半导体空调工作原理-半导体空调优缺点

海鸥空调是用半导体制冷。半导体制冷技术是指利用半导体材料的特性,通过电流的作用来实现制冷的一种技术，官方宣传是使用了双层半导体制冷技术，比亚迪海鸥空调制冷不错，海鸥空调的优点在于它的制冷和制热效果很好，而且耗电量比其他品牌的空调更低，所以海鸥空调是用半导体制冷。空调产品使用时还需要注意节能环保，定期进行清洁和维护，以保证其效果和寿命。

电动汽车空调制热系统有哪些种类？

有机柜空调生产厂家为您解答：

机柜空调的制冷方式通常有蒸汽压缩式、半导体式两种。

蒸汽压缩式制冷系统是由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器等四个主要部分组成，工质循环其中，用管道一次连接，形成一个完全封闭的系统，制冷剂在这个封闭的制冷系统中以流体状态循环，通过相变，连续不断地从蒸发器中吸取热量，并在冷凝器中放出热量，从而实现制冷的目的。

半导体空调的工作原理是基于帕尔帖原理，该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖首先发现的，即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关

电动汽车的空调系统，热泵式空调系统原理介绍

电动汽车空调制热系统与传统燃油车相比有了很大的不同，传统燃油车制暖只需利用发动机工作产生的余热即可满足整车制热的需求。可对于电动汽车而言由于没有了发动机能够提供的热源，电动汽车的制热就成了其面临的一大难题，无论从安全、能源和制热效果上都受到很大的制约。小编将重点介绍以下几种电动汽车空调系统的制热模式。

1.半导体制热系统

半导体制热系统别名温差电制热或电子制热，原理是热电偶对为其基本器件，将一只N 型半导体和P 型半导体接连成热电偶，直流电通上后，于接口处产生出热量和温差的转移，在电路上并联起数对半导体热点偶对，如果是制冷则为串联。这样就构成一个很典型的制热热电堆，借助热交换器等一系列传热途径，让热电堆的热端不停的细热，并且维持一定的温度，而将热电堆的冷端处于工作环境中去散发降温，这便是半导体制热的原理。半导体空调系统可以实现从零上90 摄氏度到零下130 摄氏度，但这并不意味这它是没有缺陷的，对于电动汽车而言，由于存在热电材料优质系数低以及制冷性能不理想等因素的影响，使得半导体制冷系统不能满足电动汽车节能高效的要求，所以该技术在未来依然会是人们研究改良的方向。

2.热泵型空调系统制热

热泵型空调系统是在传统燃油机车上进行改造的，压缩机采用永磁直流无刷电机直接来驱动，其工作原理见图4。该系统和普通热泵型空调系统是一样的，由于应用在电动汽车上，所以压缩机等主要零部件具有一定的特殊性。热泵型空调系统的最大优点是它的制冷制热效率高。

热泵技术通过改变系统制冷剂的流向，从外部的低温热源吸取热量，向车内的高温热源散热，从而达到使车厢内温度升到以达到理想温度环境的效果。热泵的热力学经济性方面比消耗电能的系统要好很多，目前在家用空调方面应用很广，在汽车空调应用方面依然有待深入。热泵型空调技术的最大软肋是在低温环境下的制热问题，尤其是在一些寒冷地区的应用会是将来主要研究课题之一。但依靠着高效的制热制冷优势，加上其和不同类型汽车车体都较吻合的优点，应该说热泵型空调系统是未来电动汽车空调发展的主要趋势。

3.驻车加热器制热

驻车加热器制热方式是遥控器或者定时器发送给ECU 一个启动信号，从油箱由计量油泵泵油并且以脉冲形式将燃油喷到燃烧室，点火器将其加热到900 摄氏度左右，使细小油滴气化，鼓风机吸入空气，和汽油混合点燃，热能被传送给发动机冷却液，水泵推动冷却液进入蒸发箱散热器循环散热，鼓风机把车内冷空气吸走，将被加热的空气鼓入车厢内，已达到温度上升至理想温度的效果。

空调新风系统机柜空调工作原理

导读：电动汽车的空调系统，热泵式空调系统原理介绍

我们又到了一年中最热的季节啦！对于夏天我们必备的就是空调和西瓜，对于开车的老司机们在车上虽然吃不了西瓜当然我们可以开空调啊！那么大家了解电动汽车上的空调系统吗？其实有很多小伙伴们对于电动汽车上的功能了解的还不少很多，那么今天我就为大家介绍一下电动汽车的空调系统吧。

