همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

[babakneza]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

بخش اول مقاله

مقدمه ای بر سرماسازی المان های سرماساز

المان های سرماساز (Termoelectric coolers) یا به اختصار TECs و یا خنک کننده های پلتیر نوعی پمپ حرارتی جامد که با استفاده از خاصیت المان گرما را از طرفی به طرف دیگر انتقال می دهند.
در حین عبور جریان الکتریسیته از TEC و انتقال گرما از یک طرف به طرف دیگر، بطور معمول یک اختلاف حرارت حدود 40 درجه سانتی گرادی ( و یا تا حد 70 درجه سانتی گراد در ایده آل ترین وضعیت ممکن) در دو طرف المان حاصل می شود.



پدیده پلتیر
اثر خنک کنندگی ترموالکتریک "پلتیر" در سال 1834 میلادی و توسط ژان پلتیر Jean Peltier کشف شد.
کلاً جریان الکتریسیته با تولید گرما همراه است (این حرارت با نام حرارت ژول Joule heating شناخته می شود). چیزی که پلتیر کشف نمود این بود که وقتی الکتریسیته از محل اتصال دو هادی غیر مشابه (ترموکوپل) عبور می کند، اثر انتقال گرما طوری است که توسط قانون حرارتی ژول به تنهایی نمی توان آن را توضیح داد. در واقع بسته به جهت جریان، سرما را در یک جهت و گرما را در جهت دیگر مشاهده نمود. با مهار این انتقال حرارت می توان یک بخاری یا سرماساز ساخت.
جناب پلیتر خودش متوجه اهمیت کشفی که نموده بود نشد، تا اینکه در اواخر قرن بیستم از این اختراع بطور صنعتی بهره برداری شد.

روند کار :
زمانی که 2 هادی الکتریسیته در تماس با جریان الکتریسیته قرار می گیرند، الکترون ها از هادی که الکترونهای آزاد کمتری دارد به هادی که الکترونهای آزاد بیشتری دارند مهاجرت می کنند.
دلیل این پدیده تفاوت میزان تراز فرمی دو هادی می باشد.
مترجم - تراز فرمی : فاصله اوربیتالهای مولکولی موجود در شبکه های فلزی بقدری کم است که با انرژی حرارتی محیط الکترونها می توانند در ترازهای بالاتر وارد شده و جریانی از الکترونها را در درون شبکه فلزی بوجود آورند به این جریان الکترونی"دریای الکترونی فرمی" گفته میشود. حال اگر یک فلز را آنقدر سرد کنیم که دمای آن به صفر مطلق میل کند الکترونهایی که به لایه های بالاتر مهاجرت کرده بودند به اوربیتالهای مربوط به خود بر می گردند و بر اساس اصل طرد پاولی (بیش از دو الکترون نمی توانند در یک اوربیتال قرار گیرند) الکترونها در تمام اوربیتالها از پایین ترین تراز انرژی مربوط به اوربیتالهای مولکولی شبکه فلزی تا بالاترین اوربیتال مولکولی جایگیری می کنند. بالاترین تراز مولکولی اشغال شده که HOMO نامیده می شود حاوی الکترونهایی با بالاترین میزان انرژی اوربیتالی می باشند. در دمای صفر درجه مطلق بالاترین لایه اشغال شده توسط الکترونها (HOMO) ، تراز فرمی گفته می شود که در سال 1926 توسط انریکو فرمی دانشمند معروف ایتالیایی برای اولین بار توصیف شد. – مترجم
هنگامی که دو هادی با سطح فرمی مختلف با هم در تماس قرار بگیرند، الکترونها از هادی با سطح فرمی بالاتر آنقدر مهاجرت می کنند تا میزان پتانسیل الکترواستاتیک دو سطح فرمی را به یک مقدار جدید برابر برسانند. (این پتانسیل الکترواستاتیک، پتانسیل تماس نام دارد)
عبور جریان الکتریسیته از محل اتصال دو هادی باعث حرکت رو به جلو یا عقب الکترونها می شود و این باعث تغییر دما خواهد شد.
اگر با حذف حرارت تولید شده در سمت داغ ( مثلاً توسط هیت سینک) آن را خنک نگهداریم، درجه حرارت طرف سرد را می توان ده ها درجه پایین آورد.

