半導體制冷原理
半導體致冷器是由半導體所組成的一種冷卻裝置，于1960年左右才出現(xiàn)，然而其理論基礎peltier effect可追溯到19世紀。這現(xiàn)象最早是在1821年，由一位德國科學家thomas seeback首先發(fā)現(xiàn)，不過他當時做了錯誤的推論，并沒有領悟到背后真正的科學原理。到了1834年，一位法國表匠，同時也是兼職研究這現(xiàn)象的物理學家jean peltier，才發(fā)現(xiàn)背后真正的原因，這個現(xiàn)象直到近代隨著半導體的發(fā)展才有了實際的應用，也就是[致冷器]的發(fā)明(注意，這種叫致冷器，還不叫半導體致冷器)。
由許多n型和p型半導體之顆?；ハ嗯帕卸?，而n p之間以一般的導體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最後由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導熱良好，外觀由許多n型和p型半導體之顆?；ハ嗯帕卸?，而n p之間以一般的導體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最后由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導熱良好。
n型半導體。任何物質(zhì)都是由原子組成，原子是由原子核和電子組成。電子以高速度繞原子核轉動，受到原子核吸引，因為受到一定的限制，所以電子只能在有限的軌道上運轉，不能任意離開，而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢能)。離原子核最遠軌道上的電子，經(jīng)?？梢悦撾x原子核吸引，而在原子之間運動，叫導體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導電，叫絕緣體。半導體導電能力介于導體與絕緣體之間，叫半導體。半導體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導體之后，不但能大大加大導電能力，而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導體。將一種雜質(zhì)摻入半導體后，會放出自由電子，這種半導體稱為n型半導體。
p型半導體，是靠“空穴”來導電。在外電場作用下“空穴”流動方向和電子流動方向相反，即“空穴”由正板流向負極，這是p型半導體原理。
載流子現(xiàn)象：n型半導體中的自由電子，p型半導體中的“空穴”，他們都是參與導電，統(tǒng)稱為“載流子”，它是半導體所特有，是由于摻入雜質(zhì)的結果。
半導體制冷材料：不僅需要n型和p型半導體特性，還要根據(jù)摻入的雜質(zhì)改變半導體的溫差電動勢率，導電率和導熱率使這種特殊半導體能滿足制冷的材料。目前國內(nèi)常用材料是以碲化鉍為基體的三元固溶體合金，其中p型是bi2te3—sb2te3，n型是bi2te3—bi2se3，采用垂直區(qū)熔法提取晶體材料。
水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)特點
一、制冷原理
通過水環(huán)路把眾多的空調(diào)機組連接起來的以集中冷卻、分散制冷為主要特征的直接蒸發(fā)式制冷設備，把傳統(tǒng)中央空調(diào)和家用空調(diào)兩者的優(yōu)點有機的結合起來。
二、系統(tǒng)主要特點
1、系統(tǒng)簡單，初投資少
不用制冷機房，沒有冷凍水系統(tǒng)和天然氣管道。
2、高效節(jié)能，運行管理費用低
空調(diào)機組能效比eer可達3.5-5.2?？照{(diào)機組自帶冷源并可獨立控制，實現(xiàn)了用多少冷量開多少主機系統(tǒng)能量調(diào)節(jié)比冷水機組更接近于無級調(diào)速。冷卻水為常溫水，水輸送過程不會產(chǎn)生冷量衰減，而且能量轉換率為一次。
3、空調(diào)系統(tǒng)安裝工程量小，施工周期短
冷卻水管無需保溫，省去了冷水機組及冷凍水泵，室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)安裝和冷水機組系統(tǒng)一樣，因此，安裝工程量非常小。
4、維護管理費用低
無需專業(yè)專職人員值班，減少了物業(yè)管理費用。
5、系統(tǒng)保證能力高
機組電腦板上配置通訊口，通過中央計算機和互聯(lián)網(wǎng)連接，即可在我公司總部對系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控，保證系統(tǒng)安全運行。而冷水機組廠家只能對主機進行監(jiān)控，系統(tǒng)保證能力差。
6、能量計費方便每個用戶均可獨立計算電費。
制冷技術
制冷技術是研究獲得低溫的方式及其機理和應用的科學技術，從廣義上講，凡是低于環(huán)境溫度的都稱為低溫。根據(jù)在不同的低溫溫度區(qū)域，獲得低溫的方法及研究對象，又可把制冷技術分為普冷技術和深冷技術。習慣上把普冷技術稱為制冷技術，把深冷技術稱為低溫技術。普冷技術研究的范圍是在普冷區(qū)，深冷技術研究的范圍是在深冷區(qū)，它們是以溫度 120K 為分界線。
