一、核心摘要
热电制冷性能测定实验台是建筑环境与能源应用工程、新能源科学与工程、能源与动力工程等专业新型固态制冷方向核心教学实训平台。设备可完成三类核心教学实验：单级热电制冷过程演示与最大温差、最大制冷量测定实验；多片并联多级热电制冷过程演示与最大温差测定实验；太阳能驱动热电制冷过程演示与最大温差测定实验。学生可依托设备直观理解珀耳帖效应热电转换机理、单级与多级热电制冷能量迁移差异、光伏耦合制冷工作特性，独立完成不同制冷模式下的工况调节、参数采集、数据核算与性能分析，精准获取单级制冷、多级并联制冷、太阳能制冷的最大温差、极限制冷量等核心性能参数，全面掌握新型固态制冷技术原理，提升制冷专业实操能力、热力工况分析能力与科研创新能力。
二、什么是空调实验设备
1.定义
热电制冷性能测定实验台是适配建环、能源动力类专业新型制冷方向教学与科研的一体化专用实训设备，依托单级热电制冷、多级并联热电制冷、太阳能驱动热电制冷三套独立实验体系，搭配公共水冷散热系统、低温乙二醇载冷循环、智能稳态工况调控、高精度热力参数检测单元，可开展单级热电制冷性能测试、多级并联热电制冷对比实验、太阳能清洁能源热电制冷实验，实现不同驱动方式、不同制冷结构下的温差特性、制冷能力、能效特性研究，完整观测固态热电制冷设备的能量搬运与冷热交换全过程，适配高校课堂演示、实操实训与创新实验研究。
2.组成结构
整套设备包含三大标准化实验模块：单级单片热电制冷模块、多片并联多级热电制冷模块、太阳能光伏驱动热电制冷模块；配套公共常温冷却水循环散热系统、独立乙二醇低温载冷循环系统、高精度温度采集传感器、介质流量计、电功率检测单元、光照调节单元、触摸屏智能测控显示单元、电源总控开关、一体化钣金主体支撑柜体与多路流量调节阀体。设备可独立切换三种制冷实验模式，可分别测定单级制冷最大温差与最大制冷量、多级并联制冷最大温差、太阳能驱动制冷最大温差，完整覆盖基础单级制冷、阵列式多级制冷、光伏耦合制冷的实训工况，是适配多维度热电制冷性能测定的专用教学实验平台。
3.工作原理
本设备基于经典珀耳帖效应与温差电现象，搭建三种典型热电制冷体系，实现不同模式的固态制冷循环与性能测试。设备通电运行后，半导体热电芯片产生定向冷热端分离，冷端吸热制冷、热端放热散热，依托公共水冷系统稳定带走热端热量、乙二醇回路优化冷端低温工况，保障实验工况稳定。
单级热电制冷模式采用单片制冷芯片独立工作，通过调节供电工况与换热条件，稳定获取单级制冷极限参数，完成系统最大温差、最大制冷量的测算与分析；多级热电制冷模式采用多片芯片并联阵列工作，通过多芯片协同换热提升制冷规模，模拟工程多级热电制冷应用场景，测定多级制冷工况下的极限最大温差；太阳能驱动热电制冷模式依托专用光伏板将太阳能转化为电能，无外接电源驱动制冷芯片工作，可演示清洁能源热电制冷全过程，并测定光伏工况下的制冷最大温差。
实验过程中，通过切换实验模块、调节介质流量、调整运行工况，配合高精度传感系统实时采集冷热端温度、工作功率、介质流量等核心参数，学生可对比分析单级制冷、多级并联制冷、太阳能制冷的性能差异，掌握不同结构、不同驱动方式对热电制冷温差、制冷量、运行能效的影响规律，完整复现民用、工业、新能源领域热电制冷设备的工作机理与运行特性。
三、主要实验项目
| 实验项目 | 教学目标 | 测量参数或其他 |
| 演示单级热电制冷的过程，计算最大温差及最大制冷量 | 掌握单级半导体制冷核心机理，理解珀耳帖效应原理，明晰半导体芯片冷热端能量迁移、热量传递的基本规律。熟悉单级热电制冷系统整体结构、换热形式及运行特性，明确固态制冷与传统蒸气压缩制冷的核心差异。熟练掌握实验设备操作流程，理解供电参数、热端水冷工况、冷端换热条件对制冷性能的影响，建立完整的热电制冷基础理论体系。 | 基础运行参数：测定半导体制冷片工作电压、工作电流、输入电功率。温度工况参数：采集制冷片冷端稳态温度、热端稳态温度，计算系统冷热端最大温差。性能核算参数：结合实测数据计算单级制冷系统最大制冷量，分析额定工况下设备制冷能力、温度特性及能效变化规律。 |
| 演示多级热电制冷的过程，计算最大温差 | 握多片半导体制冷片并联的电气特性、均流工作机制及多级阵列式热电制冷工作原理。明晰多芯片并联结构对系统换热效果、制冷温度、运行稳定性的影响规律。 | 电气与温度参数：测定并联模组总输入电压、总工作电流、总输入功率，采集冷端平衡温度、热端散热温度。核心性能参数：测试多级并联制冷系统的冷热端最大温差。 |
