هدکشناد یسدنهم و ینف
یشزومآ هوگر کیناک م یسدنهم
نایاپ هجرد تفایرد یارب همان دشرا یسانشراک ی
هتشر یژرنا لیدبت شیارگ کیناکم یسدنهم ی
هلیسو هب نامتخاس شیامرس یدروم هعلاطم رلوک
کیرتکلاومرت
زا هیذغت اب عبانم
یدیشروخ یژرنا
:رگشهوژپ
رئاز یراتخم ناسحا
:امنهار داتسا
روسفورپ زورهب
روپایض ییازریم
:رواشم داتسا
ایندمحم یلع
ریت 1398
داتسا امنهار : روپایض ییازریم زورهب روسفورپ
داتسا :رواشم این دمحم یلع
خیرات :عافد 24
/ 04 / 1398
دادعت حفص :تا 84
.ص
نایاپ هرامش :همان
کیناکم یسدنهم هورگ
:هدیکچ ونکت زا هدافتسا:فده یژول
تخوس فرصم شهاک رد رترب یاه یلیسف یاه
نامتخاس رد مراگ مانهآ شیاشافا زا یریگوالج و ااه
ا زا یشان یطیحم تسیز تارطاخم و نیمز ندش نیا یلصا فده شیاشفا نی
یم شهوژپ .دشاب
متسیس ،شهوژپ نیا رد شیامراس
ساسارب یدیشروخ هتیسیرتکلا هویش هک
زا هدافتسا اب لنپ
کیئاتلووتف یژرنا
یدیشروخ ار
ادتبا هب یژرنا یکیرتکلا و
سپس یاراب
دیلوت دیربت زا تاشیهجت کیرتکلاومرت
هدافتسا یم دوش ، یم لمع دنک .
شور :شهوژپ یسانش شیامرس
کی ک سکنا هلیسو هب کیرتکلاومرت رلوک
راراا لایلحت دروام یدیشروخ یژرنا عبانم زا هیذغت اب اه
زا لکشتم یمتسیس تابساحم و یحارط رد شهوژپ نیا جیاتن .تفرگ کیرتکلاومرت رلوک
لنپ ، و کییاتلووتف کی
هاب هاک سکنااک
نیمات ظاحل دشاب افکدوخ یشیامرس یژرنا
، هدافتسا دش . دراکلمع ممیشکاام یاسررب روظنم هب کایرتکلاومرت رلواک
:هویاش ود 1
)
و شیامرس ناوت ممیشکام 2
درکلمع بیرض ممیشکام ) هتفرگ راکب
درکرااک ندراک هانیهب یارب طیارش نآ ساسا رب ات دش TECs
یدیلوت یشیامرس ناوت لیلحت یارب نینچمه .دوش میظنت کیرتکلاومرت رلوک
صتا هوحن )فلا تلاح ود اه ) و هایذغت عابنم هاب لا
یکیرتکلا شیارآ کیرتکلاومرت رلوک
لاصتا هوحن یارب .دش هتفرگ رظن رد اه TECs
هویش ود هیذغت عبنم هب 1
هاب مییتاسم لاصتا )
وPV 2 یاکیرتکلا شایارآ داداعت نیایعت و شیامراس ناوات ندراک هنیهب یارب نینچمه .دش یسررب رلرتنک و یرطاب هب لاصتا )
لدم هس ،بسانم )فلا شیارآ
2
× 8 ) 3
× 7 )ج 4
× 8 .دش اختنا
هتفای اه رابارب بایترتب دراکلمع بیراض و شیامراس ناوت ،شیامرس ناوت ممیشکام یارب هتفرگ ماجنا تابساحم رد: 41
/ 58 و تاو
4056 / 0 ربارب بیترتب درکلمع بیرض و شیامرس ناوت ،درکلمع بیرض ممیشکام یارب و 5
/ 15 و تاو 64 / 1 دندمآ تسدب .