به زودی ادامه ترجمه مقاله ارائه خواهد شد.
با تقدیم احترام

[montaghed]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

من تو فکر ساخت یک آبسرد کن خانگی با تک هستم ولی تنها مشکل پیش رو، ساخت تانک و محفظه آبسرد کن هست....
تو فکرم که اگر بتونم یک آبسرد کن فانتزی(کمپرسوری) معیوب پیدا کنم و TEC رو داخلش جاسازی کنم...
کسی ایده بهتری داره؟

[babakneza]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

ادامه مقاله - بخش پایانی

انتخاب مواد
در نگاه اول ممکن است فلزات ساده با مقاومت الکتریکی بالا جهت ساخت TEC مناسب به نظر برسند، ولی حتی این نوع فلزات هم اغلب دارای هدایت حرارتی بالایی هستند. این خاصیت برخلاف هدف ما در ایجاد اختلاف دما است و میزان ZT کلی(ظریب کارایی) را کاهش می دهد.
در عمل نیمه هادی ها برای این کار مناسب می باشند. نیمه هادی ها اغلب با تبلور غیر خطی متالوژی مذاب یا پودر فشرده شده ساخته می شوند.
نیمه هادی هایی که امروزه بیشتر در ساخت TEC ها استفاده می شوند تلورید بیسموت (Bi2Te3) می باشد که به بهترین وجه دوپ می شوند تا بلوک های متمایز N و P را بسازند. سایر موادی که جهت ساخت ترموالکتریک استفاده می شوند عبارتند از تلورید سرب (PbTe) ، سیلیکون ژرمانیوم (SiGe) و آلیاژهای بیسموت آنتیموان (Bi-Sb) که ممکن است در شرایط خاص استفاده شوند.ولی درکل تلورید بیسموت تا کنون بعنوان بهترین ماده در اکثر شرایط جهت خنک کننده های کامپیوتری شناخته شده است.
تلورید بیسموت دارای 2 ویژگی حائز اهمیت است. با توجه به ساختار بلوری آن، بسیار نا همسان anisotropic است. مقاومت الکتریکی آن در جهت موازی رشد بلورها 4 برابر بیشتر از جهت عمود بر آن است. همچنین رسانایی گرمایی این ماده نیز در جهت موازی رشد بلورها 2 برابر بیشتر از جهت عمود بر بلورها می باشد.در نتیجه رفتار نا همسان مقاومت الکتریکی بیشتر از هدایت حرارتی است و این اختلاف در جهت موازی بلورها به حداکثر مقدار خود می رسد. از این رو این عناصر باید در داخل المان های سرماساز طوری قرار گیرند که محور رشد بلورها موازی ارتفاع قطعه و عمود بر صفحات سرامیکی باشد، و این باعث خواهد شد که خاصیت ناهمسانی بلورها برای خنک کردن در یک جهت بیشترین بازده را داشته باشد.
یکی دیگر از خاصیت های جالب تلورید بیسموت آن است که کریستال های این ماده توسط لایه هایی از شش ضلعی اتم ها ساخته می شوند . در این حالت لایه های متناوب بیسموت و تلوریوم با هم پیوند بسیار قوی کووالانسی برقرار می نمایند، و لایه های مجاور تلوریوم با هم پیوند ضعیف واندروالسی برقرار خواهند نمود. این باعث خواهد شد که بلورهای تلورید بیسموت در امتداد لایه های تلوریوم – تلوریم شکاف بردارد ( شبیه به برش های جداگانه ای از صفحات محکم). خوشبختانه شکاف صفحات کلاً در جهت موازی محور C قرار می گیرند و موادی که داخل المان خنک کننده چیده می شوند کاملاً استحکام کافی را خواهند داشت.

