Na'urar sanyaya iska ta Thermoelectric, peltier cooler (wanda kuma aka sani da sinadaran sanyaya iska ta thermoelectric) na'urori ne masu sanyaya iska mai ƙarfi waɗanda suka dogara da tasirin Peltier. Suna da fa'idodin rashin motsi na inji, babu firiji, ƙaramin girma, amsawa cikin sauri, da kuma daidaitaccen sarrafa zafin jiki. A cikin 'yan shekarun nan, aikace-aikacen su a cikin na'urorin lantarki na masu amfani, kula da lafiya, motoci da sauran fannoni sun ci gaba da faɗaɗa.
I. Ka'idojin Tsarin Sanyaya Wutar Lantarki da Abubuwan da Aka Haɗa
Tushen sanyaya wutar lantarki shine tasirin Peltier: lokacin da kayan semiconductor guda biyu daban-daban (nau'in P da nau'in N) suka samar da haɗin thermocouple kuma aka yi amfani da wutar lantarki kai tsaye, ƙarshen ɗayan haɗin thermocouple zai sha zafi (ƙarshen sanyaya), ɗayan kuma zai saki zafi (ƙarshen watsa zafi). Ta hanyar canza alkiblar wutar lantarki, ana iya musanya ƙarshen sanyaya da ƙarshen watsa zafi.
Aikin sanyaya shi ya dogara ne akan manyan sigogi guda uku:
Ma'aunin ƙimar thermoelectric (ƙimar ZT): Ma'aunin mahimmanci ne don kimanta aikin kayan thermoelectric. Mafi girman ƙimar ZT, mafi girman ingancin sanyaya.
Bambancin zafin jiki tsakanin ƙarshen zafi da sanyi: Tasirin watsa zafi a ƙarshen watsa zafi yana ƙayyade ƙarfin sanyaya kai tsaye a ƙarshen sanyaya. Idan watsa zafi ba ta da santsi, bambancin zafin jiki tsakanin ƙarshen zafi da sanyi zai ragu, kuma ingancin sanyaya zai ragu sosai.
Wutar Lantarki Mai Aiki: A cikin kewayon da aka kimanta, ƙaruwar wutar lantarki yana ƙara ƙarfin sanyaya. Duk da haka, da zarar an wuce iyakar, ingancin aikin zai ragu saboda ƙaruwar zafin Joule.
II. Tarihin ci gaba da kuma ci gaban fasaha na na'urorin sanyaya thermoelectric (tsarin sanyaya peltier)
A cikin 'yan shekarun nan, haɓaka abubuwan sanyaya thermoelectric ya mayar da hankali kan manyan fannoni guda biyu: ƙirƙirar kayan aiki da inganta tsarin.
Bincike da haɓaka kayan aikin thermoelectric masu inganci
An ƙara ƙimar ZT na kayan gargajiya na Bi₂Te₃ zuwa 1.2-1.5 ta hanyar amfani da maganin hana shan kwayoyi (kamar Sb, Se) da kuma maganin nanoscale.
Sabbin kayayyaki kamar lead telluride (PbTe) da silicon-germanium alloy (SiGe) suna aiki sosai a yanayin matsakaici da zafi mai yawa (200 zuwa 500℃).
Ana sa ran sabbin kayayyaki kamar su kayan thermoelectric na halitta da na inorganic da kuma masu hana ruwa shiga cikin yanayi za su ƙara rage farashi da kuma inganta inganci.
Inganta tsarin sassan
Tsarin rage girman bayanai: Shirya ƙananan matakan thermopiles ta hanyar fasahar MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) don biyan buƙatun rage girman bayanai na kayan lantarki na masu amfani.
Haɗin kai na zamani: Haɗa na'urorin thermoelectric da yawa a jere ko a layi ɗaya don samar da na'urorin sanyaya thermoelectric masu ƙarfi, na'urorin sanyaya peltier, na'urorin peltier, waɗanda suka cika buƙatun sanyaya thermoelectric na masana'antu.
