半导体制冷技术简介

半导体制冷系统是利用半导体的珀尔贴效应，在其两端形成温差来实现制冷的。图1-5为半导体制冷工作原理示意图。P型半导体与N型半导体用铜连接片焊接成一个温差电对，再串联一个直流电源，回路中便有电流产生。于是在热端产生热量Q₁，在冷端吸收热量Q₂，利用Q₂的制冷量可实现制冷。为了使制冷器件持续工作，必须不断地将热端所产生的热量移走，保持其温度不升高。为此设置了散热器，利用串联在电路中的可变电阻，来控制制冷能力。

图1-5 半导体制冷工作原理图

以上是一个温差电对的制冷原理，实际应用时常常将若干个相同的温差电对并联，以增加制冷量；还可将多个温差电对串联做成多级，即把前一级的冷端作为下一级的热端。目前已有四级温差电对串联应用的制冷器件，温差可达80～120℃。

复叠式制冷装置是使用两种或两种以上的制冷剂，由两个或两个以上的单级压缩制冷循环组成的低温制冷机，它适用于-130～-70℃的低温装置。(www.xing528.com)

复叠式制冷循环系统主要由高温部分和低温部分两个完整的制冷系统组成。高温部分使用中温制冷剂，低温部分使用低温制冷剂。高温部分系统中制冷剂蒸发用来使低温部分系统中制冷剂冷凝，用一个蒸发冷凝器将两部分联系起来，它既是高温部分的蒸发器，又是低温部分的冷凝器。低温部分的制冷剂在蒸发器内向被冷却对象吸取热量（即制取冷量），并将此热量传给高温部分制冷剂，然后再由高温部分制冷剂将热量传给冷却介质（水或空气）。图1-6是由两个单级压缩系统组成的最简单的复叠式制冷循环系统原理图。

图1-6 复叠式制冷循环系统原理图