ساختار TEC
Tecها توسط کنارهم قرار گرفتن جفت نیمه هادی های غیر همسان که یکی از نوع n و دیگری از نوع p می باشد ساخته می شوند (همانطور که قبلاً اشاره شد این اختلاف تراکم الکترونی برای کار کردن المان الزامی است). دو نیمه هادی توسط حرارت بطور موازی هم بر روی یک صفحه خنک کننده ( که معمولا از مس یا آلومینیوم می باشد) قرار می گیرند.
یک ولتاژ به انتهای آزاد دو نیمه رسانا اعمال می شود و جریان الکتریسیته در بین نیمه رساناهای جفت شده امتداد می یابد. اکنون جریان DC در سراسر محل اتصال دو نیمه هادی ایجاد اختلاف دما می نماید. اختلاف دمای ایجاد شده در دو سوی نیمه هادی باعث می شود گرما از اطراف صفحه سرد جذب شود و به سمت جهت دیگر دستگاه (هیت سینک) حرکت کند. برای روشن تر شدن قضیه تصویر را ببینید.



در ضمن حرکت الکترون ها از سمتی با انرژی بیشتر به سمتی با انرژی کمتر ، حرارت نیز با کمک این الکترون های سرماساز حمل می شوند و در سمت دیگر (صفحه داغ) آزاد می شوند .
وقتی دو ماده توسط یک هادی الکتریکی به هم متصل شوند، یک تعادل جدید از الکترون های آزاد ایجاد می شود. پتانسیل مهاجرت الکترونها باعث ایجاد یک میدان الکتریکی در سراسر هر یک از اتصالات می گردد.
این میدان الکتریکی باعث ایجاد نیرویی در قطعه خواهد شد که با توجه به تعادل جدید الکترون های آزاد، در یک سوی این اتصال انرژی جذب شود و در جهت دیگر انرژی آزاد شود.
در واقع بسیاری از جفت TECها (جفت های N و P) طبق توضیح بالا دقیقاً مماس هم قرار می گیرند، و همه آنها بین دو صفحه سرامیکی ساندویچ می شوند و یک المان TEC سرماساز را می سازند.



میزان ظرفیت پمپاژ گرمای یک واحد سرماساز بستگی به جریان و تعداد جفت ها در واحد دارد.

مزایای TEC
در حالی که یخچالها و کولرهای گازی با استفاده از کمپرسور و خازن و مایع مبرد خود را به دمای پایین می رسانند، المان های سرماساز توسط برق DC، هیت سینگ و نیمه هادی ها این کار را انجام می دهند. این تفاوت اساسی باعث برخی مزایای سرماسازهای ترموالکتریک نسبت به کمپرسورها می گردد:
1. هیچ گونه قطعه متحرکی وجود ندارد . از این رو نیاز به تعمیرات و نگهداری آنها اساساً چیزی نزدیک به صفر خواهد بود. و برای خنک کردن قطعات حساس به ارتعاش مکانیکی گزینه ایده آلی محسوب می شوند.
2. از آنجا که در این سیستم از مبردهای CFC که بطور بالقوه برای محیط زیست مضر می باشند استفاده نمی شود، دارای مزایای زیست محیطی و ایمنی می باشد.
3. امکان تولید فن های خنک کننده با ارتعاش و اندازه کمتر را فراهم می آورد در حالی که قدرت سرماسازی را بالا می برد.
4. برای تولید در اندازه های بسیار کوچک مناسب می باشد . از این رو جهت تکنولوژی ریز الکترونیکها بسیار ایده آل می باشد.
5. وزن آن سبک است.
6. دارای طول عمر طولانی می باشد . متوسط زمان خرابی آن (MTBF) آن بیش از 100،000 ساعت اندازه گیری شده است.
7. قابل کنترل است (توسط ولتاژ/ جریان)
8. اندازه کوچکی دارد.
9. نسبت به جریان الکتریسیته سریع و پویا واکنش نشان می دهد.
10. نرخ جابجایی گرما از عنصر هدف بهبود یافته است.
11. می تواند خنکی زیر دمای محیط را ارائه کند.
اندازه گیری میزان تاثیر
میزان حرارت جذب شده یا آزاد شده در محل اتصال ترموکوپل، نسبت مستقیم با مدت زمان، جریان دارد.
W=PIt
که در معادله بالا P ضریب پلتیر (میزان گرمای جذب شده ای می باشد که توسط ترموکوپل وقتی یک جریان یک آمپر در مدت زمان یک ثانیه از آن می گذرد) ضریب پلتیر بستگی به دمای 2 طرف و دو ماده ای که ترموکوپل از آن ساخته شده است دارد.
کارایی ترموکوپل که "رقم شایستگی" (Figure Of Merit) آن نیز نامیده می شود با عنوان ZT نشان داده می شود و از طریق فرمول زیر محاسبه می شود.
ZT=S2T/r.k
(2 توان S می باشد)
S ضریب seebeck می باشد، T دما، r مقاومت الکتریکی است و k میزان هدایت حرارتی است. مقادیر S,r,k با توجه به مواد مورد استفاده متفاوت خواهند بود.