Tsarin watsa zafi mai haɗaka: Haɗa fika-fikan sanyaya tare da fika-fikan watsa zafi da bututun zafi don haɓaka ingancin watsa zafi da rage yawan jikewa gaba ɗaya.
III Yanayin aikace-aikacen da aka saba amfani da su na na'urorin sanyaya thermoelectric, abubuwan sanyaya thermoelectric
Babban fa'idar na'urorin sanyaya thermoelectric shine yanayinsu na ƙarfi, aiki ba tare da hayaniya ba, da kuma daidaitaccen tsarin sarrafa zafin jiki. Saboda haka, suna riƙe da matsayi mara maye gurbinsu a cikin yanayi inda na'urorin damfara ba su dace da sanyaya ba.
A fannin kayan lantarki na masu amfani da wutar lantarki
Watsawar zafi ta wayar hannu: Wayoyin caca masu inganci suna da ƙananan na'urorin sanyaya zafi na thermoelectric, na'urorin TEC, na'urorin peltier, na'urorin peltier, waɗanda, tare da tsarin sanyaya ruwa, za su iya rage zafin guntu cikin sauri, suna hana rage yawan mita saboda yawan zafi yayin wasanni.
Firjiyoyin Mota, Masu Sanyaya Mota: Ƙananan firiji na mota galibi suna amfani da fasahar sanyaya thermoelectric, wacce ke haɗa ayyukan sanyaya da dumama (ana iya cimma dumama ta hanyar sauya alkiblar da ake bi a yanzu). Suna da ƙanana a girma, ƙarancin amfani da makamashi, kuma sun dace da wutar lantarki ta 12V ta mota.
Kofin sanyaya abin sha/kofin da aka rufe: Kofin sanyaya mai ɗaukuwa yana da ƙaramin farantin sanyaya a ciki, wanda zai iya sanyaya abin sha cikin sauri zuwa digiri 5 zuwa 15 na Celsius ba tare da dogaro da firiji ba.
2. Fannonin likitanci da na halittu
Kayan aikin sarrafa zafin jiki na ainihi: kamar kayan aikin PCR (kayan aikin amsawar sarkar polymerase) da firiji na jini, suna buƙatar yanayi mai ɗorewa mai ƙarancin zafi. Abubuwan sanyaya na Semiconductor na iya cimma daidaitaccen tsarin sarrafa zafin jiki a cikin ±0.1℃, kuma babu haɗarin gurɓatar firiji.
Na'urorin likitanci masu ɗaukuwa: kamar akwatunan sanyaya insulin, waɗanda suke ƙanana kuma suna da tsawon rai na batir, sun dace da masu ciwon sukari su ɗauka lokacin da za su fita, suna tabbatar da yanayin ajiyar insulin.
Kula da zafin kayan aikin Laser: Babban sassan na'urorin maganin laser na likitanci (kamar lasers) suna da saurin kamuwa da zafin jiki, kuma sassan sanyaya na semiconductor na iya wargaza zafi a ainihin lokacin don tabbatar da ingantaccen aikin kayan aikin.
3. Fagen masana'antu da sararin samaniya
Kayan aikin sanyaya ƙananan masana'antu: kamar ɗakunan gwaji na tsufa na kayan lantarki da kuma kayan aikin wanke-wanke masu yanayin zafi na yau da kullun, waɗanda ke buƙatar yanayin zafi mai ƙarancin zafi na gida, na'urorin sanyaya thermoelectric, abubuwan da ke cikin thermoelectric za a iya keɓance su da ƙarfin sanyaya kamar yadda ake buƙata.
Kayan aikin sararin samaniya: Na'urorin lantarki a cikin sararin samaniya suna da wahalar watsa zafi a cikin yanayi mara iska. Tsarin sanyaya thermoelectric, na'urorin sanyaya thermoelectric, abubuwan da ke cikin thermoelectric, a matsayin na'urori masu ƙarfi, suna da matuƙar aminci kuma ba sa girgiza, kuma ana iya amfani da su don sarrafa zafin kayan lantarki a cikin tauraron ɗan adam da tashoshin sararin samaniya.
