美的飲水機制冷原理 飲水機制冷原理

隨著人們的生活品質不斷提高 , 家用飲水機也由傳統的只有加熱模式 , 發展到現在的具有制冷模式 。炎炎夏日 , 能喝上一杯冰爽的純凈水 , 也是一件非常愜意的事情 。

美的飲水機制冷原理  飲水機制冷原理

文章插圖
制冷飲水機
那么問題來了 , 飲水機個頭沒有冰箱那么大 , 又是如何制冷的呢?它與半導體又有什么關聯?有沒有使用類似冰箱的壓縮機進行制冷呢?帶著這幾個疑問 , 下面就來具體詳細的分析 。
半導體制冷歷史早在1821年 , 德國的一個科學家ThomasSeeback就首先發現半導體制冷 , 只不過他沒有認識到背后的科學理論 , 他做了錯誤的推論 。
時間來到1841年 , 法國的一位表匠發現了這背后的原因所在 。只不過那時候還不叫半導體制冷器 , 因為直到1960才有半導體制冷器這一說法 。而讓半導體制冷器大量應用于實際 , 還要得益于蘇聯科學院半導體研究所約飛院士 。
美的飲水機制冷原理  飲水機制冷原理

文章插圖
半導體制冷
他對塞貝克效應(SEEBECKEFFECT)、珀爾帖效應(PELTIEREFFECT)、湯姆遜效應(THOMSONEFFECT)進行了大量的研究 , 從而得出了一個比較科學的理論 。后續科學家在他研究理論成果上進行研究發展 , 才讓半導體制冷器得到廣泛應用 。
半導體制冷片原理(飲水機如何制冷)目前市面上幾乎所有的帶有制冷功能的飲水機 , 用的都是半導體制冷器 。根據筆者多次拆機發現 , 所用型號一般為TECI-12706、TECI-12710 , TECI-12710(120W)的制冷功率是TECI-12706(50-60W)的兩倍 。
美的飲水機制冷原理  飲水機制冷原理

文章插圖
常用的半導體制冷片
半導體制冷器有一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成的熱電偶 , 當有電流通過時 , 兩端之間會有熱量的轉移 , 環境中的熱量從一端傳到另外一端 。這就讓半導體制冷片形成了冷熱端 , 一端熱 , 一端冷 , 通常來說它的冷熱溫差可以達到40~65度之間 。但是呢 , 半導體之間也有電阻 , 通過電流過程中 , 也會發出熱量 。
美的飲水機制冷原理  飲水機制冷原理

文章插圖
工作原理過程
這些由電阻產生的熱量會干擾原有的能量轉移 , 它會通過周圍空氣以及制冷片本身進行逆向傳導熱量 。雖然會進行逆向傳導熱量 , 但最后還是會達到一個平衡狀態 。也就是正向熱量傳遞和逆向熱量傳遞相互抵消掉 , 冷端熱端的溫度都將保持不變 。雖然這樣來說 , 冷端還是冷的 , 但是它無法滿足我們要求的制冷 。
美的飲水機制冷原理  飲水機制冷原理

文章插圖
比較大的鋁散熱器
這個時候在制冷片的熱端加裝一個鋁散熱片和散熱風扇或者使用效果更加的水冷頭 , 就會打破這個原有的平衡 。也就是冷端一直吸收熱量 , 并把熱量傳遞到熱端 , 熱端的熱量通過鋁散熱片以及風扇作用 , 把冷端傳遞的熱量導出去 。這個過程持續進行一段時間 , 就可以達到制冷的效果 。
美的飲水機制冷原理  飲水機制冷原理

文章插圖
制冷飲水機內部結構
制冷飲水機內部有兩個儲水箱 , 一個負責加熱 , 一個負責制冷 。而制冷那個外面包裹了泡沫 , 制冷片熱端抹上散熱硅脂后與鋁散熱片貼合 , 冷端直接貼合到制冷的那個儲水箱表面 。
美的飲水機制冷原理  飲水機制冷原理

文章插圖
制冷水箱 , 外部是泡沫
當儲水箱進入純凈水 , 溫度傳感器檢測到溫度不符合設定溫度 , 會發出制冷的信號 , 制冷片和散熱風扇同時啟動 。當溫度降低到一定的程度 , 達到了預先設定溫度 , 溫度傳感器檢測到了實際溫度 , 就會發出停止工作信號 。
為什么制冷片不被用于電腦CPU散熱想要分析這個原因 , 就要來說說它的優點和缺點 , 總體對于電腦來說 , 它的弊大于利 。
半導體制冷優點
1、不需要任何制冷劑 , 它不同于冰箱的壓縮機還需要像R134a或R600a一類的制冷劑 。

推薦閱讀