تطوير وحدات التبريد الكهروحرارية في مجالات التكنولوجيا والاستهلاك

في السنوات الأخيرة، توسعت حدود تطبيق وحدة التبريد الكهروحرارية، وعناصر بلتييه، وجهاز بلتييه (وحدة التبريد الكهروحرارية، TEC) بسرعة في قطاع التكنولوجيا، مع تعميق سيناريوهات تنفيذها باستمرار في سوق المستهلكين، مما يدل على اتجاه تطوير مزدوج يتمثل في "التكنولوجيا الباردة، والسوق الساخنة".

أولاً: التطور السريع في مجال التكنولوجيا

1. البنية التحتية للاتصالات الضوئية والحوسبة الذكية

مع النمو الهائل لتقنية الجيل الخامس، ونماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة، ومراكز البيانات، فإن الوحدات البصرية عالية السرعة (مثل 400G/800G) لديها متطلبات عالية للغاية فيما يتعلق بثبات درجة الحرارة.

تُستخدم وحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات TEC، ووحدات بلتييه، والوحدات الكهروحرارية على نطاق واسع للتحكم في درجة حرارة الليزر لضمان استقرار الطول الموجي وتقليل معدل خطأ البت.

2. الأدوات الدقيقة ومعدات البحث

في أجهزة مثل المجاهر الإلكترونية، وأجهزة قياس الطيف الكتلي، وأجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء، توفر وحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات التبريد الكهروحرارية، وأجهزة التبريد من نوع بلتيير، تبريدًا دقيقًا محليًا (±0.1 درجة مئوية)، مما يتجنب تداخل الاهتزاز الناتج عن أنظمة التبريد التقليدية.

مجال الفضاء الجوي: يستخدم لحمولات الأقمار الصناعية وأنظمة الملاحة وأجهزة التصوير بالأشعة تحت الحمراء للتحكم في درجة الحرارة، ويلبي متطلبات الموثوقية العالية وخفة الوزن وعدم الحاجة إلى الصيانة.

3. الطاقة الجديدة واستعادة الطاقة الحرارية

من خلال الاستفادة من التأثير العكسي (تأثير سيبك) لوحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات بلتييه، ووحدات TEC، يتم تطوير جهاز لتوليد الطاقة الكهروحرارية لاستعادة الطاقة من عادم المركبات والحرارة المهدرة الصناعية.

في المركبات الكهربائية، يمكن استخدام وحدات التبريد الكهروحرارية (TEC) للتحكم الموضعي في درجة حرارة حزمة البطارية، مما يعزز السلامة وعمر الدورة.

4. معدات طبية حيوية متطورة

يتم تطبيقها على أجهزة تفاعل البوليميراز المتسلسل، وأجهزة تسلسل الجينات، وصناديق نقل اللقاحات/الأنسولين المبردة، وما إلى ذلك. تحقيق ضبط سريع لدرجة الحرارة والتحكم في درجة الحرارة بشكل ثابت.

خلال جائحة كوفيد-19، لعبت وحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات التبريد الكهروحرارية، ومبردات بلتيير، ووحدات التبريد الكهروحرارية دورًا حاسمًا في صناديق التبريد المحمولة لأخذ عينات الأحماض النووية.

ثانياً: تعميق مستمر في قطاع الاستهلاك

1. الأجهزة المنزلية الذكية ومنتجات العناية الشخصية

تستخدم منتجات مثل ثلاجات السيارات، ومبردات النبيذ الصغيرة، وأجهزة التجميل، وأقنعة العين الباردة على نطاق واسع وحدات TEC، ووحدات الطاقة الحرارية الكهربائية، ووحدات بلتيير (TEC)، وتؤكد على نقاط البيع المتمثلة في "الهدوء" و"الملاءمة البيئية".

بالمقارنة مع التبريد القائم على الضاغط، فإن وحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات TEC، ووحدات الكهروحرارية، ووحدات بلتيير (TEC) أكثر ملاءمة لسيناريوهات الحجم الصغير واستهلاك الطاقة المنخفض، بما يتماشى مع سعي المستهلكين الشباب إلى "العيش الراقي".

2. الرياضات الإلكترونية وتبريد مكونات أجهزة الكمبيوتر

يستخدم اللاعبون المحترفون في مجال كسر السرعة وحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات TEC (TEC) لتحقيق تبريد تحت الصفر لوحدات المعالجة المركزية/وحدات معالجة الرسومات، متجاوزين بذلك حدود التبريد الهوائي/التبريد المائي.

نقاط الضعف في السوق: يجب أن تكون مصحوبة بحلول تبريد قوية (مثل مشعات التبريد المائي) لمنع ارتفاع درجة حرارة الطرف الساخن وهناك خطر التكثيف، مما يدفع إلى تطوير حلول متكاملة "TEC، وحدة كهروحرارية، وحدات Pletier + إزالة الرطوبة".

3. سيناريوهات خارجية محمولة

تستخدم الأكواب المحمولة الباردة والساخنة، وثلاجات التخييم، وصناديق حفظ الأسماك، وما إلى ذلك، وحدات كهروحرارية، ووحدات TEC، ووحدات بلتييه، وأجهزة بلتييه، ووحدات TEC لتحقيق التبديل ثنائي الوضع بين البرودة والحرارة، مما يلبي الاحتياجات المتنوعة للأنشطة الخارجية.

تتطور وحدات التبريد الكهروحرارية، أو وحدات TEC، أو مبردات بلتييه، أو عناصر بلتييه، من كونها "مكونات متخصصة" إلى "وحدات تحكم عامة في درجة الحرارة". وهي لا غنى عنها في التطبيقات التقنية المتطورة، وتزداد سهولة الوصول إليها في السوق الاستهلاكية. ومع التطورات المستمرة في علوم المواد وقدرات تكامل الأنظمة، يُتوقع أن تصبح وحدات التبريد الكهروحرارية، أو مبردات بلتييه، أو وحدات TEC، تقنية تمكينية رئيسية للجيل القادم من أنظمة التحكم الذكية في درجة الحرارة.