陈秀端



半导体制冷效率探究

陈秀端

（漳州职业技术学院 机械与自动化工程系，福建 漳州 363000）

基于半导体制冷原理，通过对其物理原理及实际应用的分析，推导出半导体制冷效率的表达式，确定影响制冷效率的主要因素.

半导体制冷；效率；影响因素

1 半导体制冷原理

图1 半导体制冷原理

图2 半导体制冷设备简化装置图

2 半导体制冷应用

如图2所示，把许多对半导体热电偶对串联起来就形成热电堆，通上直流电，并让冷端置于工作环境即制冷箱中，则冷端吸热，冷箱温度降低，从而起到降温效果。如今，该技术已被广泛的应用到工农业生产、国防、医疗和人们的日常生活，如核潜艇中的空调、红外线探头的冷却器，半导体冰箱等。

ρ为空气密度，C为空气比热。

由于制冷箱外部与空气接触，其侧面，顶部均存在热量传递。

=（13）

由（13）式，冷箱所需冷量Q与箱体内外温差有关,而这冷量由半导体冷端提供，半导体制冷效率能否得到提高，对冷箱的工作有着非同寻常的意义。由上面的推导知道，实际应用中为提高半导体的制冷效率，最重要的一点是调节、控制电热堆两端温差，使其工作在最佳状态，这有待于进一步研究。

3 结论

本文首先从半导体的peltier效应这一原理出发，阐述原理，推导出制冷效率公式，结合实际应用，明确提高导体制冷效率就要控制导体两端温差这一主要因素，为科学研究半导体制冷技术和应用提供参考。

[1] 田茹.半导体制冷器的应用研究[J].机电……