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帕尔贴制冷什么是帕尔贴？•帕尔贴是从英文“Peltier”一词翻译过来的，国内有多种名称，如制冷片，半导体制冷片，热电半导体致冷组件等。国内目前以帕尔贴半导体（中国）有限公司生产的以“Peltier为品牌的帕尔贴热电半导体致冷器件，品质优良，价格低廉，成为半导体制冷的航母。peltier制冷片制冷特点及应用•半导体致冷器作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：•1、不需要任何致冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件，是一种固体器件，工作时没有震动、噪音、寿命长、安装容易。•2、半导体致冷器具有两种功能，既能致冷，又能加热，致冷效率一般不高，但致热效率很高，永远大于1。因此使用一个器件就可以代替分立的加热系统和致冷系统。•3、半导体致冷器是电流换能型器件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。•4、半导体致冷器热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，致冷器就能达到最大温差。•5、半导体致冷器的反向使用就是温差发电，半导体致冷器一般适用于中低温区发电。•6、半导体致冷器的单个致冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成致冷系统的话，功率就可以做的很大，因此致冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。•7、半导体致冷器的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。•通过以上分析，半导体温差电器件应用范围有：致冷、加热、发电，致冷和加热应用比较普遍，有以下几个方面：•应用领域应用范围•1.军事方面导弹、雷达、潜艇等方面的红外线探测、导行系统•2.医疗方面冷力、冷合、白内障摘除器、血液分析仪等•3.实验室装置方面冷阱、冷箱、冷槽、电子低温测试装置、各种恒温、高低温实验仪器•4.专用装置方面石油、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温显影槽、电脑等•5.日常生活方面空调、冷热两用箱、饮水机、电子信箱等。此外，还有其它方面的应用工作原理•帕尔帖效应的物理原理为：电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量。反之，就需要从外界吸收热量（即表现为制冷）。不仅需要N型和P型半导体特性，还要根据掺入的微量原素改变半导体的温差电动势率，导电率和导热率使这种特殊半导体能满足制冷的材料。目前国内常用材料是以碲化铋为基体的三元固溶体合金，其中P型是Bi2Te3—Sb2Te3，N型是Bi2Te3—Bi2Se3，采用垂直区熔法提取晶体材料。peltier制冷片安装方法•致冷器的安装方法一般有三种：焊接、粘合、螺栓压缩固定。在生产上具体用哪一种方法安装，要根据产品的要求来定，总的来说对于这三种的安装时，首先都要用无水酒精棉将致冷器件的两端面擦洗干净，储冷板和散热板的安装表面应加工，表面平面度不大于0.03mm，并清洗干净，以下就是三种安装的操作过程。•1、焊接。焊接的安装方法要求致冷器件外表面必须是金属化，储冷板和散热板也必须能够上焊料（如：铜材的储冷板或散热板）安装时先将储冷板、散热板、致冷器进行加温，（温度和焊料的熔点差不多）在各安装表面都熔上约70℃——110℃之间的低温焊料0.1mm。然后将致冷器件的热面和散热板的安装面，致冷器件的冷面和储冷板的安装面平行接触并且旋转挤压，确保工作面的接触良好后冷却。该安装方法较复杂，不易维修，一般应用在较特殊的场合。••2、粘合。粘合的安装方法是用一种具有导热性能较好的粘合剂，均匀的涂在致冷器件、储冷板、散热板的安装面上。粘合剂的厚度在0.03mm，将致冷器的冷热面和储冷板、散热板的安装面平行的挤压peltier制冷片散热方式•半导体致冷器件的散热是一门专业技术，也是半导体致冷器件能否长期运行的基础。良好的散热才能获得最低冷端温度的先决条件。以下就是半导体致冷器的几种散热方式：•1、自然散热。•采用导热较好的材料，紫铜铝材料做成各种散热器，在静止的空气中自由的散发热量，使用方便，缺点是体积太大。•2、充液散热。•用较好的散热材料做成水箱，用通液体或通水的方法降温。缺点是用水不方便，浪废太大，优点是体积小，散热效果最好。•3、强迫风冷散热。•工作气氛为流动空气，散热器所用的材料和自然散热器相同，使用方便，体积比自然冷却的小，缺点是增加一个风机出现噪音。