半導體制冷在氣體除濕中的應用

張超峰 孟濤 王祥濱

摘 要： 在有害氣體濃度測量過程中，氣體濕度是主要干擾因素之一。為了降低氣體濕度對檢測結果的影響，設計了一款產品，它以半導體制冷片為核心部件，當氣體通過設計好的蛇形管時，冷卻空氣使其溫度低于露點溫度，從而析出所含水蒸氣，將空氣中的水汽冷凝成水珠并排出，達到除濕效果。

關鍵詞： 除濕;半導體制冷;冷凝

中圖分類號：TP368.1? 文獻標識碼：A

在對有害氣體濃度測量過程中，各種干擾因素都會對傳感器的線性度產生影響。為了保證測量的準確性，常常在檢測之前將各種干擾因素去除。常用的除濕方式有靜態固體吸附除濕和制冷冷凝除濕等[1]。靜態固體吸附除濕一般是利用固體硅膠、氯化鈣等具有吸附能力的物質吸收周圍的水分。制冷冷凝除濕是冷卻空氣使其溫度低于露點溫度從而析出所含水蒸氣[2]。

本次實驗主要用來測量烴類化合物的濃度，由于固體硅膠和氯化鈣等吸附劑本身對烴類化合物有吸附作用，利用該方法除濕會進一步造成干擾。故選用冷凝除濕法，介紹了半導體制冷的原理、半導體制冷除濕設備的組成、管路的設計并對方案進行了驗證。

1 半導體制冷除濕器的設計

1.1 半導體制冷原理及特點

半導體制冷又稱電子制冷或者溫差電制冷，它利用特種半導體結構材料構成的P-N結，形成熱電偶對，產生波爾怕效應[3]，即通過直流電制冷的一種新型制冷方法。

半導體制冷器具有無噪聲、無振動、不需要制冷劑、體積小、重量輕等特點，并且工作可靠，操作簡單，易于進行冷量調節?！?br>