热电制冷器制冷工作电流特性分析
影响热电制冷性能的关键因素及其分析_申利梅
理, 且电流的方向与温度的梯度方向相反， 因此，焦
耳 热 与 热 传 导 的 方 向 相 反 ， 选 择 dx 长 作 为 研 究 对
象，由于帕尔帖热只在接触面才有吸热与放热现象，
可以得出：
qx+dx-qx=-I2ρ
dx A
又因为是一维的热传导，则推导出：
2
2
d
T
2
+I
ρ
2
=0
(1)
dx λA
边界条件为：
第 10 期
申利梅等：影 响热 电 制 冷 性 能 的 关键 因 素及其分 析
1867
0引言
热电制冷(又称半导体制冷)是一种有良好应用前 景的制冷方式, 但热电制冷效率低成为制约热电制冷 器发展的关键因素。 而制冷效率主要受 3 方面因素的 影响： 半导体材料的热电性能、 热电制冷器的工作状 态、系 统 的 散 热 条 件[1], 目 前 ，国 内 外 针 对 热 电 制 冷 的 研究主要集中在上述 3 方面。 热电制冷器要想达到 压缩机制冷的水平, 则材料的优值系数 Z 至少达到 13×10-3 K-1[2]。 我国自主知识产权的高效半导体器件的 优 值 系 数 可 以 超 过 13×10-3 K-1, 现 在 高 效 的 热 电 制 冷 器在温差 50 K 时, 制冷系数大于 3[3], 制冷效率还高于 压缩机制冷。 在热电制冷材料确定的情况下, 系统分 析热电制冷器的性能也是十分重要的, 其外在的因素 如加工工艺、电源电压、工作电流和散热问题也都是制 约热电制冷性能的主要原因 。 如姬鹏先等[4]提出 在第 一类边界条件下制冷系数最佳的运行方式是变工作电 压、 变工作电流, 制冷量最大的运行方式是一种恒工 作电压、变工作电流。 杨明伟等[5]提出了一种新的热电 络 模 型 和 李 茂 德[6]及 唐 红 民 等[7]建 立 的 热 电 制 冷 非 稳 态传热模型, 分别分析了工作电流和热端散热对冷端 温度的影响 。 潘玉灼[8]分析了线 性唯象传热定律下热 电制冷器的性能, 研究在给定的外界条件下,电流和冷 热端换热面 积比等对制冷 效 率 的 影 响 ；H.Y.Zhang[9]主 要分析了电流和热端散热方面对热电制冷器应用于高 热流密度的电子器件封装散热时性能的影响。 多数研 究者从改变冷、热端换热装置入手，并通过实验来验证 其 性 能 优 化 ，如 J.G.Vian[10]提 出 在 冷 端 采 用 一 个 PCM 换 热 器 来 提 高 换 热 效 率 ；S.B.Riffat[11]提 出 在 热 端 采 用 有内肋片的热管换热器来提高热端换热系数, 并且在 冷端也采用热管换热, 一方面提高了换热系数, 另一 方面解决了热回流问题。 另外，X.H.Chen[12]提出一种新 的温差制电与热电制冷的综合制冷系统， 从而提高了 制 冷 性 能 ；胡 洪 等[13]指 出 保 证 热 电 制 冷 器 热 端 的 对 流 传热对热电冷藏箱的制冷性能具有重要意义, 并利用 场协同原理和实验验证热端在进行强化对流散热时应 采用顶部送风方式。 他们从理论与实验中得出了对于 给定的热电制冷器件, 它们的工作电流和冷、 热端换 热性能对热电制冷性能有较大的影响, 为热电制冷器 件的优化指明了方向。
热电制冷的原理及应用实例
热电制冷的原理及应用实例1. 热电制冷的原理热电制冷（thermoelectric cooling）是一种通过热电效应实现制冷的技术。
热电效应是指当两种不同材料的接触面存在温度差时，由于电子的迁移，会产生一个电势差。
热电制冷就是利用这种热电效应将热量从一个物体传递到另一个物体，从而实现冷却的过程。
热电制冷的原理可以通过以下几个步骤来解释：1.首先，热电制冷器由两种不同的材料（通常是P型和N型的半导体材料）组成。
这两种材料之间形成了一个所谓的热电偶。
2.当电流通过热电偶时，由于这两种材料之间的温度差异，电子会从高温一侧向低温一侧移动。
这导致了高温一侧电子的过量，产生了一个电势差，即热电效应。
3.然后，根据热电效应的原理，电势差会导致热量从高温一侧传递到低温一侧。
这个过程是通过电子的迁移和传导导热完成的。
4.最后，通过将低温一侧与外部环境接触，热能可以被散发出去，实现了制冷效果。
2. 热电制冷的应用实例热电制冷技术在很多领域都有广泛的应用。
下面介绍一些热电制冷的应用实例：2.1 电子设备冷却现代电子设备通常在工作时会产生大量的热量，为了保持设备的正常运行，需要对其进行冷却。
热电制冷技术可以在电子设备中使用，通过在集成电路上放置热电偶，将热量从电子设备传递到散热片，从而实现冷却效果。
这种方法具有体积小、无噪音、可靠性高等优点。
2.2 空调和制冷设备热电制冷技术可以用于小型的空调和制冷设备。
相比于传统的压缩机制冷技术，热电制冷技术更加简单、节能、无霜冻和无需维护。
因此，它被广泛应用于一些小型房间空调、车载冰箱、微型制冷箱等场景。
