Il-thermopile huwa l-apparat li jikkonverti t-talba f'enerġija elettrika permezz tal-effett termoelettriku.

Huwa murawwel minn diversi termokoppji, li huma ħafna ta’ fili magħluq minn metales differenti li jagħmlu voltaġġ meta jkunu esposti għal differenza fit-tempuratura. Il-termokoppji huma magħluqin fis-silġ jew aktar selten fl-parallel biex jiktbu thermopile, li jiġi b’output ta’ voltaġġ akbar mill-termokoppju wahed. L-thermopiles jintużaw għall-applikazzjonijiet differenti, kif ssejjaħ il-misurament tal-tempuratura, t-tolfa tal-enerġija, u t-tiftix tal-radjar infiruri.

Kif Jafuċja l-Thermopile?

L-thermopile jafuċja bl-prinċipju tal-effett termoelettriku, li huwa l-konverżjoni diretta tal-differenzi fit-tempuratura għal voltaġġ elettriku u vice versa. Dan l-effett saret miftuħ minn Thomas Seebeck fl-1826, li osservà liċ-ċirkwit fatt minn żewġ metales differenti jagħmel voltaġġ meta l-għażel waħed ikun imxiegħ u l-ieħor inkulħ.

L-thermopile huwa essenzjalment serje ta’ termokoppji, kull waħda tagħhom tkun magħluqa minn żewġ fili ta’ metales differenti mal-polarità mhux identika u ma’ potenza termoelettrika kbira.

Il-potenza termoelettrika hi misur għad-daqs ta’ voltaġġ li material jagħmel għal unita ta’ differenza fit-tempuratura. Il-fili huma mmagħluqin fi żewġ għażliet, waħda ħamra u l-ieħor ħanina. Il-għażliet ħamar huma mplaċati fil-regioni b’tempuraturi akbar, samment li l-għażliet ħanin huma mplaċati fil-regioni b’tempuraturi inqas. Id-differenza fit-tempuratura bejn il-għażliet ħamar u l-ħanin tigħmel kurrient elettriku li jaqsmu permezz tal-ċirkwit, jiġbor output ta’ voltaġġ.

L-output ta’ voltaġġ tal-thermopile huwa proporzjonali lid-differenza fit-tempuratura fuq id-dispożitiv u n-numru ta’ coppji ta’ termokoppji.

Il-kostanti ta’ proporzjonalità hija ssajjata bħala koeffiċjent Seebeck, li jiġi espress f’volt per kelvin (V/K) jew millivolt per kelvin (mV/K). Il-koeffiċjent Seebeck idependi mit-tip u kombinazzjoni ta’ metales uttat fit-termokoppji.

Id-diagram hawn taħt juri schemi ta’ thermopile sempliċi b’żewġ settijiet ta’ coppji ta’ termokoppji magħluqin fis-silġ.

Il-żewġ għażliet ta’ termokoppju fuq huma ftit tempuraturi T1, samment li l-żewġ għażliet ta’ termokoppju taħt huma ftit tempuraturi T2. L-output ta’ voltaġġ mil-thermopile, ΔV, huwa direttament proporzjonali lid-differenza fit-tempuratura, ΔT jew T1 – T2, fuq is-strata ta’ rezistanza termika u n-numru ta’ coppji ta’ termokoppji. Is-strata ta’ rezistanza termika hi material li jniżżel it-talba bejn ir-regjun tal-ħamrun u tal-ħanin.

Diagram ta’ thermopile differenzjali fit-tempuratura

    T1
    |\
    | \
    |  \
    |   \
    |    \
    |     \  ΔV
    |      \
    |       \
    |        \
    |         \
    |          \
    |           \
    |            \
    |             \
    |              \
    |               \
    ------------------
        Rezistanza Termika
        Strata
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 &......