固态与基于压缩机的冷却

前Los Alamos研究员Richard Epstein博士组建了一家创业公司CryorayCoolers,生产基于反斯托克斯激光荧光的冰箱,而由路易斯安那州立大学的Shane Stadler教授领导的一个小组则是基于磁热材料的制冷**。

到目前为止,**成功的固态冷却技术体现在正在开发的Phononic(三角研究园,NC)的产品中,其即将推出的产品基于Peltier冷却。

当工程师提到这个术语时,工程师不屑一顾,“Phononic冷产品副总裁兼总经理Michael Demasi承认。“珀尔帖或热电冷却,记录不佳。

直到**近,该技术**常用于冷却小结构,或用于压缩机不可接近的区域; 例如,在高科技电子系统中。“我们发现如何制作更好的热电材料,并将其变成高性能冰箱,”德马西继续说。“制造商和分销商不相信,直到他们看到它。

与蒸汽压缩制冷不同,珀尔帖冷却没有运动部件,实际上是无声的。珀耳帖效应通过使电流通过热电材料来实现。结构的一侧加热,另一侧冷却,因此该方法用于加热或冷却。

由于珀耳帖冷却不依赖于空气流,因此单元的整个内部容积是可用的。较小的占地面积允许个性化的制冷,并且较少在长凳和嘈杂的,过热的冰箱/冷冻室走廊之间来回走动。

持续的怀疑

Thermo Fisher Scientific的冷藏研发总监Jose Bonet主要关注压缩机冷却液冰箱和冷冻机,但仍然对固态冷却持怀疑态度。“我已经广泛研究固态。其主要优点是体积小,操作安静,可在需要时灵活冷却。

但根据Bonet,固态呈现了温度和这种制冷单元可以去除的热量之间的折衷。固态冷却器可能达到非常低的温度,但是,Bonet说,他们不能删除足够的热量来冷却冰箱或保持其温度后开门。他承认,固态技术**适合+ 4°C条件,其小尺寸和相对安静的性能可以满足利基应用的需要。然而,该技术仍然具有低的除热能力,当客户打开冰箱门以接近它们的样品时,这会消极地影响温度均匀性。

“在许多典型条件下,基于冷却剂的系统的效率是固态模块的二到三倍,”Bonet继续说。

“这是一个材料科学的问题。这些单元在-20℃,-30℃或-80℃下不实用。公司一直致力于改善这种性能很长时间。

Bonet指出,变速压缩机型号与固态冷却一样安静,与传统冷却液压缩机相比,成本仅为5%**10%。

Bonet建议固态对于小面积冷却是理想的; 例如,计算机和大型服务器中的大型发热微处理器。“这些芯片大约是手持平板电脑或手机的一半,变得很热,”Bonet说。“您可以将固态冷却设备直接放在它们上面。在局部冷却中也有数百种其他应用。

但在这个怀疑论的海中,Phononic正在推进商业化。该公司正在引进一个1.8立方米。ft。桌面4°C冰箱在2015年3季度,并有一个5多立方。英尺柜台模式在发展。该公司已经展示了固态冰冻,并将在2016年**季度推出一个-20°C的实验室冰箱,计划更低的温度。

“我们已经实现了低温,据认为使用Peltier冷却是不可能的,”Demasi说。

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