电动汽车的空调系统：制冷系统

半导体制冷又称为热电制冷，是固态制冷技术，它不用制冷剂，没有运行件。其热电堆起着压缩式制冷压缩机的作用，冷端及其热交换器则相当于压缩式制冷蒸发器，而热端及其热交换器相当于冷凝器。通电时自由电子和空穴在外电场的作用下，离开热电堆的冷端向热端移动，相当于制冷剂在压缩机中的压缩过程。在电热堆的冷端，通过热交换器的吸热，同时产生电子-空穴对，相当于制冷剂在蒸发器内的吸热和蒸发。在电热堆的热端，发生电子-空穴对的复合，同时通过热交换器散热，相当于制冷剂在冷凝器中的发热和凝结。

热电空气调节具有以下特点：热电 元 件工作需要直流电源；改变电流方向即可产生制冷、制热的逆效果；热电制冷片热惯性非常小，制冷时间很短，在热端散热良好、冷端空载的情况下，通电不到1min，制冷片就能达到最大温差；调节组件工作电流的大小即可调节制冷速度和温度，温度控制精度可达0.001℃，并且容易实现能量的连续调节；在正确设计和应用条件下，其制冷效率可达90%以上，而制热效率远大于1；体积小、重量轻、结构紧凑，有利于减小电动汽车的整备质量；可靠性高、寿命长并且维护方便；没有转动部件，因此无振动、无摩擦、无噪声且耐冲击。

电动汽车的空调系统：暖风系统

燃油汽车空调系统的暖风热源主要由发动机冷却液提供，而电动汽车的暖风系统与之不同。电动汽车空调系统暖风常见的方案如下：

①热泵。由传动带驱动的直流无刷电动机的电动汽车热泵式空调系统工作原理如图所示。空调系统的制冷/制热模式由四通换向阀转换，实线箭头表示制冷工况，虚线箭头表示制热工况。从原理上讲，该系统与普通的热泵空调并无区别，但是用于电动汽车上，其专门开发了双工作腔滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制系统。在热泵工况下，系统从融霜模式转为制热模式时，风道内换热器上的冷凝水将迅速蒸发，在风窗玻璃上结霜，影响驾驶的安全性。

②PTC电加热器。PTC电加热器是采用PTC热敏电阻元件为发热源的一种加热器。PTC热敏电阻通常是用半导体材料制成的，它的电阻随湿度变化而急剧变化，当外界温度降低，PTC电阻值随之减小，发热量反而会相应增加。按材质可以分为陶瓷PTC热敏电阻和有机高分子PTC热敏电阻。用于空调辅助电加热器的是陶瓷PTC热敏电阻。PTC热敏电阻元件因具有随环境温度高低的变化，其电阻值随之增加或减小的变化特性，所以PTC加热器具有节能、恒温、安全和使用寿命长等特点。

电动汽车的空调系统：热泵式空调系统原理

空调辅助电加热器可以分为粘接式陶瓷PTC加热器和金属PTC管状加热器。粘接式陶瓷PTC加热器是将多个陶瓷PTC芯片及铝波纹散热片用耐高温树脂胶粘接在一起的加热器，其散热性好，电气性能稳定。其中粘接式陶瓷PTC加热器又分为加热器表面带电型和加热器表面不带电型。

金属PTC管状加热器采用进口镍铁合金丝为发热材料，发热管外镶铝散热片，其散热效果非常好。加热器配用温度控制器和热熔断器，使产品使用更安全可靠。这种加热器具有PTC材料的良好特性，一些空调均采用此类加热器作为辅助加热。

③余热+辅助PTC。利用大功率器件(功率变换、驱动电机、电机控制器等)工作时产生的热量，对车内环境进行热交换。当热量不足时，启用辅助PTC加热器。

大家看完了我的介绍之后大家是不是对于电动汽车的空调系统这个问题有了一定的了解了呢！那么大家是不是我今天为大家推荐的这些内容知识呢！我觉得电动汽车空调这类的知识还是非常的实用，所以大家一定要认真的看完哦！最后希望我的介绍能够帮助到大家。

为什么不用半导体制冷片做空调或冰箱？

机柜空调根据制冷原理分为蒸汽压缩式空调、半导体空调以及涡旋管空调蒸汽压缩式机柜空调通过压缩机将冷媒压缩、冷凝放热，再蒸发吸热来降低环境的温度，当安装于控制柜上时，可在密闭的情况下，将柜内的热量计向柜外转移，从而避免了外界环境中的高温粉尘、腐蚀性气体进入控制柜内，造成上述问题的发生。

