固態(tài)與基于壓縮機(jī)的冷卻

前Los Alamos研究員Richard Epstein博士組建了一家創(chuàng)業(yè)公司CryorayCoolers，生產(chǎn)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(xué)的Shane Stadler教授*導(dǎo)的一個(gè)小組則是基于磁熱材料的制冷**。

到目前為止，**成功的固態(tài)冷卻技術(shù)體現(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)的Phononic（三角研究園，NC）的產(chǎn)品中，其即將推出的產(chǎn)品基于Peltier冷卻。

當(dāng)工程師提到這個(gè)術(shù)語(yǔ)時(shí)，工程師不屑一顧，“Phononic冷產(chǎn)品副總裁兼總經(jīng)理Michael Demasi承認(rèn)。“珀?duì)柼驘犭娎鋮s，記錄不佳。

直到**近，該技術(shù)**常用于冷卻小結(jié)構(gòu)，或用于壓縮機(jī)不可接近的區(qū)域; 例如，在高科技電子系統(tǒng)中。“我們發(fā)現(xiàn)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(xù)說(shuō)。“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?duì)柼鋮s沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，實(shí)際上是無(wú)聲的。珀耳帖效應(yīng)通過(guò)使電流通過(guò)熱電材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)的一側(cè)加熱，另一側(cè)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(gè)內(nèi)部容積是可用的。較小的占地面積允許個(gè)性化的制冷，并且較少在長(zhǎng)凳和嘈雜的，過(guò)熱的冰箱/冷凍室走廊之間來(lái)回走動(dòng)。

持續(xù)的懷疑

Thermo Fisher Scientific的冷藏研發(fā)總監(jiān)Jose Bonet主要關(guān)注壓縮機(jī)冷卻液冰箱和冷凍機(jī)，但仍然對(duì)固態(tài)冷卻持懷疑態(tài)度。“我已經(jīng)廣泛研究固態(tài)。其主要優(yōu)點(diǎn)是體積小，操作安靜，可在需要時(shí)靈活冷卻。

但根據(jù)Bonet，固態(tài)呈現(xiàn)了溫度和這種制冷單元可以去除的熱量之間的折衷。固態(tài)冷卻器可能達(dá)到非常低的溫度，但是，Bonet說(shuō)，他們不能刪除足夠的熱量來(lái)冷卻冰箱或保持其溫度后開(kāi)門。他承認(rèn)，固態(tài)技術(shù)**適合+ 4°C條件，其小尺寸和相對(duì)安靜的性能可以滿足利基應(yīng)用的需要。然而，該技術(shù)仍然具有低的除熱能力，當(dāng)客戶打開(kāi)冰箱門以接近它們的樣品時(shí)，這會(huì)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(tǒng)的效率是固態(tài)模塊的二到三倍，”Bonet繼續(xù)說(shuō)。

“這是一個(gè)材料科學(xué)的問(wèn)題。這些單元在-20℃，-30℃或-80℃下不實(shí)用。公司一直致力于改善這種性能很長(zhǎng)時(shí)間。

Bonet指出，變速壓縮機(jī)型號(hào)與固態(tài)冷卻一樣安靜，與傳統(tǒng)冷卻液壓縮機(jī)相比，成本僅為5％**10％。

Bonet建議固態(tài)對(duì)于小面積冷卻是理想的; 例如，計(jì)算機(jī)和大型服務(wù)器中的大型發(fā)熱微處理器。“這些芯片大約是手持平板電腦或手機(jī)的一半，變得很熱，”Bonet說(shuō)。“您可以將固態(tài)冷卻設(shè)備直接放在它們上面。在局部冷卻中也有數(shù)百種其他應(yīng)用。

但在這個(gè)懷疑論的海中，Phononic正在推進(jìn)商業(yè)化。該公司正在引進(jìn)一個(gè)1.8立方米。ft。桌面4°C冰箱在2015年3季度，并有一個(gè)5多立方。英尺柜臺(tái)模式在發(fā)展。該公司已經(jīng)展示了固態(tài)冰凍，并將在2016年**季度推出一個(gè)-20°C的實(shí)驗(yàn)室冰箱，計(jì)劃更低的溫度。

“我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了低溫，據(jù)認(rèn)為使用Peltier冷卻是不可能的，”Demasi說(shuō)。