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半导体冰箱 容易坏吗_半导体冰箱 容易坏吗为什么
佚名 2024-04-24 人已围观
简介半导体冰箱容易坏吗_半导体冰箱容易坏吗为什么非常欢迎大家参与这个半导体冰箱容易坏吗问题集合的探讨。我将以开放的心态回答每个问题,并尽量给出多样化的观点和角度,以期能够启发大家的思考。1.半导体冰箱的工作原理2.半导体冰箱和压缩机冰箱的区别3.半导体冰箱能结冰吗4.半导体制冷片的寿命5.车载冰箱是半导体制冷一般可以达
非常欢迎大家参与这个半导体冰箱 容易坏吗问题集合的探讨。我将以开放的心态回答每个问题,并尽量给出多样化的观点和角度,以期能够启发大家的思考。
1.半导体冰箱的工作原理
2.半导体冰箱和压缩机冰箱的区别
3.半导体冰箱能结冰吗
4.半导体制冷片的寿命
5.车载冰箱是半导体制冷一般可以达到多少度?夏天用来在家存放肉(大概10小时)行不行?
6.半导体制冷冰箱可以到零下吗半导体制冷冰箱费电吗
半导体冰箱的工作原理
半导体冰箱的工作原理半导体冰箱的工作原理,冰箱已经是家里不能缺少的电器了,可以说一年四季都经常用到冰箱,现在市场上的冰箱的类型越来越多了,半导体冰箱就是其中一种,下面了解半导体冰箱的工作原理。
半导体冰箱的工作原理1半导体冰箱是一种在制冷原理上与普通冰箱完全的产品,它以一块40毫米见方、4毫米厚的半导体芯片通过高效环形双层热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷,被喻为世界最小的“压缩机”。由于半导体制冷器属电子物理制冷,根本用制冷工质和机械运动部件,从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题,并在小容量低温冷藏箱方面具有更加显著的节能特性,极具开发推广价值。
所以,“半导体电子制冷”的效果就主要取决于电荷载体运动的两种材料的能级差,即热电势差。纯金属的导电导热性能好,但制冷效率极低(不到1%)。半导体材料具有极高的热电势,可以成功的用来做小型的热电制冷器。
使用半导体冰箱的注意事项
1、半导体冰箱只能制冷或制热,不能制冰,不能用来存放冰激凌等冷冻食品,不具备像压缩机冰箱一样的制冷效果。
2、半导体冰箱只能降到比环境温度低20摄氏度-25摄氏度的`温度,最低能制冷到5摄氏度,但并不是说环境温度为10摄氏度时,箱内能降低到-10摄氏度。
3、请保持半导体冰箱通风口与散热孔的畅通,注意及时清理风扇或防尘罩上的灰尘。
4、切勿将物品塞入半导体冰箱散热孔和进风口孔处、半导体冰箱使用时应远离热源。
5、当加热功能和制冷功能进行转换时,必须关掉电源,等待5分钟后再启动冰箱。
6、清洁半导体冰箱时,请关掉所有电源、请不要使用硬物和强力清洁剂清理冰箱。
7、确定半导体冰箱的变化温度和环境温度,这些将提供给你可期望的半导体冰箱能达到温度方面的粗略指导,制冷温度标示通常为:可达到低于环境温度20度以下。
半导体冰箱的工作原理2冰箱的工作原理
1、压缩式电冰箱:该种电冰箱由电动机提供机械能,通过压缩机对制冷系统作功。制冷系统利用低沸点的制冷剂,蒸发汽化时吸收热量的原理制成的。其优点是寿命长,使用方便,目前世界上91~95%的电冰箱属于这一类。目前常用的电冰箱利用了一种叫做R600a的制冷剂作为热的“搬运工”,把冰箱里的“热” “搬运”到冰箱的外面。
2、半导体电冰箱:它是利用对PN型半导体,通以直流电,在结点上产生珀尔帖效应的原理来实现制冷的电冰箱。
3、化学冰箱:它是利用某些化学物质溶解于水时强烈吸热而获得制冷效果的冰箱。
4、电磁振动式冰箱:它是用电磁振动机作本动力来驱动压缩机的冰箱。其原理、结构与压缩式电冰箱基本相同。
5、太阳能电冰箱:它是利用太阳能作为制冷能源的电冰箱。
6、绝热去磁制冷电冰箱。
7、辐射制冷电冰箱。
8、固体制冷电冰箱。
使用方法