2.3 光学设备冷却在一些对温度要求非常高的光学设备中，如红外线探测器和激光器等，需要将设备冷却到极低的温度，以提高设备的性能和寿命。
热电制冷技术能够提供高精度的温度控制，并且可以应用于高温差环境下，因此被广泛用于光学设备的冷却领域。
2.4 汽车座椅冷却现代汽车座椅通常具有加热和通风的功能，为乘坐者提供舒适的体验。
tec制冷效率
TEC制冷效率一、TEC制冷技术简介TEC制冷技术，即半导体制冷技术，也被称为热电制冷技术，是一种利用热电效应实现热量转移的制冷方法。
这种技术的基本原理是帕尔兹效应，即当直流电通过由两种不同导体组成的回路时，由于电子的扩散作用，在两个导体之间会产生电势差，这种现象被称为塞贝克效应。
利用这个效应，当电流通过由N型和P型半导体组成的回路时，就会在半导体中产生热量转移的现象。
二、TEC制冷效率的原理TEC制冷效率的原理基于热电效应，当直流电通过TEC制冷器时，不同导体的接头处会产生温差，从而实现热量的转移。
这种转移是高效的，因为它是直接将电能转化为热能的过程，不需要使用任何机械运动或液态工质，因此噪音和震动都较小。
三、影响TEC制冷效率的因素影响TEC制冷效率的因素有很多，其中包括：●材料的热电性能：热电材料的塞贝克系数、电导率等参数对TEC制冷效率有直接影响。
一般来说，塞贝克系数越高、电导率越好的材料，其制冷效率也越高。
●散热条件：TEC制冷器的散热效果对制冷效率有很大影响。
如果散热不良，热量无法及时散出，会导致制冷效率下降。
●工作电流：工作电流的大小也会影响TEC制冷效率。
电流过大或过小都会使制冷效率降低。
●环境温度：环境温度对TEC制冷效率也有影响。
环境温度过高或过低都会使制冷效率降低。
四、提高TEC制冷效率的方法为了提高TEC制冷效率，可以采取以下方法：●选择热电性能优秀的材料：选择塞贝克系数高、电导率好的材料可以提高TEC制冷效率。
目前，碲化铋基材料是最常用的热电材料之一，其塞贝克系数和电导率都较高。
●优化散热设计：加强散热设计，使TEC制冷器能够快速地将热量散出，从而提高制冷效率。
可以采用增大散热面积、增加散热风扇等方式。
●控制工作电流：根据TEC制冷器的实际情况，合理控制工作电流的大小，使其处于最佳的工作状态，从而提高制冷效率。
●环境温度控制：保持适宜的环境温度也是提高TEC制冷效率的有效方法。
热电制冷器的原理及应用技术
热电制冷器的原理及应用技术热电制冷器是一种利用热电效应实现制冷的设备，它基于热电效应的特性，将电能和热能互相转换，实现制冷效果。
热电制冷器的原理是基于热电效应的两个基本规律：塞贝克效应和庞雪尔效应。
塞贝克效应是指当两个不同金属连接处温差存在时，就会产生电势差。
当电流通过这个连接时，会有热量从冷端吸收，同时释放到热端，从而形成制冷效果。
庞雪尔效应是指当电流通过两个不同材料的交界面时，会产生温差。
利用这个原理，可以实现在电路中产生冷热两端的温差，从而实现制冷效果。
热电制冷器的应用技术主要包括热电材料的选择、电路设计和系统优化等方面。
首先，热电材料的选择对热电制冷器的性能至关重要。
常见的热电材料包括硒化铟、硒化铋、硒化锡等。
这些材料的热电性能直接影响着制冷器的效率和稳定性。
因此，在设计制冷器时，需要根据具体的需求选择合适的热电材料。
电路设计也是热电制冷器应用技术的重要方面。
电路设计的目标是实现最佳的热电转换效率和稳定性。
常见的电路设计包括串联电路和并联电路。
串联电路可以增加电压，提高制冷器的制冷效果，但同时也增加了电流的大小。
并联电路可以增加电流，提高制冷器的制冷效果，但同时也增加了电压的大小。
因此，在设计电路时，需要综合考虑制冷效果和功耗等因素，选择合适的电路方案。
系统的优化也是热电制冷器应用技术的重要内容。
系统的优化包括制冷器的结构设计、散热设计和控制系统设计等方面。
结构设计的目标是实现最佳的热传导和散热效果，以提高制冷器的效率和稳定性。
散热设计的目标是保证制冷器在长时间运行时不会过热，从而影响制冷效果。
控制系统设计的目标是实现对制冷器的精确控制，以满足不同的制冷需求。
热电制冷器的应用领域非常广泛。
首先，热电制冷器可以用于微型制冷设备，如微型冰箱、微型冷藏箱等。
由于热电制冷器具有体积小、结构简单、无噪音和无污染等优点，因此在微型制冷设备中有着广泛的应用前景。
其次，热电制冷器还可以用于航天器、卫星和太空探测器等高温环境下的制冷需求。
热电制冷原理探究
热电制冷原理探究热电制冷是一种利用热电材料的热电效应实现冷却的技术。
本文将探究热电制冷的原理及其应用。
首先，我们需要了解热电效应的基本概念和原理。
1. 热电效应的基本概念和原理热电效应指的是在电导体的两端形成温差时，会产生电压或电流的现象。
热电效应分为Seebeck效应、Peltier效应和Thomson效应。
其中，Peltier效应是热电制冷的基础。
2. Peltier效应Peltier效应是指当电流通过两种不同的导体材料（通常为两种半导体材料）交替通过时，在接触处会产生冷热交换的现象。
