အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးယူနစ်များ၊ အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးစနစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးနှင့် အသုံးချမှု

Thermoelectric cooling unit၊ peltier cooler (thermoelectric cooling components ဟုလည်းလူသိများသည်) သည် Peltier effect ကိုအခြေခံထားသော solid-state cooling devices များဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့တွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှုပ်ရှားမှုမရှိခြင်း၊ ရေခဲသေတ္တာမရှိခြင်း၊ အရွယ်အစားသေးငယ်ခြင်း၊ မြန်ဆန်သောတုံ့ပြန်မှုနှင့် တိကျသောအပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုတို့၏ အားသာချက်များရှိသည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း စားသုံးသူအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာစောင့်ရှောက်မှု၊ မော်တော်ကားများနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ၎င်းတို့၏အသုံးချမှုများသည် ဆက်လက်တိုးချဲ့လျက်ရှိသည်။

I. အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးစနစ်နှင့် အစိတ်အပိုင်းများ၏ အဓိကမူများ

အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးခြင်း၏ အဓိကအချက်မှာ Peltier effect ဖြစ်သည်- မတူညီသော semiconductor ပစ္စည်းနှစ်ခု (P-type နှင့် N-type) သည် thermocouple pair တစ်ခုဖွဲ့စည်းပြီး တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်းကို အသုံးပြုသောအခါ၊ thermocouple pair ၏ တစ်ဖက်စွန်းသည် အပူကိုစုပ်ယူလိမ့်မည် (အအေးပေးသည့်အဆုံး)၊ အခြားတစ်ဖက်စွန်းသည် အပူကိုထုတ်လွှတ်လိမ့်မည် (အပူပျံ့နှံ့မှုအဆုံး)။ လျှပ်စီးကြောင်း၏ ဦးတည်ရာကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် အအေးပေးသည့်အဆုံးနှင့် အပူပျံ့နှံ့မှုအဆုံးကို လဲလှယ်နိုင်သည်။

၎င်း၏ အအေးပေးစွမ်းဆောင်ရည်သည် အဓိကအားဖြင့် core parameter သုံးခုပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်-

Thermoelectric coefficient of merit (ZT တန်ဖိုး) : ၎င်းသည် thermoelectric ပစ္စည်းများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် အဓိက အညွှန်းကိန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ZT တန်ဖိုး မြင့်လေ၊ အအေးခံခြင်း စွမ်းဆောင်ရည် မြင့်လေဖြစ်သည်။

အပူနှင့်အအေးအဆုံးများအကြား အပူချိန်ကွာခြားချက်- အပူပျံ့နှံ့မှုအဆုံးတွင် အပူပျံ့နှံ့မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် အအေးအဆုံးတွင် အအေးခံနိုင်စွမ်းကို တိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ အပူပျံ့နှံ့မှုချောမွေ့မှုမရှိပါက အပူနှင့်အအေးအဆုံးများအကြား အပူချိန်ကွာခြားချက် ကျဉ်းမြောင်းလာပြီး အအေးခံနိုင်စွမ်း သိသိသာသာကျဆင်းသွားလိမ့်မည်။

အလုပ်လုပ်နေသော လျှပ်စီးကြောင်း- အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော အတိုင်းအတာအတွင်း၊ လျှပ်စီးကြောင်းတိုးလာခြင်းသည် အအေးခံနိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ သို့သော်၊ ကန့်သတ်ချက်ထက် ကျော်လွန်သွားသည်နှင့်၊ ဂျိုးလ်အပူတိုးလာခြင်းကြောင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းသွားလိမ့်မည်။

II အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးယူနစ်များ (peltier အအေးပေးစနစ်) ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသမိုင်းနှင့် နည်းပညာဆိုင်ရာ အောင်မြင်မှုများ

မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးသည့် အစိတ်အပိုင်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အဓိက ဦးတည်ချက်နှစ်ခုဖြစ်သည့် ပစ္စည်းဆန်းသစ်တီထွင်မှုနှင့် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းတို့ကို အာရုံစိုက်ခဲ့သည်။

မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော အပူလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများ၏ သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု

ရိုးရာ Bi₂Te₃ အခြေခံပစ္စည်းများ၏ ZT တန်ဖိုးကို Sb၊ Se ကဲ့သို့ doping နှင့် nanoscale treatment မှတစ်ဆင့် 1.2-1.5 အထိ မြှင့်တင်ခဲ့သည်။

ခဲ telluride (PbTe) နှင့် ဆီလီကွန်-ဂျာမနီယမ် အလွိုင်း (SiGe) ကဲ့သို့သော ပစ္စည်းအသစ်များသည် အလယ်အလတ်နှင့် အပူချိန်မြင့်မားသော အခြေအနေများ (၂၀၀ မှ ၅၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်) တွင် အထူးကောင်းမွန်စွာ လုပ်ဆောင်ပါသည်။

