הרקע ועִקָרוֹןשל קירור מוליכים למחצה
קירור מוליכים למחצה משתמש בעיקר באפקט Seebeck (כאשר שני מוליכים שונים מחוברים, אם שתי נקודות החיבור שומרות על טמפרטורה שונה, נוצר כוח תרמו-אלקטרו-מוטיבי במוליך) ובאפקט פלטייר (כאשר הזרם זורם דרך הצומת הנוצר על ידי שניים שונים מוליכים, תופעת שחרור וספיגת החום תתרחש בצומת, וכמות שחרור או בליעת החום נקבעת לפי כמות הזרם). הפרש הטמפרטורה הגבוה והנמוך בין החלק הקדמי והאחורי של הרכיב נוצר כדי להשיג את אפקט הקירור או החימום.
שבב מוליכים למחצה נקרא גם שבב תרמו-אלקטרי, הם סוג של משאבת חום. היתרון שלו הוא שאין חלקים הזזה, והוא משמש במקרים מסוימים שבהם המקום מוגבל, האמינות גבוהה ואין זיהום קירור. ניצול אפקט פלטייר של חומרים מוליכים למחצה, כאשר זרם ישר עובר דרך זוג גלווני המורכב משני חומרים מוליכים למחצה שונים בסדרה, שני הקצוות של הזוג הגלווני יכולים לספוג חום ולשחרר חום בהתאמה, מה שיכול להשיג את מטרת הקירור. זוהי טכנולוגיית קירור המייצרת התנגדות תרמית שלילית. הוא מאופיין ללא חלקים נעים ואמינות גבוהה.
היתרונות של קירור מוליכים למחצה
1.זה לא צריך שום נוזל קירור,וזה יכול לעבוד ברציפות, אין מקור זיהום, אין חלקים מסתובבים, אין אפקט סיבוב, אין חלק הזזה,ואין רעידות, רעש, חיים ארוכים והתקנה קלה.
2.מוֹלִיך לְמֶחֱצָההִתקָרְרוּתשבב הוא שבב מסוג מתמר זרם. באמצעות בקרת זרם הכניסה, ניתן לממש בקרת טמפרטורה ברמת דיוק גבוהה. יחד עם אמצעי זיהוי ובקרה של טמפרטורה, קל לממש שליטה מרחוק, בקרת תוכניות ובקרת מחשב, מה שנוח ליצור מערכת בקרה אוטומטית.
3.האינרציה התרמית של קירור המוליך למחצהשְׁבָבהוא קטן מאוד, וזמן הקירור מהיר מאוד. כאשר לקצה החם יש פיזור חום טוב והקצה הקר פרוק, סנפיר הקירור יכול להגיע להפרש הטמפרטורה המקסימלי תוך פחות מדקה אחת.
4.ההספק של זוג אלמנטי קירור בודדים של שבב קירור מוליכים למחצה הוא קטן מאוד, אך הוא משולב לערימה, ואותו סוג של ערימה משמש בשיטה סדרתית או מקבילה ליצירת מערכת קירור, ניתן ליצור את הכוח גדול, כך שניתן להשיג את עוצמת הקירור הטווח של כמה וואט עד עשרות אלפי וואט.
5.טווח הפרש הטמפרטורות של גיליון הקירור המוליך למחצה יכול להתממש מטמפרטורה חיובית של 90°C לטמפרטורה שלילית של 130°C.
המכשיר של קירור מוליכים למחצה
1. צבאי: מערכות גילוי וניווט אינפרא אדום לטילים, מכ"מים, צוללות וכו'.
2. היבטים רפואיים: כוח קר, ריפוי קור, סרט חילוץ קטרקט, מנתח דם וכו'.
3. ציוד מעבדה: מלכודות קור, קופסאות קרות, אמבטיות קרות, מכשירי בדיקה אלקטרוניים בטמפרטורה נמוכה, טמפרטורות קבועות שונות, מכשירי ניסוי בטמפרטורה גבוהה ונמוכה.
4. ציוד מיוחד: בודק טמפרטורה נמוכה למוצרי נפט, בודק טמפרטורה נמוכה למוצרים ביוכימיים, חממת חיידקים, מיכל פיתוח טמפרטורה קבועה, מחשב וכו'.
5. חיי היומיום: מיזוג אוויר, קופסאות חמות וקרה, מזרקות שתייה וכו'.
