Language
Country/Area
No result found
كيفية حساب كفاءة المواد الحرارية؟ هذه الصيغة يمكن أن تتنبأ بالتكنولوجيا المستقبلية!
مع التطور السريع للتكنولوجيا ، أصبحت المواد الحرارية تدريجياً جزءًا مهمًا من البحث عن حلول الطاقة المتجددة.يمكن أن تولد هذه المواد الجهد عندما تكون اختلافات درجة الحرارة مختلفة ، أو تخلق اختلافات في درجة الحرارة عند تطبيق التيار.لا يمكن استخدام هذه الظاهرة على نطاق واسع في توليد الطاقة فحسب ، بل يمكن استخدامها أيضًا لتحسين استخدام الطاقة ، وخاصة في استرداد حرارة النفايات.
من المحتمل أن تعتمد تقنيات الطاقة في المستقبل على هذه المواد الحرارية عالية الكفاءة لإحداث ثورة في الطريقة التي نستخدم بها الطاقة.
من بين المواد الحرارية ، الأكثر شيوعًا هي المادة التي تعتمد على بسموت تيلورايد (BI2TE3).هذه المواد مناسبة بشكل خاص للاستخدام في أنظمة كهروضوئية مع تطبيقات صغيرة الحجم ، وقد تلقت إمكاناتها لتكييف الهواء وتبريدها اهتمامًا واسع النطاق.بسبب هذه الوظائف ، لا تزال الأبحاث حول المواد الحرارية جارية وتركز على تطوير المواد والتحسين المميز.
مؤشرات الأداء للمواد الحرارية
كفاءة المواد الحرارية هي مؤشر مهم لتقييم قيمة التطبيق الخاصة بهم.لفهم ذلك ، نحتاج إلى فهم مؤشرات الأداء للمواد الحرارية ، والمعروفة أيضًا باسم التفوق الحراري.تعكس هذه الميزة أقصى كفاءة للمادة في تحويل الطاقة في درجة حرارة محددة.يمكن القول أنه يوصف بالتوصيل الكهربائي ، والتوصيل الحراري ، ومعامل SEEBECK.
في الدراسة الحالية ، أصبح العثور على مواد يمكن أن تحسن مؤشرات الأداء هذه تحديًا كبيرًا.
حساب الكفاءة للمواد الحرارية
تعتمد حسابات الكفاءة عادة على بعض الخصائص الفيزيائية الحرارية.هنا ، بدلاً من تقديم صيغ رياضية معقدة ، نركز على كيفية تأثر فعالية المواد الحرارية بهذه الخصائص.الكفاءة هي نسبة الطاقة المقدمة إلى الحمل إلى الطاقة الحرارية الممتصة عند نقطة التلامس الحرارية.وبهذه الطريقة ، يمكننا الحصول على نموذج رسم الخرائط الذي يتنبأ بأداء هذه المواد في ظل ظروف مختلفة.
اعتبارات في اختيار المواد
عند اختيار المواد الحرارية ، يجب النظر في العديد من العوامل الرئيسية: الموصلية العالية ، والتوصيل الحراري المنخفض ومعامل SEEBECK العالي.هذه هي الأساس لضمان كفاءة المادة.لا شيء لا غنى عنه.بشكل عام ، تعمل مواد أشباه الموصلات بشكل أفضل في هذا الصدد لأن كثافة حالة الإلكترون يمكن أن تعزز نقل الطاقة الفعال.
التطبيق العملي والتوقعات المستقبلية
لا يقتصر تطبيق المواد الحرارية على توليد الطاقة أو التبريد ، ولكن يتم استكشاف العديد من الاستخدامات المحتملة أيضًا.مع تقدم التكنولوجيا ، فإن هذه المواد لديها القدرة على الإنتاج بكميات كبيرة بطرق منخفضة التكلفة ، وبالتالي تلعب دورًا مهمًا في استرداد الطاقة ، وأنظمة تبريد المركبات ، إلخ.
يعتمد نجاح التطبيقات على نطاق واسع على الابتكار المستمر للمواد وتحسين الكفاءة ، والذي يتطلب جهودًا مشتركة من جميع الأطراف.
بالإضافة إلى خصائص المواد للمواد الحرارية الحالية ، قد يشمل البحث والتطوير المستقبلي استخدام سبائك جديدة ومواد مركبة لتحقيق كفاءة حرارية أعلى.تقليل الموصلية الحرارية بشكل استراتيجي بشكل استراتيجي ، مما يمهد الطريق لتقنيات الكهروضوئية في المستقبل.
في هذه العملية ، لا يسعنا إلا أن نتساءل ، مع تطور هذه المواد ، هل ستكون هناك أجهزة كهرو كإجهادية تغير تمامًا الطريقة التي نستخدم بها الطاقة؟