这是由于电流通过导体时，导体中电子的热运动会被限制，从而导致温度升高或降低。
3. 热电制冷的原理热电制冷是利用Peltier效应，通过将电流通过两种不同的半导体材料，来实现对物体冷却的技术。
当电流通过半导体材料时，其中的电子会被限制在一个区域内，导致该区域温度升高，而另一侧的半导体材料由于电子的流动，使该区域温度下降，形成冷热交换。
这种冷却效应可被用于冰箱、空调等设备中。
4. 热电制冷的应用4.1 冰箱与制冷热电制冷技术在冰箱制冷领域有着广泛应用。
传统冷藏设备常采用制冷剂循环原理，而热电制冷则可实现无CFC（氟氯碳化合物）的环保制冷。
热电制冷设备小巧、体积轻便，适用于一些特殊环境和场合。
4.2 汽车空调热电制冷在汽车空调中的应用也备受关注。
传统汽车空调需要由发动机驱动，而热电制冷可大大减少对发动机的负荷，从而提高燃油效率。
此外，热电制冷设备不需要制冷剂，降低了对环境的污染。
4.3 纳米制冷热电材料常见的应用之一就是纳米制冷器件。
纳米制冷器件由纳米结构热电材料构成，其小尺寸优势使得其具有快速响应、高效率的特点。
4.4 光电子器件热电光电子器件是近年来的热点研究方向之一。
热电光电子器件可将太阳能等辐射能转化为电能，具有清洁能源的潜力。
5. 热电制冷技术的发展前景随着环境保护和能源节约意识的增强，热电制冷技术得到了广泛的研究和应用。
微型热电制冷散热器工作状态特性分析
Ｚ＝Ｏ／ｖ ｊ＋ ＇ （『 ２
） —— 优值系数。
满足式（） （） ， ４ ，５ 时 可获得 的最大制冷系数为ｌ ３
！ ＝
—
二 五 ＝ ！ 至 ！ ！
、
／Ｉ —
＋ｌ
（ ７）
电偶 获得 最大制 冷 量 的条 件为
Ｖｔ ＝ Ｏ Ｈ ０ ＇ Ｔ
（ ８）
Ｖ（ ＿ ６ Ｎｏ． 】 ｌ ｌ １ Ｆｂ ｏ２ ｅ ２ ０
文章编号 ：ｔ０ —１８ （０ ２０ —６ ０ ６ ０ ８ ２ ０ ） １ ２～０ ７
微型热 电制冷散热器工作状态特性分析
陈玉 忠
（ 中国船舶重工集团公 司 第 ７ ３ ２ 研究所 ． 江苏 持州 ２ ５ ０ ） ２０ １
根据功率匹配关系 ， 要求 Ｑ ≥ Ｐ， 即散热器的散热量应大于或等于致冷器热端的发热量。 Ｑｓ 取 Ｒ
＝ Ｐ， 则上 式 可改 写为
Ｔｓ
Ｄ Ａｓ 上ｓ
， ｏ
（ １ １）
１３ 热 电制冷 散热 器 的冷端负 荷 ．
制冷器冷端从周 围介质中吸取热量， 使介质温度降低 以达到制冷降温的 目的。 对本文设计 的热电制 冷散热器的使用环境和条件， 制冷器冷端构成的冷室空闻是一换热器 （ 吸热器 ） 与冷端耦台 ， 吸热器四 周 用隔热 材料 围成冷 室通 道 ， 由风 赢导引气 流通过 。 这时 冷端 的负荷 为通 过冷室 的气 流 中所含热 量 ：
可获 得 的最大制 冷 量 以下 式表示
Ｑ ： ２ Ｒ — Ｋ Ａ丁Ｈ ｃ
（ ９）
１ ２ 热 电制 冷散 热器热端 所 应 匹配的散热 器 ，
已知热端所散发 的热量为 Ｐ， 为保证制冷器能正 常地工作 ， 必须将热端 的热量及时散发到周围空 间， 否则热量的不断聚积将使热端温度不断升高， 它不仅会破坏制冷器的正常工作 ， 甚至会烧毁制冷器。
tec制冷片的工作原理解析
tec制冷片的工作原理解析tec制冷片，也被称为热电制冷片，是一种基于热电效应工作的冷却装置。
它利用半导体材料在电流通过时产生的热量和热量传输的特性，来实现冷却效果。
下面，我将深入探讨tec制冷片的工作原理，以便更全面地理解这一技术。
1. 热电效应我们需要了解热电效应的基本原理。
热电效应是指当两种不同的金属或半导体材料形成接触时，在温度梯度的作用下产生电压差或电流的现象。
这种现象可归结为两种主要效应：热电效应和塞贝克效应。
- 热电效应：当两种不同金属或半导体材料形成接触时，通过这两种材料形成的电路中，由于温度差异引起的电子迁移而产生电势差。
- 塞贝克效应：当将温度梯度施加到单个材料上时，该材料本身的电子迁移也会引起电势差。
2. tec制冷片的结构tec制冷片由N型和P型的半导体材料组成。
这两个材料被逆向连接，形成一个P-N结。
制冷片通常由多个这样的P-N结组成，并通过多个电极连接起来。
其中一面电极是用于供电的，而另一面电极则用于散热。
3. tec制冷片的工作原理tec制冷片能够实现冷却效果的关键是通过电流的通入和通出来产生热量和冷量传输。
当电流通过tec制冷片时，以下过程会同时发生：- 电子传输：当电流通过制冷片时，P型材料的电子会从N型材料迁移到P型材料中，而N型材料的电子会从P型材料迁移到N型材料中。
这个过程称为电子传输。
- 热量产生：由于电子传输中的碰撞和能级差异，tec制冷片会产生热量。
这种热量主要来自于电子的动能转化为热能。
当电流通过制冷片时，热量产生主要集中在制冷片上。
- 热量传输：tec制冷片的另一面电极通过散热装置与环境接触，将热量传输到环境中。
这样一来，制冷片所产生的热量就能够散发出去。
