电子冰箱原理是半导体芯片制冷
电子冰箱与普通家用冰箱不同,不是采用压缩机的机械压缩制冷,而是采用电
子(半导体)制冷原理。
早在1834年,法国人珀尔帖发现,当电流流经两个不同导体形成的接点时,接
点处会产生放热和吸热现象。放热或吸热依电流方向不同而改变,放热和吸热量的
大小与电流大小成正比。根据这个珀尔帖效应(peltier effect)可以获得低温。
但是发现后的100多年来没有什么实用价值,因而没有什么进展,因为金属半导体
的珀尔帖效应很弱。直到上世纪的九十年代,原苏联科学院半导体研究所约飞院士
的研究表明,以碲化铋为基的化合物是最好的热电半导体材料,从而出现了实用的
半导体电子制冷元件。当一块N型半导体和一块P型半导体结成电偶时,只要在这个
电偶迥路中接上一个直流电源,电偶上就会流过电流,发生能量转移,在一个接点
上放热或吸热,在另一个接点上相反地吸热或放热。
电子冰箱就是采用半导体制冷原理的,一般应用于日常生活方面的。用于冷藏
食品和药品等。容积一般在20升以下。如市场上有4升电子冰箱,售价300多元,重
3公斤,可放3~4个可乐易拉罐饮料:一种20升的500多元,可放6瓶1.25升大可乐
。目前市场上大部分电子冰箱是深圳生产的。
为了开发大容积电子冰箱即20升以上的,需将热管技术应用到半导体制冷技术
上,提高了制冷能力,石家庄推出50升电子酒柜,可放20瓶葡萄酒。这是国内目前
容积最大的电子冰箱,在国际市场上十分看好。据说,电子冰箱特别有利于葡萄酒
的保存,因为葡萄酒特别需要安静,忌讳振动和噪声,机械压缩式冰箱就做不到这
点,而电子冰箱无振动无噪音,正好适合葡萄酒的保存。
电子冰箱 前途无量
半导体制冷技术以其独特的优点应用于日常生活中,如电子冰箱上,可作为车
载冰箱。随着我国私人小汽车达到成千上万辆,其车载冰箱市场也会很大的,也需
要成千上万台。在家庭作为冷藏药品、化妆品、保健品和饮料及食品的专用冰箱,
也可作为床头柜,或可当化妆箱,或当保健箱,也可当酒柜、饮料箱,对拥有几亿
家庭的我国,其市场极其巨大。
电子冰箱采用低压直流电供应,具有安全性和可靠性,可作为学生和孩子用的
饮料箱。在家庭中给孩子专用,或作为学生公寓中学生用,实现每人一台电子冰箱
。当然,也可在医院中给医院住院病人每人专用一台。
由此可见我国发展电子冰箱具有很多有利条件。首先是我国的半导体制冷芯片
产量大质量好。国产芯片的Z值已达到国际先进水平。生产量也很大。据笔者粗略
估计,全国年产量在900万片左右,生产能力已达一千多万片,生产厂家有香河、
蔚县、秦皇岛、河南、天津、大兴、杭州、清华等。每年我国出口半导体制冷芯片
约200多万片,全国冷饮水机需要400多万片。因此,半导体芯片供应有保证。另外
,我国是世界上电冰箱生产量最大的国家。冰箱生产技术已达到国际水平。
初步估计,深圳、石家庄、天津、宁波、台州等地电子冰箱产量已由2001年的
40多万台迅速增长到2002年的近200万台,基本上以出口为主,以香港、日本、德
国、英国、美国等市场为主。这些国家都是汽车生产大国,对车载冰箱需求很大。
电子冰箱出口的迅速增加是推动我国电子冰箱发展的主要动力之一。
我国汽车发展更为迅猛,去年产量达到32.5万辆。今年汽车依然大热销,正在
成为汽车第四生产大国,为世界上销量增长最快的国家。车载冰箱市场潜力无穷。