نیرتاشیب
شیارآ هب قلعتم یداهنشیپ شیارآ هس نیب رد شیامرس ناوت رادیم 2
× 8 .دامآ تاسدب یرطااب هب و لنپ هب لاصتا هویش ود ره رد
شیارآ هب قلعتم یداهنشیپ شیارآ هس نیب رد درکلمع بیرض رادیم نیرتشیب نینچمه 4
× 8 هاب و لانپ هب لاصتا هویش ود ره رد
یدشن روظنم هب .دمآ تسدب یرطاب هب ندش ک
درکلمع نیرتهب کیرتکلاومرت رلوک
بیرض و شیامرس ناوت ممیشکام هویش ود ره هب اه
شیارآ اختنا اب ،نامشمه روطب درکلمع 3
× 7 یم مه رد .تاشاد ییلااب درکلمع بیرض مه و دش کیدشن شیامرس راب کیپ رب ناوت
هانایهام یدایلوت شیامراس یژرانا و یدایلوت شیامرس ناوت .دوب دهاوخ رت هفرصب نوریم شین یداصتاا ظاحل هب نمض 21
رلواک
کیرتکلاومرت یکیرتکلا شیارآ رد
3
× 7 ربارب بیترتب یرطاب هب لاصتا تلاح رد 27
/ 816 و تاو 94 / 328 داهاوخ تعااس تاو ولیک
.دوب هجیتن :یریگ اب و یحارط متسیس یریگراکب
زا لکشتم ی کیرتکلاومرت رلوک
اه اب زا هیذغت عبانم یم ،یدیشروخ یژرنا یژرانا ناوات
یفرصم شیامرس درک نیمات ار
ظاحل هب هک تشاد ینامتخاس و نیمات
.دشاب افکدوخ یشیامرس یژرنا
هژاو :یدیلک یاه کیرتکلاومرت رلوک
یدیشروخ یژرنا ،درکلمع بیرض ،یشیامرس ناوت ،سکناک ،کییاتلووتف لنپ ،
ههد رد یژرنا هب زاین شیاشفا ثعاب هنارس یژرنا فرصم و تیعمج ،داصتاا تخوس .تسا هدش ریخا یاه
یلیسف یاه
دنتسه یژرنا هدافتسا لباا لاکشا دیلوت یارب یمهم عبنم 1]
تخوس ،نیاربانب .[ ندش مرگ رد یدایز مهس یلیسف یاه
هناخلگ تارثا و نیمز رب یا
.دنراد نوزوا هیلا
هار ندرک ادیپ هب زاین ،لیلد نیمه هب و تسا شیاشفا لاح رد ناهج رد یژرنا فرصم زا هدافتاسا یاراب دایدج یااه
ًادودح .دراد دوجو دمآراک یژرنا عبانم 30
% نیای رد یژرانا فرصم زا 2]
، [
40
% ااکیرمآ رد 3]
و[
20 اات 40
% رد شاین
لاح رد یاهروشک نامتخاس لماش هعسوت
یم اه شیپ و دوش یم ینیب
رد دوش 20 اات هدانیآ لااس 34
% شیاشافا داصرد
دبای 4،5]
دودح هک تسا هدز نیمخت سیراپ رد دیربت یللملا نیب هسسوم .[
15
% رد هداش دایلوت یکیرتکلا یژرنا لک زا
عوبطم هیوهت یارب ناهج رسارس یم فرصم دیربت یاهدنیآرف و
دوش 6]
اتاسبات لواط رد ،نایا رب هولاع .[
هاب هاجوت ااب ن
نامز رد ًاصوصخم قرب فرصم ،عوبطم هیوهت و دیربت تاشیهجت زا هدافتسا ندش رتشیب اه
ی شیاشافا لااح رد شاین کایپ
یروانف نتفای هنیمز رد یهجوت لباا تایییحت لیلد نیمه هب .تسا تاسا هدش ماجنا کاپ یژرنا دیلوت رد نیون یاه
هاک
یم کیرتکلاومرت ناوت شیهجت زا یکی ار اه
تسناد کاپ یژرنا دیلوت تهج یداهنشیپ تا 7]
تاشایهجت تخااس نیانچمه .[
کنخ یژرنا زا هدافتسا اب هدننک دیدجت یاه
هاب وابرم لئااسم یاراب یدایلک لح هار کی ،یدیشروخ یژرنا دننام ریذپ
.تسا تسیز طیحم و یژرنا شفا لاح رد هک تسا یناهج هلئسم کی رادیاپ و کاپ یژرنا عبانم یارب وجتسج هنیشه شیاشفا نآ لیلد و تسا شیا
یاه
تخوس اب طبترم نیمز ندش مرگ و یژرنا تسا یلیسف یاه
8] و 9 و 10 یروانف هلمج زا .[ ،فده نیا هب ندیسر یارب دوجوم یاه
لدبم هاگتسد نیا صاخ یگژیو اریز تسا شیاشفا لاح رد اهنآ زا هدافتسا هک دنتسه کیرتکلاومرت یژرنا یاه هک تسا نیا اه
یم هاگورین دننام یعبانم زا ار امرگ دنناوت هناخراک ،اه
هنایار ،یروتوم هیلین لیاسو ،اه دننک تفایرد ناسنا ندب یتح ای و اه
و هب
همادا رد .دننک لیدبت یکیرتکلا یژرنا کنخ تایلک دروم رد یحیضوت هب لصف نیا ی
هدننک ،اهنآ درکلمع هوحن ،کیرتکلاومرت یاه
ک و کیرتکلاومرت داوم متسیس یاهدربرا
یم هتخادرپ کیرتکلاومرت یاه .دوش
1 - 2 - لوژام هچخیرات کیرتکلا ومرت یاه
رثا فلاتخا مییتسم لیدبت کیرتکلاومرت امد
هب یکیرتکلا ژاتلو و
کیرتکلاومرت هاگتسد کی .تسا نآ سکعرب ای
هلیسو تسا یا هک
یم دیدپ ار یژاتلو ،شرس ود رد امد فلاتخا دوجو تروص رد دروآ
و ژاتلو نتفرگ تروص رد لبایم رد
د ود ر یم داجیا امد فلاتخا شرس یم ببس هدش لامعا یامد نایدارگ ،یمتا داعبا رد .دوش
لماح ات دوش رد راب یاه
ناشیامد رییغت ای ماسجا یامد هبساحم و هتیسیرتکلا دیلوت رد رثا نیا .دننک تکرح درس تمس هب مرگ تمس زا هدام .دراد دربراک هاگتسد ،دراد هدش لامعا ژاتلو شبطا اب یمییتسم ابترا ندش درس و ندش مرگ نوی لرتنک ،کیرتکلاومرت یاه
هدننک :تسا اشجم هدش هتخانش رثا هس لماش کیرتکلاومرت رثا .دنتسه امد رثوم رایسب یاه رثا
کبیس ، رثا و ریتلپ رثا
و یکیرتکلا هب یترارح یژرنا لیدبت کبیس رثا هک نوسمات .تسا نآ سوکعم ریتلپ رثا
[ 11 ]
لاس رد 1821
1کبیس [ 11 ] شیامزآ یام هتاسناد کایرتکلاومرت راثا نیلوا عااو رد هک داد ماجنا ار ییاه وا .دنواش
یم هک درک هدهاشم شلف ود لاصتا لحم نداد ترارح اب ناوت
ریغ سنج مه
، کای دراک دایلوت یاکیرتکلا لیاسناتپ .