通过电子传输产生的热量和热量传输的特性，tec制冷片能够实现冷却效果。
具体来说，当电流通过制冷片时，一侧的制冷片表面会变得冷却，而另一侧则变得加热。
这种冷却效果可以应用于多个领域，包括电子设备的散热、温度控制和区域制冷等。
热电制冷的实验报告
一、实验目的1. 了解热电制冷的基本原理；2. 掌握热电制冷器的组装与调试方法；3. 熟悉热电制冷实验的操作流程；4. 分析实验数据，探讨热电制冷的制冷性能。
二、实验原理热电制冷是基于帕尔帖效应的一种制冷方式。
帕尔帖效应是指，当电流通过两种不同的半导体材料组成的回路时，由于两种材料的热电势差，回路中会出现热量从低温端流向高温端的效应。
根据这一原理，将两种不同的半导体材料P型和N型组成热电偶对，连接成一个闭合回路，通入电流，低温端就会吸收热量，实现制冷效果。
三、实验仪器与材料1. 热电制冷器（包括P型半导体、N型半导体、铜板、铜导线、电绝缘层等）；2. 电源（12V直流电源）；3. 温度计（测量制冷效果）；4. 热电偶（测量热电偶对温度）；5. 实验台。
四、实验步骤1. 组装热电制冷器：将P型半导体、N型半导体、铜板、铜导线、电绝缘层等元件按照电路图连接成闭合回路；2. 调试：将电源连接到热电制冷器，开启电源，观察制冷效果；3. 测量数据：使用温度计测量制冷器低温端的温度，记录数据；4. 改变电流大小：调整电源输出电流，观察制冷效果的变化，记录数据；5. 分析数据：对实验数据进行整理和分析，探讨热电制冷的制冷性能。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）在12V直流电源下，热电制冷器低温端温度为5℃；（2）随着电流的增加，制冷效果逐渐增强，低温端温度逐渐降低；（3）当电流达到一定值时，制冷效果达到最佳，低温端温度为2℃。
2. 分析（1）根据帕尔帖效应，电流通过热电偶对时，低温端会吸收热量，实现制冷效果；（2）随着电流的增加，热电偶对产生的热电势差增大，制冷效果增强；（3）实验结果表明，热电制冷具有较好的制冷性能，在低温端温度达到2℃时，制冷效果最佳。
六、实验结论1. 热电制冷是基于帕尔帖效应的一种制冷方式，具有无污染、无噪音、结构简单等优点；2. 热电制冷器的制冷性能受电流大小和材料性能的影响，通过调整电流和选用合适的热电材料，可以提高制冷效果；3. 本实验验证了热电制冷的制冷性能，为热电制冷技术的应用提供了实验依据。
热电制冷器性能分析与改进方法研究
热电制冷器性能分析与改进方法研究热电制冷器性能分析与改进方法研究一、引言热电制冷器是一种将电能转化为冷能的设备，具有广泛的应用前景。
其工作原理是通过热电效应，利用热电材料在电场作用下产生的热电效应，即向一端提供热量，而另一端则吸收热量。
然而，在实际应用中，热电制冷器的能效比较低，需要进一步优化和改进。
本文旨在对热电制冷器的性能进行分析，并提出改进方法，以提高其能效。
二、热电制冷器性能分析1. 理论基础和热电材料选择热电制冷器的工作原理基于热电效应，而热电效应又取决于热电材料的特性。
因此，在设计热电制冷器时，首先需要选择适合的热电材料。
热电材料的选择应综合考虑其热电转换效率、热电能力以及成本等因素。
2. 结构设计与优化热电制冷器的结构设计对其性能有着重要影响。
一般而言，热电制冷器由多个热电模块组成，每个模块包括热电材料、散热片和冷却片等元件。
热电制冷器的结构设计应考虑到散热与冷却的均衡，以保证整体性能的提高。
3. 温度控制及传热优化在热电制冷器的应用中，温度的控制和传热的优化是关键问题。
一方面，热电制冷器需要能够准确控制冷面温度，以适应不同的制冷需求。
另一方面，在热电制冷器的传热过程中，热阻对性能的影响也需要进行优化和改进。
三、热电制冷器性能改进方法研究1. 热电材料改进热电材料的改进是提高热电制冷器性能的重要方面。
当前，热电材料的能效较低，制约了热电制冷器的应用。
因此，需要通过材料改进，提高其热电转换效率和热电能力。
例如，可以采用复合材料或纳米材料，加强材料的热电性能。
2. 结构优化热电制冷器的结构优化也是提高性能的关键。
通过优化模块间的连接方式、散热片的设计以及冷却片的选用，可以改善热电制冷器的散热和冷却效果。
此外，还可以采用多级制冷的方式，将多个热电模块串联，以提高制冷效果。
3. 温度控制和传热优化热电制冷器的温度控制和传热效果对整体性能影响较大。
在温度控制方面，可以采用PID控制器等先进的控制算法，实现对冷面温度的精确控制。
热电制冷器制冷特性的实验研究
热电制冷器制冷特性的实验研究
热电制冷器制冷特性的实验研究
姬鹏先;时阳;黄勇军
【期刊名称】《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2005(020)002
【摘要】设计了一种热电制冷器,通过对其不同工作电压、环境温度下制冷性能的研究,找出了影响热电制冷器制冷性能的主要因素和最佳工作电压.
