Samsung интегрирует нанотехнологичные термоэлектрические модули в систему охлаждения
Проект был обусловлен растущей глобальной потребностью в компактных и эффективных решениях для охлаждения, которые избегают вредных химических хладагентов, таких как ГФУ. Исследователи использовали химическое осаждение из паровой фазы на основе металлоорганических соединений (MOCVD) для изготовления термоэлектрических модулей на основе CHESS (контролируемых иерархически спроектированных сверхрешеточных структур), достигнув гораздо более высоких показателей качества (ZT), чем у объемных термоэлектрических материалов. При комнатной температуре (300 К) отдельные пары P-N достигли значений ZT до 1,24 — примерно на 65% выше, чем у типичных объемных устройств.
Тесты на уровне системы показали, что модуль тонкопленочного термоэлектрического охлаждения (TFTEC) с 77 парами достиг ZT 1,05, что на 70% лучше, чем стандартный объемный модуль с 241 парой. В условиях низкой тепловой нагрузки модуль с 16 парами обеспечивал коэффициент полезного действия (CoP) приблизительно 15 при разнице температур 1,3 °C, используя всего 80 мВт мощности для перемещения 1,2 Вт тепла. Высокий CoP при малых температурных градиентах поддерживает использование в распределенном и портативном охлаждении.
Устройства основаны на тонкопленочных структурах (толщиной ~25 мкм), что обеспечивает гораздо большую плотность мощности охлаждения по сравнению с объемными системами. Масштабируемые конструкции с количеством пар от 16 до 80 были изготовлены с использованием автоматизированных методов сборки из полупроводниковой промышленности. Модульный подход обеспечивает гибкую интеграцию в различные системы охлаждения.
Samsung Electronics внесла вклад в системное моделирование и тестирование с использованием имеющихся в продаже холодильников. Модули TFTEC были встроены непосредственно в систему охлаждения, а производительность оценивалась в рабочих условиях. Исследователи также продемонстрировали долговечность модулей в испытаниях на вибрацию и удары, что предполагает потенциал для применения от бытовой техники до аэрокосмической отрасли.
«Реализация устройств с высоким ZT и высокой производительностью с использованием методов распыления и растворов для создания тонкопленочных термоэлектрических материалов на основе нанотехнологий — это будущие возможности для холодильных приложений большого объема», — отметили авторы в исследовании.
Результаты подчеркивают потенциал твердотельного термоэлектрического охлаждения для замены или дополнения механических систем, особенно в компактных или распределенных приложениях, где надежность, низкое использование материала и точный термоконтроль имеют решающее значение.
Тесты на уровне системы показали, что модуль тонкопленочного термоэлектрического охлаждения (TFTEC) с 77 парами достиг ZT 1,05, что на 70% лучше, чем стандартный объемный модуль с 241 парой. В условиях низкой тепловой нагрузки модуль с 16 парами обеспечивал коэффициент полезного действия (CoP) приблизительно 15 при разнице температур 1,3 °C, используя всего 80 мВт мощности для перемещения 1,2 Вт тепла. Высокий CoP при малых температурных градиентах поддерживает использование в распределенном и портативном охлаждении.
Устройства основаны на тонкопленочных структурах (толщиной ~25 мкм), что обеспечивает гораздо большую плотность мощности охлаждения по сравнению с объемными системами. Масштабируемые конструкции с количеством пар от 16 до 80 были изготовлены с использованием автоматизированных методов сборки из полупроводниковой промышленности. Модульный подход обеспечивает гибкую интеграцию в различные системы охлаждения.
Samsung Electronics внесла вклад в системное моделирование и тестирование с использованием имеющихся в продаже холодильников. Модули TFTEC были встроены непосредственно в систему охлаждения, а производительность оценивалась в рабочих условиях. Исследователи также продемонстрировали долговечность модулей в испытаниях на вибрацию и удары, что предполагает потенциал для применения от бытовой техники до аэрокосмической отрасли.
«Реализация устройств с высоким ZT и высокой производительностью с использованием методов распыления и растворов для создания тонкопленочных термоэлектрических материалов на основе нанотехнологий — это будущие возможности для холодильных приложений большого объема», — отметили авторы в исследовании.
Результаты подчеркивают потенциал твердотельного термоэлектрического охлаждения для замены или дополнения механических систем, особенно в компактных или распределенных приложениях, где надежность, низкое использование материала и точный термоконтроль имеют решающее значение.
Honeywell представила NDIR-газовый датчик для обнаружения горючих газовHoneywell представила новый газовый датчик, использующий оптическую недисперсионную инфракрасную (NDIR) технологию для обнаружения горючих газов, включая метан, пропан и бутан, в промышленных условиях. NDIR Hydrocarbon Gas Sensor предназначен для защиты работников и инфраструктуры в разных отраслях.Honeywell представила NDIR-газовый датчик для обнаружения горючих газов
DSI Dantech запускает серии механического оборудования Ultra и AeroКомпания DSI Dantech A/S представила новую программу механического оборудования для производителей продуктов питания, структурированную в три специализированные серии: UltraFreeze, UltraHeat и AeroFreeze.DSI Dantech запускает серии механического оборудования Ultra и Aero