အော်ဂဲနစ်-အင်အော်ဂဲနစ် ပေါင်းစပ် အပူလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများနှင့် topological insulators ကဲ့သို့သော ပစ္စည်းအသစ်များသည် ကုန်ကျစရိတ်များကို ပိုမိုလျှော့ချပြီး စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးလိမ့်မည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။

အစိတ်အပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း

အသေးစားဒီဇိုင်း- စားသုံးသူအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၏ အသေးစားလိုအပ်ချက်များနှင့်ကိုက်ညီစေရန် MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) နည်းပညာမှတစ်ဆင့် မိုက်ခရွန်စကေးသာမိုပီးလ်များကို ပြင်ဆင်ပါ။

မော်ဂျူလာပေါင်းစပ်မှု- မြင့်မားသောပါဝါရှိသော အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးမော်ဂျူးများ၊ peltier အအေးပေးစက်များ၊ peltier စက်ပစ္စည်းများဖွဲ့စည်းရန် အပူလျှပ်စစ်ယူနစ်များစွာကို စီးရီး သို့မဟုတ် ပြိုင်တူချိတ်ဆက်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းအဆင့် အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးမှုလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေသည်။

ပေါင်းစပ်အပူပျံ့နှံ့မှုဖွဲ့စည်းပုံ- အပူပျံ့နှံ့မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် ಒಟ್ಟಾರೆပမာဏကို လျှော့ချရန် အအေးပေးအတောင်များကို အပူပျံ့နှံ့မှုအတောင်များနှင့် အပူပိုက်များနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။

III အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးယူနစ်များ၊ အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးအစိတ်အပိုင်းများ၏ ပုံမှန်အသုံးချမှုအခြေအနေများ

အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးယူနစ်များ၏ အကြီးမားဆုံးအားသာချက်မှာ ၎င်းတို့၏ အစိုင်အခဲအခြေအနေ၊ ဆူညံသံကင်းသောလည်ပတ်မှုနှင့် တိကျသောအပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုတို့ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ကွန်ပရက်ဆာများသည် အအေးပေးရန်အတွက် မသင့်တော်သည့်အခြေအနေများတွင် ၎င်းတို့သည် မရှိမဖြစ်အနေအထားတွင် ရှိနေပါသည်။

စားသုံးသူအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းနယ်ပယ်တွင်

မိုဘိုင်းဖုန်းအပူပျံ့နှံ့ခြင်း- အဆင့်မြင့်ဂိမ်းဖုန်းများတွင် မိုက်ခရို သာမိုအီလက်ထရစ်အအေးပေးမော်ဂျူးများ၊ TEC မော်ဂျူးများ၊ peltier စက်ပစ္စည်းများ၊ peltier မော်ဂျူးများ တပ်ဆင်ထားပြီး ၎င်းတို့သည် အရည်အအေးပေးစနစ်များနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ချစ်ပ်အပူချိန်ကို လျင်မြန်စွာ လျှော့ချပေးနိုင်ပြီး ဂိမ်းကစားနေစဉ် အပူလွန်ကဲခြင်းကြောင့် ကြိမ်နှုန်းလျော့ကျခြင်းကို ကာကွယ်ပေးသည်။

ကားရေခဲသေတ္တာများ၊ ကားအအေးပေးစက်များ- ကားရေခဲသေတ္တာငယ်များသည် အအေးပေးခြင်းနှင့် အပူပေးခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်များကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးနည်းပညာကို အများအားဖြင့် အသုံးပြုလေ့ရှိသည် (လျှပ်စီးကြောင်းဦးတည်ရာကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် အပူပေးနိုင်သည်)။ ၎င်းတို့သည် အရွယ်အစားသေးငယ်ပြီး စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနည်းပါးကာ ကား၏ 12V ပါဝါထောက်ပံ့မှုနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သည်။

အဖျော်ယမကာ အအေးခံခွက်/အပူလျှပ်ကာပါသောခွက်- သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော အအေးခံခွက်တွင် မိုက်ခရိုအအေးခံပြား တပ်ဆင်ထားပြီး ရေခဲသေတ္တာကို မှီခိုစရာမလိုဘဲ အဖျော်ယမကာများကို ၅ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်မှ ၁၅ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ လျင်မြန်စွာ အအေးခံနိုင်သည်။

၂။ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနှင့် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ နယ်ပယ်များ

တိကျသော အပူချိန်ထိန်းချုပ်ကိရိယာများ- PCR ကိရိယာများ (ပိုလီမာရေ့စ် ကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှု ကိရိယာများ) နှင့် သွေးရေခဲသေတ္တာများကဲ့သို့သော ကိရိယာများသည် တည်ငြိမ်သော အပူချိန်နိမ့်ပတ်ဝန်းကျင် လိုအပ်သည်။ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ရေခဲသေတ္တာ အစိတ်အပိုင်းများသည် ±0.1°C အတွင်း တိကျသော အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုကို ရရှိနိုင်ပြီး ရေခဲသေတ္တာညစ်ညမ်းမှုအန္တရာယ် မရှိပါ။

သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကိရိယာများ- အရွယ်အစားသေးငယ်ပြီး ဘက်ထရီသက်တမ်းကြာရှည်သော အင်ဆူလင်ရေခဲသေတ္တာသေတ္တာများကဲ့သို့သော သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကိရိယာများသည် ဆီးချိုရောဂါသည်များ အပြင်ထွက်သည့်အခါ သယ်ဆောင်ရန် သင့်လျော်ပြီး အင်ဆူလင်၏ သိုလှောင်မှုအပူချိန်ကို သေချာစေသည်။

လေဆာပစ္စည်းကိရိယာ အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု- ဆေးဘက်ဆိုင်ရာလေဆာကုသမှုပစ္စည်းများ (လေဆာများကဲ့သို့) ၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းများသည် အပူချိန်ကို အာရုံခံနိုင်စွမ်းရှိပြီး တစ်ပိုင်းလျှပ်ကာအအေးပေးသည့် အစိတ်အပိုင်းများသည် စက်ပစ္စည်း၏တည်ငြိမ်သောလည်ပတ်မှုကိုသေချာစေရန် အပူကိုအချိန်နှင့်တပြေးညီ ပျံ့နှံ့စေနိုင်သည်။

၃။ စက်မှုနှင့် အာကာသ နယ်ပယ်များ

စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အသေးစားရေခဲသေတ္တာပစ္စည်းများ- ဒေသတွင်းအပူချိန်နိမ့်ပတ်ဝန်းကျင်လိုအပ်သော အီလက်ထရွန်းနစ်အစိတ်အပိုင်း အိုမင်းမှုစမ်းသပ်ခန်းများနှင့် တိကျသောတူရိယာ စဉ်ဆက်မပြတ်အပူချိန်ရေချိုးကန်များ၊ အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးယူနစ်များ၊ အပူလျှပ်စစ်အစိတ်အပိုင်းများကို လိုအပ်သလို ရေခဲသေတ္တာပါဝါဖြင့် စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သည်။

အာကာသယာဉ်သုံး ပစ္စည်းကိရိယာများ- အာကာသယာဉ်ရှိ အီလက်ထရွန်းနစ် ကိရိယာများသည် လေဟာနယ်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် အပူကို ပျံ့နှံ့စေရန် အခက်အခဲရှိသည်။ အပူပေးစနစ်များ၊ အပူပေးအအေးပေးယူနစ်များ၊ အပူပေးအစိတ်အပိုင်းများသည် အစိုင်အခဲအခြေအနေ ကိရိယာများအဖြစ် အလွန်ယုံကြည်စိတ်ချရပြီး တုန်ခါမှုကင်းစင်ပြီး ဂြိုဟ်တုများနှင့် အာကာသစခန်းများရှိ အီလက်ထရွန်းနစ် ပစ္စည်းကိရိယာများ၏ အပူချိန်ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။

၄။ အခြားပေါ်ပေါက်လာသော အခြေအနေများ

ဝတ်ဆင်နိုင်သော ကိရိယာများ- ပျော့ပျောင်းသော အပူလျှပ်စစ်အအေးပြားများပါရှိသော စမတ်အအေးပေးဦးထုပ်များနှင့် အအေးပေးဝတ်စုံများသည် အပူချိန်မြင့်မားသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် လူ့ခန္ဓာကိုယ်အတွက် ဒေသတွင်းအအေးဓာတ်ကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး ပြင်ပအလုပ်သမားများအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။

အအေးကွင်းဆက်ထောက်ပံ့ပို့ဆောင်ရေး- အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးစနစ်၊ peltier အအေးပေးစနစ်နှင့် ဘက်ထရီများဖြင့် မောင်းနှင်သော အအေးကွင်းဆက်ထုပ်ပိုးသေတ္တာငယ်များကို ရေခဲသေတ္တာထဲထည့်ထားသော ထရပ်ကားကြီးများကို မှီခိုစရာမလိုဘဲ ကာကွယ်ဆေးများနှင့် လတ်ဆတ်သောထွက်ကုန်များကို အကွာအဝေးတို သယ်ယူပို့ဆောင်ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

IV. အပူလျှပ်စစ်အအေးပေးယူနစ်များ၊ peltier အအေးပေးအစိတ်အပိုင်းများ၏ ကန့်သတ်ချက်များနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုလမ်းကြောင်းများ

