Treo forbartha nua an tionscail fuaraithe teirmileictrigh
Tá buntáistí dochloíte ag fuaraitheoirí teirmileictreacha, ar a dtugtar modúil fuaraithe teirmileictreacha freisin, i réimsí sonracha mar gheall ar a ngnéithe amhail gan páirteanna gluaisteacha, rialú teochta beacht, méid beag, agus ard-iontaofacht. Le blianta beaga anuas, níor tharla aon dul chun cinn suaiteach in ábhair bhunúsacha sa réimse seo, ach tá dul chun cinn suntasach déanta in uasmhéadú ábhar, dearadh córais, agus leathnú feidhmchlár.
Seo a leanas roinnt treochtaí móra forbartha nua:
I. Dul Chun Cinn in Ábhair agus i bhFeistí Croí
Uasmhéadú leanúnach ar fheidhmíocht ábhar teirmileictreacha
Uasmhéadú ábhar traidisiúnta (bunaithe ar Bi₂Te₃): Is iad comhdhúile biosmat teallúiriam na hábhair is fearr feidhmíocht fós gar do theocht an tseomra. Dírítear an taighde faoi láthair ar a luach teirmileictreach a fheabhsú tuilleadh trí phróisis ar nós nana-mhéidiú, dópáil agus uigeachtú. Mar shampla, trí nana-shreanga agus struchtúir sár-laitíse a mhonarú chun scaipeadh fónón a fheabhsú agus seoltacht theirmeach a laghdú, is féidir éifeachtúlacht a fheabhsú gan cur isteach go suntasach ar an seoltacht leictreach.
Iniúchadh ábhar nua: Cé nach bhfuil siad ar fáil go tráchtála ar scála mór go fóill, tá taighdeoirí ag fiosrú ábhar nua amhail SnSe, Mg₃Sb₂, agus CsBi₄Te₆, a bhféadfadh acmhainneacht níos airde a bheith acu ná Bi₂Te₃ i gcriosanna teochta sonracha, rud a thairgeann an fhéidearthacht go mbeidh léimeanna feidhmíochta ann amach anseo.
Nuálaíocht i struchtúr gléasanna agus i bpróiseas comhtháthaithe
Mionathrú agus arrapping: Chun freastal ar riachtanais diomailt teasa micrea-ghléasanna amhail leictreonaic tomhaltóra (cosúil le gearrthóga cúil diomailt teasa fón póca) agus gléasanna cumarsáide optúla, tá próiseas monaraíochta micrea-TEC (modúil fuaraithe micrea-theirmeileictreacha, modúil theirmeileictreacha mionsamhla) ag éirí níos sofaisticiúla. Is féidir modúil peltier, fuaraitheoirí peltier, gléasanna peltier, gléasanna teirmeileictreacha a mhonarú a bhfuil méid 1 × 1 mm nó níos lú fós acu, agus is féidir iad a chomhtháthú go solúbtha in eagair chun fuarú áitiúil beacht a bhaint amach.
Modúl TEC solúbtha (modúl peltier): Is ábhar te atá ag teacht chun cinn é seo. Trí úsáid a bhaint as teicneolaíochtaí amhail leictreonaic chlóite agus ábhair sholúbtha, déantar modúil TEC neamhphlánacha, gléasanna peltier is féidir a lúbadh agus a ghreamú, a mhonarú. Tá ionchais leathana aige seo i réimsí amhail gléasanna leictreonacha inchaite agus bithleighis áitiúil (amhail comhbhrúiteáin fhuara iniompartha).
Uasmhéadú struchtúir il-leibhéil: I gcásanna ina bhfuil difríocht teochta níos mó ag teastáil, is iad modúl TEC ilchéime, modúil fuaraithe teirmileictreacha ilchéime an príomhréiteach fós. Léirítear an dul chun cinn reatha i ndearadh struchtúrach agus i bpróisis nasctha, agus tá sé mar aidhm acu friotaíocht theirmeach idirchéime a laghdú, iontaofacht fhoriomlán a fheabhsú agus an difríocht teochta uasta a bhaint amach.
Ii. Leathnú Feidhmchlár agus Réitigh ar Leibhéal an Chórais
Seo an réimse is dinimiciúla faoi láthair inar féidir forbairtí nua a fheiceáil go díreach.
Comh-éabhlóid na teicneolaíochta diomailt teasa te-deireadh
Is minic gurb é an cumas diomailt teasa ag an taobh te an príomhfhachtóir a chuireann srian ar fheidhmíocht an mhodúil TEC, an mhodúil theirmileictrigh, agus an mhodúil peltier. Tá feabhas ar fheidhmíocht an TEC ag neartú a chéile le forbairt na teicneolaíochta doirteal teasa ardéifeachtúlachta.