1、冰箱温度补偿开关使用方法 家用冰箱是根据我国南北地区温差较大的特点而设计的宽气候带电冰箱,在环境温度较低情况下(10摄氏度以下、,请你打开温度补偿开关以便正常使用。当环境温度较低时,如果不打开温度补偿开关使用,压缩机的工作次数会明显减少或者不工作,开机时间短,停机时间长,造成冷冻室温度偏高,冷冻食品不能完全冻结,因此必须打开温度补偿开关使用。(其原理是当环境温度低于10摄氏度时,需要你打开该开关,为冰箱冷藏室加温,使冰箱被动工作,以便于冷冻室温度保持低温结冰状态。、打开温度补偿开关并不影响冰箱的使用寿命。当冬季过去,环境温度升高,环境温度高于15摄氏度时,请你将温度补偿开关关闭,这样,可以避免压缩机频繁启动,节约用电。
2、冰箱温控器使用方法 冰箱在使用过程中,其工作时间和耗电受环境温度影响很大,因此需要我们在不同的季节要选择不同的档位使用,冰箱温控器夏季应开低挡冬季开高档。夏季环境温度高时,应打在弱挡2、3档使用,冬季环境温度低时,应打在强挡4、5 使用,原因:在夏季,环境温度较高(达30摄氏度、,冷冻室内温度若打在强挡(4、5、,达-18摄氏度以下,内外温度差大,因此箱内温度每下降1摄氏度都很困难,再则,通过箱体保温层和门封冷气散失也会加快,这样开机时间很长而停机时间很短,会导致压缩机在高温下长时间运转,既耗电又易损坏压缩机。若此时改在弱挡(2、3档、,就会发现开机时间明显变短,又减少了压缩机磨损,延长了使用寿命。所以夏季高温时就将温控调至弱挡。当冬季环境温度较低时,若仍将温控器调至弱挡,因此时内外温差小,将会出现压缩机不易启动,单制冷系统的冰箱还可能出现冷冻室化冻的现象。
3、冰箱冷藏室正确的设置温度设定为5-7度,即可以保证食品的保鲜效果,也避免的温度设置过低造成资源浪费。
对于冰箱的工作原理,大家应该也有了认识了吧,冰箱工作的原理也是很简单的,多了解一些冰箱的原理,在我们购买冰箱的时候也能够起到一些作用,同时大家要多了解一些冰箱的使用方法,争取延长自己家冰箱的使用寿命。
半导体冰箱的工作原理3无霜冰箱的缺点和原理
无霜冰箱的缺点
无霜冰箱干净清爽,蒸发器与食品分离,食品不会与蒸发器粘在一起,无霜冰箱的冷风系统带走了冰箱内多余的水分,无水自然无霜,食物之间也不会冻结在一起。无霜冰箱不断循环的冷风,经过除臭系统的过滤,使冰箱内的气味持久保持清新,大大减少食物之间互相串味的现象。
当然风冷冰箱也不是完美无缺的,食物容易风干缺水,因为其内部会有冷空气不断循环,进而会使冰箱内的空气湿度变低,一些食物如果没有使用保鲜膜或保鲜盒隔离,很容易缺水,进而被吹干。所以目前很多风冷冰箱都会设计有一些较小的储物盒,除了方便食物归纳外,很大程度上也是为了减慢食物的风干速度。价格较贵噪音稍大,无霜冰箱耗电量大,风冷冰箱内部结构相比直冷冰箱更复杂,因此产品的制造成本更高,所以同容积同品牌的风冷冰箱一般都比直冷冰箱贵一些。另外,风冷冰箱需要风扇不断地将冷气吹到冰箱内的各个角落,所以相对来说,噪音也会比直冷冰箱大一点。
无霜冰箱的原理
无霜冰箱产生霜层并不是说无霜冰箱在运作是不会产生冰霜,而是无霜冰箱有定时的化霜功能,所以我们在日常生活中并不会发现冰箱霜层。关于无霜冰箱的除霜系统的组成。化霜定时器,累计计算压缩机工作17-24小时后断开压缩机的供电并给蒸发器、接水槽加热丝供电。蒸发器加热丝,蒸发器加热除霜。接水槽加热丝,接水槽加热除霜。化霜温控器,控制化霜时的温度。双金属片或者温度保险,防止化霜温控器失灵的一个保护装置。
工作原理,化霜定时器累计计算压缩机工作17-24小时后停止对压缩机和循环风扇的供电,同时给经过化霜温控器、温度保险给蒸发器、节水槽加热丝供电,当化霜温控器监测达到临界点(化霜温控器所处的温度)时断开给加热丝供电(如果化霜温控器达到临界点还未断开时温度保险就会过热断开)至此一个除霜的过程结束,然后定时器恢复给压缩机供电,并延迟几分钟给循环风扇供电,重新制冷开始。
半导体冰箱和压缩机冰箱的区别
什么是半导体制冷冰箱半导体制冷冰箱是由半导体所组成的一种冷却装置,于1960年左右才出现,然而其理论基础可追溯到19世纪。
这现象最早是在1821年,由一位德国科学家首先发现。
这种半导体制冷冰箱,包括冰箱本体、设置于冰箱本体的口部的冰箱门,所述的冰箱本体上设置有出水孔,该出水孔的出口处设置有接水盘;所述的接水盘上设置有加热元件,该加热元件与加热控制电路相电连接。
