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固態與基于壓縮機的冷卻

前Los Alamos研究員Richard Epstein博士組建了一家創業公司CryorayCoolers,生產基于反斯托克斯激光熒光的冰箱,而由路易斯安那州立大學的Shane Stadler教授*導的一個小組則是基于磁熱材料的制冷**。

到目前為止,**成功的固態冷卻技術體現在正在開發的Phononic(三角研究園,NC)的產品中,其即將推出的產品基于Peltier冷卻。

當工程師提到這個術語時,工程師不屑一顧,“Phononic冷產品副總裁兼總經理Michael Demasi承認。“珀爾帖或熱電冷卻,記錄不佳。

直到**近,該技術**常用于冷卻小結構,或用于壓縮機不可接近的區域; 例如,在高科技電子系統中。“我們發現如何制作更好的熱電材料,并將其變成高性能冰箱,”德馬西繼續說。“制造商和分銷商不相信,直到他們看到它。

與蒸汽壓縮制冷不同,珀爾帖冷卻沒有運動部件,實際上是無聲的。珀耳帖效應通過使電流通過熱電材料來實現。結構的一側加熱,另一側冷卻,因此該方法用于加熱或冷卻。

由于珀耳帖冷卻不依賴于空氣流,因此單元的整個內部容積是可用的。較小的占地面積允許個性化的制冷,并且較少在長凳和嘈雜的,過熱的冰箱/冷凍室走廊之間來回走動。

持續的懷疑

Thermo Fisher Scientific的冷藏研發總監Jose Bonet主要關注壓縮機冷卻液冰箱和冷凍機,但仍然對固態冷卻持懷疑態度。“我已經廣泛研究固態。其主要優點是體積小,操作安靜,可在需要時靈活冷卻。

但根據Bonet,固態呈現了溫度和這種制冷單元可以去除的熱量之間的折衷。固態冷卻器可能達到非常低的溫度,但是,Bonet說,他們不能刪除足夠的熱量來冷卻冰箱或保持其溫度后開門。他承認,固態技術**適合+ 4°C條件,其小尺寸和相對安靜的性能可以滿足利基應用的需要。然而,該技術仍然具有低的除熱能力,當客戶打開冰箱門以接近它們的樣品時,這會消極地影響溫度均勻性。

“在許多典型條件下,基于冷卻劑的系統的效率是固態模塊的二到三倍,”Bonet繼續說。

“這是一個材料科學的問題。這些單元在-20℃,-30℃或-80℃下不實用。公司一直致力于改善這種性能很長時間。

Bonet指出,變速壓縮機型號與固態冷卻一樣安靜,與傳統冷卻液壓縮機相比,成本僅為5%**10%。

Bonet建議固態對于小面積冷卻是理想的; 例如,計算機和大型服務器中的大型發熱微處理器。“這些芯片大約是手持平板電腦或手機的一半,變得很熱,”Bonet說。“您可以將固態冷卻設備直接放在它們上面。在局部冷卻中也有數百種其他應用。

但在這個懷疑論的海中,Phononic正在推進商業化。該公司正在引進一個1.8立方米。ft。桌面4°C冰箱在2015年3季度,并有一個5多立方。英尺柜臺模式在發展。該公司已經展示了固態冰凍,并將在2016年**季度推出一個-20°C的實驗室冰箱,計劃更低的溫度。

“我們已經實現了低溫,據認為使用Peltier冷卻是不可能的,”Demasi說。

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