In éineacht le seomraí gaile/píopaí teasa VC: I réimse na leictreonaice tomhaltóra, is minic a chuirtear modúl TEC, gléas peltier, le chéile le seomraí gaile seomra folúis. Tá an modúl TEC, an fuaraitheoir peltier, freagrach as an gcrios ísealteochta a chruthú go gníomhach, agus scaipeann an VC teas go héifeachtúil ó cheann te an mhodúil TEC, an eilimint peltier, go dtí na heití diomailt teasa níos mó, rud a chruthaíonn réiteach córais de “fhuarú gníomhach + seoltacht agus baint teasa éifeachtach”. Is treocht nua é seo i modúil diomailt teasa le haghaidh fóin chearrbhachais agus cártaí grafaicí ardleibhéil.
In éineacht le córais fuaraithe leachtacha: I réimsí ar nós ionaid sonraí agus léasair ardchumhachta, déantar modúl TEC a chomhcheangal le córais fuaraithe leachtacha. Trí leas a bhaint as an acmhainn teasa shonrach thar a bheith ard atá ag leachtanna, baintear an teas ag foirceann te an mhodúil theirmileictrigh TEC, rud a bhaintear amach acmhainn fuaraithe thar a bheith éifeachtach.
Rialú cliste agus bainistíocht éifeachtúlachta fuinnimh
Tá córais fuaraithe teirmileictreacha nua-aimseartha ag comhtháthú braiteoirí teochta ardchruinnis agus rialtóirí PID/PWM níos mó agus níos mó. Trí shruth/voltas ionchuir an mhodúil teirmileictrigh, an mhodúil TEC, agus an mhodúil peltier a choigeartú i bhfíor-am trí halgartaim, is féidir cobhsaíocht teochta ±0.1℃ nó níos airde fós a bhaint amach, agus ró-mhuirearú agus luaineacht á sheachaint agus fuinneamh á shábháil.
Mód oibríochta cuisle: I gcás roinnt feidhmchlár, is féidir le soláthar cumhachta cuisle a úsáid in ionad soláthar cumhachta leanúnach freastal ar na riachtanais fuaraithe meandracha agus an tomhaltas fuinnimh foriomlán a laghdú go suntasach agus an t-ualach teasa a chothromú ag an am céanna.
III. Réimsí Feidhmchláir atá ag Teacht Chun Cinn agus Ard-Fáis
Diúltú teasa le haghaidh leictreonaice tomhaltóra
Fóin chearrbhachais agus gabhálais ríomhspóirt: Seo ceann de na pointí fáis is mó i margadh na modúl fuaraithe teirmileictreacha, na modúl TEC, agus na modúl pletier le blianta beaga anuas. Tá modúil theirmileictreacha ionsuite (modúil TEC) sa ghearrthóg fuaraithe ghníomhach, ar féidir leo teocht SoC an fhóin a chur faoi bhun na teochta comhthimpeallaí go díreach, rud a chinntíonn aschur ardfheidhmíochta leanúnach le linn cearrbhachais.
Ríomhairí glúine agus deasc: Tá roinnt ríomhairí glúine agus cártaí grafaicí ardleibhéil (amhail cártaí tagartha sraith NVIDIA RTX 30/40) tosaithe ag iarraidh modúil TEC, modúil theirmeileictreacha, a chomhtháthú chun cabhrú le fuarú na sceallóga lárnacha.
Lárionaid cumarsáide optúla agus sonraí
Modúil optúla 5G/6G: Tá na léasair (DFB/EML) i modúil optúla ardluais thar a bheith íogair don teocht agus teastaíonn TEC uathu le haghaidh teocht tairiseach beacht (de ghnáth laistigh de ±0.5℃) chun cobhsaíocht tonnfhaid agus cáilíocht tarchuir a chinntiú. De réir mar a athraíonn rátaí sonraí i dtreo 800G agus 1.6T, tá an t-éileamh agus na ceanglais maidir le modúil TEC, mdoules teirmileictreacha, fuaraitheoirí peltier agus eilimintí peltier araon ag méadú.
Fuarú áitiúil in ionaid sonraí: Ag díriú ar phointí te amhail LAPanna agus GPUanna, is ceann de na treoracha taighde é modúl TEC a úsáid le haghaidh fuaraithe feabhsaithe spriocdhírithe chun éifeachtúlacht fuinnimh agus dlús ríomhaireachta a fheabhsú in ionaid sonraí.
