Tha aonadan fuarachaidh teirme-electric, fuaradair peltier (ris an canar cuideachd co-phàirtean fuarachaidh teirme-electric) nan innealan fuarachaidh staid-chruaidh stèidhichte air buaidh Peltier. Tha na buannachdan aca gun ghluasad meacanaigeach, gun fhuaradair, meud beag, freagairt luath, agus smachd teothachd mionaideach. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha na tagraidhean aca ann an electronics luchd-cleachdaidh, cùram meidigeach, càraichean agus raointean eile air leantainn air adhart a’ leudachadh.
I. Prìomh phrionnsabalan siostam fuarachaidh teirmeach-electric agus co-phàirtean
Is e buaidh Peltier cridhe fuarachadh teirmeach-eileagtrach: nuair a chruthaicheas dà stuth leth-chonnsachaidh eadar-dhealaichte (seòrsa-P agus seòrsa-N) paidhir teirmeach-chàraid agus sruth dhìreach ga chur an sàs, gabhaidh aon cheann den phàir teirmeach-chàraid teas (ceann fuarachaidh), agus leigidh an ceann eile teas a-mach (ceann sgaoileadh teas). Le bhith ag atharrachadh stiùireadh an t-srutha, faodar an ceann fuarachaidh agus an ceann sgaoileadh teas a chur an àite a chèile.
Tha a choileanadh fuarachaidh an urra ri trì prìomh pharaimeatairean sa mhòr-chuid:
Co-èifeachd airidheachd teirmeileictreach (luach ZT): 'S e prìomh chomharradh a th' ann airson coileanadh stuthan teirmeileictreach a mheasadh. Mar as àirde luach ZT, 's ann as àirde an èifeachdas fuarachaidh.
An diofar teòthachd eadar na cinn teth is fuar: Bidh buaidh sgaoileadh teas aig a’ cheann sgaoileadh teas a’ dearbhadh comas fuarachaidh aig a’ cheann fuarachaidh gu dìreach. Mura h-eil an sgaoileadh teas rèidh, cumaidh an diofar teòthachd eadar na cinn teth is fuar, agus tuitidh an èifeachdas fuarachaidh gu mòr.
Sruth obrach: Taobh a-staigh an raoin ainmichte, bidh àrdachadh ann an sruth a’ neartachadh comas fuarachaidh. Ach, aon uair ‘s gun tèid thairis air an stairsneach, lùghdaichidh an èifeachdas air sgàth àrdachadh ann an teas Joule.
II Eachdraidh leasachaidh agus adhartasan teicneòlach aonadan fuarachaidh teirmeach-electric (siostam fuarachaidh peltier)
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha leasachadh phàirtean fuarachaidh teirmeach-electric air a bhith ag amas air dà phrìomh stiùireadh: ùr-ghnàthachadh stuthan agus leasachadh structarail.
Rannsachadh agus leasachadh stuthan teirmeach-eileagtrach àrd-choileanaidh
Chaidh luach ZT stuthan traidiseanta stèidhichte air Bi₂Te₃ a mheudachadh gu 1.2-1.5 tro dhopadh (leithid Sb, Se) agus làimhseachadh nanosgèile.
Bidh stuthan ùra leithid luaidhe telluride (PbTe) agus aloidh silicon-germanium (SiGe) ag obair gu math ann an suidheachaidhean teòthachd meadhanach agus àrd (200 gu 500 ℃).
Thathar an dùil gun lughdaich stuthan ùra leithid stuthan teirme-electric co-dhèanta organach-neo-organach agus inslitheoirí topologach cosgaisean tuilleadh agus gun leasaich iad èifeachdas.
Leasachadh structar co-phàirtean
Dealbhadh mion-atharrachaidh: Ullaich teirmopilean air sgèile mhicro tro theicneòlas MEMS (Siostaman Meacanaigeach-Dealain) gus coinneachadh ri riatanasan mion-atharrachaidh electronics luchd-cleachdaidh.
Amalachadh modúlach: Ceangail iomadh aonad teirmeachelectric ann an sreath no co-shìnte gus modalan fuarachaidh teirmeachelectric àrd-chumhachd, fuaradairean peltier, innealan peltier a chruthachadh, a choinnicheas ri riatanasan fuarachaidh teirmeachelectric ìre gnìomhachais.
