热电制冷技术的进展及应用_职更辰

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1、No.4,2012,Dec.42REFRIGERATIONVol.31(TotalNo.121)文章编号:ISSN1005-9180(2012)04-0042-07热电制冷技术的进展及应用12职更辰,王瑞(1.上海海事大学商船学院,上海201306;2.华南理工大学化学化工学院,广州510640)[摘要]热电制冷是一种环保清洁的制冷技术,在各个领域广泛应用。本文介绍了热电制冷的基本原理,应用于热电制冷的材料现状,近年来国内外专家学者在热电理论和热电制冷上的研究进展,热电制冷在现实生活的应用,并对热电学研究在今后的研究提出期待。[关键词]珀尔贴效应;热电制冷;半导体材料;冷却

2、散热+9[中图分类号]TB61[文献标识码]Bdoi:10.3696/J.ISSN.1005-9180.2012-4.04.009ProgressandApplicationofThermoelectricRefrigerationTechnology12ZHIGengchen,WANGRui(ShanghaiMaritimeUniversityofMerchantMarineAcademy,Shanghai201306,China;2.SouthChinaUniversityofTechnologyChemistryandChemicalEngineering,guang

3、zhou,510640,China)Abstract:Thermoelectricrefrigerationisanenvironmentally-friendlyandcleaningtechnology,havingbeenwidelyusedinvariousfields.Thethermoelectriccoolingbasicprinciples,thematerialstatusappliedtothethermoelectriccooling,theresearchprogressinthethermoelectrictheoryandthermoelectr

4、iccoolingwhichexpertsandscholarsathomeandabroadhavestudiedinrecentyears,andapplicationsofthermoelectriccoolerinreal-lifeweredescribedinthisarticle.Finally,expectationsofthermoelectricstudiesinthefuturewerealsoputforward.Keywords:Peltiereffect;thermoelectriccooling;semiconductormaterials;co

5、olingandheat热电效率大大提高,从而使热电发电和热电制冷进前言入工程实际领域。如在宇宙航行器上应用的碲化铅(PbTe)半导体热电发生器效率已达7%;潜艇上应热电制冷又称半导体制冷或温差电制冷。具有用的碲化铋(Bi2Te3)半导体热电空调器的制冷系热电能量转换特性的材料,在通过直流电时产生制数已达2。目前,热电制冷器已在国防、农业、工冷效应。18世纪初,人们在利用电磁能的大量科业、医疗、日常生活等领域获得了广泛的应用。学实验中,发现某些金属材料有热电效应。但由于传统的制冷手段通常是通过氟利昂等制冷剂来科技水平的限制,人们只能使用热电性能较差的金实现的,制冷剂的泄漏会

6、对环境造成一定的污染,属材料。例如,当时热点效能最好的锑-铋(Sb-更重要的是对臭氧层造成破坏。热电制冷与传统的Bi)热电偶做成的热电发生器,其效率还不到制冷方法不同,既没有制冷剂,又无复杂的机械设[1]1%。因此,一百多年来除了把金属热电偶用于备和管路系统,只要给热电制冷器通电,就可以产温度测量以外,并没有得到实际应用。19世纪50生制冷效果,既方便又迅速。它开辟了制冷技术的年代以后,半导体材料在各个领域得到了广泛的应一个新分支,解决了许多特殊场合的制冷难题。在用,发展非常迅速。热电性能较好的半导体材料使致力于保护全球环境和科技迅速发展的今天,其应收稿日期:2012-9-

7、24作者简介:职更辰,男,硕士研究生,研究方向:热力循环和制冷工质。E-mail:zhigengchen@163.com2012年12月制冷第31卷第4期(总121期)43用受到了越来越多人的关注,有着十分广阔的前量,冷端温度降低,同时热电元件另一端存在反向景。的运动,放出热量,这就是帕尔贴效应。当连接端点出现温度差后,会产生一个赛贝克电压。电流通1热电制冷的基本原理过有温度梯度的热电元件,由于汤姆逊热效应,会在元件与环境之间产生能量交换,该热效应与电流热电制冷是热电效应主要是珀尔贴效应在制冷和温度梯度的大小成比例

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