通过加热控制电路对加热元件进行控制,使得加热元件可以在需要蒸发冷凝水时得电,从而使得冷凝水可以被及时地蒸发掉。
半导体制冷冰箱,也叫热电制冷冰箱,是一种热泵所做成的。
半导体制冷冰箱优势半导体制冷冰箱它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。
利用半导体材料的效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。
它是一种产生负热阻的制冷技术,其特点是无运动部件,可靠性也比较高。
利用半导体制冷的方式来解决LED照明系统的散热问题,具有很高的实用价值。
半导体冰箱携带方便,无噪音,可以用来短时间保存食物。
半导体冰箱的制冷温度与环境温度有关(一般低于环境温度20度),用来保鲜食物是没有什么问题的。
半导体冰箱能结冰吗
半导体冰箱和压缩机冰箱的区别半导体冰箱和压缩机冰箱的区别,目前市场上的车载冰箱按原理可分为半导体和压缩机式。常见的车载冰箱都是半导体式的,那你知道半导体冰箱和压缩机冰箱的区别吗,跟着我来看看吧。
半导体冰箱和压缩机冰箱的区别1半导体车载冰箱
工作原理:采用半导体电子制冷和制热,其原理是利用直流电流通过半导体制冷芯片,使热量从芯片的冷端向热端传递(帕尔贴效应)通过散热风扇提高其效应,制冷温度范围为-5至65度。
产品特色:既能制冷又能制热,环保、无污染,体积小,成本较低,工作时没有震动、噪音、寿命长。
不足之处:制冷效率不高,制冷温度受环境温度影响,制冷无法达到零度以下,且容量较小。
压缩机车载冰箱
工作原理:类似于家用冰箱,都是通过压缩机动力制冷,制冷快速强劲,制冷能达到-18℃,压缩机采用全封闭、无氟、免维护技术,即使冰箱任意翻转都不会使压缩机损坏。
产品特色:能制冰、保鲜,制冷迅速,体积可大可小,分段控温,抗颠簸、倾斜,免维护,不易损坏。
不足之处:一般只有制冷功能,产品的重量较重,价格较高,是同体积半导体冰箱的10倍以上。
车载冰箱常见问题及解决方法
1、冰箱噪音大
半导体冰箱出现噪音大的情况问题一般在风扇上,风扇是直接影响半导体冰箱制冷效果,如果在风扇转速定位、细节处理等方面做得不到位,就会出现噪音大的问题。压缩机冰箱的声音肯定相对要大,但是也有在压缩机减噪技术上做得好的压缩机冰箱,压缩机冰箱首标特点是噪音小。发现噪音,首先检查风扇,风扇老化噪音自然大;其次是检查压缩机(如果有压缩机),压缩机声音异常,就得找厂家返修。
选择一款低噪音车载冰箱不仅能提升车旅生活品质,还能点缀家居卧室品位,因为车载冰箱除了车用,还能作为家用冰箱的补充,放在卧室、客厅使用。
2、不制冷
对于半导体冰箱,首先检查风扇是否运转;其次,检查产品电流。如果接近5安培,可有把握的说帕尔贴元件、PCB或保险开关没问题;如无电流,检查PCB上帕尔贴元件连接处的电压。然后,如显示12V或更高,那么PCB和温度保险丝良好,建议更换帕尔贴元件。如无电压,检查保险丝确定是PCB还是保险丝坏了。如果这些方面都检查没问题,得找厂家返修。当然,要检查这些项目,必须有工具才行,没工具,只能干着急。压缩机冰箱不建议深入检查,因为压缩机的技术比较复杂。
3、机器一直制冷不停机
这种情况主要出现在网购的客户身上,因为网购邮寄的时候,快递公司不负责,把东西摔得厉害,导致箱体破裂,也就是说,冷气一直往外泄,冰箱一直达不到预定温度,只能一直制冷。如果裂缝不大,可以自行用胶水等东西密封。如果裂缝太大,大概不报废也得找厂家返修。所以提醒网购的朋友,收货的时候一定要仔细检查,不要觉得当着送货人的面检查是对他的不信任,其实这完全是对自己权益的保护而已。
4、耗电多
除非是买的廉价品或者仿品,否则正规品牌的产品在设计生产的时候都重点考虑了耗电的问题,一般都不会高到哪去。还有另外一个原因是,冰箱没有低电压保护装置,车子熄火后又忘记关掉冰箱电源,冰箱一直工作,也一直耗用汽车电瓶上的电,直接导致再次发动汽车时,点不着火。建议购买有低电压保护装置的车载冰箱,或者购买一个电压保护装置,或者停车以后记得直接给冰箱断电。