Structar sgaoilidh teas amalaichte: Amalaich na h-eitean fuarachaidh leis na h-eitean sgaoilidh teas agus na pìoban teas gus èifeachdas sgaoilidh teas a leasachadh agus an tomhas-lìonaidh iomlan a lughdachadh.
III Suidheachaidhean tagraidh àbhaisteach airson aonadan fuarachaidh teirmeachelectric, co-phàirtean fuarachaidh teirmeachelectric
Tha am buannachd as motha a tha aig aonadan fuarachaidh teirmeach-eileagtrach na laighe anns an nàdar staid-chruaidh aca, an obrachadh gun fhuaim, agus smachd teothachd mionaideach. Mar sin, tha àite do-sheachanta aca ann an suidheachaidhean far nach eil compressors freagarrach airson fuarachadh.
Ann an raon electronics luchd-cleachdaidh
Sgaoileadh teas fòn-làimhe: Tha fònaichean cluichidh àrd-inbhe uidheamaichte le modalan fuarachaidh micro thermoelectric, modalan TEC, innealan peltier, modalan peltier, a dh’ fhaodas, còmhla ri siostaman fuarachaidh leaghaidh, teòthachd a’ chip a lughdachadh gu sgiobalta, a’ cur casg air lùghdachadh tricead mar thoradh air cus teasachadh rè cluichidh.
Fuaradairean chàraichean, Fuaradairean chàraichean: Bidh fuaradairean chàraichean beaga sa mhòr-chuid a’ cleachdadh teicneòlas fuarachaidh teirmeach-eileagtrach, a bhios a’ cothlamadh gnìomhan fuarachaidh is teasachaidh (faodar teasachadh a choileanadh le bhith ag atharrachadh stiùireadh an t-srutha). Tha iad beag ann am meud, ìosal ann an caitheamh lùtha, agus co-chòrdail ri solar cumhachd 12V càr.
Cupa fuarachaidh dheochan/cupa inslithe: Tha truinnsear fuarachaidh beag togte anns a’ chupa fuarachaidh so-ghiùlain, a dh’ fhaodas deochan a fhuarachadh gu sgiobalta gu 5 gu 15 ceum Celsius gun a bhith an urra ri frids.
2. Raointean meidigeach agus bith-eòlasach
Uidheam smachd teothachd mionaideach: leithid innealan PCR (innealan ath-bhualadh slabhraidh polymerase) agus fridsichean fala, feumaidh iad àrainneachd sheasmhach aig teòthachd ìosal. Faodaidh co-phàirtean fuarachaidh leth-sheoltairean smachd teothachd mionaideach a choileanadh taobh a-staigh ±0.1℃, agus chan eil cunnart ann gun tèid an fhuaradair a thruailleadh.
Innealan meidigeach so-ghiùlain: leithid bogsaichean fuarachaidh insulin, a tha beag ann am meud agus aig a bheil beatha bataraidh fhada, tha iad freagarrach do dh’euslaintich le tinneas an t-siùcair a ghiùlan nuair a thèid iad a-mach, a’ dèanamh cinnteach à teòthachd stòraidh insulin.
Smachd teòthachd uidheamachd laser: Tha prìomh phàirtean innealan làimhseachaidh laser meidigeach (leithid lasers) mothachail air teòthachd, agus faodaidh na pàirtean fuarachaidh leth-chonnsachaidh teas a sgaoileadh ann an àm fìor gus dèanamh cinnteach à obrachadh seasmhach an uidheamachd.
3. Raointean gnìomhachais is aerospace
Uidheam fuarachaidh beag gnìomhachais: leithid seòmraichean deuchainn aois phàirtean dealanach agus amaran teòthachd seasmhach ionnstramaidean mionaideach, a dh’ fheumas àrainneachd teòthachd ìosal ionadail, aonadan fuarachaidh teirme-electric, faodar co-phàirtean teirme-electric a ghnàthachadh le cumhachd fuarachaidh mar a dh’ fheumar.
Uidheam fànais: Tha duilgheadas aig innealan dealanach ann an soithichean fànais teas a sgaoileadh ann an àrainneachd falamh. Tha siostaman fuarachaidh teirme-electric, aonadan fuarachaidh teirme-electric, co-phàirtean teirme-electric, mar innealan staid-chruaidh, gu math earbsach agus gun chreathadh, agus faodar an cleachdadh airson smachd a chumail air teòthachd uidheamachd dealanach ann an saidealan agus stèiseanan fànais.
