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使用半导体制冷片做空调现实吗?

前段时间,我买了一个小冰箱,使用过程中没有压缩机工作的声音,只有风扇震动的声音,我非常好奇,是通过什么方式把热量搬运到外面呢?后来查阅资料,懂得了半导体制冷。原理如下图所示:

热电制冷是具有热电能量转换特性的材料,在通过直流电时具有制冷功能,由于半导体材料具有最佳的热电能量转换性能特性,所以人们把热电制冷称为半导体制冷。半导体制冷是建立于塞贝克效应、珀尔帖效应、汤姆逊效应、焦耳效应、傅立叶效应共五种热电效应基础上的制冷新技术。其中,塞贝克效应、帕尔贴效应和汤姆逊效应三种效应表明电和热能相互转换是直接可逆的,另外两种效应是热的不可逆效应。
(1)塞贝克效应,1821年,塞贝克发现在用两种不同导体组成闭合回路中,当两个连接点温度不同时,导体回路就会产生电动势(电流)。
(2)珀尔帖效应,珀尔帖效应是塞贝克效应的逆过程。由两种不同材料构成回路时,回路的一端吸收热量,另一端则放出热量。
(3)汤姆逊效应,若电流过有温度梯度的导体,则在导体和周围环境之间将进行能量交换。
(4)焦耳效应,单位时间内由稳定电流产生的热量等于导体电阻和电流平方的乘积。
(5)傅立叶效应,单位时间内经过均匀介质沿某一方向传导的热量与垂直这个方向的面积和该方向温度梯度的乘积成正比。

 

既然能做冰箱,那么能不能做一个空调呢?我去某宝看了TEC1-12706这个半导体,参数如下图所示:

TEC1-12706的价格是15元,在加上风扇、电源那些,差不多就要100元。

在使用一个制冷片的情况下,我的房间是20平方米,层高3米,体积是60立方米。

空气的比热容C=1.003J/(kg*K) ,1立方米的空气质量m=1.29kg,那么升高一个大气压的室内温度的一立方米的空气,需要1300焦耳的能量。我的房间降低1摄氏度,需要带走78000焦耳的能量。室内温度降低5摄氏度,我就对这个空调心满意足了,那么空调需要带走390,000焦耳的能量。一个制冷片的制冷功率为60W,在不室内外热量交换的情况下,需要108分钟。那我购买5个制冷片只需要22分钟就能降低室内温度5摄氏度的情况。

5个制冷片需要的功率有一点大,我选择了360w功率的电源,如图所示:

电源价格是106元。5个制冷片价格是75元,加上风扇等配件,总价格是200元左右。

那么问题来了,我怎么把热量传给室外?