5、实际温度与显示温度不符
对于利用车载冰箱运送医药制剂的用户,因为对温度要求高,在正式使用车载冰箱前,最好对箱体内的温度进行测定。但是测定的时候要注意,冰箱显示屏上显示的温度不一定与温度计悬挂时测定的温度一致,因为测定点位置不同。就像家用冰箱,门侧的温度和冰箱内壁的温度是不一样的。
半导体冰箱和压缩机冰箱的区别2压缩机冰箱
他的制冷原理和我们的'家用冰箱一样,压缩机制冷,制冷效果快速强劲,压缩机冰箱的理论制冷范围是在零下十八度和零上十度之间,可以在任意间调节。而且由于压缩机的制造采用了全封闭、无氟、免维护技术,所以一般的颠簸、倾斜都不会使冰箱损坏。但是也因为他是压缩机制冷,所以其价钱会偏贵,一台进口的压缩机冰箱售价会达到三五千元以上。体积,重量,用电量方面也会较大。
总结:压缩机冰箱能制冷迅速还能分段控温,抗颠簸、倾斜,不易损坏。但只有制冷功能,重量较重,价格较高。
半导体冰箱又称电子冰箱
其原理是通过半导体芯片制冷和制热,最大的特点就除了制冷外还能制热,而且价格相对便宜,一台大约300元左右。但是,这类冰箱的制冷和制热能力是非常有限。所以使用电子冰箱前需要先把食物冷藏或者加热后再放入冰箱,所以电子冰箱与其说是冰箱,还不如说它是个保温器。由于使用的是半导体芯片,使用时不会有震动、噪音,而且冰箱的体积也较小,使用寿命长。
总结:半导体冰箱既能制冷又能制热,体积小,价格便宜,不会有震动、噪音等情况,使用寿命长。但其制冷效率不高。
半导体冰箱和压缩机冰箱哪个好?
看完上面这些相信小伙伴们对这个问题已经有了自己的答案,半导体冰箱无论夏天冬天都可以使用,性价比高,但其制冷效果差导致要其他设备辅助,使用起来相对比较麻烦,而压缩机冰箱价格虽高但制冷效果快,分段控温也非常人性化。各位小伙伴各取所需吧。
半导体冰箱和压缩机冰箱的区别3压缩机车载冰箱
压缩机冰箱
顾名思义采用压缩机制冷,保持强劲制冷性能;制冷范围:+10℃~-18℃,可以在区间内自由调节。而且车载冰箱小巧精良自然也是优化过设计的,采用了全封闭、无氟、免维护技术,所以一般的颠簸、倾斜都不会使冰箱损坏。但其价钱会偏贵,通常价格在千元以上。体积,重量方面也会较大。
总结:压缩机冰箱能制冷迅速还能分段控温,抗颠簸、倾斜,不易损坏。制冷性能好,但是重量较大,价格较贵。
半导体冰箱
又称电子冰箱,原理很简单,通过电子半导体制冷片进行冷热转换,得益于这个特性,它除了制冷还具备一定程度的制热功能。但是制冷/制热性能比较有限,主要优势在于价格便宜,通常在500元以下,同时重量较轻,方便携带。
总结:半导体式小冰箱价格便宜,重量轻,同时具备制冷加热功能,工作静音是优势;但是质量较差,制冷效率不高也是诟病。
结论就很简单啦,就车载冰箱哪个更好来说,显然是压缩机式的性能更强大;哪种更省电呢?当然是半导体式小冰箱更省电
半导体制冷片的寿命
半导体冰箱内部结构比较多样化,但是最低制冷温度只有5摄氏度左右,是不能结冰的。半导体冰箱本体上设置有出水孔,该出水孔的出口处设置有接水盘;所述的接水盘上设置有加热元件,该加热元件与加热控制电路相电连接。通过加热控制电路对加热元件进行控制,使得加热元件可以在需要蒸发冷凝水时得电,从而使得冷凝水可以被及时地蒸发掉。
半导体制冷冰箱,也叫热电制冷冰箱,是一种热泵所做成的。半导体制冷冰箱它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受限的地方,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术,其特点是无运动部件,可靠性也比较高。利用半导体制冷的方式来解决LED照明系统的散热问题,具有很高的实用价值。半导体冰箱携带方便,无噪音,可以用来短时间保存食物。半导体冰箱的制冷温度与环境温度有关(一般低于环境温度20度),用来保鲜食物是没有什么问题的。
综上,半导体冰箱制冷功率小,制冷空间也是比较有限,且制冷温度一般都在5摄氏度左右,是不能结冰的。
车载冰箱是半导体制冷一般可以达到多少度?夏天用来在家存放肉(大概10小时)行不行?
