自制小型TEC1半导体电子冰箱

自制的小型电冰箱,其制冷部分是以新型的固体冷源——半导体制冷片,取代了传统的机械压缩式制冷系统。由于制作方便,工艺要求也不高,所以十分便于自制。

原理:半导体致冷器的制冷原理是建立在珀尔帕效应的基础上实现的。即当电流流经不同材料的导体形成的接点时,接点处会产生放热和吸热(制冷)现象。放热或吸热依电流方向不同而改变,放热或吸热量的大小则由电流大小来决定。

制作:自制的小型冰箱有效容积为10升,所选用的致冷器为TEC1—12703型。该致冷器的外型为40×40×5mm,由于127对电偶对构成,仅重28克,电压12V电流3A,电热端温度27℃、冷端负载为0时,冷、热间温差﹥55℃,(即热端15℃时,冷端可达-40℃)制冷量为29.6大卡/小时。电源电压为12V、电流大于3A,如汽车电瓶或由市电经变器降压、整流、滤波后供其工作,电源纹波系数应小于10%。找一容积为10升的箱体为冷箱(长、宽、高可自行选择,只要内容积为10升即可)。

内胆的二分之一用金属材料做成,以利于冷量在箱内大面积传导,便其分散均匀。可选用厚0.5~1mm铜皮、铝皮或铁皮;内胆的另二分之一用无毒塑料板做成(如聚丙稀板),外箱体可由铁皮做成,其箱体尺寸可依内胆尺寸每边大30mm,外箱体后部应留70×70mm的孔,以利安装致冷器,然后将内胆套入,在内层中填入隔热材料,可以选用聚乙稀粉末或包装用的废泡沫,然后做一个55×55×30mm的金属块(如铁、铝、铜)为储冷器。储冷器的作用是使致冷器产生的冷量更为均匀地传导于内胆。此时可将致冷器冷端安置于储冷器上,再选一块厚1~2mm大小为130×130mm的铜板,用厚0.3~0.5mm的铜皮做成15~20个U型片;成为散热器。

将做好的散热器紧贴致冷器的散热端固定,为使冷热传导更为良好,在安排前应在所有接触面涂抹导热硅脂,然后在靠近散热器处,加装一小型风机。用以上方法制作的小型冰箱,经试验在20℃时,可使箱内温度到零下5℃。当将电源极性反接后,即产生致热效应,此时,箱内温度可达70℃以上。有兴趣的读者还可用2块致冷器制作20升的冰箱或用多块做成更大容积和冰箱,并可设置温控电路,使其更为完善。若将散热方式改为水冷,则制冷效果更佳。

十一月 5, 2011 Category: 制冷片应用 Tags:
Permanent Link :