•4、真空潜热散热。•最常用的就是“热管”散热器，它是利用蒸发潜热快速传递热容量。•⑴在真空状态下，液体的沸点降低；⑵同种物质的汽化潜热比显热高的多；⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。peltier制冷片选用原则•半导体致冷应用产品的心脏部分是半导体致冷器，根据半导体温差致冷器的特点，弱点及应用范围，选用致冷器时首先应确定以下几个问题：•1、确定致冷器的工作状态。根据工作电流的方向和大小，就可以决定致冷器的致冷，加热和恒温性能，尽管最常用的是致冷方式，但也不应忽视它的致热和恒温性能。•2、确定致冷时热端实际温度。因为致冷器是温差器件，要达到最佳的致冷效果，致冷器须安装在一个良好的散热器上，根据散热条件的好坏，决定致冷时致冷器热端的实际温度，要注意，由于温度梯度的影响，致冷器热端实际温度总是要比散热器表面温度高，通常少则零点几度，多则高几度、十几度。同样，除了热端存在散热梯度以外，被冷却的空间与致冷器冷端之间也存在温度梯度。•3、确定致冷器的工作环境和气氛。这包括是工作在真空状况还是在普通大气，干燥氮气，静止或流动空气及周围的环境温度，由此来考虑保温（绝热）措施，并决定漏热的影响。•4、确定致冷器工作对象及热负载的大小。除了受热端温度影响以外，致冷器所能达到的最低温度或最大温差是在空载和绝热两个条件下确定的，实际上工作的，致冷器既不可能真正绝热，也必须有热负载，否则无意义。•5、确定Peltier的级数。电堆级数的选定必须满足实际温差的要求，即电堆标称的温差必须高于实际要求的温差，否则达不到要求，但是级数也不能太多，因电堆的价格随着级数的增加而大大提高。•6、电堆的规格。选定电堆的级数以后，就可以选定电堆的规格，特别是电堆的工作电流。因为同时能满足温差及产冷的电堆有好几种，但是由于工作条件不同，通常选用工作电流最小的电堆，因为这时配套电源费用较小，然而电堆的总功率是决定因素，同样的输入电功率减少工作电流就得增加电压（每对元件0.1v），因而元件对数就得增加。•7、确定电堆的数量。这是根据能满足温差要求的电堆产冷总功率来决定的，它必须保证在工作温度时电堆产冷量的总和大于工作对象热负载的总功率，否则无法达到要求。电堆的热惯性非常小，空载下不大于一分钟，但是由于负载的惯性（主要是由于负载的热容量造成的），因此实际要达到设定温度时的工作速度要远远大于一分钟，多时达几小时。如工作速度要求愈大，电堆的数量也就愈多，热负载的总功率是由总热容量加上漏热量（温度愈低、漏热量愈大）。•上述七个方面是选用电堆时考虑的一般原则，根据上述原用户首先应根据需要提出要求来选择制冷器件。一般的要求：•①、给定使用的环境温度Th℃•②、被冷却的空间或物体达到的低温度Tc℃③、已知热负载Q（热功率Qp、漏热Qt）W已知Th、Tc和Q，再根据温差制冷器的特性曲线就可估算所需的电堆及电堆数量。•1、确定Peltier的型号规格•2、选定型号后，查阅该型号的温差电制冷特性曲线图。•3、由使用环境温度和散热方式确定制冷器的热端温度Th，得出相近的Tc。•4、在相应的特性曲线图中查出冷端Qc的产冷量。•5、由所需的产冷量Q除以每个电堆的产冷量Qc就得到所需的电堆数量N=Q/Qc•我在网上找到的一些产品信息都是以下的：最大电流A，最大温差T，最大电压V，最大致冷W，尺寸mm•性能计算•在应用致冷器前，要进一步的了解它的性能，实际上致冷器的冷端从周围吸收的热Qл外，还有两个：一个是焦耳热Qj；另一个是传导热Qk。电流从元件内部通过就产生焦耳热，焦耳热的一半传到冷端，另一半传到热端，传导热从热端传到冷端。•产冷量Qc=Qπ-Qj-Qk热端散掉的热Qh=Qπ+Qj-Qk•=（2p-2n）.Tc.I-1/2j²R-K（Th-Tc）=（2p-2n）.Th.I+1/2I²R-K（Th-Tc）•式中，R表示一对电偶的总电阻，K是总热导。•从上面两公式中可以看出，输入的电功率恰好就是热端散掉的热与冷端吸收的热之差，这就是“热泵”的一种：•Qh-Qc=I²R=P•由上式得出一个电偶在热端放出的热量Qh等于输入电功率与冷端产冷量之和，相反得出冷端产冷量Qc等于热端放出的热量与输入电功率之差。•Qh=P+Qc→Qc=Qh-P•最大致冷功率的计算方法：•A.1在热端温度Th为27℃±1℃,温差为△T=0,I=Imax时，•最大致冷功率Qcmax(W)按公式（1）计算：Qcmax=0.07NI•(1)式中：N---器件对数,I---器件的最大温差电流（A）。•A.2若热面温度为3~40℃时，最大致冷功率Qcmax（W）应按公式（2）加以修正，•Qcmax∣Th=Qcmax×[1+0.0042(Th--27)]•(2)式中：Qcmax---热面温度Th=27℃±1℃的最大致冷功率（W），•Qcmax∣Th--热面温度Th--3~40℃时的实测温度下的最大致冷功率（W）