基于半导体制冷在变频器快速散热中的应用研究

摘要

在城市供水系统中，变频器的稳定运行至关重要。本研究以第三水厂碧桂园加压站为案例，指出其低压控制室内变频器因散热不畅，IGBT温度高达95℃，导致频繁过热跳闸，并引发连锁性供水事故。现有开柜门强制通风等降温措施存在重大安全风险且治标不治本。研究通过红外测温定位了问题的核心在于内部热传导效率低下。为此，本文创新性地提出了一种基于半导体制冷（热电制冷）原理的嵌入式散热方法。阐述了该技术基于珀尔帖效应的基本原理与结构特点，论证了其通过直流电直接、快速地将IGBT热量“泵送”至外部散热片的可行性。该方案能够从源头突破散热瓶颈，有望彻底解决变频器高温跳车问题，同时消除了开放式散热带来的安全隐患，对提升供水系统的可靠性与安全性具有显著的工程应用价值。