從環(huán)境溫度到 120K (約-153 度)稱之為普冷區(qū)，從 120K 到絕對零度(-273.5 度)稱之為深冷區(qū)。( 20K 到 0K 也有稱為超低溫或低溫區(qū)的)獲得低溫的方式又很多，但總體上可分為物理和化學兩種。
物理方法制冷是運用制冷劑在制冷系統(tǒng)中不斷的進行狀態(tài)變化(既處于不同的熱力狀態(tài))來制冷。一切物質(zhì)都使由分子所組成的，而物質(zhì)分子又在不斷地運動。由于這種運動的能量大小表明了物體熱能的大小，故稱為熱運動。物體分子熱運動的動能大，人的感覺物體就熱一些，物體分子熱運動的動能小，人的感覺物體就冷一些。
熱量只能自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體，而不能自發(fā)的從低溫物體傳向高溫物體，要把低溫物體的熱量傳到高溫物體必須借助外部的能量來實現(xiàn)。
制冷裝置借助制冷機來消耗外部的能量，利用物質(zhì)的狀態(tài)變化，把被冷卻物體的熱量傳給環(huán)境中的高溫物體來實現(xiàn)制冷的目的。
所利用的物質(zhì)通常稱為制冷工質(zhì)或制冷劑。
單級制冷系統(tǒng)的工作原理如圖它是由制冷壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器通過管道連接，形成一個密閉的制冷循環(huán)系統(tǒng)。
高壓常溫的制冷劑通過膨脹閥節(jié)流，變成低壓低溫的液體，在進入蒸發(fā)器，低壓低溫的制冷劑液體在蒸發(fā)器中吸收了外部介質(zhì)的熱量而沸騰(汽化)，變成了低壓低溫的制冷劑氣體。制冷劑氣體被制冷壓縮機吸入，經(jīng)制冷壓縮機壓縮，變成了高壓高溫的制冷劑氣體，在排到冷凝器中與冷卻介質(zhì)(水或空氣)進行熱交換，被冷凝成高壓常溫的液體。
這樣制冷劑便在系統(tǒng)中做了一次由液變氣又由氣變成液的制冷循環(huán)。從制冷機的排氣側到膨脹閥前的這一段管道，稱為高壓系統(tǒng)，它的壓力為冷凝壓力，對應的溫度為冷凝溫度。
從膨脹閥到制冷機的吸氣側的這一段管道稱為低壓系統(tǒng)，它的壓力為蒸發(fā)壓力，對應的溫度為蒸發(fā)溫度。
制冷劑在蒸發(fā)器中吸收的熱量Qo是以制冷機消耗的壓縮功Ai為代價而取得的，冷凝器排除的熱量Qk等于兩者之和，既：Qk=Qo+Ai。
半導體致冷器是由半導體所組成的一種冷卻裝置，于1960年左右才出現(xiàn)，然而其理論基礎peltier effect可追溯到19世紀。這現(xiàn)象最早是在1821年，由一位德國科學家thomas seeback首先發(fā)現(xiàn)，不過他當時做了錯誤的推論，并沒有領悟到背后真正的科學原理。到了1834年，一位法國表匠，同時也是兼職研究這現(xiàn)象的物理學家jean peltier，才發(fā)現(xiàn)背后真正的原因，這個現(xiàn)象直到近代隨著半導體的發(fā)展才有了實際的應用，也就是[致冷器]的發(fā)明(注意，這種叫致冷器，還不叫半導體致冷器)。
由許多n型和p型半導體之顆?；ハ嗯帕卸?，而n p之間以一般的導體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最後由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導熱良好，外觀由許多n型和p型半導體之顆?；ハ嗯帕卸?，而n p之間以一般的導體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最后由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導熱良好。
n型半導體。任何物質(zhì)都是由原子組成，原子是由原子核和電子組成。電子以高速度繞原子核轉動，受到原子核吸引，因為受到一定的限制，所以電子只能在有限的軌道上運轉，不能任意離開，而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢能)。離原子核最遠軌道上的電子，經(jīng)?？梢悦撾x原子核吸引，而在原子之間運動，叫導體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導電，叫絕緣體。半導體導電能力介于導體與絕緣體之間，叫半導體。半導體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導體之后，不但能大大加大導電能力，而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導體。將一種雜質(zhì)摻入半導體后，會放出自由電子，這種半導體稱為n型半導體。
p型半導體，是靠“空穴”來導電。在外電場作用下“空穴”流動方向和電子流動方向相反，即“空穴”由正板流向負極，這是p型半導體原理。