其实,一定要基于一定条件去谈论可靠性。
一冷科技热电半导体制冷器的可靠性的研究
1介绍:由于热电制冷器是固态为基础的构造,所以,一般认为热电制冷器具有很高的可靠性。在大多数应用条件下,热电制冷器件均可以为您提供长期无故障的服务。目前,在很多具体的实例中,热电制冷器的持续工作时间都超过了20年,并且热电制冷器的寿命比相关仪器的寿命都要长。然而,因为失效率与应用环境是密切相关的,实际中想要得到具体的热电制冷器件的可靠性仍然是比较困难的。对于一些相对稳定的制冷应用条件下,在制冷器上加载的直流电源非常稳定而且基本上不会间断,此时热电制冷器的可靠性会非常的高。平均故障间隔时间(MTBFs)一般会超过2000,000小时,一般以这种情况下的平均故障间隔时间作为工业标准。而另一方面,在涉及到冷热循环工作的应用条件下,平均故障间隔时间就会大大缩短,特别是当热电制冷器在循环过程中温度会升高到较高温度时。
一般来说,公布热电制冷器的可靠性数据是非常困难的,因为在实际应用中的很多应用条件和工作参数会影响到最终的结果。所以,可靠性数据只有对于与测试环境相似的应用环境来说是有效的,对其他应用情况来说并不一定适用。如制冷器安装和焊接工艺,供电电源和温度控制系统及相关技术,温度控制等因素,与外部环境相结合将会极大的影响失效率,使其发生大范围的波动。为了给用户提供有关热电制冷器寿命的基础数据,并且为相关工程人员在设计优化制冷器可靠性的过程中提供帮助,我们设计了若干制冷器的可靠性试验来获取所需的可靠性数据。这里列出了几种应用条件下的测试结果和数据,可以为在相似的条件下使用制冷器的最终消费者提供帮助。为用户提供这些数据时,要根据不同的应用环境和用户需求进行选择。
对热电制冷器安装过程的一些大体要求,可以在本手册的第六部分找到。为了尽量减少错误的安装过程会对制冷器可靠性带来影响,所有制冷器的安装过程必须遵守手册上提到的要求。在安装过程中影响制冷器可靠性的因素主要有以下几点:
a) 热电制冷器在压力条件下具有很高的机械强度,但是其剪切强度相对来说比较低。因此,一般不可以将热电制冷器设计在承载主要支撑的机械结构体系中。此外,在可能会涉及到振动和冲击的应用条件下,热电制冷器最好是在安装时保持适当的压力,也就是使用螺钉夹紧的方法。对于热点制冷器来说,只要使用适当的安装方法,就可以成功的应对如飞机,军事或相似环境下出现的振动或冲击环境。
b) 尽管热电制冷器的最大建议压力载荷是每平方厘米15千克 (每平方英寸200磅),但是在测试过程中,大多数制冷器都可以承受超过每平方厘米15千克(每平方英寸200磅)的压力载荷而不造成失效。最重要的是需要保证制冷器的安装方法是选用螺钉夹紧固定的方法,并且安装过程中保持了适当的压力,这样制冷器不会在很小的侧向力下就容易松动进而引起移动。如果在同一个制冷器中需要固定若干对温差电偶对的话,松动的部件将引起很大的麻烦。这种情况下,如果安装过程中,夹具的压力不够,就可能引起制冷性能的降低甚至制冷器的提前失效。如果使用多级制冷器阵列式安装,建议使用高度公差为±0.025 mm的制冷器。在任何情况下,必须保证夹具压力的均匀施加,并且要求表面必须平整(具体安装指导请参见第六部分)。
c) 为了避免受到明显的机械振动而引起的制冷器失效,尽量不要在制冷器的冷端面上放置没有支撑的大质量器件。如果需要涉及到质量很大的物体,最好使用夹具将热电制冷器紧固在散热器和物体之间,或者先将器件装夹在一个可作为介质的冷板上。此时,夹紧螺钉可以有效的增加整个机械系统的剪切强度。
d) 为了避免制冷性能的降低以及对制冷材料可能引起的电化学腐蚀,热电制冷器需要隔绝潮气。当温度降低到露点以下时,为了避免水汽渗入制冷器内部,应该安装有效的防潮密封保护。这层防潮保护层应该围绕着热电制冷器安装在散热片和被冷却物体之间。电子级RTV硅胶可以直接用作热电制冷器的防潮保护层。使用可变形的闭孔泡沫绝缘胶带或薄片材料,适当的结合RTV来填充空隙,就可以用来在被冷却物体和散热器之间形成保护层。