【总页数】3页(47-48,54)
【关键词】热电制冷器;制冷性能;工作电压
【作者】姬鹏先;时阳;黄勇军
【作者单位】郑州轻工业学院,机电工程学院,河南,郑州,450002;郑州轻工业学院,机电工程学院,河南,郑州,450002;河南职业技术学院,机电工程系,河南,郑州,450046
【正文语种】中文
【中图分类】TB61
【相关文献】
1.水冷式热电制冷器工作特性的实验研究 [J], 杨颖; 刘和锋
2.热电制冷器辅助下环路热管运行特性的实验研究[J], Jia Zhuohang; Guo Liang; Tan Xiangquan; Huang Yong
3.微型热电制冷器非稳态特性的热电模拟研究 [J], 杨明伟; 周兆英
4.热电制冷器制冷工作电流特性分析 [J], 潘海俊; 阮萍; 李福; 王洪伟
5.热电半导体制冷组件特性的实验研究 [J], 郑万烈; 许镇。
热电制冷系统的制备及性能分析
热电制冷系统的制备及性能分析热电制冷技术是一种热力学原理相当简单而又信息化程度很高的一种制冷方式，它是用固体热电材料（热电器件）将电能和热能相互转换，从而达到制冷目的。
本文将详细介绍热电制冷系统的制备及性能分析。
一、热电制冷系统的制备1. 热电元器件选型热电元器件是热电制冷系统中最关键的部分，因此选用适合的热电元器件对于热电制冷系统的制备非常重要。
常用的热电元器件包括铋特别型材、硒铋杂化材料、短段样品以及合金材料。
其中，铋特别型材属于传统的热电材料，“新兴的热电材料硒铋杂化材料则由于其具有较高的热电性能而在热电制冷中被广泛应用。
2. 热电制冷系统的装置制备热电制冷系统的过程包括搭建热电制冷系统装置、选择适当的冷水循环系统和加热器。
在实验过程中，要注意保持室内温度稳定，因为室内温度的变化会对热电制冷系统的性能产生一定的影响。
3. 热电制冷系统的测试测试热电制冷系统的性能需要进行多方面的分析，如电压测量、热电偶测量、冷热电对水温度测量等。
在测试时，需要对热电制冷系统进行控制，以便记录相应的温度和电压数据，以便后续分析。
二、热电制冷系统的性能分析1. 效率测试热电制冷系统的效率是其性能的一个重要指标，体现在制冷量和能源消耗上。
利用冷热电偶测量系统的温度变化和功率变化，可以计算出热电制冷系统的效率，并对其进行统计学分析。
通过这些数据，可以了解热泵效率系数的大小，以及与所选热电材料之间的关系。
在制备和评价过程中，这些参数的优化非常重要，可以帮助改善系统的效率，提高系统的性能。
2. 制冷量测试热电制冷系统的制冷量是另一个重要的性能指标。
利用特制的温度控制系统，可以测试制冷量以及建立制冷量与加热器功率之间的关系。
这可以进一步帮助人们了解制冷量的物理概念，进而对热电制冷系统进行优化和建模。
3. 液态制冷剂测试热电制冷系统的制冷剂往往采用一些较流行的制冷剂，如氟利昂和氨。
使用液相色谱仪和质谱仪等分析设备，可以对这些制冷剂进行测试，以观察其在热电制冷系统中的性能表现和相互作用。
tec温度与电流关系
tec温度与电流关系
TEC（热电制冷器）的温度与电流之间的关系是非线性的，具体表现为冷端温度随着TEC电流的增大呈先减小后增大趋势，而热端温度则随着TEC输入电流的增大而逐渐增大。
这是因为随着输入电流的增大，TEC装置内部会产生大量的焦耳热效应，热量不能及时输出，导致热表面温度增大。
因此，想要更准确的了解TEC温度与电流之间的关系，需要考虑到不同情况下的电流对TEC性能的影响，比如散热器的类型、输出风速等。
同时，在实际应用中，还需要根据具体需求和条件进行实验和调整，以找到最佳的工作电流和温度控制策略。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询热电制冷器相关领域业内人士。
热电制冷器TEC的原理及应用详解
一般情况下，热电制冷器可以应用在热量转移量从几毫瓦到几千瓦的范围内。包括大电流和小电流制冷器 在内的大部分单级热电制冷器都可以在每平方厘米表面积上传递最大达到 3-6 瓦的热量（20-40 瓦每平方 英寸）。对于多级热电制冷器而言，从热流通路上看，制冷器的安装方式呈并联方式，从而增加总的热输 运效果。过去，千瓦级的大型热电制冷系统主要应用在一些专门的领域里，比如潜水艇和火车上的制冷系 统。现在已经证明，这种级别的热电制冷系统在半导体生产线上同样具有很高的应用价值。
在热电制冷的过程中，热流（被实际吸收在热电制冷器里面的热量）正比于制冷器上加载的直流电流的大 小。通过在 0 到最大值之间调整加载电流的大小，可以调整和控制热流和温度。
3.0 热电技术的应用
3.1 热电制冷器具有很广阔的应用领域，包括军事、医疗、工业、日常消费品、科研/实验室和电信行业等。 从家庭野餐时食物和饮料的冷藏柜到导弹或者航空器上面极其精密的温度控制系统，都已经存在许多具体 的应用实例。
• 同一器件可以满足升温和降温的要求：热电制冷器可以通过调整加载的直 流电流的方向，调整制冷或者加热模式。应用这一特点就不必在给定体系 内加入另外独立的加热或者制冷功能元件。
