熱電空調(diào)大型熱電制冷空調(diào)一般是指制冷量在1kW以上的裝置,主要應(yīng)用于潛艇、艦艇和列車上,據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報道目前zui大制冷量超過30 kW。潛艇、艦艇的熱電制冷空調(diào)主要是單元組合式,各單元可獨立運行,熱端與海水或淡水進(jìn)行熱交換,冷端與艙室內(nèi)的空氣進(jìn)行充分的換熱,平穩(wěn)運行時制冷COP可達(dá)1.1~2.1。上海交通大學(xué)研制的BK-1.5型熱電空調(diào)器,由熱電堆、循環(huán)水泵、海水冷卻器、通風(fēng)機(jī)、翅片和控制箱等組成,已成功用在潛水器上。熱電制冷空調(diào)也成功應(yīng)用于列車上。美國某列車熱電制冷空調(diào)系統(tǒng)的制冷功率17kW,COP約為0.7,同時也能夠用于制熱。另有人開發(fā)了一套利用太陽能熱電技術(shù)的汽車內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),該系統(tǒng)冷端散熱器直接冷卻送風(fēng)氣流,而熱端采用水循環(huán)散熱:在38℃的環(huán)境溫度下,制冷功率4.01 kW,COP為0.42;如果天氣晴朗,車頂?shù)奶柲茈姵乜墒箍照{(diào)COP提高2%。
珀爾帖效應(yīng)(PELTIEREFFECT)一八三四年法國人珀爾帖發(fā)現(xiàn)了與塞貝克效應(yīng)的相反效應(yīng),即當(dāng)電流流經(jīng)兩個不同導(dǎo)體形成的接點時,接點處會產(chǎn)生放熱和吸熱現(xiàn)象,放熱或吸熱大小由電流的大小來決定。Qл=л.Iл=aTc式中:Qπ為放熱或吸熱功率π為比例系數(shù),稱為珀爾帖系數(shù)I為工作電流a為溫差電動勢率Tc為冷接點溫度
塞貝克效應(yīng)(SEEBECKEFFECT)半導(dǎo)體制冷片一八二二年德國人塞貝克發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體相連接時,如兩個連接點保持不同的溫差,則在導(dǎo)體中產(chǎn)生一個溫差電動勢:ES=S.△T式中:ES為溫差電動勢S為溫差電動勢率(塞貝克系數(shù))△T為接點之間的溫差
因為溫度會降到零度以下,當(dāng)溫度與環(huán)境溫度的溫差超過8攝氏度時會結(jié)露,所以保溫工作一定要做好。這里用到了聚氨酯保溫泡沫,保溫效果很好。在外面再穿一層“衣fu”——環(huán)氧樹脂,純粹為了外觀。如果直接給半導(dǎo)體制冷片通電的話會有被燒毀的危險,在測試之前,主板也要作適當(dāng)?shù)谋Wo(hù),防止因為溫差過大而結(jié)霜或者結(jié)露。
半導(dǎo)體制冷片也叫熱電制冷片,是一種熱泵,它的優(yōu)點是沒有滑動部件,應(yīng)用在一些空間受到限制,可靠性要求高,無制冷劑污染的場合。是利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)。