گروه مهندسین اسوه

 اصول كار سيستم ترموالكتريك ( TE) 

يك سيستم ترموالكتريك معمولي از يك رشته قرص نيمه هادي تلورايد بيسموت تشكيل گرديده است و به گونه اي تعبيه شده اند كه يك نوع از حاملهاي بار (مثبت يا منفي) بخش زيادي از جريان را حمل نمايد.  

زوجهاي قرص N/P به گونه اي شكل داده شده اند كه از نظر الكتريكي با هم سري ولي از نظر گرمايي با هم موازي مي باشند. لايه هاي بيروني سراميكي آنها فلزي شده تا بتواند سطح پوششي  براي قرص ها ايجاد نموده و آنها را از نظر الكتريكي به يكديگر متصل نمايد. به اين ترتيب قرص ها و لايه هاي بيروني يك ساختار لايه اي را تشكيل مي دهند . اندازه هر طرح ترموالكتريكي بين  0.25 *  0.25 اينچ مربع تا تقريبا 2×2 اينچ مربع تغيير مي كند .

طرحهاي ترموالكتريكي مي توانند به صورت منفرد يا به صورت گروهي با اتصالات سري، موازي و يا سري - موازي بكار روند. در بعضي از كاربردها از طرحهاي چند حالته استفاده مي كنند.

كاربرد سرمايي و گرمايي سيستم ترمو الكتريك :

وقتي ولتاژ  DC  به سيستم ترموالكتريك اعمال مي شود حاملهاي بار منفي و مثبت در رشته قرص ها، انرژي گرمايي را از يك سطح لايه خروجي دريافت و آن را در سطح طرف ديگر آزاد مي كنند.

سطحي كه انرژي گرمايي از آن جذب مي شود سرد مي گردد و سطح مخالف كه انرژي گرمايي را دريافت مي كند گرم مي شود . با استفاده از اين روش ساده، ""تلمبه گرمايي""، فن آوري ترمو الكتريك در كاربردهاي گسترده اي از قبيل خنك كننده هاي ليزرديودي كوچك، يخچالهاي قابل حمل، خنك كننده هاي مايع و غيره استفاده مي شود .

انتخاب فن آوري سرمايشي به نيازهاي خاص هر كاربرد بستگي دارد، اما خنك كننده هاي ترمو الكتريك ( ( T Eفوائد متفاوتي در مقايسه با ساير فن آوريها دارند :

        · خنك كننده هاي T E هيچ قسمت متحركي ندارند و بنابراين مراقبت كمتري لازم دارند.

        ·  آزمايش طول عمر نشان داده كه طول عمر وسايل T E بيش از صد هزار ساعت در شرايط كار پايدار است .

        · خنك كننده هاي T E محتوي كلروفلوروئيد كربن يا مواد ديگري نيستند كه نياز به پركردن مداوم داشته باشد .

        ·  كنترل دما تا جزئي ترين بخشهاي يك درجه به راحتي با سيستم T E ممكن است .

        · خنك كننده هاي T E در محيط هايي كه خيلي مهم ، خيلي حساس يا خيلي كوچك هستند جهت خنك كننده گي استفاده مي شوند.

        · عملكرد خنك كننده هاي T E بستگي به محل و موقعيت هندسي ندارند .

   · جهت تخليه گرما در يك سيستم T E كاملآ قابل برگشت است . تغيير پلاريته منبع DC  باعث مي شود كه گرما در جهت ديگري تخليه شود . به اين ترتيب يك خنك كننده نيز مي تواند مانند يك گرمازا عمل كند .