Cad é Teagascóirí Cumhacht Téarmachta?

Céard is gineadóirí cumhacht tearmoille?

Míniú ar Gineadóir Tearmoille

Is ealaín é gineadóir tearmoille (TEG) a chonspóidí cumhacht teicneolaíoch i gcumhacht theicneolaíoch trí úsáid na heifeachta Seebeck. Is eifeacht é an t-eifeacht Seebeck a tharlaíonn nuair atá difríocht teicneolaíoch idir dhá cheann de choinbhinsiúir nó comhdháil de choinbhinsiúir, ag cruthú difríocht fuinnimhíoch. TEGid níos mó clúdach stát sóide nach bhfuil aon chuid mhaith ag obair agus is féidir leo oibriú in éadan geall le hionracas go forleathan. Úsáidtear TEGid chun teicneolaíocht bhriste a bhaint as fónta éagsúla, mar shampla próisis tionscail, carracha, stáisiúin cumhachta, agus fiú teicneolaíocht an duine, agus a chur in oiriúint do chumhacht theicneolaíoch úsáideach. Úsáidtear TEGid chomh maith chun ealaíontais iargúlta a ghiniúil, mar shampla saincheanaí, seoltóirí neamhshoiléire, agus spaiceanna, trí úsáid radioisotóipí nó teicneolaíocht solaire mar fhuinneamh.

Príncipl Oibre

Consóidtear gineadóir tearmoille as dhá príomhchuid: modh tearmoille agus modúil tearmoille.

Is modh tearmoille modh a léiríonn an t-eifeacht Seebeck, ag gníomhú fuinnimhíoch nuair atá difríocht teicneolaíoch ann. Raghmaítear iad isteach sa dá chineál: cineál n agus cineál p. Tá ionaithe breise ag modh n, agus tá bristeacht ionaithe ag modh p. Nuair a nascann tú iad in tsraith le hailcéimeolaí meite, formúlaíonn siad téarmaicouple, an aonad bunúsach d'gineadóir tearmoille.

Is ealaín é modúil tearmoille a chuirtear go leor téarmaicouples nascadh fuinnimhíoch i tsraith agus teicneolaíoch i bpárlaleal. Tá dhá taobh ag modúil tearmoille: taobh te agus taobh fuar. Nuair a sholáthraítear an taobh te le fónna te agus an taobh fuar le fónna fuar, cruthaítear difríocht teicneolaíoch trí an modúil, ag cruthú srath a rith tríd an gciorcal. Is féidir an srath a úsáid chun cód externach a ghiniúil nó batár a lánú. Bhíonn an spéis agus an cumhacht a bhíonn amach ó mhadúil tearmoille ag brath ar líon na dtéarmaicouples, an difríocht teicneolaíoch, an co-fhactor Seebeck, agus na coinbhinsiúir fuinnimhíocha agus teicneolaíocha den modh.

Tá an éifeachtacht d'gineadóir tearmoille a dhéfinítear mar an ráta cumhacht theicneolaíoch amach chuig teicneolaíocht isteach. Tá an t-éifeachtacht seo faoi choipeáil leis an éifeachtacht Carnot, an éifeachtacht is airde a mheastar do aon chineál tionscadal teicneolaíoch idir dhá teicneolaíocht. Tá an t-éifeachtacht Carnot a shonraithe ag:

áit a bhfuil Tc an teicneolaíocht den taobh fuar, agus Th an teicneolaíocht den taobh te.

Tá an éifeachtacht réadúil d'gineadóir tearmoille go leor níos ísle ná an t-éifeachtacht Carnot de bharr na ndaoine éagsúla cosúil le teicneolaíocht Joule, teicneolaíocht conduction, agus teicneolaíocht radiation. Bhíonn an éifeachtacht réadúil d'gineadóir tearmoille ag brath ar an figiúr de mheas (ZT) den modh tearmoille, is é sin paraiméadar gan dimensíon a mhéideann an t-seirbhís d'fheidhm modh do chúrsaí tearmoille. Tá an figiúr de mheas a shonraithe ag:

áit a bhfuil α an co-fhactor Seebeck, σ an coinbhinsiúir fuinnimhíoch, κ an coinbhinsiúir teicneolaíoch, agus T an teicneolaíocht uathach.

An chéad domhainn an figiúr de mheas, an chéad domhainn an éifeachtacht d'gineadóir tearmoille. Bhíonn an figiúr de mheas ag brath ar phróifíocha intrínseach (mar shampla transport electron agus phonon) agus extrínseach (mar shampla leibhéal doping agus geoiméadracht) den modh. Is é an sprioc d'fhorbairt modh tearmoille a aimsiú nó a dhearadh modh a bhfuil co-fhactor Seebeck ard, coinbhinsiúir fuinnimhíoch ard, agus coinbhinsiúir teicneolaíoch íseal, rud a bhíonn go minic ina gcoinbhinsiúir conspóideach.

Modh Coitianta

• Bismuth telluride (Bi2Te3) agus a chuid allaithe

• Lead telluride (PbTe) agus a chuid allaithe

• Skutterudites

• Half-Heusler compounds

Úsáidí

• Ealaíontais fiaclaíochta

• Giniúil cumhacht ó teicneolaíocht briste

• Giniúil cumhacht ó radioisotopí

 Dúshláin

• Éifeachtacht íseal

• Costas ard

• Bainistiú teicneolaíoch

• Integráil córas

Treosháidí Anseo Amach

• Modh tearmoille nua

• Modúil tearmoille casta

• Córais tearmoille nuálacha

Conclúid

Is ealaíontais d'gineadóirí tearmoille a chonspóidí cumhacht teicneolaíoch i gcumhacht theicneolaíoch trí úsáid na heifeachta Seebeck. Tá go leor buntáistí ag gineadóirí tearmoille níos fearr ná modh gineadh cumhacht casta, mar shampla láidreacht, déanach, teanga, agus athrú díreach. Tá go leor úsáidí ag gineadóirí tearmoille i réimsí éagsúla, mar shampla ealaíontais fiaclaíochta, giniúil cumhacht ó teicneolaíocht briste, agus giniúil cumhacht ó radioisotopí. Ach, freisin, tá roinnt dúshláin agus teorainní ag gineadóirí tearmoille a bhfuil riachtanas orthu a bhaint amach don chosaint, mar shampla éifeachtacht íseal, costas ard, bainistiú teicneolaíoch, agus integráil córas. Tá treosháidí anseo amach d'fhorbairt agus taighde gineadóirí tearmoille san áireamh modh tearmoille nua, modúil tearmoille casta, agus córais tearmoille nuálacha. Tá an-mhaith le gineadóirí tearmoille do chúrsaí giniúil agus bailithe cumhacht i réimsí éagsúla agus scénáirí éagsúla.