اگر بعضی جاها نتوانستم ترجمه روانی ارائه کنم مرا ببخشید. آدرس سایت را هم که در پست قبلی قرار دادم. اگر جایی در ترجمه مشکل بود لطفاً به سایت اصلی مطلب مراجعه کنید.
موفق باشید

[arvinfx]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

بابک جان خوش اومدی.

ببینید استفاده نظامی از این قطعات ممکنه خیلی مزایا داشته باشه چون این قطعات بی مزایا نیستن! ولی مصرف تجاری نداره. چون مصرف کننده متوسط دنبال بازده بالاست و وقتی بشه بازده مناسبتر یه کاری رو انجام داد خوب مشتری های خودشو از دست میده.

من فقط یه نوع مصرف تجاری میشناسم که یخجال ماشین بود که بهترین بهره برداری ازشه. که اونم باید ماشین روشن باشه که برای گوشت آوردن از شهرستان ها به شهرستان بدرد میخوره که اونم یه کلمن یونولیت و 5 تا قالب یخ همون کارو میکنه :mrgreen:

حالا شما نیتتون چیه؟ بازدشونو بالا ببرید؟

[babakneza]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

آروین جان ممنونم از شما.
من نیتم اینه که بگم شاید اون اروپایی و آمریکایی و چینی سازنده کولر و یخچال و... فقط براساس چیزی که تا به حال به عقل مخترعینشون رسیده این چیزها را اختراع و تولید کردند. ممکنه شیوه های دیگری برای ساخت این وسایل وجود داشته باشه که هنوز کسی به ذهنش نرسیده باشه . ممکنه راهی برای بالا بردن بازده روش های معمول وجود داشته باشه.
می خوام بگم اینطور نیست که تا کنون تمام روشهای خنک سازی کشف شده باشه . ممکنه با کمی ریزبینی علمی یکدفعه یک راه جدید با مصرف برق کمتر پیدا بشه.
من فقط می خواستم بگم اختراع یک ایده جدید سرماساز ممکنه از پس ذهن یکی از بچه های همین انجمن طلوع کنه، به شرطی که باور کنیم ممکنه ذهن ما بهتر از ذهن یک مخترع آمریکایی یا اروپایی کار کنه. به شرطی که دنبال یک نوآوری خلاقانه باشیم.

با تقدیم شایسته ترین احترام

[mahdi_7]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

دوستان میگم کسی از سیستم یخچال های ماشین های صحرایی یا... خبر داره چجوری به این بازده رسیدن بدون کمپرسور؟

[ARASH-V-AC]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

ایندفعه اومدم خواستم باهاش چایی درست کنم ...
یکم زیادی بهش فشار اوردم...برق 20 ولت و 4 امپر میشه 80 وات

بازده گرماییشم مث سرماش خیلی خوبه....الان با 80 وات یه لیوان کوچولو اب خنک رو سریع جوش اورد...
کتری برقی چند وات برق میخوره؟
دوستان هرکسی بازده دستگاه رو حساب کرد بیاد بگه ...
خدافظ.

