
【電】 thermoelectric heat pump
【化】 pyroelectricity
【醫】 pyroelectricity; thermo-electricity
fever; generate heat; glow; heat; pyrexia
【醫】 calor febrilis; febricity; febrility; febris; fervescence; fever
fievre; fire; ignis; pyreto-; pyretogenesia; pyretogenesis; pyrexia
pyrexy
pump
【化】 pump
【醫】 pump
熱電發熱泵(Thermoelectric Heat Pump)是一種基于熱電效應實現熱能傳遞的裝置,其核心原理為帕爾貼效應(Peltier effect)。當直流電流通過兩種不同導體或半導體的接合處時,熱量會從一端轉移到另一端,從而實現加熱或冷卻功能。該技術區别于傳統機械壓縮式熱泵,具有無運動部件、體積小、控溫精準等特點。
工作原理
熱電發熱泵通過半導體材料(如铋碲化合物)的溫差電效應工作。當施加電流時,材料一側吸熱(冷端),另一側放熱(熱端),其效率由材料的“熱電優值系數(ZT值)”決定。公式可表示為:
$$
Q_c = alpha I T_c - frac{1}{2} I R - K Delta T
$$
其中,( Q_c )為冷端吸熱量,( alpha )為塞貝克系數,( I )為電流,( T_c )為冷端溫度,( R )為電阻,( K )為熱導率,( Delta T )為溫差。
應用場景
性能優勢
熱電發熱泵的響應速度可達毫秒級,且支持雙向溫度調節(加熱/冷卻),適用于微型化與低噪音場景。其局限性在于高ZT值材料的成本及大規模應用能效比(COP)較低,當前研究聚焦于納米結構材料優化(來源:《Nature Energy》綜述)。
“熱電發熱泵”這一表述可能存在術語混淆。結合現有資料,“熱泵”和“熱電”是兩種不同的技術概念,但均與熱能轉換相關。以下分兩部分詳細解釋:
熱泵是一種通過逆循環原理,将低溫環境中的熱量轉移到高溫環境中的節能裝置,其核心功能是高效利用低品位熱能。
工作原理
熱泵通過制冷劑循環實現熱量轉移():
節能特性
熱泵并非“産熱”,而是“搬運熱量”,因此能效遠超傳統電加熱設備。例如,輸入 1 度電可輸出 3-5 度電的熱量()。
應用場景
包括空氣源熱泵(家用空調、熱水器)、地源熱泵(利用土壤恒溫)和水源熱泵等()。
熱電技術基于塞貝克效應(溫差發電)或帕爾貼效應(電能制冷/制熱),與熱泵有本質區别:
與熱泵的區别:
“熱電發熱泵”可能是對以下兩種技術的誤稱:
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