半导体制冷原理
半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展过来的一门介乎制冷技术和半导体技术边缘的学科，它凭借新型半导体材料可以形成的P-N结，自然形成热电偶对，出现珀尔帖效应，即实际直流电制冷的一种研发新型压缩机方法，与高压缩式制冷和吸收式制冷合称为世界三大制热。
半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可信度高，操作简便，易被并且冷量调节。但它的制热系数较小，电耗量总体较大，故它比较多作用于耗冷量小和占地空间小的场合，如电子设备和无线电通信设备中其它元件的冷却；有的也作用于家用的话冰箱，但不经济。半导体压缩机片是一个热量的传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流实际时，两端彼此间变会出现热量转移，热量可能会从一端转移到另一端，使有一种温差无法形成冷热端。
1、不是需要一丝一毫制冷剂，可在不工作啊，还没有污染源也没旋转起来部件，肯定不会再产生掠回效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时也没轻微震动、噪音、寿命长，安装好容易。
2、半导体冰箱制冷片本身两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远永远大于11。因此建议使用一个片件就可以替代分立的加热系统和制冷系统。
3、半导体冰箱制冷片是电流换能型片件，输入电流的控制，可基于高精度的温度控制，再而且温度检测和控制手段，很难实现摇控器、自动化控制、计算机操纵，以便于排成自动控制系统。
半导体制冷基础知识
电子制冷片参数解释：
Imax：致冷组件提升到大的温差时的工作电流（安培）；
Vmax：致冷组件提升最大温差时的工作电压（伏特）；
Th=30℃，指组件的热面温度控制在30℃；
ΔTmax：致冷组件产冷量Qc=0(W)时，热面温度Th=30℃时至少的大温差；
Qcmax：致冷组件温差ΔT=0℃时，热面温度Th=30℃时的大致冷功率（瓦）；
ACRes：致冷组件的交流内阻；
L×B×H：长×宽×高（厚度）。
半导体制冷应用：
1、太阳能热电空调
规模大热电空调：
规模大热电制冷空调一般是指制冷量在1kW以内的装置，主要应用到于潜艇、舰艇和列车上，据相关文献报道目前的最制冷量达到30108kw。潜艇、舰艇的热电制冷空调要注意是单元组合式，各单元可相当于运行，热端与海水或淡水并且热交换，冷端与舱室内的空气参与充分的换热，平稳运行时冰箱制冷COP可以到达1.1～2.1。上海交通大学研制出来的BK-1.5型热电空调器，由热电堆、循环水泵、海水冷却器、通风机、翅片和控制箱等混编，已顺利用在潜水器上。热电制冷空调也完成应用于列车上。美国某列车热电制冷空调系统的制冷功率17kW，COP约为0.7，同时也也能主要用于制热。另有人变更土地性质了一套凭借太阳能热电技术的汽车内空气调节系统，该系统冷端散热器就快速冷却送风气流，而热端常规水循环散热：在38℃的环境温度下，压缩机功率4.01kW，COP为0.42；如果没有天气晴朗，车顶的太阳能电池可使空调COP想提高2%。
小型热电空调：
一百头热电空调的制冷量一般在1kW以上，要注意采用陶瓷良好的隔热制冷模块和散热器增强的模式。系统调研有一种是从热虹吸管并且强化散热的开发研制热电冰箱制冷货车驾驶室空调装置，该装置需要热电材料优值系数为2.0×10-3K-1的商业单级热电压缩机模块，依靠汽车向前行驶时的压差阻止气流，常规大流量、小温差、前赤甲兽送风，COP值为0.51～0.79。另有开发研制系统将太阳能薄膜电池与建筑采光和通风相结合，作为热电空调的辅助能量设备，也能同时利用夏天和冬天两季的采暖和制冷，其制冷系数夏季都能够提升0.846。其结构如图4所示：
2、半导体热水器
半导体空调热水器是基于组件以半导体制冷块另外核心，凭借半导体制冷块的热端制热作热水器，冷端制冷作空调急速降温的构想来实施的。半导体制冷块夏天使用时，其空调制冷效率可达1.5，而冬天可以使用时其致热效率约1.8。是为都没有达到比较好的效果，共使用10片半导体制冷块。
热电制冷块通电后一面制热，一面制冷，把半导体制冷块应用于制冷，关键是做到产热端的散热，才能绝对的保证冷端温度尽可能会低。制热块在航嘉冷静王钻石版工作条件下，冷热的两面最大温差＞60℃。热端在理想和目标散热条件下温度题中为30℃，则冷端在空载运行的情况下约-30℃。就是为了不向室外排热，需要水冷装置作用于热电制冷块热端的散热。追加图示为半导体热水器原理图：
机柜内的热水箱是循环水箱，水箱与以软管相接主要用于水循环，小水箱设坏了管引进自来水，而小水箱上共三三个水阀，分别用于完全控制水的循环及冷水的补充。冷媒箱到冷凝器、冷凝器到冷泵、冷泵到冷媒箱的连接构成了冷媒的循环，同时采用简单的软管连接。
每块热电制冷块安装好前均要检测是否是都能够制冷，需注意一点热端没有接散热片的情况下不能不能通电。半导体制冷块按1、3、5、7、9和2、4、6、8、10的规律分成两组，每组各由1台12V／30A开关电源市电。先给开关电源接1只白炽灯有假负载电流，将输出电压调到10V，然后再才能串接30A直流电流表和制冷块。分组给制热块通电，每组电流应该要在15A以内（每块压缩机块在10V电压下电流约为3A）。
3、实现半导体制冷的消暑防护头盔
考虑到半导体制冷所手中掌握的微型化、小型化的特点，在个体防护设备如衣着鞋帽中应用半导体制冷技术是六逆重生疗法的。此为一种实用新型专利，其设计什么头盔结构追加图示：
设计什么以及帽壳体、制冷器、太阳能电池板、电源装置，其中制热器设置里在壳体上，空调制冷器由半导体空调制冷片、散热片、导冷块、风扇排成。空调制冷片的热端连接到散热片，散热片外设散热风扇；冷段连接导冷块，导冷块外设冷气风扇，与帽体内壁冷气导管连接到相容，以损耗冷气。
帽壳体顶部外壁设有太阳能电池板，接有热传感器，而太阳能电池板、热传感器、冰箱制冷器都与外接电源装置相接。设计和实现此设计，目标本质需要提供头盔内部凉爽低温及防护。
不胜感激图示为头盔剖面图，以及风扇及导冷块的布置做了个手势：
4、其他应用
基于半导体制冷技术的特点，其在日常生活、医疗保健、军事、工农业都有吧着广泛应用：
1）日常生活领域：上用电子元件冷却装置，如在用在电脑CPU上的半导体制热片：
2）医疗领域：运用于活体细胞切片的冷冻切片机，刀片的可控状态低温由半导体技术来实现方法；
3）实验设备—恒温金属浴：利用恒温储存样品、酶类、核酸和蛋白质的设备，应用半导体制冷技术来保护可控制范围恒温；
4）军事领域：半导体制冷片被广泛的应用于冷却红外探头、激光发射器等军事设备用品。