碲原子和铋原子层被共价键紧密的结合在一起，而碲原子[Te1]和碲原子[Te1]之间是由相对较弱的范德华键 连接的。因此，碲化铋的解理面是沿着[Te1] [Te1]原子层，这与云母的性质非常相似。幸运的是，解理面 一般是与 c 轴平行的，所以在热电制冷器中的材料是非常坚固的。
2.1.2 通过定向生长得到的碲化铋材料通常是铸锭状态，需要通过切片得到不同厚度的晶圆。表面进行适 当处理以后，这些晶圆被进一步切割，以获得可以组装成热电制冷器的块体。另外，碲化铋块体，也称为 单体，也可以通过粉末压制成型技术制备。 2.2 热电制冷器件：实际应用中的热电制冷器一般包括两个或多个半导体电偶臂。使用导电和导热性都比 较好的导流片串联成一个单体。而一个热电制冷器一般是由一对或者多对这样的单体重复排列而成，从电 流通路上看，呈串联方式；从热流通路上看，呈并联方式。这些单体和导流片通常都被安装在两片陶瓷基 板之间。这些基板的作用是将所有的结构机械性的连接在一起，并且保持每个单体与其它结构和外界焊接 面之间相互绝缘。当安装好所有的部件之后，这些热电制冷器一般是 2.5-50 mm的正方形表面，高度为 2.5-5 mm的块体。
热电制冷器冷热端传热特性分析
热电制冷器冷热端传热特性分析2011-2-21王衍金 罗清海 熊军 柳建祥 张鹏飞摘要：通过数值模拟，分析了冷热端传热对热电制冷器性能的影响。
根据制冷量调整冷热端散热方式和强度，能较好地提高热电制冷器性能和节能效益。
当制冷量较大时，单纯改变散热器肋片表面传热系数效果并不明显，而改变换热介质温度效果更佳，且热端比冷端效果更明显。
关键词：数值模拟；热电制冷器；散热强度；制冷性能 Analysis of Heat Transfer Characteristics at Cold and Hot Sides of Thermoelectric Refrigerator WANG Yanjin，LUO Qinghai，XIONG Jun，LIU Jianxiang，ZHANG PengfeiAbstract：The influence of heat transfer at cold and hot sides on performance of thermoelectric refrigerat or is analyzed by numerical simulation.The performanc e and energy saving benefit of thermoelectric refrige rator can be significantly improved by adjusting the heat radiation triode and intensity at cold and hot s ides according to refrigerating capacity.When refrige rating capacity is large，the efficiency of changing the temperature of heat exchange medium is better than that of only changing the heat transfer coefficient on surface of radiator fins，and the efficiency at h ot side is more obvious than that at cold side.Key words：numerical simulation；thermoelectric refri gerator；heat radiation intensity；refrigerating perf ormance热电制冷作为一种新型制冷方式，以其无运动部件、噪声小、清洁、响应时间短、易于小型化和精确调节等诸多优点而备受青睐，被广泛应用于军事、航空航天、医疗、电子、仪器仪表等领域。
热电制冷器的等效电路模拟与分析
２８２红外与激光工程第３６卷一般来说，热电制冷器是根据某一名义工况进行设计和制造的，其生产厂商也往往只给出几个参数来表征其产品。
但在热电制冷器实际运行时，工况条件大多与设计工况不吻合，且常在变工况条件下工作。
因此，实现热电制冷器各种工作特性的模拟对于光电器件的设计、优化及其应用控制都有着重要的意义。
根据热、电传递规律的相似性，参考文献【４】提出采用热电模拟的方法即应用类似电学中欧姆定律和电路网络理论的形式来研究热电制冷器的工作特性，初步建立了热电制冷器的等效电路模型，并应用该模型进行了光电器件温度控制的仿真研究。
参考文献【５】在此基础上建立了改进的等效电路模型，提出了一种根据制造商提供的数据表来提取模型所用参数的方法，并首次利用该模型得到了适用于温度控制电路的小信号传递函数。
以上模型都是基于一个理想状态的器件结构，利用这些模型讨论热电制冷器的工作特性，对于实际的热电器件的性能计算与设计在一定程度上仍适用。
