热电制冷

热电制冷
➢ 最大制冷系数
制冷量和输入功率均随电流变化，并在某一电流下两者之比值 Qc / N 达到最大值，最大制冷系数为
max
Tc T
M Th / Tc M 1
➢ 制冷系数最大时的电流为：
➢ 其中
Tm
1 2
(Th
Tc )
M
I T / R
o 1 ZT 1 m
1 ZTm
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来自百度文库半导体制冷
基本热电偶
热电堆
吸热
Q0
热端Tc
P
N 铜连接片
放热
热端Th
－＋
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热电制冷
Thermoelectric Refrigeration Systems
A refrigeration effect can also be achieved without using any moving parts by simply passing a small current through a closed circuit made up of two dissimilar materials. This effect is called the Peltier effect, and a refrigerator that works on this principle is called a thermoelectric refrigerator.
两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时，两个
接点处分别发生了吸、放热效应→
帕尔帖热电效应
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热电制冷
➢ 由于半导体材料（如蹄化铋）构成的热电偶具有显著
的帕尔帖热电效应 ，因此产生了实际的应用价值。
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热电制冷
➢基本计算公式 描述半导体制冷的重要性能参数是：制 冷量、放热量、耗功率和制冷系数 。
制冷量：
Qc
ITc
KT
1 2
I
2R
放热量：
Qh
ITh
KT
1 2
I 2R
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热电制冷
➢热电制冷(thermoelectric refrigeration )
利用热电效应(即帕尔帖效应)的一种制冷方法
小型手提式电冰箱
热电制冷元件
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热电制冷
➢ 热电效应(thermoelectric effects )：
热电制冷
消耗功率：
N Qh Qc I 2R IT
制冷系数：
ITc
KT
1 2
I 2R
IT I 2R
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热电制冷
➢ 最大制冷温差
在不改变热电对材料及几何尺寸的前提下，增加冷、热端 之间的温差时，制冷量降低，因而在确定冷、热端之间的
最大温差时，取Qc 0
那么：
T
(ITc
1 2
I
2R)
K
将上式对电流求导并令其等于零，得到最大温差下的电流
为：
I opt
Tc
R
其对应的最大温差为： Tm ax
1 2
ZTc
2
Z为热电材料的优值系数:
Z 2
KR
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