| 演示太阳能驱动热电制冷的过程，计算最大温差 | 掌握太阳能光电转换与热电制冷的耦合工作机理，理解清洁能源驱动固态制冷的运行模式。明晰光伏输出特性对热电制冷系统运行工况、制冷性能的制约关系。熟悉太阳能直驱热电制冷系统的结构组成与能量转换流程，了解新能源制冷技术的工程应用优势。 | 光伏侧参数：测定光伏板输出电压、输出电流、光电输出功率。制冷侧参数：采集热电制冷片冷热端温度，测试光伏驱动模式下系统稳态最大制冷温差。特性分析参数：研究光伏能量波动对热电制冷稳态性能、制冷温度的影响规律，完成新能源耦合制冷性能测试与分析。 |
四、技术参数
| 参数名称 | 技术指标 |
| 工作环境 | 0℃≤温度≤45℃、相对湿度≤85% |
| 工作电源 | 单相三线，220V±5%，50Hz |
| 流量计 | 2个；0~3L/min |
| 温度传感器 | 8个,T型，-200~200℃，分辨率0.1℃ |
| 光伏板 | 5V；10W |
| 半导体试件1 | 单层，尺寸40×40×3.48 mm |
| 半导体试件2 | 双层并联，尺寸40×40×7.08 mm |
| 半导体试件3 | 单层，尺寸20×20×3.6 mm |
| 水泵 | 50W，3L/min |
| 水箱（防冻液） | 2.5L |
| 直流电源 | 0~30V；0~30A |
五、适用专业与课程
实验设备适用于哪些专业
- 建筑环境与能源应用工程
- 能源与动力工程
- 新能源科学与工程
- 制冷及低温工程
实验设备适用于哪些课程
- 制冷原理与设备
- 制冷技术
- 暖通空调技术基础
- 工程热力学
- 热电制冷原理与应用
- 制冷机组性能检测
- 能源系统节能技术
- 流体力学与热工基础
六、设备优势
1. 原理直观、教学性强：设备基于珀耳帖效应固态制冷原理，采用模块化可视化结构，可直观展示半导体冷热端分离、能量迁移、并联换热等核心过程，打破传统压缩式制冷设备的单一教学局限，可直观对比单级、多级并联、太阳能驱动三种制冷模式差异，零基础学生可快速掌握新型热电制冷核心机理。
2. 实验功能全面、覆盖维度广：集成单级热电制冷、多级并联热电制冷、太阳能驱动热电制冷三大核心实验单元，可完成最大温差测试、最大制冷量测算、多结构性能对比、新能源耦合制冷特性分析等实训内容，覆盖高职、本科新型制冷技术教学大纲，满足日常实训、课程设计、学科竞赛、毕业设计多层次教学需求。
3. 高精度数据采集、实验可复现：搭载多通道高精度温度、电压、电流、功率、流量传感采集模块，实时采集冷热端温差、输入功率、介质流量等核心参数，数据稳定性强、误差小、可重复复现，既满足基础课堂实训教学，也可支撑学生创新实验、科研数据测算与性能分析。
4. 工况可调、贴合工程实际：支持水路流量调节、供电工况调节、多模块自由切换，可模拟不同散热条件、不同供电方式、不同芯片并联结构的变工况运行状态，贴合医疗、电子、军工、新能源领域热电制冷设备实际运行特性，有效培养学生变工况分析与设备调试能力。
5. 教学匹配度高、落地性强：完全贴合高校《制冷原理》《新能源制冷技术》等课程实训教学要求，配套完整实验项目、教学目标、数据测算方法与实训案例，可直接对接课堂教学、实操考核、技能评级、创新实训等教学场景。
七、常见问题| FAQ
问：该设备适配哪些学历层次院校使用？
答：设备适配本科、专科、职业院校、技工院校建筑环境、能源动力、新能源、制冷低温相关专业，实验难度梯度适中，既可开展基础原理演示与实操训练，也可支撑课程设计、创新竞赛实训、科研性能测试，教学通用性、适配性极强。
问：测量精度怎么样，实验数据能否用于论文、报告？
答：设备搭载工业级高精度传感采集单元，可精准采集温度、功率、流量等核心参数，支持制冷温差、制冷量、能效等参数核算，实验误差小、数据稳定可复现，完全满足日常教学报告、课程论文、创新实验科研的数据使用标准。
问：是否配套教学资料，到货有无安装培训？
答：附赠实验指导书、教学课件、报告模板，免费上门安装调试并开展教师实操培训。
问：质保和售后如何，支持定制拓展吗？
答：整机质保 1 年，模块化结构支持后期功能升级，可根据场地、教学需求非标定制。
八、企业介绍
微牛顿（山东）科技开发有限公司专注于工程实验教学与科研装备研发、制造领域，主营产品包括：“空气动力学系列”、“传热学系列”、“工程热力学系列”、“流体力学系列”、“能源与环境系列”、“储能系列”等。可适用于空气动力学、传热学、能源与环境、综合能源多能互补等专业，提供设备定制、实验室整体方案设计、全套教学资料配套、终身技术服务，专注为本科院校打造贴合教学大纲、高适配、易运维的标准化实训实验室。