Leictreonaic feithicleach
Lidar atá suite i bhfeithicil: Éilíonn croí-astaitheoir léasair an lidar teocht oibriúcháin chobhsaí. Is príomhghné í an TEC a chinntíonn a gnáthoibriú i dtimpeallacht gharbh atá suite i bhfeithicil (-40℃ go +105℃).
Cábáin chliste agus córais faisnéise agus siamsaíochta ardchaighdeáin: Le cumhacht ríomhaireachta méadaitheach sceallóga infheithiclí, tá a n-éilimh maidir le teas a dhíbirt ag teacht le chéile de réir a chéile le héilimh leictreonaice tomhaltóra. Táthar ag súil go gcuirfear modúl TEC agus fuaraitheoir TE i bhfeidhm i samhlacha feithiclí ardchaighdeáin amach anseo.
Eolaíochtaí leighis agus beatha
Éilíonn feistí leighis iniompartha amhail ionstraimí PCR agus seicheamhóirí DNA timthriall teochta tapa agus beacht, agus is é modúl TEC, peltier an phríomh-chomhpháirt rialaithe teochta. Tá treocht na miondealú agus iniomparthachta trealaimh tar éis forbairt fuaraitheora TEC, peltier micrea agus éifeachtúil a thiomáint.
Gléasanna áilleachta: Úsáideann roinnt gléasanna áilleachta ardleibhéil éifeacht Peltier TEC, gléas peltier chun feidhmeanna comhbhrúite fuar agus te beachta a bhaint amach.
Aeraspás agus timpeallachtaí speisialta
Fuarú braiteoirí infridhearg: I réimsí taighde míleata, aeraspáis agus eolaíochta, ní mór braiteoirí infridhearg a fhuarú go teochtaí thar a bheith íseal (amhail faoi bhun -80℃) chun torann a laghdú. Is réiteach miondealú agus an-iontaofa é modúl TEC ilchéime, modúl peltier ilchéime, modúl teirmileictreach ilchéime chun an sprioc seo a bhaint amach.
Rialú teochta ualach satailíte: Timpeallacht theirmeach chobhsaí a sholáthar d’ionstraimí beachtais ar shatailítí.
Iv. Dúshláin atá Roimhe agus Ionchais don Todhchaí
An dúshlán lárnach: Is í an éifeachtúlacht fuinnimh réasúnta íseal an easnamh is mó atá ar mhodúl peltier (modúl teirmileictreach) an mhodúil TEC i gcomparáid le fuarú comhbhrúiteora traidisiúnta. Tá a éifeachtúlacht fuaraithe teirmileictrigh i bhfad níos ísle ná éifeachtúlacht fuaraithe thimthriall Carnot.
Dearcadh don todhchaí
Is é an sprioc deiridh ná dul chun cinn ábhartha: má fhionnadh nó má shintéisítear ábhair nua a bhfuil luach barr feabhais teirmileictrigh de 3.0 nó níos airde acu gar do theocht an tseomra (faoi láthair, tá luach Bi₂Te₃ tráchtála thart ar 1.0), cuirfidh sé sin réabhlóid ar bun sa tionscal ar fad.
Comhtháthú agus faisnéis chórais: Aistreofar an iomaíocht amach anseo níos mó ó “fheidhmíocht TEC aonair” go dtí cumas réiteach córais fhoriomláin de “TEC + diomailt teasa + rialú”. Is treo eile é comhcheangal le hintleacht shaorga le haghaidh rialú teochta réamhinsinteach.
Laghdú costais agus dul i bhfeidhm ar an margadh: De réir mar a aibíonn próisis déantúsaíochta agus táirgeadh ar scála mór, meastar go laghdóidh costais TEC tuilleadh, rud a rachaidh i bhfeidhm ar mhargaí níos meánraoin agus fiú ar mhargaí mais.
Mar achoimre, tá tionscal domhanda an fhuaraitheora teirmileictrigh i gcéim forbartha nuálaíochta atá dírithe ar fheidhmchláir agus comhoibríoch faoi láthair. Cé nach bhfuil aon athruithe réabhlóideacha déanta ar na hábhair bhunúsacha, trí dhul chun cinn na teicneolaíochta innealtóireachta agus an chomhtháthú domhain le teicneolaíochtaí suas an srutha agus síos an srutha, tá modúl Peltier an mhodúil TEC, an fhuaraitheora peltier, ag fáil a áit dochloíte i líon méadaitheach réimsí atá ag teacht chun cinn agus ardluacha, ag léiriú beocht láidir.
Am an phoist: 30 Deireadh Fómhair 2025
