半导体制冷技术

 1. 电源系统

12V电压：给制冷和散热系统供电，制冷和散热系统需要的电量就比较多，一般需要6A的电流。

（1）5V电压：给饮水机内的控制系统供电，控制系统需要的电量比较少，一般有100mA-200mA电流就足够了。

（2）做为小家电产品，肯定是要通电的，首先通过AC-DC电路将220V的交流电压转换为一组5V的直流电和一组12V的直流电。

（3）温度控制

饮水机内的水温是如何控制呢？一般用NTC（负温度系数电阻）检测温度。NTC贴紧水箱。水箱内水温变化时，NTC会得到不同的分压，控制系统内的微处理根据电压判断水箱内水的温度。当水温到达设定的温度微处理就会断开制冷系统的电源。当水温升高了，就打开制冷系统的电源。

2、制冷模块

因为饮水机的体积比较小，成本低，其制冷原理与空调或者冰箱是不一样的。它是用半导体制冷片来制冷的。半导体制冷片体积很小，6A的制冷片大概只有60x60mm大，厚度也只有5mm左右。饮水机内的水箱容积是很小的，大概也就500ml左右（一次大约制冷两杯水），并不需要很大的制冷功率。

3、制冷原理

半导体制冷片里面并联排列有很多特殊半导体材料做成的颗粒，当电流从这些特殊的颗粒流过时，热量就会从颗粒的一边传到另一边去。所以半导体制冷片工作时，大量的热量就带到另一边去了，从而实现了制冷。

4、冷传导

想让水箱内的水变冷，还需要快速的将冷传到水箱中的水去。一般是将一个铝块贴紧制冷片制冷的表面，这样冷就能快速的传导到铝块上去，然后再通过铝块将冷传到水箱中的水。选择铝是因为铝的热传导性能非常好并且价格比铜低很多。

5、散热系统

当制冷片工作时，与水箱连接一面是非常冷的，但另一面就会发热了，需要把热散走才能不断的制冷。一般会装一块散热铝与制冷片发热面贴紧，然后用直流风扇把热吹到空气中散走。

电子制冷饮水机

电子制冷饮水机：又称半导体制冷饮水机，芯片制冷。它具有功耗小、运行噪声低、无污染、自动控制和售价低等特点。不足之处是制冷速度慢，供应冷水量较少，适合饮水人数少的家庭、单位使用。压缩机制冷饮水机的制冷原理与冰箱相同，不同的是蒸发器绕在不锈钢水箱壁外，吸收热量使水降温，其制冷容量在3L左右，制冷功率在75－110W之间，具有整机可靠性高、制冷效率高、制冷速度快、冷水供应量大等特点，其制冷性能明显优于电子制冷饮水机，但售价较贵,适合饮水人数较多的家庭、单位使用。

按下制冷开关后，交流电压经电源变压器降压、整流二极管作全波整流以及电容滤波后，输出直流电压供半导体致冷组件制冷和风机排风，同时，制冷指示灯点亮。由于直冷式冷热饮水机不设自动控温，因此开机后制冷指示灯常亮。

　　按下加热开关，加热指示灯亮，电热管发热，热罐内的水升温。当水温知到设定温度时，温控器触点断开，自动切断加热电源，加热指示灯熄灭，电热管停止加热。当水温下降到设定温度时，温控器触点闭合，自动接通加热电源，加热指示灯亮，电热管发热。尔后重复上述过程，使水温在85-95℃之间保持恒温。

热电制冷

热电制冷又称为温差电制冷或半导体制冷，是利用热电效应的一种制冷的方法。压缩制冷饮水机优点是不受环境温度影响，随时随地都可以制冷到3--10℃左右，连续低温出杯量多，国内家用冰箱制冷多采用此方式。缺点是体积大，价格比电子制冷高。目前采用半导体材料锑化铋做成N型和P型热电偶,用模块的方法组成半导体制冷器件.N型材料有多余的电子,有负温差电势.P型材料电子不足,有正温差电势;当电子从P型穿过结点至N型时,其能量必然增加,而且增加的能量相当于结点所消耗的能量.相反,当电子从N型流至P型材料时, 结点的温度就会升高。按下制热开关，加热电路接通，红色加热指示灯点亮，电热管发热，当水温升到设定温度时，自动复位温控器动作，切断电源，红色加热指示灯熄灭，转入保温工况。断电后水温逐渐下降，当降到设定温度时，温控器触点动作闭合，接通电源，红色加热指示灯亮，电热管再次发热升温。如此循环，将水温控制在85-95℃之间。

鲲鹏祥瑞商务合作

欢迎暖通制冷企业及培训行业单位洽谈合作