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研究主題研究主題 ：夏天良伴：夏天良伴 ─DIY─DIY 致冷小冰箱致冷小冰箱 研究主題研究主題 ：：夏天良伴夏天良伴 ──DIYDIY 致冷小冰箱致冷小冰箱 研究者 ：柯亮宏 指導老師 ：彭瓊慧老師 壹、壹 、研究動機研究動機 壹壹 、、研究動機研究動機 在炎熱的夏天裡 ，能喝上一口沁入心脾的飲料，真是一件令人開心的好事， 因此將清 涼、冰冷的飲料和冰品保冷是很重要的 。但是我在市面上有看到一些冰 箱是車用的，但是 有些車子並沒有車用插頭 ，究竟是因為技術上有其窒礙難行之 處，還是成本太高不符經濟效益 ，或是根本不曾想過這個點子呢？因此我想自己 研究一個可靠蓄電池或太陽能板提供電力的作品 ，將瓶內的液體降溫變成冰涼飲 品的攜帶式冰箱 。不但環保，又兼具實用，這樣夏天出門旅遊，隨時就能享受到 清涼的滋味 ，於是就開始我的研究之旅了。 貳、貳 、研究目的研究目的 貳貳 、、研究目的研究目的 1. 了解致冷晶片及太陽能板的原理及運用 2. 結合致冷晶片和太陽能板 ，創作環保太陽能 小冰箱 ，並探究其效能 。 叁、叁 、研究方法研究方法 叁叁 、、研究方法研究方法 實驗法 、創作 肆、肆 、文獻探討文獻探討 肆肆 、、文獻探討文獻探討 一、一 、致冷晶片的原理與應用致冷晶片的原理與應用 一一 、、致冷晶片的原理與應用致冷晶片的原理與應用 致冷晶片是一種通過直流電流就可自由 進行冷卻 、加熱和控制溫度的半導體 ，在這個 晶片 上有兩個元件 ，分別是N 型半導體和 P 型 半導體 ，直流電流通過後，就會由N 型半導體 流向 P 型半導體並且吸收熱量 ，成為冷端，接 著，又由 P 型半導體流向 N 型半導體並且釋放 熱量 ，成為熱端。能影響致冷晶片冷卻能力的因素有很多 ，包括：室溫高低 、冷 面負載 、電流大小和散熱器的優劣等等，都有關係。 1 致冷晶片的優點有許多 ，例：它的體積比壓縮機小多了，而且不需使用冷 媒，很符合現代所要求的環保概念 ，無噪音又方便維修，使用範圍廣。這是傳統 壓縮機所辦不到的 ，但是這個產品也不是沒有缺點的，它的能源轉換效率極低， 只有百分之 40 到百分之 50 左右 ，可是傳統的壓縮機效率卻有百分之 95，所以 無法用在大型的冷卻機具 ，例如：空調、冷氣等等。這些都是致冷晶片所辦不到 的。 其規格大致上以電壓做為分類 ，基本上最常見的是12V 的，使用最廣泛 。 其型式包括外型 、工作溫度還有冷凍效能 ，外型有正方形、長方形、圓形、 單層和多層 ，而工作溫度則分為普通(-150 度~+125 度)、高溫(-150 度~+150 度)、 超高溫 (-150 度~+200 度)，最後的冷凍效能分為經濟型 、標準型和強力型。 致冷晶片一般來說都運用在空間較小的冰箱或冷卻器 ，這是因為效率較低， 例如 ：車用冰箱、新世代冷氣機等等。 致冷晶片最冷可以到幾度致冷晶片最冷可以到幾度? ? 致冷晶片最冷可以到幾度致冷晶片最冷可以到幾度?? 許多因素都會影響冷度 ，例如室溫高低，冷面負載，電流大小，散熱器優劣 等等 。理論上來說，如果把熱面溫度設法維持在27℃ ，冷面與熱面的溫差，最 高可達到的數值就是 最大溫差值 (DTmax)。一般市面上產品的最大溫差值為 67 到 68℃。最大溫差值的預設條件是冷面負載為零的條件 。在實際的應用中，冷 面負載是不可能為零 。在一般的應用中，冷熱面的溫差值約為最大溫差值的一半。 過去有不少研究者嘗試運用致冷晶片進行研究 ，有關於