但是，由于理想模型过于简化，在实际工作情况下，已不能对器件的特性给出较好的描述。
针对这个问题，引入了实际器件中各种影响因素所造成的附加热阻和接触电阻，使所建立的等效电路模型能更好地分析和表征器件的实际特性。
１热电制冷器的数学模型１．１热电制冷器结构模型实际的热电制冷器结构模型主要由三部分组成，包括电偶堆、导流片和陶瓷绝缘板，如图１所示。
由于陶瓷绝缘板以及各接触面之间存在不可避免的热图ｌ典型的热电制冷器结构图Ｆｉｇ．１Ｓ缸ｕｃｔｕｒｅｏｆａｔｙｐｉｃａｌＴＢＣ阻，因此在这些接触面和接触层上将会产生热损失，从而使实际器件的效率、最大温差低于理想情形。
１．２数学描述１．２．１基本约定和简化条件（１）控制端与非控制端以往为了研究方便，通常约定热电制冷器的两个端面分别为热端面和冷端面。
但是，在实际使用中同一面既可能作为冷端面又可能作为热端面，这往往增加了分析的难度，因此这种假定是不合理的。
针对上述情况，参考文献［６】假定被控制对象一侧的端面为控制端，热电偶与导流片的接触面为控制端接触面（ＣＳＩ），而另一端面为非控制端，相应的热电偶与导流片的接触面为非控制端接触面（ｕＳＩ）。
热电制冷综合实验数据实验报告
热电制冷综合实验数据实验报告
通过对热电制冷器电臂冷、热端在第三类边界条件下制冷参数（制冷量、制冷效率等）的性能分析，得出了散热强度对热电制冷器制冷参数的影响，然后对一台便携式热电冰箱建立了三维计算模型，用CFD软件PHOENICS对稳定状态下热电冰箱内的温度场和流场分布进行了数值计算。
通过试验用热电偶对热电冰箱内特征点的温度进行测量，验证了所建立计算模型的正确性。
在上述热电冰箱模型的基础上，进一步分析辐射、铝内胆厚度、环境温度、热电制冷器冷端放置位置和门封厚度等不同因素对计算模型的影响。
针对热电冰箱内温度分布很不均匀以及降温速度慢的问题，对冰箱结构提出了改进，增大热电制冷器冷、热端的散热强度，并对改进后的模型进行了新的数值模拟。
结果表明，改进后的结构对于改善冰箱内温度场和流场分布的均匀性有明显的效果。
另外，对热电-热管复合制冷系统进行了初步的探讨，即对热电冰箱热端用带液池的重力热管散热器进行了定性的分析。
本文为建立更加完善的热电冰箱三维计算模型打下了一定的基础。
热电制冷器pn型的工作原理
热电制冷器pn型的工作原理
热电制冷器PN型的工作原理是基于热电效应和P型半导体和N型半导体之间的Peltier效应。
热电效应描述了当两个不同的导体形成一个闭合回路时，如果其中一个连接点的温度不同，会发生电流的流动。
而Peltier效应是指当电流从P型半导体流向N型半导体时，会吸收热量，从而导致P型半导体温度降低，N 型半导体温度升高。
在PN型热电制冷器中，P型半导体和N型半导体交替堆叠组成了一个热电偶。
当电流流过热电偶时，从P型半导体流向N型半导体的电子会吸收热量并带走，从而导致P型半导体的温度下降。
同时，从N型半导体流向P型半导体的电子会释放热量，导致N型半导体温度升高。
通过控制电流的方向，可以实现在热电制冷器中产生冷热效果。
总的来说，PN型热电制冷器利用Peltier效应将热量从一个一侧移动到另一侧，从而实现制冷效果。
这种制冷方式具有无机械部件、无冷媒、无震动和无噪音等优点，适用于小型制冷系统和特殊应用场景。
tec电压电流曲线
TEC（热电制冷器）是一种利用塞贝克效应进行温度控制的装置。
在TEC中，电流通过一个导体时会产生热量，而这个热量可以通过改变电流的方向来控制。
因此，TEC的电压和电流曲线是密切相关的。
当TEC工作时，其两端的电压会随着电流的变化而变化。
一般来说，当电流增加时，电压也会相应地增加；当电流减小时，电压也会相应地减小。
这是因为TEC中的电阻会导致电压降，而电阻的大小又取决于电流的大小。
因此，通过测量TEC两端的电压和电流，可以计算出其功率和效率等参数。
在实际应用中，TEC通常需要与散热器配合使用，以将产生的热量散发出去。
在这种情况下，TEC的电压和电流曲线会受到散热器的影响。
例如，当散热器的温度升高时，其热阻会增加，导致TEC的电压和电流曲线发生变化。
因此，在使用TEC时需要注意其工作环境和散热条件等因素。
总之，TEC的电压和电流曲线是评估其性能和工作状态的重要指标之一。
通过对这些曲线的分析，可以了解TEC的工作特性和优化其设计参数，从而提高其效率和稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ ．ｘｉａ ｎ ｔｕ ｅ ｏ ｔｃ ｎ ｅ ｉｉｎ Ｍ ｅ ｈ ｎｃ ，Ｃｈｎ ｓ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｘｉａ １ ０ ８ ｉｎ １ ｎ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＯｐｉｓ ａ ｄ Ｐｒｃｓ ｃ ａ ｉｓ ｔ ｏ ｉ ｅｅ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃ ｓ ｎ ７ ０ ６ ，Ｃｈ ａ