[babakneza]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

بازده حرارتی یا Thermal efficiency
برگرفته از ویکی پدیای انگلیسی
http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_efficiency
ترجمه بابک نظافت خواه

در علم ترمودینامیک، بازده حرارتی یک کمیت بدون بعد است که به دستگاه هایی که با حرارت کار می کنند نسبت داده می شود. مثل موتورهای احتراق داخلی، توربین بخار، موتور بخار، دیگ بخار، کوره، یخچال، فریزر و مانند اینها... به عبارت دیگر مقدار بازده حرارتی نشان می دهد که دستگاه با چه نسبتی انرژی حرارتی را به کار تبدیل می کند و یا با چه نرخی پروسه انتقال حرارت را انجام می دهد.

به طور کلی، راندمان تبدیل انرژی Energy Conversion efficiency عبارت است از خروجی مفید یک دستگاه نسبت به ورودی آن بر اساس انرژی . برای بازده حرارتی، مقدار ورودی Qin گرمای وارد شده به دستگاه یا میزان گرمای حاصل از سوخت مصرفی است. خروجی مفید دستگاه می تواند کار مکانیکی Wout یا حرارت خروجی Qout و یا هر دو آنها باشد. از آنجا که اصولا حرارت ورودی به دستگاه یک هزینه واقعی تحمیل می کند ( مثل هزینه سوخت) به طور کلی می توان بازده حرارتی را با فرمول زیر محاسبه نمود :



طبق قانون اول ترمودینامیک انرژی خروجی نمی تواند از آنچه به سیستم وارد کرده ایم بیشتر باشد . پس



زمانی که بخواهیم این عدد را به درصد بیان کنیم با ضرب آن در 100 مقداری بین صفر درصد تا صد در صد را خواهیم داشت. به طور معمول به دلیل وجود اصطکاک، از دست دادن انرژی به صورت حرارت و... ما نمی توانیم به بازده 100% برسیم. بعنوان مثال یک خودرو بنزینی معمولی با بازده حدود 25% کار می کند و نهایت بازده یک برج نیروگاه الکتریکی ذغال سنگی حدود 46% می باشد. بهترین بازده موتور دیزل ساخته شده در جهان به بازده 51.7% رسیده است. بازده حرارتی یک نیروگاه سیکل ترکیبی نزدیک به 60% است. در دنیای واقعی از این رقم جهت نشان دادن کارآیی بازده دستگاه استفاده می شود.
برای موتورهایی که در آن سوخت سوزانده می شود، با دو نوع بازده حرارتی روبرو هستیم: بازده حرارتی دیده شده و بازده حرارتی ترمز. با این وجود فقط زمانی مجاز به استفاده از آن هستیم که بخواهیم آن را با دستگاه های مشابه یا بازده های مشابه مقایسه کنیم.
برای سایر سیستم ها ممکن است محاسبات راندمان دارای جزئیات متفاوتی باشد ولی کلا راندمان یا بازده یک کمیت بدون بعد با فرمول انرژی خروجی تقسیم بر انرژی ورودی است.

انواع راندمان
راندمان یکی از پر کاربردترین کمیت های ترمودینامیک می باشد. انواع مختلفی از راندمان وجود دارد:
بازده احتراق : که مقدار حرارت آزاد شده در طول احتراق بر روی ارزش حرارتی سوخت مصرفی می باشد.
بازده ژنراتور : نسبت مقدار برق خروجی به مقدار انرژی مکانیکی ورودی می باشد
بازده روشنایی : نسبت مقدار نور خروجی در واحد لومن به یک وات برق ورودی می باشد.
بازده موتور : نسبت انرژی مکانیکی خروجی به میزان برق ورودی می باشد.