而控制柜内的温度、湿度始终恒定理想状态中，使得电子元器件的使用寿命和工作稳定性得到了保证。

半导体空调通过电子的迁移转移能量，没有压缩机和制冷剂，空调的结构比较紧凑，制冷量较小，COP较低。

涡旋管空调的工作原理是：压缩空气流经涡旋管后变成冷、热两股气流。

热气流通过涡旋管排气装置以稍高的压力排出，冷气流通过分流器导入机箱内的发热部位，降低并稳定机箱内部温度，而外界空气不会进入机箱。

以低成本，性能可靠的涡旋管冷却器为核心部件，屏柜制冷器可将压缩空气温度降低45度。

冷气流通过分流器导入屏柜内的发热部位同时在柜内形成正压，使外界空气不能进入，对屏柜进行有效的冷却和净化。

那些小型紧凑的多功能电子控制系统、变速驱动系统、伺服系统和可编程序的逻辑控制系统等对热和污染是极端敏感的。

过热造成这些敏感的电子电气元件失效,

数显系统误显示、控制系统漂移和系统在低于额定负荷的情况下误动作停车。

结果是因机器或生产线的经常停车而降低生产效率。

风扇只能不充分冷却效果，而且经常把环境中的肮脏、潮湿、腐蚀的空气带入柜内，引起电器设备的损坏。

空调体积大、难于安装并且要经常维护，运行费用高。

涡流制冷器没有运动部件的损耗,

仅使用一支内部涡流管将压缩空气转换成低压、均匀分布在屏柜之中的冷气。

冷气流在柜内形成轻微的正压，可防止尘土或污染物的进入，特别适用于恶劣的工作环境。

从小型计算机控制柜、触摸屏控制板到大型电子屏柜,

涡流制冷器了高效的、可靠的，不会因热量和环境污染而造成故障停车的封闭保护。

涡流管从压缩空气中产生涡流，并把它分成两股气流——一股是热气流，另一股是冷气流。

压缩空气进入一个圆柱型涡流发生器，这个发生器比产生旋转气流的热（长）管相比要大些，接下来，旋转的气流以1,000,000

rpm的旋转速度沿热管壁进入热管内部。

在热管的终端，一小部分空气通过针型阀以热空气方式泻出。

剩余的空气则以较低速度通过进入热管的旋转气流的中心返回。

热的、较慢速度旋转的气流通过进入热管的快速旋转的气流。

这股超速冷气流通过发生器中心并冷气排气口泻放冷气。

PTC电辅助加热技术是什么

为了保证半导体制冷片正常工作，在利用半导体制冷片冷端制冷的同时需要在热端进行有效的散热，需要散去的热量包含帕涅尔效应释放的热量和制冷片本身的焦耳热。这个热量远比冷端的吸热量大。所以其实半导体制冷片的效率是非常低的，制冷时消耗的能量远大于制冷量。

而且，对半导体制冷片热端的散热一般要采用主动散热，主动散热装置也是要消耗电的，导致整个半导体制冷模型的制冷效率(制冷量/消耗的电能)是很低很低的。

所以把半导体制冷片用在空调这种大功率的制冷应用是灰常不经济的，前提还要能找到一种体积不至于太大并且在制冷片堆的热端能对空调制冷功率的一倍都不止的热量进行有效散热的装置。

扩展资料：

半导体制冷片的优点和特点

制冷片作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：

1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

2、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

3、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。

4、半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

5、半导体制冷片的反向使用就是温差发电，半导体制冷片一般适用于中低温区发电。

6、半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。

7、半导体制冷片的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

格力空调"Q力"系列电辅加热时采用PTC加热管

辅热，是指空调的PTC电辅热技术。PTC是一种半导体发热陶瓷，当外界温度降低，PTC的电阻值随之减小，发热量反而会相应增加。依据此原理，采用了PTC电辅热技术的空调，能够自动根据房间温度的变化以及室内机风量的大小而改变发热量，从而恰到好处地调节室内温度，达到迅速、强劲制热的目的。一般来说，天气寒冷严重影响空调制冷制热功能的正常发挥，而带有电辅热功能的空调，由于电辅热对空调发热量的调节、辅助作用，则很好地克服了这一缺点，十分适合严寒地区使用。

辅热优点：

第一，使用寿命长。由于PTC是一种陶瓷半导体，结构相对稳定，克服了其他电热元件受到高温或长时间工作而发生氧化或变质的弱点，其寿命是其他电热元件无法企及的。

第二，空调热效率高。由于PTC电热转换效率相对较高，一般可达99%以上，几乎不存在能量损失，所以热效率大大提高。

第三，使用起来更加安全可靠。PTC元件本身具有很强的温度自限能力，即使空调工作时出现故障，影响机体散热也不会发生事故，因为PTC元件本身温度最高也只上升到20-30℃，这和镍铬丝等其他电热元件表面温度最高可能上升到700-800℃相比，安全得多。

第四，PTC电辅热适用范围广泛。PTC的额定电压为220V，但电源电压在100-240V之间变化时，根本不会影响PTC元件的发热能力和发热量。