e) 如果器件的工作条件中需要涉及冷热循环或者很大的温度变化,此时制冷器的安装方法不可以使用焊接或树脂胶粘结的方法,因为这两种方法都需要在制冷器上进行刚性连接。一般情况下,刚性连接会导致大量的热应力,从而引起制冷器的提前失效,除非所有元件的热膨胀系数都非常接近。由于制冷器热端面上的温度一般比较恒定,在制冷器热端面上的刚性连接一般影响比较小。如果工作条件中需要涉及明显的温度变化或者冷热循环,我们强烈建议使用如导热硅脂,石墨片等安装材料,或者金属铟的螺钉夹紧方式对制冷器进行安装。此外,如果在制冷器两端都进行了刚性连接,这种制冷器尽量不要使用在大于15 mm2的器件上。
另外,温度控制方法同样也会影响热电制冷器的可靠性。如果想要延长制冷器寿命,一般建议选择线性或等比例的温度控制方法,而不是ON/OFF开关方法。
2 高温下制冷器的可靠性
热电制冷器的失效一般分为两种:早期失效和性能衰减。性能衰减一般是在长期使用之后由于半导体材料性能参数的变化或者接触电阻的增加所引起的。长期在高温下使用会引起半导体材料性能参数的变化从而降低制冷器的制冷性能。为了研究这个效应对性能的影响,我们做了一个测试。使用一冷科技的95-系列热电制冷器,在空气中持续的高温(150 ℃)环境下工作。在测试过程中,定时测量和记录材料的相关性能参数。在测试中,使用最大温差(DTmax)来表示制冷器整体制冷性能。在42个月的时间内,我们跟踪记录这个参数,将平均值列在图10.1中。我们可以发现,在高温条件下暴露12个月后,最大温差有少许(2.5%)降低。而在接下去的30个月中,由于半导体材料趋于稳定,最大温差只继续降低了1.3%。
图10.1
3 冷热循环过程中的制冷器可靠性
将热电制冷器在很宽的温度范围内进行持续的冷热循环,可以看成是对制冷器进行可靠性测试,特别是在循环过程中将制冷器的热端温度升高到很高的温度。与绝大多数应用条件相比,这种运行方式都会引起更高的失效率。大部分热循环失效的根源是制冷器中热电材料与其它部件的热膨胀系数的不匹配,这是完全不可避免的。这种失效一般表现为早期失效,而有时也会在失效之前观察到性能衰减。
为了研究冷热循环对制冷器性能的影响,首先,我们需要定义冷热循环。在许多热电器件的工作环境中都需要涉及到周期性的升高和降低温度,而有时这种循环会在很宽的温度范围内进行。尽管循环和非循环的工作条件之间的界限不是很明确,但是一般情况下我们将这种在很长一段时间内,温度有规律并且持续性的升高和降低的工作条件称为冷热循环。这种循环的工作条件一般趋向于自动化或者机械控制温度而不是人工控制。如果器件的温度每天只升高和降低几个循环,我们一般不会将这个作为循环工作条件来进行讨论。如果您对具体需要的工作条件的状态不是非常确定,请及时咨询我们的服务人员。
在冷热循环过程中的失效率至少与四个因素相关:(1)总的循环次数;(2)循环过程中总的温度变化范围;(3)循环过程中的温度上限;(4)温度变化的速率。当循环次数很少,温度变化范围很窄,温度上限相对较低并且温度变化很慢时,可以获得最高的可靠性和较长的制冷器寿命。(相反,在很宽的温度范围内,温度变化速率很高时,进行大量的循环,并且循环过程中温度最大值较高时,将会大大缩短制冷器的寿命)。需要注意的是,制冷器的绝对寿命大大依赖于总的循环次数,而不是进行这些循环所需要的总时间。所以,当讨论热循环时,平均故障间隔时间的单位使用循环次数表示而不是小时;我们将使用平均故障间隔时间来进行下面的讨论。
在冷热循环中使用的制冷器型号也会很大程度的影响失效率。最大使用温度较高的制冷器相对于最大使用温度较低的制冷器来说,具有更长的使用寿命。这个规律即使对于冷热循环中的最高温度远远小于制冷器的最大使用温度时也是适用的。在一个涉及到双级热电制冷器的应用中,制冷器在-55 ℃到125 ℃之间循环,一个最大使用温度为150 ℃的制冷器的平均故障间隔时间为8100次循环,而最大使用温度为200 ℃的制冷器的平均故障间隔时间为17500次循环。最大使用温度更低的制冷器只能使用在更低温度的热循环应用中。总之,我们建议在超过90 ℃的热循环应用中使用TECooler HT系列(最大使用温度为200 ℃)制冷器。
在超过90 ℃的热循环应用中使用TECooler HT系列(最大使用温度为200 ℃)制冷器。