موتورهای حرارتی
موتورهای حرارتی انرژی حرارتی یا گرما (Qin) را به انرژی مکانیکی یا کار (Wout) تبدیل می کنند . این دستگاه ها این کار را بطور کامل انجام نمی دهند و مقداری از انرژی حرارتی ورودی به کار تبدیل نمی شود، و بصورت گرمای زائد Qout به محیط برمی گردد.


بازده حرارتی موتور حرارتی درصدی از انرژی گرمایی است که به کار تبدیل می شود.

بازده بهترین موتورهای گرمایی نیز مقدار پایینی است و اغلب زیر50% یا حتی بسیار کمتر از آن می باشد. پس انرژی از دست رفته در موتورهای گرمایی منبع بزرگی از انرژی می باشد، از این رو در نیروگاه های مدرن، با استفاده از سیکل ترکیبی و بازیافت انرژی از این حرارت برای مقاصد دیگری استفاده می کنند. از آنجا که می توان گفت بخش بزرگی از سوخت های تولید شده در جهان برای تامین انرژی موتورهای گرمایی بوده است، شاید نزدیک به نیمی از انرژی مفید تولید شده در سراسر جهان به دلیل ناکارآمدی سیکل موتورهای حرارتی تلف شده اند. این ناکارآمدی را می توان به سه عامل نسبت داد . اول بخاطر اختلاف دمای احتراق و گاز خروجی یک محدودیت تئوریک بنام بازده کارنو وجود دارد. دوم اینکه انواع خاصی از موتورها به دلیل چرخه موتوری ذاتاً تغییرناپذیری که استفاده می کنند، دارای حد بسیار پایینی از بازده می باشند. سوم بدلیل رفتار غیر ایده آل موتورها می باشد، مثلاً بعلت اصطکاک مکانیکی و تلفات در فرآیند احتراق که باعث کاهش بازده می گردد.

بازده کارنو
قانون دوم ترمودینامیک یک محدودیت بنیادی برای بازده تمام موتورهای حرارتی قائل می شود. حتی اگر یک موتور ایده آل بدون اصطکاک حرارتی داشته باشیم، نمی تواند نزدیک به 100% از حرارت دریافتی خود را به کار تبدیل کند. فاکتورهای محدود کننده عبارتند از درجه حرارت گرمای ورودی به موتور(TH)، و درجه حرارت خروجی و تلف شده از اگزوز به بیرون از موتور Tc که در یک مقیاس مطلق مثل مقیاس Kelvin یا Rankine اندازه گیری شده است. طبق قضیه کارنو، برای هر موتوری که بین این دو دما کار می کند :

این مقدار محدود کننده بازده چرخه کارنو نامیده می شود زیرا آن بازده یک چرخه موتور غیر قابل دستیابی، ایده آل، و برگشت پذیر به نام چرخه کارنو می باشد. در دنیای واقعی هیچ موتور مبدل حرارت به انرژی مکانیکی، با صرف نظر از ساختار آن، قادر به بازده بیش از این مقدار نخواهد بود.
اگر بخواهیم نمونه هایی از TH را اشاره کنیم، می توان به دمای بخار آب ورودی به توربین یک نیروگاه بخار، یا درجه حرارت سوختن سوخت در یک موتور احتراق داخلی اشاره نمود. Tc معمولاً درجه حرارت محیطی است که موتور در آن قرار گرفته است و یا دمای دریاچه یا رودخانه ای است که انرژی حرارتی تلف شده را به آن منتقل می کنند. برای مثال اگر موتور خودرو بتواند با سوزاندن بنزین حرارت TH=1089K را تولید نماید و دمای محیط TC=294K باشد، در نتیجه حداکثر بازده این موتور برابر خواهد بود با

