珀耳帖元件是什么？

更新時(shí)間：2024-10-10

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珀耳帖元件（英語：Peltier element）是利用珀耳帖效應(yīng)的元件，當(dāng)電流通過接合在一起的兩種不同金屬時(shí)，在接合處會(huì)發(fā)生熱傳遞。

目前實(shí)用的高效珀耳帖元件不是由兩種金屬制成，而是由三種材料制成：n型半導(dǎo)體、金屬和p型半導(dǎo)體。它通常用作冷卻裝置，因?yàn)樗脽醾鬟f，但它也可以用作加熱裝置，因?yàn)楦淖冸娏鞯姆较驎?huì)改變熱傳遞的方向。

與熱泵和其他設(shè)備不同，珀耳帖設(shè)備只需通過電流即可提供冷卻效果，因此具有不產(chǎn)生噪音或振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。此外，該冷卻系統(tǒng)對環(huán)境的影響很小，因?yàn)樗恍枰评鋭┗蚋g性液體。

珀耳帖元件的應(yīng)用

珀耳帖元件作為清潔冷卻元件被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

1、食品領(lǐng)域

珀耳帖元件體積小、清潔且安全。用于食品展示柜、小飲料柜、牛奶冷卻器、酒店面包等。

2、工業(yè)領(lǐng)域

工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)備無一例外地對水敏感，但采取了控制溫度、提供較少冷凝的冷空氣以及內(nèi)置冷凝排水管等對策。應(yīng)用范圍包括冷卻操作面板、冷卻監(jiān)控?cái)z像頭、控制面板內(nèi)部零件的局部冷卻、冷卻模具、恒溫恒濕送風(fēng)設(shè)備等。

3. 光場

珀耳帖元件通常用于冷卻有限空間內(nèi)的設(shè)備。具體包括熱源的直接冷卻、小型繼電器箱的冷卻、光檢測元件的溫度控制、激光二極管的溫度控制、CCD攝像機(jī)、投影儀、復(fù)印機(jī)、監(jiān)控?cái)z像機(jī)的冷卻、激光器的冷卻水等。

4. 民用部門

珀耳帖冰箱被用作醫(yī)院和酒店房間的商用冰箱，因?yàn)樗鼈儧]有振動(dòng)或噪音，并且具有緊湊的冷卻機(jī)構(gòu)。其中包括小型冰箱、冷藏箱、啤酒服務(wù)器、酒窖、水族箱水溫控制、電腦CPU冷卻、除濕機(jī)、空氣凈化器、吹風(fēng)機(jī)和面部美容設(shè)備的負(fù)離子發(fā)生器。

5.其他領(lǐng)域

珀耳帖元件還用于測量分析領(lǐng)域、半導(dǎo)體領(lǐng)域以及醫(yī)療和理化領(lǐng)域的冷卻和加熱。

珀耳帖元件原理

珀耳帖元件目前使用 p 型和 n 型半導(dǎo)體代替金屬。為了使電子從能級較低的p型半導(dǎo)體移動(dòng)到能級較高的n型半導(dǎo)體，必須從外部攝入能量，此時(shí)會(huì)發(fā)生吸熱，溫度下降。

此時(shí)，如果電流流動(dòng)的方向相反，電子就會(huì)從能量較高的一側(cè)移動(dòng)到能量較低的一側(cè)，從而釋放出多余的能量并產(chǎn)生熱量。因此，珀耳帖元件可以用作冷卻裝置或加熱裝置，具體取決于電流流動(dòng)的方向。

然而，使用珀耳帖元件的熱轉(zhuǎn)換在功耗方面效率不高，因此不適合大規(guī)模冷卻或加熱。為了有效地冷卻，與使用翅片或風(fēng)扇的散熱/排氣機(jī)構(gòu)結(jié)合使用是有效的。

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