这里需要指出,还有另外两个因素同样也会影响热循环时的平均故障间隔时间。体积较小的制冷器拥有较少的热电偶对,所以与体积较大的制冷器相比,其使用寿命较长。而在体积较大的制冷器中,热-机械应力更大,而且这种制冷器一般有比较多的热电偶对,这将增加焊接点在热应力下失效的可能。大量的数据表明在冷热循环过程中,尺寸小于或等于30 mm2的制冷器与体积较大制冷器相比,具有更高的可靠性。
为了更好的定义在高温冷热循环条件下的制冷器失效率,我们使用TECooler HT系列制冷器长期进行了一个测试, 制冷器在30 ℃到100 ℃之间循环。制冷器被安装在一个强制对流式散热器上,并且包覆了一层绝缘铝板。通过交替改变加载直流电源的两极来使器件制冷和加热。通过测量盖板上的温度来测量循环极限。每次循环时间是5分钟 (2.5分钟从30 ℃到100 ℃,2.5分钟从100 ℃到30 ℃),所以一天288次循环,一个星期2016次循环。每星期测量一次制冷器的性能参数,突然的电阻增加表示失效。
与预期相同,制冷器的电阻首先缓慢增加,直到某一点上电阻忽然快速增加,表示发生了失效。如图10.2所示,所有的制冷器在失效前至少进行了25000次循环,然后继续测试直到50%的制冷器失效。计算出这组制冷器的平均故障间隔时间是68000次循环。这里我们仍然需要注意,制冷器的安装方法和安装过程中的所有细节,对于制冷器在冷热循环在工作条件下的应用来说都非常重要。另外,5 ℃到95 ℃之间热循环的测试显示其平均故障间隔时间是100,000次循环。
图10.2
在结束这个章节之前,我们需要提到热循环过程的一个实际应用。由于在工作过程中,热电制冷器内部会产生热-机械应力,此时,冷热循环可以被看成是一个有效的筛选技术。通过将热电制冷器置于一个精确控制的循环过程中,可以筛选出具有潜在缺陷的制冷器,从而降低早期失效的可能性。当然,这种操作可能会增加成本,但是在需要高可靠性的情况下还是非常有必要的。
4ON/OFF开关循环试验
前面提到工业上接受的标准热电制冷器的平均故障间隔时间是至少200,000小时。这个平均故障间隔时间是以相对稳态的制冷器运行条件为基础的,在工作时,系统电源只是偶尔打开或切断(每天几次)。而在另一些应用条件下,电源会被频繁的开关,特别是在恒温温度控制器的应用中。我们使用TECooler HT系列制冷器进行了一次测试,来研究相对恒定的温度下ON/OFF开关式电循环对制冷器的影响。使用导热硅脂将制冷器安装在一对强制对流式散热器之间。电流加载时间为7.5秒,断开时间为7.5秒,所以一个电循环的时间是15秒。循环过程中,监控每一个制冷器上的输入电流,由于制冷器电阻增加而引起的电流降低是制冷器失效的标志。测试进行大约25000个小时,至少6百万次循环。在这种条件下计算出来的平均故障间隔时间是125,000小时,或者说3*107次ON/OFF开关循环。
注意:大多数传统的恒温器本身具有更大的开关温度差,这样会建立一个明显的冷热循环,其中热电制冷器上的温度会在较高和较低的温度极限之间变化。由于我们已经知道,冷热循环会降低热电制冷器的使用寿命,所以在要求高可靠性的应用条件下,不推荐使用传统的ON/OFF开关式恒温温度控制系统。
5 环境测试
热电制冷器经常被安装在有振动、冲击或另一些潜在的不利环境中。在前文曾经提到,制冷器可以承受适当的压力但是其剪切强度相对较弱。当热电制冷器被适当的安装在一个机械部件中时,它们可以承受适当的机械应力而不产生失效。
一冷科技提供的制冷器已经成功的应对了大量的环境/机械测试条件,而没有发生失效。具体的测试条件包括:
高温运行和存储:150°C下30,000多个小时
低温运行和存储:-40°C 下1000多个小时
热循环:
(a) 100 ℃(15 sec)/ 100 ℃(15 sec), 10个循环
(b) 150 ℃(5 min)/ -65 ℃(5 min), 10个循环(c) MIL-STD-(c) MIL-STD-202,方法107
TECooler HT系列制冷器:-55 ℃到+85 ℃
机械冲击: (a) 100 G, 200 G, 26 msec; 500 G 1000 G @ 1 sec ,3个方向,每个方向上3 次冲击