همانطور که مشاهده می شود، از آنجا که دمای محیط زیست Tc ثابت می باشد، تنها راه برای افزایش حاکثر بازده کارنو طراحی موتوری است که درجه حرارت احتراق TH آن بالا باشد، که این باعث افزایش حرارت موتور نیز خواهد شد. کار بر روی موتورهایی که با بدنه هایی از مواد خاص قادر به کارکردن در دماهای احتراق بالا باشند در دست تحقیق می باشد.
با توجه به سایر مواردی که در ادامه به آنها اشاره خواهیم نمود، موتورها در عمل بازده بسیار پایینتری نسبت به حد کارنو دارند. بعنوان مثال موتور اتومبیل های معمولی به طور متوسط بازده کمتر از 35% را دارا می باشند.
قضیه کارنو صرفاً در مورد موتورهای احتراقی که در آن سوخت سوزانده می شود صادق است. دستگاه هایی که انرژی سوخت را بدون سوزاندن به کار تبدیل می کنند از این قضیه مستثنی می باشند و می توانند بازده ای بیش از بازده کارنو داشته باشند، مثل سلول های سوختی fuel cells.


به زودی ادامه مقاله ارائه خواهد شد . در ادامه مقاله مطالبی در مورد راندمان سیکل موتور، دلایل ناکارآمدی، تبدیل انرژی، تاثیر ارزش حرارتی سوخت، پمپ های حرارتی و یخچال ها، بهره وری انرژی و بهره وری انرژی مبدل های حرارتی

با تقدیم شایسته ترین احترام

[sina1359]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

بحثی که قبلا با جناب محمد خان در مورد استفاده PWM در کولرهایه ترموالکتریک آماده در بازار داشتیم
و نمیدونستیم که PWM در این کولرها چه استفاده ای داره (که در بوروشورش به آن اشاره شده بود)
بالاخره متوجه شدم که به چه دلیل و در کجا از PWM در کولرهایه ترموالکتریک استفاده شده:



در فن این کولرها :
دور فن این کولرها بین 800 تا 2400 دور در دقیقه داعما در تغییر هستند که به شدت صدایه فن کاهش پیدا میکنه و میزان خنک کنندگی اون زیاد تغییری درونش حاصل نمیشه
پس ما فنهایه دور بالا و صدایه کم در حد فن دور پایین خواهیم داشت

دوستان میتونن در این زمینه کار کنند؟ و PWM را در فن به کار گیرند؟

پ.ن: فنهایه CPU هایه جدید هم به همین صورت عمل میکنند

[babakneza]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

ادامه مقاله بازده حرارتی
( به دلیل کمبود وقت بقیه مقاله را کامل ترجمه نکردم و فقط رفتم سر اصل مطلب یعنی محاسبه راندمان پمپ های حرارتی و یخچال ها ...)
پمپ های حرارتی، یخچال و فریزر و کولر گازی با استفاده از کار حرارت را از یک مکان سردتر به مکان گرمتر منتقل می کنند، پس عملکرد آنها برعکس موتور حرارتی است. انرژی کار ورودی به سیستم (Win) به حرارت تبدیل می شود و مجموع این انرژی و انرژی حرارتی که از مکان سرد جذب می شود (Qc) برابر است با کل حرارت دفع شده از سیستم (QH).


راندمان این نوع دستگاه ها با ضریب عملکرد (Coefficient of performance) یا به اختصار COP اندازه گیری می شود. برای پمپ های حرارتی این ضریب بصورت COP حرارتی تعریف می شود و میزان کارایی دستگاه در افزودن حرارت به بخش گرمتر می باشد؛ و برای یخچال ها و کولرهای گازی این ضریب بصورت COP سرمایی تعریف می شود و به کارایی دستگاه در حذف گرما از بخش سردتر سیستم اتلاق می گردد.



دلیل اینکه در این دستگاه ها بجای راندمان از ضریب عملکرد استفاده می شود این است که ضریب عملکرد این سیستم ها می تواند اغلب بالای 100% باشد. از آنجا که این دستگاه ها حرارت را جابجا می کنند و آن را تولید نمی کنند، گاهی اوقات میزان حرارت جابجا شده بیشتر از کار انجام شده می باشد. از این رو پمپ های حرارتی مثل هیترهای برقی یا کوره ها می توانند بیش از کار انجام شده بازده حرارتی داشته باشند.
از آنجاییکه به هر حال آنها هم موتورهای حرارتی به حساب می آیند، زیر محدودیت قضیه کارنو قرار می گیرند. حد بازده کارنوی این پروسه ها برای یک سیکل برگشت پذیر ایده آل دست نیافتنی برابر است با :



یک دستگاه با اختلاف حرارتی مشخص زمانی که بعنوان پمپ حرارتی در نظر گرفته شود نسبت به زمانی که بعنوان یخچال در نظر گرفته شود دارای بازده بهتری می باشد .


