ژێنەراتۆرەکانی تەرمۆئێلکتریک: بوارەکان، ماتەریالەکان و زانینەکان
جێنەری تەرمۆئێلکتری (TEG) دەڕواتە ئامێرێک کە ئەنجامی چواردەروو بە بەکارهێنانی ئافەکتی سێبێک. ئافەکتی سێبێک پێکەوەیەکی دێت کاتێک دەربارەی دوو هێڵ یان هێڵی چواردەروو هەیە کە لە نێوان دوو مادە یان هێڵی چواردەروو جیاوازدا هەیە، کە دەربارەی چواردەرووی ئەلکتریکی دروست دەکات. TEG-ها گەردەکانی خۆشەویستن کە هیچ چەند وێنەی نییە و دەتوانن بە سێکتی و بەخۆپێکی زۆر کار بکەن. TEG-ها دەتوانن بە بەکارهێنانی چواردەرووی چاکردن لە شوێنەکانی جیاواز بەکار بێنن، وەکو پرۆسەی چاکردنی چواردەروو، ماشینەکان، پانتی چواردەروو، وە什تەوە چواردەرووی کەس، و دواتر ئەم چواردەرووی چاکردنە بە بەکارهێنانی چواردەرووی ئەلکتریکی چەک بکەن. TEG-ها دەتوانن بە بەکارهێنانی رادیۆایزوۆتەکان یان گرمکاری خۆر بە بەرهەمەکانی چواردەرووی چاکردن بەکار بێنن.
چۆن جێنەری تەرمۆئێلکتری کار دەکات؟
جێنەری تەرمۆئێلکتری لە دوو بەشی سەرەکی دەرکەوتەوە: مادەکانی تەرمۆئێلکتری و ماډولەکانی تەرمۆئێلکتری.
مادەکانی تەرمۆئێلکتری مادەن کە ئافەکتی سێبێکیان هەیە، یەکەمەکەیان ئەوەی کە لە کاتێکدا بەرزەی گرمی دەربارەی دوو مادە جیاوازدا هەیە، ئەم مادەیە بەرزەی ئەلکتریکی دروست دەکات. مادەکانی تەرمۆئێلکتری بە دوو جۆر دەرکەوتەوە: n-جۆر و p-جۆر. مادەکانی n-جۆر هەمانەیان لە ئەلکترون، بەڵام مادەکانی p-جۆر نابەکەیەن. کاتێک مادەی n-جۆر و مادەی p-جۆر لەگەڵ یەکەوە بەکارهێنانی ئەلکترۆدەکانی مێتەوە هێڵێکی تەرمۆکوپڵی دروست دەکەن، کە یەکەم بەشی سەرەکی جێنەری تەرمۆئێلکتریە.
ماډولی تەرمۆئێلکتری ئامێرێکە کە چەندین هێڵی تەرمۆکوپڵی هەیە کە لەگەڵ یەکەوە هێڵێکی ئەلکتریکی هەیە و گرمکاریش لەناوی یەکەوە هەیە. ماډولی تەرمۆئێلکتری دوو لای هەیە: لای گرم و لای سارد. کاتێک لای گرم بە شوێنێکی گرمی چاکرێت و لای سارد بە شوێنێکی گرمی سارد چاکرێت، گەردەی گرمی لە ماډولدا دروست دەبێت، کە دەتوانێت چواردەرووی ئەلکتریکی بەکار بێت بۆ بەرهەمەکانی خوارەوە یان بۆ بارکردنی باتەری. بەرزەی و چواردەرووی ماډولی تەرمۆئێلکتری پێکەوە دەربارەی ژمارەی هێڵەکانی تەرمۆکوپڵی، گەردەی گرمی، کۆفیسیەنتی سێبێک، و چواردەرووی ئەلکتریکی و گرمکاری مادەکانە.
بەخێربایی جێنەری تەرمۆئێلکتری پێکەوە دەربارەی چواردەرووی ئەلکتریکی بەرهەمەکان بە چواردەرووی گرمی لە شوێنی چاکردن. بەخێربایی جێنەری تەرمۆئێلکتری لەگەڵ کارکردنی گرمییەکی چاکردنی گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کار......
ηCarnot=1−ThTc
لێرەدا Tc گرمی لای سارد و Th گرمی لای گرمە.
بەخێربایی جێنەری تەرمۆئێلکتری زۆر کەمترە لە بەخێربایی گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کار......
ZT=κα2σT
لێرەدا α کۆفیسیەنتی سێبێک، σ چواردەرووی ئەلکتریکی، κ چواردەرووی گرمکاری، و T گرمی مەودا.
زۆرتر ZT، زۆرتر بەخێربایی جێنەری تەرمۆئێلکتری. ZT دەربارەی خواصی ناوەندی (وەکو هێڵی ئەلکترون و فونۆن) و خواصی خوارەوە (وەکو سەرەتای دووری و چەندی). هەڕەشەی پێشبینی کردنی مادەکانی تەرمۆئێلکتری بە دۆزراوە بە مادەیەک کە هەمانەیەکی بەرز، چواردەرووی ئەلکتریکی بەرز، و چواردەرووی گرمکاری کەم، کە شێوەیەکی تەنها نییە.
چەند مادەی تەرمۆئێلکترییەکانی ناوەندن؟
مادەکانی تەرمۆئێلکتری بە سێ جۆر دەرکەوتەوە: مادەکانی مێت، مادەکانی سەمیکۆندوکتۆر، و مادەکانی تەکوەڵ.
مادەکانی مێت چواردەرووی ئەلکتریکی بەرز هەیە بەڵام کۆفیسیەنتی سێبێکی کەم و چواردەرووی گرمکاری بەرز، کە زۆر کەم ZT دەهێنن. مادەکانی مێت بەکاردێت بەشێوەی ئەلکترۆدەکان یان هێڵەکانی ماډولەکانی تەرمۆئێلکتری.
