En fait, nous comprenons ou entendons parler des méthodes de réfrigération dans notre vie quotidienne. Par exemple, les climatiseurs courants utilisent des compresseurs pour le refroidissement, tandis que le refroidissement par semi-conducteurs est relativement moins courant dans notre vie quotidienne. Cependant, ces dernières années, les scénarios d'application du refroidissement thermoélectrique dans les produits de consommation se sont multipliés et sont progressivement apparus dans la vie des gens ordinaires, comme les coques arrière de dissipation thermique des téléphones portables et les réfrigérateurs embarqués dans les véhicules à énergie nouvelle, etc.
Comme il s’agit des deux méthodes de réfrigération traditionnelles, comprendre d’abord leurs principes de fonctionnement peut approfondir notre compréhension de leurs différences.
Le principe du refroidissement des semi-conducteurs (effet Peltier) : lorsque le courant traverse la surface de contact entre les matériaux semi-conducteurs de type p et de type n, les porteurs migrent et absorbent la chaleur pour réaliser le refroidissement (extrémité froide), tandis que la chaleur est libérée de l'autre côté (extrémité chaude)
Le principe de la réfrigération par compresseur (cycle de compression de vapeur) : le réfrigérant (tel que le fréon) est amené à circuler par le compresseur, absorbant la chaleur dans l'évaporateur et libérant de la chaleur dans le condenseur, et la chaleur est transférée par changement de phase.
Ensuite, comparons également spécifiquement les différences entre les deux dans différentes dimensions du travail de réfrigération :
En raison de leurs avantages et inconvénients respectifs, ils ont différents scénarios d'application.
Équipement médical : les instruments PCR, les analyseurs de sang, etc. nécessitent une précision de ±0,1℃, et les caractéristiques de réponse du semi-conducteur de deuxième niveau répondent aux exigences strictes .
Instruments de laboratoire : équipements optiques, lasers et autres appareils sensibles aux variations de température .
Équipements aérospatiaux et hauturiers : Ses caractéristiques anti-vibrations et de résistance au vide le rendent adapté aux satellites et submersibles .
Espace confiné : aucun risque de fuite de réfrigérant, adapté aux cabines médicales et équipements à haute altitude .
mini-réfrigérateur de voiture : pour les courts trajets, il peut réfrigérer des boissons (avec une différence de température de 10-15℃), et présente un avantage significatif en matière de réduction du bruit .
dissipation thermique électronique : refroidissement local du CPU, petits boîtiers à température constante et autres scénarios de faible consommation .
Dispositifs optiques : Micropuces de refroidissement, de petite taille, mieux intégrées et installées dans la coque du tube TO, avec un bon parallélisme et une bonne planéité, assurant la qualité du chemin optique.
Les principaux scénarios d'application de la réfrigération par compresseur
réfrigérateur domestique/commercial : Il doit maintenir une basse température inférieure à -18℃. Le compresseur peut réaliser efficacement une congélation de grande capacité.
système d'entreposage frigorifique : Les entrepôts frigorifiques de qualité industrielle (tels que l'entrepôt logistique et la transformation des aliments) s'appuient sur des compresseurs pour atteindre des températures basses et stables allant de -35 ℃ à -18 ℃.
Refroidissement de l'environnement à haute température : Le réfrigérateur de la voiture peut toujours maintenir une température inférieure à 0 ℃ pendant l'été chaud, ce qui le rend adapté au transport longue distance.
Pour les équipements tels que les climatiseurs et les systèmes de réfrigération centraux qui nécessitent un fonctionnement continu et présentent de grandes différences de température, le COP des compresseurs (2,0-4,0) est nettement meilleur que celui des semi-conducteurs.
Il ressort de cela que la réfrigération par compresseur présente un avantage absolu dans les scénarios de puissance élevée et de basse température , tandis que la réfrigération par semi-conducteurs est largement appliquée dans des domaines spéciaux en raison de son contrôle précis de la température, de son silence et de son adaptabilité . Lors du choix, il est nécessaire de mettre en balance les exigences de température, les conditions environnementales et le coût. Après avoir lu l’article, savez-vous comment choisir une solution de réfrigération adaptée ?
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