جهاز البلتر و التبريد

السلام عليكم

من حوالي 1500 سنة قبل الميلاد تمكن قدماء المصريين من الحصول على تأثير تبريدي بدرجات متفاوتة و ذلك بتبخير و التبادل الحراري بين سطح الماء أو بعض الأطعمة و السماء أثناء الليل و بمرور الزمن تطورت التقنيات في هذا المجال الى أن وصلنا الى البلتر.

في عام 1834، اكتشف العالم Jean Peltier أن مرور تيار من خلال تقاطع مكون من مادتين مختلفتين قد تسبب في تغير في درجة الحرارة، أطلق عليه اسم “تأثير بلتر”،

وقد أوضح إميل لينز لاحقا أنه عند تمرير تيار عبر تقاطع من مادتي البزموث والأنتيمون، يمكن تجميد الماء واذابتها مرة اخرى إذا تم عكس التيار.

بمعنى أنه
عندما يمر تيار كهربائي عبر دائرة تتكون من موصلين مختلفين، يُكون هنالك تأثير تبريد في جهة واحدة بينما يتعرض الجانب الآخر لارتفاع في درجة الحرارة.

يسمى هذا التغيير في درجات الحرارة على الجانبين بتأثير بالتيير و هذا التأثير قابل للانعكاس في الطبيعة. يمكن عكس تأثير التسخين أو التبريد الذي يتم ملاحظته عن طريق تغيير اتجاه التيار الحالي. لاحقا تم العثور على أن التأثير يكون أقوى عند استخدام نوعين مختلفين من أشباه الموصلات بدلاً من الموصلات في الدائرة.

بما أن هنالك جانب ساخن من الجهاز يتطلب الجهاز تركيب مكون إضافي لإزالة الحرارة باستمرار من الجانب الساخن حتى تعمل الوحدة بشكل صحيح.

كلما زادت كفاءة إزالة هذه الحرارة من الجانب الساخن، كلما كان الجانب البارد أكثر برودة. مع ذلك، يمكن أيضًا استخدام تأثير بالتيير للتدفئة أو التحكم في درجة الحرارة.

أجزاء جهاز البالتيير

تعمل المبردات الكهروحرارية من أشباه الموصلات في الغالب كناقلة حرارة لكي تنقل الحرارة من الجزء الساخن الى الجزء الصلب.

يصنع كل منها بشكل شرائح من أشباه الموصلات و هنا تنقسم أشباه الموصلات الى نوعين ويتم صناعة الجهاز من هاذان النوعين و هما النوع n و النوع p بالتعاقب و مجموعة هذه العناصر ملحومة بين لوحين من السيراميك.

تستخدم شرائح بلتيير بشكل شائع في المنتجات الاستهلاكية، مثل المبردات المحمولة و تمكن المبرد الكهربائي من تقليل درجة الحرارة إلى 20 درجة مئوية. وبالتالي يمكن صنع مكيفات للاستخدام الشخصي حتى في الملابس. او حتى للاستغناء عن الواح التبريد في المعالجات الدقيقة.

يمكن استخدام تأثير Peltier لعمل ثلاجة مصغرة بدون اي سوائل أو أجزاء متحركة.
يمكن استخدامها لتبريد مكونات الكمبيوتر للحفاظ على درجة حرارة التشغيل في حدود المسموح بها للحصول على أداء مستقر.

يتم استخدام تأثير بلتيير في الأقمار الأصناعية والمركبات الفضائية لمقاومة أشعة الشمس المباشرة، فبينما احد الجانبين يواجه الشمس يواجه الاخر الظل البارد حتى تتبدد الحرارة بالإشعاع الحراري في الفضاء.

تقدم الأجهزة التي تعمل بتأثير بلترعددًا لا يحصى من الفوائد عندما تكون طرق التبريد التقليدية غير مناسبة.
حيث لا توجد انبعاثات لمركبات الكلوروفلوروكربون أو غاز التبريد الذي يؤدي الى توسيع ثقب الأوزون
صيانة منخفضة
حياة مديدة
يمكن السيطرة عليها
متوافق مع البيئات القاسية أو المواقع البعيدة
قادرة على التبريد بدرجة أقل بكثير من درجات الحرارة المحيطة

على الرغم من وجود مجموعة متنوعة من التطبيقات التي تستخدم الأجهزة الكهروحرارية أو شرائح البلتر، إلا أن جميعها تستند إلى نفس المبدأ. و ربما ستبقى هذه التقنية هي الأفضل في مجال التبريد في الوقت الحاضر و لكن لا نعلم ماذا سيحدث في المستقبل القريب أو البعيد.

مع السلامة

المصادر

https://ii-vi.com/how_do_thermoelectr...
https://www.techopedia.com/definition...
https://recapmag.com/all-about-peltier/


الموسيقى في الفديو

Motivational Cinematic by LesFM | https://lesfm.net/uplifting-backgroun...
Music promoted by https://www.chosic.com/free-music/all/
Creative Commons CC BY 3.0
https://creativecommons.org/licenses/...