زیرا زمانی که گرم کردن هدف سیستم باشد، می توان از حرارت ناشی از انجام کار نیز بعنوان حرارت مفید سیستم استفاده نمود ولی اگر هدف خنک کردن باشد گرمای ناشی از انجام کار فقط یک محصول جانبی ناخواسته است و از راندمان نهایی خواهد کاست.

بهره وری انرژِی :
بازده حرارتی گاهی با عنوان بازده انرژِی (یا بهره وری انرژی) energy efficiency نیز نامیده می شود. در ایالات متحده، معمولا از SEER برای اندازه گیری بهره وری انرژی دستگاه های خنک کننده و پمپ های حرارتی استفاده می شود.
در دستگاه های مبدل انرژی به حرارت ، حداکثر راندمان حرارتی آنها پس از رسیدن به حالت پایدار ارائه می گردد، مثلاً می گویند "این کوره دارای 90% راندمان می باشد". ولی در حقیقت برای اندازه گیری بهره وری انرژی این دستگاه ها باید میزان مصرف سوخت سالانه AFUE این دستگاه ها محاسبه گردد.

ببخشید که ترجمه ادامه مقاله طول کشید. تو هفته ای که گذشت یکم سرم شلوغ بود . امیدوارم مفید واقع بشه .
من خودم در حال طراحی یک سیستم خنک کننده با کارایی نسبتاً خوب طبق یکسری ابداعات شخصی خودم با استفاده از المان های سرماساز هستم . یک مقدار امکاناتم محدوده ولی به محض آماده شدن نتیجه کار را در این انجمن به اشتراک خواهم گذاشت .
همچنین سعی خواهم کرد بازده حرارتی این المان ها را در حالت نسبتاً ایده آل اندازه گیری کنم . درصورتی که موفق به محاسبه بازده حرارتی بشوم آن را در اختیار سایر دوستان قرار خواهم داد.

با تقدیم شایسته ترین احترام

[آقای دکتر]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

سلام

دوستان این تاپیک کلا در مورد قسمت سرد کننده بحث کرده و من در مورد قسمت گرم کنندش سوال داشتم
من میخام یه دستگاه گرم کن غذا برای ماشین درست کنم یه چیزی تو مایه های ماکروویو . که غذا منجمد رو بذارم داخلش و این دستگاه گرمش کنه .

دوستان که صاحب نظرند ممنون میشیم در این راستا مارو همراهی کنند
http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=81601.0

[ZAMBIA]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

سلام
دوستانی که سیستم واتر کولینگ درست کردن و تجربه دارند ایا طرح واتر بلاک در TEC مهم هست حتما باید در مار پیچ یا ستون ها گردش داشته باشه و یا اگر فقط در واتر جریان داشته باشه و از روی ستون ها عبور کنه کافی چون اکثر واتر بلاک ها واسه سی پی یو هست و بیشتر برای خنککردن مرکز سی پی یو طراحی شده و تمرکز و طراحی روی مرکز است

[مهران چمنی]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

بچه ها خیلی ممنون بابت اطلاعات و تصاویر علمی و خیلی خوبتون
عالیه...

[jeijei47]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

سلام اقای چمنی از مشهد بخام این ترمو الکتریک رو بخرم کجا داره

[pedramshams]

پاسخ : همه چیز درباره المان های سردکننده TECو سیستم Water Cooling ( بسیار جالب )

سلام اقای چمنی از مشهد بخام این ترمو الکتریک رو بخرم کجا داره

سعدی ... پاساژ مهتاب