(b) MIL-STD-202,方法213,测试条件I
振动: (a) 10/55/10 Hz,1分钟循环,9.1 G, 3个方向,每个方向上2小时204A,测试条
件 B, 最大15 G
6 质量控制流程
每个热电制冷器件制造商都具有完备的质量控制和测试流程,以确保产品符合公布的规范,并且能代表标准的工艺。尽管工业上并没有太多正规的标准,但是许多主要的热电制冷器件制造商还是会使用某些特定的标准。然而,如果用户对产品上可能影响应用的质量相关问题有任何疑问,请及时与相应的热电制冷器件制造商进行咨询。
一冷科技的测试和质量流程经过多年的使用,具有丰富的工业生产经验,覆盖了热电制冷器工作中将遇到的很宽的应用条件。整个流程包括几个主要方面,如产品运输前100%的电学和机械性能测试/检查;在使用过程中100%检查。
7结论
在前面的讨论中,我们强调了热电制冷器的可靠性与应用条件之间的依赖性。通过遵循一些基本规则,并且了解一些特定的因素是如何影响制冷器的使用寿命,设计者有可能延长系统的使用寿命。尽管一些设计者可能期望进行一个复杂的分析,建立起所有相关参数的模型,但是许多用户更倾向于在遇到一些特殊要求或非传统布局时,可能会寻求一些经验主义的方法来计算他们特定应用条件下的制冷器可靠性。
半导体制冷冰箱可以到零下吗半导体制冷冰箱费电吗
车载冰箱就是指可以在汽车上携带的冷藏柜
车载冰箱是家用冰箱的延续,可以采用半导体电子制冷技术,也可以通过压缩机制冷。一般噪音小污染少。在行车中只需将电源插头插入点烟孔,即可给冰箱降温。
市场上主要有两种车载冰箱,一种是 半导体车载冰箱,这种冰箱的优点是既能制冷又能制热,环保、无污染,体积小,成本较低,工作时没有震动、噪音、寿命长。缺点是制冷效率不高,制冷温度受环境温度影响,制冷无法达到零度以下,且容量较小。另一种是压缩机车载冰箱,压缩机是传统冰箱的传统技术,制冷温度低,为-18度10度。制冷效率高,能制冰、保鲜,体积大,是未来车载冰箱发展的主流方向。但是这种冰箱重量较重,携带不方便,价格较高
一、半导体制冷冰箱可以到零下吗
1、半导体制冷片的温差范围,从正温90℃到负温度130℃都可以实现,制冷片一面安装散热片,一面安装导冷系统,安装表面平面度不能超过0.03mm,要除去毛刺、污物。
2、制冷片与散热片和导冷块接触良好,接触面要涂有一薄层导热硅脂,固定制冷片时既要使制冷片受力均匀,又要注意不能过度,以免瓷片被压裂。
3、半导体制冷冰箱要使用直流电源电压,且不能超过额定电压,电源波纹系数要在10%以内,另外电流不得超过组件的额定电流。
二、半导体制冷冰箱费电吗
1、半导体制冷小冰箱指的是由半导体制冷芯片为制冷系统的小冰箱,其没有噪音,没有振动,在运行的时候非常的宁静,无任何制冷剂,不含氟无污染,环保健康,使用广泛,酒店、家庭、学校、办公室都可以使用。
2、半导体制冷小冰箱的重量小,轻便易携,方便运输,性能稳定,节能高效,寿命长,温控范围大概是5-15°,价格比较便宜。
3、半导体制冷冰箱的体积比较小,其容量也比较小,所以费电量并不大,但是具体的费电量还要看冰箱的品牌与型号。
三、半导体制冷冰箱可以一直开着吗
1、半导体制冷冰箱一直开着门会使冰箱内温度无法降低,只有半导体制冷片的端部温度有所降低,起不到制冷的降温效果。
2、不管是半导体冰箱还是蒸气压缩循环制冷的冰箱,在冰箱工作的时候如果常开着冰箱门,冰箱内好不容易产生的冷量都被空气中的热量消耗掉,是不可能有降温效果的。
3、由于半导体材料具有的热电能量转换性能特性,所以人们把热电制冷称为半导体制冷,半导体制冷是建立于珀尔帖效应热电效应基础上的制冷新技术。
4、半导体制冷片是利用半导体材料的珀尔帖效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端就可以分别吸收热量和放出热量,以实现制冷的目的。
今天关于“半导体冰箱 容易坏吗”的讨论就到这里了。希望通过今天的讲解,您能对这个主题有更深入的理解。如果您有任何问题或需要进一步的信息,请随时告诉我。我将竭诚为您服务。