مناسبة لمستشعر الضغط أطلس P165-5183 B1203-072

التأثير الحراري للمستشعر

تتمتع المواد شبه الموصلة بإمكانات كهروحرارية عالية ويمكن استخدامها بنجاح لصنع ثلاجات كهروحرارية صغيرة. يوضح الشكل 1 عنصر تبريد مزدوجًا حراريًا يتكون من شبه موصل من النوع n وأشباه موصل من النوع p. يتم توصيل أشباه الموصلات من النوع N وأشباه الموصلات من النوع P في حلقة بواسطة ألواح نحاسية وأسلاك نحاسية، وتلعب الألواح النحاسية والأسلاك النحاسية دورًا موصلًا فقط. عند هذه النقطة، يصبح أحد جهات الاتصال ساخنًا ويصبح الآخر باردًا. إذا تم عكس اتجاه التيار، يكون الفعل البارد والساخن عند العقدة متبادلاً.

إن مخرجات الثلاجة الكهروحرارية عمومًا صغيرة جدًا، لذا فهي غير مناسبة للاستخدام على نطاق واسع وواسع النطاق. ومع ذلك، بسبب مرونتها القوية، بساطتها وراحتها، فهي مناسبة جدًا لمجال التبريد الصغير أو الأماكن الباردة ذات المتطلبات الخاصة.

الأساس النظري للتبريد الحراري هو التأثير الحراري للمواد الصلبة. في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي خارجي، فإنه يتضمن خمسة تأثيرات، وهي التوصيل الحراري، وفقدان الحرارة في جول، وتأثير سيبيك، وتأثير بيلتاير، وتأثير طومسون.

تستخدم مكيفات الهواء والثلاجات العامة كلوريد الفلورايد كمبرد، مما يؤدي إلى تدمير طبقة الأوزون. ولذلك تعتبر الثلاجات الخالية من المبردات (مكيفات الهواء) عاملاً مهمًا في حماية البيئة. باستخدام التأثير الحراري لأشباه الموصلات، يمكن صنع ثلاجة خالية من المبردات.

تعمل طريقة توليد الطاقة هذه على تحويل الطاقة الحرارية مباشرة إلى طاقة كهربائية، وكفاءة تحويلها محدودة بواسطة كفاءة كارنو، القانون الثاني للديناميكا الحرارية. في وقت مبكر من عام 1822، اكتشفه شيبي، لذلك يُطلق على التأثير الحراري أيضًا اسم Seebeckeffect.

ولا يتعلق الأمر فقط بدرجة حرارة الوصلتين، ولكن أيضًا بخصائص الموصلات المستخدمة. ميزة طريقة توليد الطاقة هذه هي أنها لا تحتوي على أجزاء ميكانيكية دوارة ولن يتم ارتداؤها، لذلك يمكن استخدامها لفترة طويلة. ومع ذلك، لتحقيق كفاءة عالية، هناك حاجة إلى مصدر حرارة ذو درجة حرارة عالية، وفي بعض الأحيان يتم تتالي أو تنظيم عدة طبقات من المواد الكهروحرارية لتحقيق كفاءة عالية.