載流子現(xiàn)象：n型半導體中的自由電子，p型半導體中的“空穴”，他們都是參與導電，統(tǒng)稱為“載流子”，它是半導體所特有，是由于摻入雜質(zhì)的結果。
半導體制冷材料：不僅需要n型和p型半導體特性，還要根據(jù)摻入的雜質(zhì)改變半導體的溫差電動勢率，導電率和導熱率使這種特殊半導體能滿足制冷的材料。目前國內(nèi)常用材料是以碲化鉍為基體的三元固溶體合金，其中p型是bi2te3—sb2te3，n型是bi2te3—bi2se3，采用垂直區(qū)熔法提取晶體材料。
水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)特點
一、制冷原理
通過水環(huán)路把眾多的空調(diào)機組連接起來的以集中冷卻、分散制冷為主要特征的直接蒸發(fā)式制冷設備，把傳統(tǒng)中央空調(diào)和家用空調(diào)兩者的優(yōu)點有機的結合起來。
二、系統(tǒng)主要特點
1、系統(tǒng)簡單，初投資少
不用制冷機房，沒有冷凍水系統(tǒng)和天然氣管道。
2、高效節(jié)能，運行管理費用低
空調(diào)機組能效比eer可達3.5-5.2?？照{(diào)機組自帶冷源并可獨立控制，實現(xiàn)了用多少冷量開多少主機系統(tǒng)能量調(diào)節(jié)比冷水機組更接近于無級調(diào)速。冷卻水為常溫水，水輸送過程不會產(chǎn)生冷量衰減，而且能量轉換率為一次。
3、空調(diào)系統(tǒng)安裝工程量小，施工周期短
冷卻水管無需保溫，省去了冷水機組及冷凍水泵，室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)安裝和冷水機組系統(tǒng)一樣，因此，安裝工程量非常小。
4、維護管理費用低
無需專業(yè)專職人員值班，減少了物業(yè)管理費用。
5、系統(tǒng)保證能力高
機組電腦板上配置通訊口，通過中央計算機和互聯(lián)網(wǎng)連接，即可在我公司總部對系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控，保證系統(tǒng)安全運行。而冷水機組廠家只能對主機進行監(jiān)控，系統(tǒng)保證能力差。
6、能量計費方便每個用戶均可獨立計算電費。
制冷技術
制冷技術是研究獲得低溫的方式及其機理和應用的科學技術，從廣義上講，凡是低于環(huán)境溫度的都稱為低溫。根據(jù)在不同的低溫溫度區(qū)域，獲得低溫的方法及研究對象，又可把制冷技術分為普冷技術和深冷技術。習慣上把普冷技術稱為制冷技術，把深冷技術稱為低溫技術。普冷技術研究的范圍是在普冷區(qū)，深冷技術研究的范圍是在深冷區(qū)，它們是以溫度 120K 為分界線。
從環(huán)境溫度到 120K (約-153 度)稱之為普冷區(qū)，從 120K 到絕對零度(-273.5 度)稱之為深冷區(qū)。( 20K 到 0K 也有稱為超低溫或低溫區(qū)的)獲得低溫的方式又很多，但總體上可分為物理和化學兩種。
物理方法制冷是運用制冷劑在制冷系統(tǒng)中不斷的進行狀態(tài)變化(既處于不同的熱力狀態(tài))來制冷。一切物質(zhì)都使由分子所組成的，而物質(zhì)分子又在不斷地運動。由于這種運動的能量大小表明了物體熱能的大小，故稱為熱運動。物體分子熱運動的動能大，人的感覺物體就熱一些，物體分子熱運動的動能小，人的感覺物體就冷一些。
熱量只能自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體，而不能自發(fā)的從低溫物體傳向高溫物體，要把低溫物體的熱量傳到高溫物體必須借助外部的能量來實現(xiàn)。
制冷裝置借助制冷機來消耗外部的能量，利用物質(zhì)的狀態(tài)變化，把被冷卻物體的熱量傳給環(huán)境中的高溫物體來實現(xiàn)制冷的目的。
所利用的物質(zhì)通常稱為制冷工質(zhì)或制冷劑。
單級制冷系統(tǒng)的工作原理如圖它是由制冷壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器通過管道連接，形成一個密閉的制冷循環(huán)系統(tǒng)。
高壓常溫的制冷劑通過膨脹閥節(jié)流，變成低壓低溫的液體，在進入蒸發(fā)器，低壓低溫的制冷劑液體在蒸發(fā)器中吸收了外部介質(zhì)的熱量而沸騰(汽化)，變成了低壓低溫的制冷劑氣體。制冷劑氣體被制冷壓縮機吸入，經(jīng)制冷壓縮機壓縮，變成了高壓高溫的制冷劑氣體，在排到冷凝器中與冷卻介質(zhì)(水或空氣)進行熱交換，被冷凝成高壓常溫的液體。
這樣制冷劑便在系統(tǒng)中做了一次由液變氣又由氣變成液的制冷循環(huán)。從制冷機的排氣側到膨脹閥前的這一段管道，稱為高壓系統(tǒng)，它的壓力為冷凝壓力，對應的溫度為冷凝溫度。
從膨脹閥到制冷機的吸氣側的這一段管道稱為低壓系統(tǒng)，它的壓力為蒸發(fā)壓力，對應的溫度為蒸發(fā)溫度。
制冷劑在蒸發(fā)器中吸收的熱量Qo是以制冷機消耗的壓縮功Ai為代價而取得的，冷凝器排除的熱量Qk等于兩者之和，既：Qk=Qo+Ai。