ရှိပြီးသား ကန့်သတ်ချက်များ

အအေးခံစွမ်းဆောင်ရည်မှာ အတော်လေးနိမ့်သည်- ၎င်း၏ စွမ်းအင်ထိရောက်မှုအချိုး (COP) သည် ပုံမှန်အားဖြင့် 0.3 မှ 0.8 အကြားရှိပြီး၊ ၎င်းသည် compressor အအေးခံခြင်းထက် များစွာနိမ့်သည် (COP သည် 2 မှ 5 အထိရောက်ရှိနိုင်သည်)၊ ထို့အပြင် ကြီးမားသောနှင့် စွမ်းရည်မြင့် အအေးပေးမှုအခြေအနေများအတွက် မသင့်တော်ပါ။

အပူပျံ့နှံ့မှု လိုအပ်ချက်များ မြင့်မားခြင်း- အပူပျံ့နှံ့မှုအဆုံးရှိ အပူကို အချိန်မီ မစွန့်ထုတ်နိုင်ပါက အအေးခံခြင်း၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြင်းထန်စွာ ထိခိုက်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ၎င်းတွင် ထိရောက်သော အပူပျံ့နှံ့မှုစနစ် တပ်ဆင်ထားရမည်ဖြစ်ပြီး အချို့သော ကျစ်လစ်သော အခြေအနေများတွင် အသုံးချမှုကို ကန့်သတ်ထားသည်။

ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်း- မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော အပူလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများ (ဥပမာ နာနို-ဒွန်ပါ Bi₂Te₃ ကဲ့သို့) ၏ ပြင်ဆင်မှုကုန်ကျစရိတ်သည် ရိုးရာရေခဲသေတ္တာပစ္စည်းများထက် ပိုမိုမြင့်မားသောကြောင့် အဆင့်မြင့်အစိတ်အပိုင်းများ၏ ဈေးနှုန်းမှာ အတော်လေးမြင့်မားပါသည်။

၂။ အနာဂတ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု လမ်းကြောင်းများ

ပစ္စည်းတိုးတက်မှု- အခန်းအပူချိန် ZT တန်ဖိုးကို 2.0 ကျော်အထိ မြှင့်တင်ရန်နှင့် ကွန်ပရက်ဆာရေခဲသေတ္တာဖြင့် ထိရောက်မှုကွာဟချက်ကို ကျဉ်းမြောင်းစေရန် ရည်ရွယ်ချက်ဖြင့် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပြီး ZT တန်ဖိုးမြင့် အပူလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများကို တီထွင်ပါ။

ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိမှုနှင့် ပေါင်းစပ်မှု- ကွေးညွှတ်နေသော မျက်နှာပြင်ကိရိယာများ (ဥပမာ- ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော မျက်နှာပြင်မိုဘိုင်းဖုန်းများနှင့် စမတ်ဝတ်ဆင်နိုင်သော ကိရိယာများကဲ့သို့) နှင့် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော thermoelectric cooling module များ၊ TEC module များ၊ thermoelectric module များ၊ peltier device များ၊ peltier module များ၊ peltier coolers များကို တီထွင်ပါ။ “chip-level temperature control” ရရှိရန် thermoelectric cooling components များကို ချစ်ပ်များနှင့် အာရုံခံကိရိယာများနှင့် ပေါင်းစပ်မှုကို မြှင့်တင်ပါ။

စွမ်းအင်ချွေတာသော ဒီဇိုင်း- Internet of Things (iot) နည်းပညာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့်၊ အအေးပေးသည့် အစိတ်အပိုင်းများ၏ ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော စတင်-ရပ်တန့်မှုနှင့် ပါဝါထိန်းညှိမှုကို ရရှိပြီး စုစုပေါင်း စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို လျှော့ချပေးသည်။

V. အကျဉ်းချုပ်

Thermoelectric cooling units၊ peltier cooling units၊ thermoelectric cooling systems များသည် solid-state၊ တိတ်ဆိတ်ငြိမ်သက်ပြီး တိကျသော အပူချိန်ထိန်းချုပ်ထားသည့် ထူးခြားသော အားသာချက်များဖြင့် စားသုံးသူအီလက်ထရွန်းနစ်၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာစောင့်ရှောက်မှုနှင့် အာကာသယာဉ်ပျံကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နေပါသည်။ Thermoelectric ပစ္စည်းနည်းပညာနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံဒီဇိုင်းကို စဉ်ဆက်မပြတ် အဆင့်မြှင့်တင်ခြင်းဖြင့် ၎င်း၏ အအေးပေးစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်ဆိုင်ရာ ပြဿနာများသည် တဖြည်းဖြည်း တိုးတက်လာမည်ဖြစ်ပြီး အနာဂတ်တွင် ရိုးရာအအေးပေးနည်းပညာကို ပိုမိုတိကျသော အခြေအနေများတွင် အစားထိုးရန် မျှော်လင့်ရသည်။