２ Ｇ ａｕ ｔ Ｕｎｖｒｉ ｆＣｈｎｓ ａｅ ｆＳ ｉ ｃ ｓ Ｂ ｉｎ ００ ９ Ｃｈｎ ） ． ｒｄ ａｅ ｉｅｓｙ ｏ ｉｅｅＡｃｄｍｙ ｏ ｃ ｎｅ ， ｅ ｉｇ １ ０ ３ ， ｉａ ｔ ｅ ｊ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｗ ｉ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｉ ｈ ｐ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｏ ｌｎ ｔ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆｈ ｇ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｃ ｏ ｉ ｇ ＣＣＤ ｍ ａ ｉ ｇ ｍ ｏ ｕ ｅ ｉ ｅｏ ｐ ｃ ｍ ａ ｉ ｇ ｈ ｉ ｇｎ ｄ ｌ ｎ ａ ｒ ｓ ａ ｅ ｉ ｇ ｎ
第４ ０卷 第 ６期
Ｖｏ ．Ｏ Ｎ Ｏ． １４ ６
红 外 与 激 光 工 程
Ｉ ｒ ｒ ｄ ａ ｄ Ｌａ ｅ ｇｉ ｅ ｒｎ ｎｆａ ｅ ｎ ｓ ｒＥｎ ｎ ｅ ｉ ｇ
２１ ０ １年 ６ 月
Ｊ ｎ．２ ｕ ０１１
Байду номын сангаас
热 电 制 冷 器 制 冷 工 作 电 流 特 性 分 析
流都将 降低制 冷 器的制冷 效果 ， 为今 后 热电制冷 器工作电流的选择提供 了参考依据 。
关 键 词 ： 电 制 冷 器 ； 制 冷 特 性 ； 热 电模 块 ； 热 电制 冷 热 中 图 分 类 号 ： Ｎ２ Ｔ １ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：ｌ０ — ２ ６２ ｌ ）６ １０ － ５ ０ ７ ２ ７ （０ １０ － ０ ６ ０
ｔｅｍｏ ｌｃｒ ｃ ｏｅ （ Ｅ ｈ ｒ ｅｅ ｔｃ ｏ ｌｒ Ｔ Ｃ） ｗａ ａ ａｙ ｅ ．Ｆｒｔ ，ｔｅ ｐ ｒｔ ｇ ｉ ｓ ｎ ｌｚ ｄ ｉ ｌ ｈ ｏ ｅａｉ ｍｏ ｅ ｏ Ｔ Ｍ （ｈ ｒ ｏ ｌｃｒ ｓｙ ｎ ｄｓ ｆａ Ｅ ｔｅ ｍ ｅｅｔ ｃ ｉ ｍｏ ｕｅ ，ｓｃ ｓｃ ｏｉｇ ｅ ｔ ｇ ａ ｄ ｔｅ ｏ ｌｃｒ ｅ ｅａｉｎ ｗｅｅ ｉｔ ｄ ｃ ｄ ｂ ｓｄ ｏ ｈ ｎ ｌｓ ｆ ｄ ｌ） ｕ ｈ ａ ｏ ｌ ，ｈ ａｉ ｎ ｈ ｒ ｅｅｔ ｃ ｇ ｎ ｒｔ ｒ ｎｒ ｕ ｅ ａｅ ｎ ｔｅ ａ ａｙｉ ｏ ｎ ｎ ｍ ｉ ｏ ｏ ｓ
ｄ ｔｃｉ ｎ， ｔ ｅ ｏ ｌｃｒｃ ｒｆ ｇ ｒ ｔ ｎ ｓ ｗｉ ｅｙ ｕ ｅ ｆ ｒ ｐ ｅ ｉｉ ｎ ｔｍｐｅａｕ ｅ ｃ ｎｒ ｌ ｆ ｌｃｒ ｎｃ ｅｅ ｔ ｏ ｈ ｒ ｅｅ ｔ ｅ ｒ ｅ ａｉ ｉ ｍ ｉ ｉ ｏ ｄ ｌ ｓ ｄ ｏ ｒ ｃ ｓｏ ｅ ｒ ｔｒ ｏ ｔｏ ｏ ｅｅ ｔｏ ｉ
理选择 ， 分 析 热 电制冷 机 理 的基础 上 ， 在 首先介 绍 了热 电模 块 的 ３种 工 作模 式 （ 制冷 、 热和 热 电发 加
电） 同时研 究 了热 电偶 内温度 分 布的一般 形 式 ， ， 最后 ， 第 一类 边界 条件 下 ， 对工作 电流对 热 电制 在 针
冷器性 能的影 响进行 了详 细分析 ， 并指 出了在制 冷模 式下 工作 电流的选择 范围 ， 发现 过 小或 过 大的电
潘海俊 ， ， 阮 萍 ， 福 ， 洪伟 １ － 李 王 ， ２
（ ． 国科 学院 西安 光 学精 密机械研 究所 ，陕 西 西安 ７０ １ ； １ 中 １ １９ ２ ．中国科 学 院研 究 生院 ，北 京 １０４ ） ０ ０９
摘 要 ：随着 高性 能制 冷 Ｃ Ｄ成像 系统 已经成 为航 天成像 式探 测 的一 个重要发 展 方 向， 电制冷 作 Ｃ 热 为一种 有效的 电子设备 冷却 方 法广泛用 于重要部 件的 主动热控 。 为 了实现 热 电制 冷 器工作 电流的 合
Ｃｕｒ ｅ ｔｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓｉ ｎ ｌ ｓｓｏ ｈｅ ｍ ｏ ｌｃ ｒ ｃ ｃ ｏ ｅ ｒ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ａ ａ ｙ ｉ ｆｔ ｒ ｅｅ ｔｉ ｏ ｌｒ
Ｐ ｎＨａｕ ， ｕｎＰｎ Ｌ ｕ， ａｇＨ ｎ ｗ ｉ ａ ｉ ｎ一 Ｒ ａ ｉｇ， ｉ Ｗ ｎ ｏ ｇ ｅ ， ｊ Ｆ
ｅ ｕ ｐ ｎ ｓ ｓ ｎ ｆｅ ｔｖ ａ ｔ ｅ ｈ ｒ ａ ｃ ｎ ｒ ｌ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ａ ａ ｅ ｆ ｃｉｅ ｃｉ ｔ ｅｍ ｌ ｏ ｔｏ ｍ ｅｈ ｄ． Ｓ ｔｅ ｗｏ ｋｎ ｃ ｒｅ ｔ ｈａａ ｔｒｓｉ ｏ ｖ ｔｏ ｏ ｈ ｒ ｉ ｇ ｕ ｒｎ ｃ ｒｃｅ ｔｃ ｆ ｉ