4. Suidheachaidhean eile a tha a’ tighinn am bàrr
Innealan so-ghiùlain: Faodaidh clogaidean fuarachaidh snasail agus deiseachan fuarachaidh, le pleitean fuarachaidh teirmeach-eileagtrach sùbailte togte a-steach, fuarachadh ionadail a thoirt don bhodhaig ann an àrainneachdan àrd-teodhachd agus tha iad freagarrach do luchd-obrach a-muigh.
Logistics slabhraidh fhuar: Faodar bogsaichean pacaidh slabhraidh fhuar beaga, air an cumhachdachadh le fuarachadh teirmeach-electric, fuarachadh peltier agus bataraidhean, a chleachdadh airson còmhdhail banachdachan agus toradh ùr thar astar goirid gun a bhith an urra ri làraidhean mòra fuarachaidh.
IV. Cuingealachaidhean agus Gluasadan Leasachaidh aonadan fuarachaidh teirmeach-eileagtrach, co-phàirtean fuarachaidh peltier
Cuingealachaidhean a th’ ann mar-thà
Tha an èifeachdas fuarachaidh an ìre mhath ìosal: mar as trice bidh an co-mheas èifeachdais lùtha (COP) eadar 0.3 agus 0.8, a tha mòran nas ìsle na fuarachadh compressor (faodaidh COP ruighinn 2 gu 5), agus chan eil e freagarrach airson suidheachaidhean fuarachaidh mòra agus àrd-chomasach.
Riatanasan àrda airson sgaoileadh teas: Mura h-urrainnear an teas aig ceann an sgaoilidh teas a leigeil ma sgaoil ann an deagh àm, bheir e buaidh mhòr air a’ bhuaidh fuarachaidh. Mar sin, feumar siostam sgaoilidh teas èifeachdach a bhith aige, a chuireas crìoch air an tagradh ann an cuid de shuidheachaidhean teann.
Cosgais àrd: Tha cosgais ullachaidh stuthan teirme-electric àrd-choileanaidh (leithid Bi₂Te₃ le nano-dopadh) nas àirde na cosgais ullachaidh stuthan fuarachaidh traidiseanta, agus mar thoradh air sin tha prìs cho àrd air co-phàirtean àrd-inbhe.
2. Gluasadan leasachaidh san àm ri teachd
Adhartas stuthan: Leasaich stuthan teirme-electric aig prìs ìseal, le luach ZT àrd, leis an amas luach ZT aig teòthachd an t-seòmair a mheudachadh gu còrr air 2.0 agus am beàrn èifeachdais le fuarachadh compressor a lughdachadh.
Sùbailteachd agus amalachadh: Modalan fuarachaidh teirmeachelectric sùbailte, modalan TEC, modalan teirmeachelectric, innealan peltier, modalan peltier, fuaradairean peltier, a leasachadh, gus an atharrachadh gu innealan uachdar lùbte (leithid fònaichean-làimhe le scrionaichean sùbailte agus innealan snasail a ghabhas a chaitheamh); Brosnaich amalachadh phàirtean fuarachaidh teirmeachelectric le sliseagan agus mothachairean gus “smachd teothachd aig ìre sliseagan” a choileanadh.
Dealbhadh a shàbhaileas lùth: Le bhith ag amalachadh teicneòlas Eadar-lìon nan Rudan (IoT), gheibhear tòiseachadh-stad tuigseach agus riaghladh cumhachd nan co-phàirtean fuarachaidh, a’ lughdachadh caitheamh lùtha iomlan.
V. Geàrr-chunntas
Tha aonadan fuarachaidh teirme-electric, aonadan fuarachaidh peltier, agus siostaman fuarachaidh teirme-electric, leis na buannachdan sònraichte aca a bhith cruaidh-staid, sàmhach agus fo smachd teothachd mionaideach, a’ gabhail àite cudromach ann an raointean leithid eileagtronaig luchd-cleachdaidh, cùram meidigeach agus aerospace. Le ùrachadh leantainneach air teicneòlas stuthan teirme-electric agus dealbhadh structarail, bidh cùisean èifeachdais agus cosgais fuarachaidh a’ fàs nas fheàrr mean air mhean, agus thathar an dùil gun cuir e àite teicneòlas fuarachaidh traidiseanta ann an suidheachaidhean nas sònraichte san àm ri teachd.
Àm puist: 12 Dùbhlachd 2025
