半導(dǎo)體制冷技術(shù)

 1. 電源系統(tǒng)

12V電壓：給制冷和散熱系統(tǒng)供電，制冷和散熱系統(tǒng)需要的電量就比較多，一般需要6A的電流。

（1）5V電壓：給飲水機內(nèi)的控制系統(tǒng)供電，控制系統(tǒng)需要的電量比較少，一般有100mA-200mA電流就足夠了。

（2）做為小家電產(chǎn)品，肯定是要通電的，首先通過AC-DC電路將220V的交流電壓轉(zhuǎn)換為一組5V的直流電和一組12V的直流電。

（3）溫度控制

飲水機內(nèi)的水溫是如何控制呢？一般用NTC（負(fù)溫度系數(shù)電阻）檢測溫度。NTC貼緊水箱。水箱內(nèi)水溫變化時，NTC會得到不同的分壓，控制系統(tǒng)內(nèi)的微處理根據(jù)電壓判斷水箱內(nèi)水的溫度。當(dāng)水溫到達(dá)設(shè)定的溫度微處理就會斷開制冷系統(tǒng)的電源。當(dāng)水溫升高了，就打開制冷系統(tǒng)的電源。

2、制冷模塊

因為飲水機的體積比較小，成本低，其制冷原理與空調(diào)或者冰箱是不一樣的。它是用半導(dǎo)體制冷片來制冷的。半導(dǎo)體制冷片體積很小，6A的制冷片大概只有60x60mm大，厚度也只有5mm左右。飲水機內(nèi)的水箱容積是很小的，大概也就500ml左右（一次大約制冷兩杯水），并不需要很大的制冷功率。

3、制冷原理

半導(dǎo)體制冷片里面并聯(lián)排列有很多特殊半導(dǎo)體材料做成的顆粒，當(dāng)電流從這些特殊的顆粒流過時，熱量就會從顆粒的一邊傳到另一邊去。所以半導(dǎo)體制冷片工作時，大量的熱量就帶到另一邊去了，從而實現(xiàn)了制冷。

4、冷傳導(dǎo)

想讓水箱內(nèi)的水變冷，還需要快速的將冷傳到水箱中的水去。一般是將一個鋁塊貼緊制冷片制冷的表面，這樣冷就能快速的傳導(dǎo)到鋁塊上去，然后再通過鋁塊將冷傳到水箱中的水。選擇鋁是因為鋁的熱傳導(dǎo)性能非常好并且價格比銅低很多。

5、散熱系統(tǒng)

當(dāng)制冷片工作時，與水箱連接一面是非常冷的，但另一面就會發(fā)熱了，需要把熱散走才能不斷的制冷。一般會裝一塊散熱鋁與制冷片發(fā)熱面貼緊，然后用直流風(fēng)扇把熱吹到空氣中散走。

電子制冷飲水機

電子制冷飲水機：又稱半導(dǎo)體制冷飲水機，芯片制冷。它具有功耗小、運行噪聲低、無污染、自動控制和售價低等特點。不足之處是制冷速度慢，供應(yīng)冷水量較少，適合飲水人數(shù)少的家庭、單位使用。壓縮機制冷飲水機的制冷原理與冰箱相同，不同的是蒸發(fā)器繞在不銹鋼水箱壁外，吸收熱量使水降溫，其制冷容量在3L左右，制冷功率在75－110W之間，具有整機可靠性高、制冷效率高、制冷速度快、冷水供應(yīng)量大等特點，其制冷性能明顯優(yōu)于電子制冷飲水機，但售價較貴,適合飲水人數(shù)較多的家庭、單位使用。

按下制冷開關(guān)后，交流電壓經(jīng)電源變壓器降壓、整流二極管作全波整流以及電容濾波后，輸出直流電壓供半導(dǎo)體致冷組件制冷和風(fēng)機排風(fēng)，同時，制冷指示燈點亮。由于直冷式冷熱飲水機不設(shè)自動控溫，因此開機后制冷指示燈常亮。

　　按下加熱開關(guān)，加熱指示燈亮，電熱管發(fā)熱，熱罐內(nèi)的水升溫。當(dāng)水溫知到設(shè)定溫度時，溫控器觸點斷開，自動切斷加熱電源，加熱指示燈熄滅，電熱管停止加熱。當(dāng)水溫下降到設(shè)定溫度時，溫控器觸點閉合，自動接通加熱電源，加熱指示燈亮，電熱管發(fā)熱。爾后重復(fù)上述過程，使水溫在85-95℃之間保持恒溫。

熱電制冷

熱電制冷又稱為溫差電制冷或半導(dǎo)體制冷，是利用熱電效應(yīng)的一種制冷的方法。壓縮制冷飲水機優(yōu)點是不受環(huán)境溫度影響，隨時隨地都可以制冷到3--10℃左右，連續(xù)低溫出杯量多，國內(nèi)家用冰箱制冷多采用此方式。缺點是體積大，價格比電子制冷高。目前采用半導(dǎo)體材料銻化鉍做成N型和P型熱電偶,用模塊的方法組成半導(dǎo)體制冷器件.N型材料有多余的電子,有負(fù)溫差電勢.P型材料電子不足,有正溫差電勢;當(dāng)電子從P型穿過結(jié)點至N型時,其能量必然增加,而且增加的能量相當(dāng)于結(jié)點所消耗的能量.相反,當(dāng)電子從N型流至P型材料時, 結(jié)點的溫度就會升高。按下制熱開關(guān)，加熱電路接通，紅色加熱指示燈點亮，電熱管發(fā)熱，當(dāng)水溫升到設(shè)定溫度時，自動復(fù)位溫控器動作，切斷電源，紅色加熱指示燈熄滅，轉(zhuǎn)入保溫工況。斷電后水溫逐漸下降，當(dāng)降到設(shè)定溫度時，溫控器觸點動作閉合，接通電源，紅色加熱指示燈亮，電熱管再次發(fā)熱升溫。如此循環(huán)，將水溫控制在85-95℃之間。

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