Na verdade, entendemos ou ouvimos falar de métodos de refrigeração em nossas vidas diárias. Por exemplo, os aparelhos de ar condicionado comuns utilizam compressores para arrefecimento, enquanto o arrefecimento por semicondutores é relativamente menos encontrado na nossa vida quotidiana. No entanto, nos últimos anos, os cenários de aplicação de resfriamento termoelétrico em produtos de consumo aumentaram e gradualmente entraram na visão da vida das pessoas comuns, como tampas traseiras de dissipação de calor de telefones celulares e refrigeradores de automóveis em veículos de energia nova, etc.
Sendo os dois métodos de refrigeração convencionais, compreender primeiro os seus princípios de funcionamento pode aprofundar a nossa compreensão das suas diferenças.
O princípio do resfriamento de semicondutores (efeito Peltier): quando a corrente passa pela superfície de contato entre materiais semicondutores tipo p e tipo n, os portadores migram e absorvem calor para obter resfriamento (extremidade fria), enquanto o calor é liberado no outro lado (extremidade quente)
O princípio da refrigeração do compressor (ciclo de compressão de vapor): o refrigerante (como Freon) é acionado para circular pelo compressor, absorvendo calor no evaporador e liberando calor no condensador, e o calor é transferido por meio de mudança de fase.
A seguir, vamos também comparar especificamente as diferenças entre os dois nas várias dimensões do trabalho de refrigeração:
Devido às suas respectivas vantagens e desvantagens, possuem diferentes cenários de aplicação
Equipamento médico : instrumentos de PCR, analisadores de sangue, etc. exigem uma precisão de ± 0,1 ℃, e as características de resposta de segundo nível do semicondutor atendem aos requisitos rigorosos .
Instrumentos de laboratório : equipamentos ópticos, lasers e outros dispositivos sensíveis às flutuações de temperatura .
Equipamento aeroespacial e de alto mar : Suas características antivibração e resistência ao vácuo o tornam adequado para satélites e submersíveis .
Espaço confinado : sem risco de vazamento de refrigerante, adequado para cabines médicas e equipamentos de alta altitude .
minigeladeira para carro : para viagens curtas, pode refrigerar bebidas (com diferença de temperatura de 10-15℃) e tem uma vantagem significativa na redução de ruído .
dissipação de calor eletrônico : resfriamento local da CPU, pequenas caixas de temperatura constante e outros cenários de baixo consumo de energia .
Dispositivos ópticos: Chips de micro resfriamento, de tamanho pequeno, melhor integrados e instalados no invólucro do tubo TO, com bom paralelismo e planicidade, garantindo a qualidade do caminho óptico.
Os principais cenários de aplicação de refrigeração por compressor
refrigerador doméstico/comercial : Precisa manter uma temperatura baixa abaixo de -18℃. O compressor pode atingir com eficiência o congelamento de grande capacidade.
sistema de armazenamento a frio : Os armazéns frigoríficos de nível industrial (como armazenamento logístico e processamento de alimentos) dependem de compressores para atingir baixas temperaturas estáveis, variando de -35 ℃ a -18 ℃.
Resfriamento de ambiente de alta temperatura : O refrigerador do carro ainda pode manter uma temperatura abaixo de 0 ℃ no verão quente, tornando-o adequado para transporte de longa distância.
Para equipamentos como condicionadores de ar e sistemas de refrigeração central que requerem operação contínua e apresentam grandes diferenças de temperatura, o COP dos compressores (2,0-4,0) é significativamente melhor que o dos semicondutores.
Pode-se observar a partir disso que a refrigeração por compressor tem uma vantagem absoluta em cenários de alta potência e baixa temperatura , enquanto a refrigeração por semicondutores é amplamente aplicada em campos especiais devido ao seu controle preciso de temperatura, silêncio e adaptabilidade . Ao fazer uma escolha, é necessário equilibrar os requisitos de temperatura, as condições ambientais e o custo. Depois de ler o artigo, você sabe como escolher uma solução de refrigeração adequada?
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