Princip chlazení polovodičových termoelektrických materiálů
Aplikace termoelektrických materiálů polovodičů v oblasti chlazení má důležitou hodnotu výzkumu a široké vyhlídky na aplikace. Termoelektrické materiály využívají teplotní rozdíl k přímému přeměně tepelné energie na elektrickou energii nebo opětovném použití elektrické energie pro regulaci tepla, čímž se vytvoří základní princip termoelektrického chlazení. Tento článek prozkoumá chladicí mechanismus a aplikaci polovodičových termoelektrických materiálů.
Existují dva hlavní termoelektrické účinky: efekt Seebeck a Peltier Effect. ( Inteligentní výrobce teploty Čína) Efekt Seebeck se týká napětí generovaného, když dva různé vodiče nebo polovodiče tvoří smyčku a v kontaktním bodě je teplotní rozdíl; Zatímco Peltier efekt je, když proud prochází křižovatkou dvou různých vodičů, způsobí změnu teploty křižovatky. Když proud proudí správným směrem, jeden konec absorbuje teplo a druhý konec uvolňuje teplo a tento proces si uvědomí přenos tepla.
Trvalé a hladké povrchové zařízení
Základní role termoelektrických materiálů polovodičů v termoelektrickém chlazení je připisována hlavně jejich vynikajícím termoelektrickým vlastnostem, tj. Vysoká elektrická vodivost a nízkou tepelnou vodivost. Vynikající elektrická vodivost umožňuje materiálu efektivně používat proud pro generování tepla, zatímco nízká tepelná vodivost zajišťuje, že teplo není snadno přeneseno z chladného konce na horký konec, čímž se zlepšuje účinnost chlazení. Termoelektrický výkon je často charakterizován termoelektrickou postavou zásluhy Zt. Čím vyšší je hodnota ZT, tím lepší je termoelektrický výkon materiálu. Ideální termoelektrický materiál by měl mít vysokou hodnotu ZT, aby mohl dosáhnout vyššího chladicího účinku v praktických aplikacích.
V praktických aplikacích patří běžně používané typy polovodičových termoelektrických materiálů bismuth-telurid (BI2TE3), bizmutový antimonid (SB2TE3) a slitiny křemíku-germania. Mezi nimi se materiál bismuthulturidu stal jedním z hlavních materiálů pro termoelektrické chladničky kvůli svým vynikajícím termoelektrickým vlastnostem při teplotě místnosti. Jeho chladicí účinek je široce používán v malých chladicích zařízeních, jako jsou horké a studené šálky, chlazení laseru a kontrola teploty elektronických komponent.
Dodavatel stroje na obličej Čína
Struktura termoelektrické ledničky se obvykle skládá z více polovodičových křižovatek termoelektrických materiálů za vzniku modulu. Pomocí Peltierova efektu, když prochází proud, jedna strana chladničky absorbuje teplo a druhá strana uvolňuje teplo, což vytváří teplotní rozdíl, aby se dosáhlo chladicího efektu. Při praktickém použití má tato metoda chlazení výhody malé velikosti, lehké hmotnosti a žádného pohyblivého částí a může dosáhnout rychlé regulace teploty ve vysoce přesném prostředí.
I přes mnoho výhod polovodičových termoelektrických materiálů je však jejich účinnost stále omezena výkonem samotného materiálu. Vědci jsou proto odhodláni vyvíjet nové termoelektrické materiály, jako jsou nanostrukturované materiály a sulfidy, ke zlepšení hodnoty ZT a tím zlepšit účinnost termoelektrických chladičů.
Stručně řečeno, princip chlazení polovodičových termoelektrických materiálů je založen na termoelektrickém účinku. Prostřednictvím efektivního návrhu a optimalizace materiálu lze dosáhnout vysoce účinných chladicích účinků. S rozvojem vědy a technologie budou termoelektrické materiály ukázat svůj jedinečný aplikační potenciál v širším rozsahu polí. Budoucí výzkum bude i nadále propagovat pokrok této technologie zeleného chlazení a přinést inovativní řešení do více průmyslových odvětví.