4. Sauran yanayi masu tasowa
Na'urori Masu Sawa: Kwalkwali masu wayo da kayan sanyaya, tare da faranti masu sassauƙa na thermoelectric, na iya samar da sanyaya jiki ga jikin ɗan adam a cikin yanayi mai zafi sosai kuma sun dace da ma'aikatan waje.
Tsarin jigilar kayayyaki na sarkar sanyi: Ana iya amfani da ƙananan akwatunan marufi na sarkar sanyi, waɗanda ke amfani da sanyayawar zafi, sanyaya mai laushi da batura, don jigilar alluran rigakafi da sabbin kayan lambu na ɗan gajeren lokaci ba tare da dogaro da manyan motocin firiji ba.
IV. Iyakoki da Ci gaba Yanayin na'urorin sanyaya thermoelectric, da kuma abubuwan sanyaya peltier
Iyakokin da ke akwai
Ingancin sanyaya yana da ƙasa kaɗan: Rabon ingancin kuzarinsa (COP) yawanci yana tsakanin 0.3 da 0.8, wanda ya fi ƙasa da na sanyaya damfara (COP na iya kaiwa 2 zuwa 5), kuma bai dace da yanayin sanyaya mai girma da ƙarfi ba.
Bukatun rage zafi mai yawa: Idan ba za a iya fitar da zafi a ƙarshen rage zafi a kan lokaci ba, zai yi tasiri sosai ga tasirin sanyaya. Saboda haka, dole ne a sanya shi da ingantaccen tsarin rage zafi, wanda ke iyakance amfani a wasu ƙananan yanayi.
Babban farashi: Kudin shirya kayan thermoelectric masu aiki sosai (kamar Bi₂Te₃ mai nano) ya fi na kayan sanyaya na gargajiya, wanda hakan ke haifar da tsadar kayan haɗin da suka fi tsada.
2. Yanayin ci gaba na gaba
Nasarar kayan aiki: Haɓaka kayan thermoelectric masu rahusa, masu ƙimar ZT mai yawa, da nufin ƙara ƙimar ZT a yanayin zafi na ɗaki zuwa sama da 2.0 da kuma rage gibin inganci ta amfani da firiji mai sanyaya damfara.
Sauƙi da Haɗawa: Haɓaka na'urorin sanyaya thermoelectric masu sassauƙa, na'urorin TEC, na'urorin thermoelectric, na'urorin peltier, na'urorin peltier, na'urorin sanyaya peltier, don daidaitawa da na'urorin saman da ke lanƙwasa (kamar wayoyin hannu masu sassauƙa da na'urori masu wayo da ake iya sawa); Haɓaka haɗakar abubuwan sanyaya thermoelectric tare da na'urori masu auna sigina don cimma "sarrafa zafin jiki na matakin guntu".
Tsarin adana makamashi: Ta hanyar haɗa fasahar Intanet na Abubuwa (iot), ana cimma daidaiton farawa da kuma daidaita wutar lantarki na abubuwan sanyaya, wanda ke rage yawan amfani da makamashi gaba ɗaya.
V. Takaitaccen Bayani
Na'urorin sanyaya na'urorin thermoelectric, na'urorin sanyaya na'urorin peltier, tsarin sanyaya na'urorin thermoelectric, tare da fa'idodinsu na musamman na kasancewa mai ƙarfi, shiru da kuma sarrafa zafin jiki daidai, suna da matsayi mai mahimmanci a fannoni kamar na'urorin lantarki na masu amfani da wutar lantarki, kula da lafiya da kuma sararin samaniya. Tare da ci gaba da haɓaka fasahar kayan thermoelectric da ƙirar tsari, batutuwan ingancin sanyaya da farashinsa za su inganta a hankali, kuma ana sa ran zai maye gurbin fasahar sanyaya ta gargajiya a cikin takamaiman yanayi a nan gaba.
Lokacin Saƙo: Disamba-12-2025
