تستخدم المزدوجات الحرارية والثرموبل مبادئ الكهرباء الحرارية لتوليد الكهرباء عن طريق قياس درجة الحرارة. تظهر هذه الأجهزة في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك الأجهزة مثل مواقد الغاز وإدراج الموقد. يتطلب فهم الاختلافات بين مدافئ حراري وموقد حراري فهمًا للاختلافات بين هذين الجهازين. لحسن الحظ ، على الرغم من التعقيد العلمي للمواد الحرارية والمزدوجات الحرارية ، يمكنك فهم الغرض الأساسي من خلال وصف موجز.
ائتمان: Photos.com/Photos.com/Getty Images تم اختراع الألواح الحرارية والمزدوجات الحرارية في القرن التاسع عشر.المزدوجة الحرارية
ظهرت المزدوجات الحرارية لأول مرة بعد اكتشاف التأثير الحراري الكهربي بواسطة توماس يوهان سيدبيك في عام 1821. اكتشف سيدبك أن زوجًا من الوصلات بين سلكين مصنوعين من معادن مختلفة يخلق جهدًا مساوياً لفرق درجة الحرارة بين الوصلات. في الأساس ، يتكون المزدوج الحراري من سلكين مصنوعين من معادن مختلفة مرتبطين في مكانين. تدخل الحرارة في نهاية واحدة ، تنقسم ، تنتقل إلى أسفل كل سلك على حدة ، ثم تعود. عندما تعود ، فإنها تخلق الكهرباء. يعطي الجهد الكهربائي قراءة دقيقة لدرجة الحرارة بين طرفي الجهاز.
عمود الحرارة
يتكون thermopile من أكثر من سلسلة من المزدوجات الحرارية المترابطة. كل المزدوجة الحرارية الإضافية الموضوعة في أنبوب حراري تزيد من قدرة الجهاز على إنتاج الكهرباء. على سبيل المثال ، إذا كان الحرارية يولد فولتين من الكهرباء ، وكان يحتوي على أربعة أحرار مزدوجات حرارية ، فإنه يولد فولتين من الكهرباء لكل المزدوجات الحرارية لما مجموعه ثمانية فولت. بالإضافة إلى قياس الفرق في درجة الحرارة وتوليد الكهرباء ، يمكن للعازلات الحرارية اكتشاف الإشعاع داخل البيئة. عند استخدامها لقياس درجات الحرارة ، يجب أن تتصل الموصلات الحرارية والمزدوجات الحرارية بجهاز يترجم جهد السلك إلى قراءة درجة الحرارة.
اوجه الاختلاف
توجد ثلاثة اختلافات واضحة بين thermopiles والمزدوجات الحرارية. الأكثر وضوحًا ، تحتوي المواد الحرارية على سلسلة من المزدوجات الحرارية المترابطة ، وهذا يعني من الناحية الفنية أن أي جهاز يستخدم المواد الحرارية يحتوي على المزدوجات الحرارية. بينما يعطي كل من مواد التسخين الحرارية والمزدوجات الحرارية قراءات دقيقة لدرجات الحرارة ، تولد مواد التسخين الحرارية المزيد من الكهرباء في القيام بذلك ، مما يجعلها أكثر قيمة في الأجهزة التي تستخدمها لتوليد الكهرباء ، وليس لقراءة درجة الحرارة. أيضًا ، على الرغم من أن كلا الجهازين يكتشفان الإشعاع ، فإن المواد الحرارية تعمل بشكل أكثر دقة ، بدرجة أكبر من الحساسية.
في المواقد
تستخدم مداخن الغاز وإدراج الموقد المزدوجات الحرارية والحرارة في المقام الأول لتوليد الكهرباء. عند تشغيله ، يولد الطيار الموجود في موقد الغاز الحرارة التي تنتقل خلال المزدوجات الحرارية. عندما تصل الحرارة إلى التقاطع الثاني من المزدوجة الحرارية ، فإنها تولد الجهد الكهربائي. يستخدم الموقد هذا الجهد لفتح صمام الغاز ، مما يسمح بتدفق الغاز وبدء الحريق. نظرًا لأن مواد توليد الحرارة الحرارية تولد كهرباء أكثر من المزدوجات الحرارية ، فإن المواقد المزودة بالحرارة يمكن توصيلها بمنظم الحرارة للتحكم في درجة الحرارة. المواقد مع المزدوجات الحرارية تفتقر إلى التيار الكهربائي الكافي لهذا الغرض.
