饮水机加热原理(即热式饮水机最大危害)

随着人们生活质量的不断提高，家用饮水机从传统的加热模式发展到现在的制冷模式。炎热的夏天，喝一杯冰凉的纯净水也是一件非常惬意的事情。

制冷饮水机冷冻饮水机

那么问题来了，饮水机没有冰箱大怎么降温？跟半导体有什么关系？你用类似冰箱的压缩机制冷吗？带着这些问题，下面详细分析一下。

半导体制冷历史

早在1821年，德国科学家ThomasSeeback首先发现了半导体制冷，但他并没有意识到背后的科学理论，他做出了错误的推论。

1841年，法国的一位钟表匠发现了这背后的原因。不过当时还不叫半导体冰箱，因为直到1960年才被称为半导体冰箱。让半导体冰箱在实践中得到广泛应用，还得益于苏联科学院半导体研究所岳飞院士。

半导体制冷半导体制冷

他对seebeck效应、peltier效应和Thomson效应进行了大量的研究，从而提出了更科学的理论。随后的科学家对他的理论成果进行研发，使半导体冰箱得到广泛应用。

半导体制冷片原理（饮水机如何制冷）

目前市面上几乎所有带制冷功能的饮水机都使用半导体冰箱。根据笔者多次拆解的发现，使用的型号一般是TECI-12706和TECI-12710，TECI-12710(120W)的制冷功率是TECI-12706(50-60W)的两倍。

常用的半导体制冷片常用半导体制冷片

半导体制冷器具有由一片N型半导体材料和一片P型半导体材料构成的热电偶。当有电流通过时，两端之间会有热量传递，环境中的热量会从一端传递到另一端。这就使得半导体制冷片形成了冷热两端，一头热，一头冷。一般来说，冷热温差可达40 ~ 65度。但半导体之间也有电阻，电流流过时会散发热量。

工作原理过程工作原理流程

这些电阻产生的热量会干扰原来的能量传递，它会通过周围空气体和制冷片本身反向传导热量。虽然会逆向导热，但最终会达到平衡状态。也就是说，正向传热和反向传热相互抵消，冷端和热端的温度将保持相同。这样冷端还是冷的，但是满足不了我们对制冷的要求。

比较大的铝散热器相对较大的铝制散热器

这时，在散热片的热端增加一个铝制散热片和一个冷却风扇，或者使用更有效的水冷头，就会打破原有的平衡。也就是冷端一直吸收热量，传递给热端。热端的热量由铝制散热器和风扇导出。这个过程持续一段时间，就可以达到降温的效果。

制冷饮水机内部结构制冷饮水机的内部结构

制冷饮水机内部有两个储水箱，一个用于制热，一个用于制冷。制冷部分外部覆盖有泡沫，制冷片的热端涂有散热硅脂后贴在铝制散热片上，冷端直接贴在制冷储水箱表面。

制冷水箱，外部是泡沫外部有泡沫的制冷水箱。

当储水箱进入纯净水时，温度传感器检测到温度与设定温度不符，会发出冷却信号，冷却板和冷却风扇同时启动。当温度下降到一定程度，达到预设温度时，温度传感器检测到实际温度时会发出停止信号。

为什么制冷片不被用于电脑CPU散热

要分析这个原因，就要说说它的利弊。总的来说，对于电脑来说，弊大于利。

半导体制冷的优势

1.它不需要任何制冷剂。不像冰箱的压缩机，也需要R134a或R600a这样的制冷剂。

2.工作过程中没有噪音，无污染(这里指的是制冷片没有噪音，加了风扇还是有一些噪音)

通电过程电气化过程

3.可以反过来用，也就是温差发电。通常也可以用来发电，在中低温地区也可以用来发电。

4.冷却时间相对较快，热惯性很小。根据经验，1分钟左右可以达到最大温差。

5.温差范围比较大，可以做到正温度90℃到负温度130℃。

通过上面的分析可以看出，半导体制冷片确实有很多优点，但是不适合用作电脑散热器，主要有以下几个原因。

未被使用的原因

1、体积大

半导体制冷虽然速度比较快，但是需要很大的铝制散热片和很大的DC12V风扇才能满足散热要求。像TECI-12710这种类型的制冷片，功率达到120W，单纯依靠风扇是无法满足其散热需求的。这样会导致制冷非常差，容易造成制冷片过热烧坏。

散热片体积特别大散热器特别大。

如果加上其他散热措施，会占用机箱很大的空空间。底盘本身的空室比较紧凑，其成本也较高。还不如直接用水冷散热。

2.电源问题

目前一台台式机的电源在600W左右，但也有更高的。这些电源有时候很难让电脑满负荷工作，但是如果加上半导体制冷片，它的功率会增加很多。一方面需要购买更大的电源，另一方面体积大，增加的投资也占用空房间。

3.成本高。

像市面上一个好的TECI-12710制冷片，再加上一个好的散热器，一个风扇，一个电源，其成本早已超过200元，甚至更高。选择的优势不明显，还不如水冷的效果。

半导体制冷片应用在其它方面

车载冰箱

现在，在汽车里使用迷你冰箱非常流行，当你外出时，你可以喝冷饮。这个小冰箱内部是半导体制冷片，比较大的散热器和风扇。不过因为密封性和保温性好，制冷效果还是可以的。

家用冰淇淋机

网上有一款很受欢迎的国产冰淇淋机，内部也是半导体制冷片。这个点其实是笔者拆解的，包括一个制冷片，一个非常大的散热片，一个大风扇，电源高达120W W。

它将制冷片紧贴在冰淇淋机的容器外壳上，可以快速将冷空气引入容器内，热端的热量被风扇及时带走。

手机散热器

网上有些手机散热器需要提供电源散热器。一般内部由散热板、散热片、风扇组成，但它使用的散热板功率较小，一个普通充电器的输出就能驱动。

手机散热器手机散热器

主要用于石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、冷力、冷封、白内障提取膜、血液分析仪、导航系统、电子低温测试装置等。

结语

半导体应用于我们生活的方方面面，不仅包括制冷片，还包括手机的芯片和各种日常使用的电子元件。正是因为人们对半导体制冷的研究，人们的生活质量变得更好了，有了更紧凑的制冷机。

但作者认为半导体制冷还有很长的路要走，即必须突破现有的问题，如散热器的体积、价格、制冷效率、热导率的降低、材料的尺寸、超晶格材料、有机热电材料等。

但是，不得不说半导体制冷是一个趋势，因为目前我们追求的是环保无污染。与传统的压缩机制冷相比，半导体制冷无污染。虽然目前还不是很好，但随着未来科技的发展，各种技术、结构设计、热电材料、冷热端传导方式都将被突破，半导体制冷也将迎来新的活力。