Tatsächlich haben wir ein gewisses Verständnis für Kühlmethoden in unserem täglichen Leben oder haben davon gehört. Herkömmliche Klimaanlagen verwenden beispielsweise Kompressoren zur Kühlung, während Halbleiterkühlung in unserem täglichen Leben relativ selten anzutreffen ist. In den letzten Jahren haben jedoch die Anwendungsszenarien der thermoelektrischen Kühlung in Verbraucherprodukten zugenommen, und sie ist nach und nach in den Blickpunkt des Alltags der einfachen Leute gerückt, wie z. B. Rückabdeckungen zur Wärmeableitung von Mobiltelefonen und Kühlschränke im Auto in Fahrzeugen mit neuer Energie usw.
Da es sich um die beiden gängigen Kühlmethoden handelt, kann das Verständnis ihrer Funktionsprinzipien zunächst unser Verständnis ihrer Unterschiede vertiefen.
Das Prinzip der Halbleiterkühlung (Peltier-Effekt) : Wenn Strom durch die Kontaktfläche zwischen p-Typ- und n-Typ-Halbleitermaterialien fließt, wandern die Ladungsträger und absorbieren Wärme, um eine Kühlung zu erreichen (kaltes Ende), während auf der anderen Seite Wärme abgegeben wird (heißes Ende).
Das Prinzip der Kompressorkühlung (Dampfkompressionszyklus) : Das Kältemittel (z. B. Freon) wird vom Kompressor zur Zirkulation angetrieben, nimmt im Verdampfer Wärme auf und gibt im Kondensator Wärme ab, und die Wärme wird durch Phasenwechsel übertragen.
Vergleichen wir als nächstes auch konkret die Unterschiede zwischen den beiden in verschiedenen Dimensionen der Kältearbeit:
Aufgrund ihrer jeweiligen Vor- und Nachteile haben sie unterschiedliche Einsatzszenarien
Medizinische Geräte : PCR-Instrumente, Blutanalysegeräte usw. erfordern eine Genauigkeit von ±0,1℃, und die Reaktionseigenschaften des Halbleiters der zweiten Ebene erfüllen die strengen Anforderungen .
Laborinstrumente : optische Geräte, Laser und andere temperaturempfindliche Geräte .
Luft- und Raumfahrt- und Tiefseeausrüstung : Aufgrund seiner Antivibrations- und Vakuumbeständigkeitseigenschaften eignet es sich für Satelliten und Tauchboote .
Enger Raum : keine Gefahr von Kältemittellecks, geeignet für medizinische Kabinen und Geräte in großer Höhe .
Auto-Minikühlschrank : Für kurze Fahrten kann er Getränke kühlen (bei einem Temperaturunterschied von 10-15℃) und bietet einen erheblichen Vorteil bei der Geräuschreduzierung .
Elektronische Wärmeableitung : lokale Kühlung der CPU, kleine Konstanttemperaturboxen und andere Szenarien mit geringem Stromverbrauch .
Optische Geräte: Mikrokühlchips, klein, besser integriert und in das TO-Röhrengehäuse eingebaut, mit guter Parallelität und Ebenheit, wodurch die Qualität des optischen Pfades gewährleistet wird.
Die Kernanwendungsszenarien der Kompressorkühlung
Haushalts-/Gewerbekühlschrank : Er muss eine niedrige Temperatur unter -18℃ aufrechterhalten. Der Kompressor kann effizient ein Gefrieren mit großer Kapazität erreichen.
Kühllagersystem : Kühllager in Industriequalität (z. B. Logistiklager und Lebensmittelverarbeitung) sind auf Kompressoren angewiesen, um stabile niedrige Temperaturen im Bereich von -35℃ bis -18℃ zu erreichen.
Kühlung der Umgebung bei hohen Temperaturen : Der Autokühlschrank kann auch im heißen Sommer eine Temperatur unter 0 °C halten und ist daher für den Ferntransport geeignet.
Bei Geräten wie Klimaanlagen und zentralen Kühlsystemen, die einen Dauerbetrieb erfordern und große Temperaturunterschiede aufweisen, ist der COP von Kompressoren (2,0–4,0) deutlich besser als der von Halbleitern.
Daraus ist ersichtlich, dass die Kompressorkühlung in „Hochleistungs- und Niedertemperaturszenarien“ einen absoluten Vorteil hat, während die Halbleiterkühlung aufgrund ihrer „präzisen Temperaturregelung, Geräuschlosigkeit und Anpassungsfähigkeit“ in speziellen Bereichen weit verbreitet ist. Bei der Auswahl müssen die Temperaturanforderungen, die Umgebungsbedingungen und die Kosten gegeneinander abgewogen werden. Wissen Sie nach der Lektüre des Artikels, wie Sie eine geeignete Kühllösung auswählen?
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