مادەکانی سەمیکۆندوکتۆر چواردەرووی ئەلکتریکی و کۆفیسیەنتی سێبێکی ناوەندی هەیە بەڵام چواردەرووی گرمکاری بەرز، کە ZT ناوەندی دەهێنن. مادەکانی سەمیکۆندوکتۆر دەتوانن بە دوورکردنی دووری یان هێڵێکی تاک بە بەرهەمەکانی چواردەرووی چاکردن بەکار بێنن.
مادەکانی تەکوەڵ چواردەرووی ئەلکتریکی کەم بەڵام کۆفیسیەنتی سێبێکی بەرز و چواردەرووی گرمکاری کەم، کە ZT بەرز دەهێنن. مادەکانی تەکوەڵ چەندین عنصری هەیە کە شێوەیەکی تەنها نییە.
چەند نموونەی مادەکانی تەرمۆئێلکتری:
بیزموث تەلیوراید (Bi2Te3) و ئەنجامەکەی: ئەم مادەیە زۆر بەکاردێت بۆ چواردەرووی گرمی لەناو گرمی گەشتەک (زۆر لە ٢٠٠°C)، وەکو ئامێرەکانی ساردکردن و گەشتەکی چواردەرووی چاکردن. Bi2Te3 شێوەیەکی تەنها هەیە کە گەردەی گرمکاری کەم دەکات.
پێب تەلیوراید (PbTe) و ئەنجامەکەی: ئەم مادەیە زۆر بەکاردێت بۆ چواردەرووی گرمی لەناو گرمی گەشتەک (٢٠٠-٦٠٠°C)، وەکو گەشتەکی چواردەرووی چاکردن لەماشینەکان و گەشتەکی چاکردن. PbTe شێوەیەکی تەنها هەیە کە کۆفیسیەنتی سێبێکی بەرز دەکات.
سکاتەرودایتەکان: ئەم مادەیە شێوەیەکی تەنها هەیە کە چواردەرووی گرمکاری کەم دەکات.
سکاتەرودایتەکان شێوەیەکی تەنها هەیە کە چواردەرووی گرمکاری کەم دەکات.
هەلف-هەیسلەر: ئەم مادەیە شێوەیەکی تەنها هەیە کە چواردەرووی گرمکاری کەم دەکات.
هەلف-هەیسلەر شێوەیەکی تەنها هەیە کە چواردەرووی گرمکاری کەم دەکات.
چەند نموونەی بەکارهێنانی جێنەری تەرمۆئێلکتری؟
جێنەرەکانی تەرمۆئێلکتری زۆر بەکاردێت لەناو چواردەرووی گرمی لەناو گرمی گەشتەک، چواردەرووی گەشتەک، و چواردەرووی گەشتەک. چەند نموونەی بەکارهێنانی جێنەری تەرمۆئێلکتری:
ئامێرەکانی ساردکردن: جێنەرەکانی تەرمۆئێلکتری دەتوانن بە بەکارهێنانی چواردەرووی گرمی بۆ ساردکردنی ئامێرەکانی ئەلکترۆنی، وەکو مایکرۆپرۆسەسۆران، لەزرەکان، یان سنسۆرەکان، بە بەکارهێنانی چواردەرووی گرمی بۆ دروستکردنی گەردەی گرمکاری نێوان لای گرم و لای ساردی ماډول. ئەم پرۆسەیە ساردکردنی تەرمۆئێلکتری یان ئافەکتی پێلتیەر ناوەندی دەکات.
چواردەرووی گەشتەک لە چواردەرووی گرمی: جێنەرەکانی تەرمۆئێلکتری دەتوانن بە بەکارهێنانی چواردەرووی گرمی لەناو گرمی گەشتەک بۆ چواردەرووی گەشتەکی چاکردن. ئەمە دەتوانێت چواردەرووی گەشتەک بکات و گازەکانی گەشتەکی گرمکاری بکات. وەکو نموونە، جێنەرەکانی تەرمۆئێلکتری دەتوانن بە بەکارهێنانی گەشتەکی چاکردن لەماشینەکان بۆ چواردەرووی گەشتەکی چاکردن.
چواردەرووی گەشتەک لە رادیۆایزوۆتەکان: جێنەرەکانی تەرمۆئێلکتری دەتوانن بە بەکارهێنانی چواردەرووی گرمی لەناو گرمی گەشتەک بۆ چواردەرووی گەشتەکی چاکردن. رادیۆایزوۆتەکان هەمانەیان لەناو گرمی گەشتەک.
رادیۆایزوۆتەکان هەمانەیان لەناو گرمی گەشتەک. گەرمی گەشتەک دەتوانێت بە بەکارهێنانی چواردەرووی گرمی بۆ چواردەرووی گەشتەکی چاکردن. RTGs زۆر بەکاردێت بۆ چواردەرووی گەشتەکی چاکردن.
چەند چالاکی و ڕێگەی ڕووپەری بۆ جێنەری تەرمۆئێلکتری؟
جێنەرەکانی تەرمۆئێلکتری زۆر بەخێربایی هەیە بۆ چواردەرووی گرمی لەناو گرمی گەشتەک، بەڵام هەمان چالاکی و چەند چالاکی هەیە کە دەبێت بە چاکردن بێت. چەند چالاکی:
بەخێربایی کەم: بەخێربایی جێنەری تەرمۆئێلکتری لەگەڵ کارکردنی گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گە......
بەخێربایی کەم: بەخێربایی جێنەری تەرمۆئێلکتری لەگەڵ کارکردنی گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کاری گەردەی کار......
