半导体制冷热泵技术实验装置

半导体制冷热泵技术实验装置

一、半导体制冷热泵技术综合实验装置概述

本实验装置采用了先进的水冷式大功率多级半导体制冷技术，旨在直观展示半导体制冷片在制冷与热泵模式下的工作状态，并通过实验验证帕尔帖效应与塞贝克效应。

二、技术性能参数

1. 输入电源：单相三线，电压范围220V±10%，频率50Hz，确保设备稳定运行。

2. 工作环境：适宜温度范围为-10℃至+40℃，相对湿度需低于85%（在25℃时），海拔不超过4000m。

3. 装置容量：小于0.2kVA，设计节能高效。

4. 外形尺寸：紧凑设计，尺寸为1000mm×700mm×1100mm，便于实验室摆放与操作。

5. 安全保护：内置漏电保护装置，全面符合国家安全标准，保障用户安全。

6. 工作模式：采用水冷式多级半导体技术，实现高效制冷与热泵功能。

三、装置特色与功能

1. 大功率水冷多级半导体制冷组件：作为实验装置的核心，采用多级制冷技术，冷/热面均配备水冷散热系统，确保高效散热。

2. 直观制冷演示：通过制冷片冷端结冰的全过程展示，帮助学生深入理解半导体制冷原理。

3. 实验连接端口：面板上配备丰富的实验连接端子，支持帕尔帖效应与塞贝克效应的实验，既可进行定性观察，也可通过测量仪表进行定量测量。

4. 一体化设计平台：采用一体化设计，集成双循环水路与微通道散热器，提升实验效率与准确性。

四、基本配置及详细功能

1. 可调直流数字电压表（2个）：测量范围0～20V，分别用于监测输入电压与半导体制冷片的电压。

2. 直流数字电流表（2个）：用于监测输入电流与半导体制冷片的电流，提供设备运行状态的关键数据。

3. 直流稳压电源（2个）：提供0～15V连续可调的直流电源，满足实验需求。

4. 多级双循环水冷式半导体制冷机组：由多级制冷器、水冷散热器等组成，直观展示散热系统的工作原理及现象。

5. 温度监测仪表（3个）：实时监测系统各点温度，确保实验准确性。

6. 微通道热交换器：在制冷过程中为热水系统提供散热，提升系统效率。

7. 微型水泵（2个）：驱动水冷液循环，对半导体制冷片的热端进行高效散热。

8. 水冷板式换热器：采用6MM接口，铝质材料，确保热交换效率与耐用性。

五、实训项目与内容

1. 多级半导体制冷演示与帕尔帖效应验证：通过实验直观展示多级半导体制冷效果，并验证帕尔帖效应。

2. 多级半导体制冷演示与塞贝克效应验证：通过实验验证塞贝克效应在多级半导体制冷系统中的应用。

3. 多级半导体制冷片热泵效应研究：探索多级半导体制冷片在热泵模式下的工作状态与性能。

4. 多级半导体制冷片热泵参数测试：对多级半导体制冷片在热泵模式下的各项参数进行详细测试。

5. 半导体制冷片制冷效应展示：直观展示半导体制冷片的制冷效果，加深理解。

6. 多级半导体水循环制冷参数测试：在水循环条件下，对多级半导体制冷片的制冷参数进行测试。

7. 多级半导体水循环热电效应研究：探索多级半导体制冷片在水循环条件下的热电效应。

8. 半导体制冷片热电效应参数测试：对半导体制冷片的热电效应参数进行精确测量与分析，提升实验教学的深度与广度。