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    半导体制冷技术




    半导体制冷技术是目前的制冷技术中应用比较广泛的。农作物在温室大棚中生长中,半导体制冷技术可以对环境温度有效控制,特别是一些对环境具有很高要求的植物,采用半导体制冷技术塑造生长环境,可以促进植物的生长。半导体制冷技术具有可逆性,可以用于制冷,也可以用于制热,对环境温度的调节具有良好的效果。  
    运行原理
    半导体制冷技术的应用原理是建立在帕尔帖原理的基础上的。1334年,法国科学家帕尔帖发现了半导体制冷作用。帕尔贴原理又被称为是”帕尔贴效益“,就是将两种不同的导体充分运用起来,使用A和B组成的电路,通入直流电,在电路的接头处可以产生焦耳热,同时还会释放出一些其它的热量,此时就会发现,另一个接头处不是在释放热量,而是在吸收热量。这种现象是可逆的,只要对电流的方向进行改变,放热和吸热的运行就可以进行调节,电流的强度与吸收的热量和放出的热量之间存在正比例关系,与半导体自身所具备的性质也存在关系。由于金属材料的帕尔帖效应是相对较弱的,而半导体材料基于帕尔帖原理运行,所产生的效应也会更强一些,所以,在制冷的材料中,半导体就成为了主要的原料。但是,对于这种材料的使用中,需要注意多数的半导体材料的无量纲值接近1,比固体理论模型要低一些,在实际数据的计算上所获得的结果是4,所以,对于半导体材料的应用中,要使得半导体制冷技术合理运用,就要深入研究。
    应用策略
    半导体制冷技术已经广泛应用在医药领域中,工业领域中,即便是日常生活中也得以应用,所以,该技术是有非常要的发展前景的。
    例如,将导体制冷技术用于现代的各种制冷设备中,诸如冰箱、空调等等,都可以配置电子冷却器。半导体冰箱就是使用了半导体制冷技术。在具体的应用中,可以根据不同客户的需要使用,以更好地满足客户的要求。
    不同数量的半导体制冷芯片,在连接的过程中可以根据需要采用并联的方式或串联的方式,放置在合适的位置就可以发挥作用。二十世纪50年代,前苏联开发了一种小型模型冰箱,只有10升的容量,冰箱的体积非常小,使用便利。日本研制出一种冰箱,是专门用于储存红酒的。对于温度要严格控制,应用半导体制冷技术就可以满足冰箱的制冷要求。随着社会的不断发展,人们在追求生活质量的同时,对于制冷设备的要求也越来越高。当人们使用半导体冰箱的时候,就会发现这种冰箱比传统冰箱的耗电量更低一些,甚至可以达到20%,节能效果良好。 [4] 
    使用半导体空调,与日常生活中使用的空调不同,而是应用于特殊场所中,诸如机舱、潜艇等等。采用相对稳定的制冷技术,不仅可以保证快速制冷,而且可能够满足半导体制冷技术的各项要求。一些美国公司发现半导体制冷技术还有一个重要的功能,就是在有源电池中合理应用,就可以确保电源持续供应,可以超过8小时。在汽车制冷设备中,半导体制冷技术也得到应用。包括农业、天文学以及医学领域,半导体制冷技术也发挥着重要的作用。  
    难点以及所存在的问题
    (一)半导体制冷技术的难点
    半导体制冷的过程中会涉及到很多的参数,而且条件是复杂多变的。任何一个参数对冷却效果都会产生影响。实验室研究中,由于难以满足规定的噪声,就需要对实验室环境进行研究,但是一些影响因素的探讨是存在难度的。半导体制冷技术是基于粒子效应的制冷技术,具有可逆性。所以,在制冷技术的应用过程中,冷热端就会产生很大的温差,对制冷效果必然会产生。  
    (二)半导体制冷技术所存在的问题
    其一,半导体材料的优质系数不能够根据需要得到进一 步的提升,这就必然会对半导体制冷技术的应用造成影响。 其二,对冷端散热系统和热端散热系统进行优化设计,但是在技术上没有升级,依然处于理论阶段,没有在应用中更好地发挥作用,这就导致半导体制冷技术不能够根据应用需要予以提升。 其三,半导体制冷技术对于其他领域以及相关领域的应用存在局限性,所以,半导体制冷技术使用很少,对于半导体制冷技术的研究没有从应用的角度出发,就难以在技术上扩展。 其四,市场经济环境中,科学技术的发展,半导体制冷技术要获得发展,需要考虑多方面的问题。重视半导体制冷技术的应用,还要考虑各种影响因素,使得该技术更好地发挥作用。



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