1 Seebeck
هدیدپ نیلوا تسناوت عااو رد کبیس ار کیرتکلاومرت
، مک زورما هک یلکش نیمه اب شیب و ه
هتخانش یم دواش ، نایب .دنک
لکش رد (
1-1 ) هایلح کای لمااش هلیاسو نیا .تسا هدمآ هدیدپ نیا هدنهد ناشن هیلوا هاگتسد هنومن ود زا هک تسا
مه ریغ شلف شلف ود زا کبیس( .تسا هدش هتخاس سنج
لاصتا این زا یکی هک کبیاس ).دراک هدافتسا تومسیب و سم
داش هبریع فارحنا هجوتم ،دوب هتفرگ تسد رد ار شلف ود یم ناشن ار هایلح زا ناایرج روابع هک
همادا رد وا .داد
نینچمه و شلف لاصتا این راس ود یاامد فلاتاخا رادیم هب نایرج نیا هک دیسر هجیتن نیا هب دوخ تادهاشم عون
لوژام راک ساسا فشک نیا .تسین هتسباو شلف ود رد امد عیزوت یگنوگی هب یلو ،دراد یگتسب هتفر راک هب تاشلف یاه
.تسا یزورما ناوت دیلوت یکیرتکلاومرت
لکش 1 - 1 - کیرتلاومرت هدیدپ هدنهد ناشن هیلوا هاگتسد هنومن [
11 ]
ریتلپ دعب لاس هدشیس [2
11 ] ناشن هک درک رشتنم ار یبلاطم ،یوسنارف زاس تعاس یم
داد هدایدپ نیامود وا
شلف ود لاصتا لحم زا مییتسم ینایرج هک یتاو .تسا هدرک فشک ار کیرتکلاومرت سنج مه ریغ
یام روابع ، ،دانک
ای و ترارح ذج ،نایرج تهج هب هتسب یزاس دازآ
ترارح رثا زا یادج رثا نیا .دراد دوجو ترارح اب هاک تسا لوژ
یم دیلوت ترارح یداه میس کی زا هتیسیرتکلا نایرج روبع نوسمات .تاسا کایکفت لاباا لامااک و دواش
[3
11 ] هاک ،
هدیدپ هک تفایرد ،دش فورعم نیولک درال ماان ااب اداعب دراک شلاات و دنشاب هتشاد یطابترا دیاب ریتلپ و کبیس یاه
رت هاگدید زا ار ابترا نایا هاک هدیدپ دیاب هک تفایرد وا .دهد حرش کیرتکلاوم
رثا کنیا هک دشاب هتشاد دوجو رگید یاه
یم هدیمان نوسمات دادتما رد یاکیرتکلا ناایرج هاک یتاو ار نگمه یداه کی رد شیامرس و شیامرگ رثا نیا .دوش
یم رارارب امد نایدارگ یم نایب دوش
.دنک
لاس رد یاه 1909 و 1911 نتلآ ریک
1چ [ 11 ] کنخ روطنیمه و دلوم کیرتکلاومرت هدیدپ یروئت ینابم ار هدننک
یکیرتکلا تیاداه و کایرتکلاومرت بیراض هاک تاسا زااین یداوام هاب ،دربراک ود ره یارب هک داد ناشن یو .درک نایب هتاشاد )یافلاتا تراراح شهااک یاراب( نییاپ یترارح تیاده بیرض و )لوژ رثا شهاک یارب( لااب نیا تلع هب .دنشاب
هتساوخ هاگتسد تخاس ،داضتم ابیریت یاه اب ریتلپ و کبیس هدیدپ یاانبم رب هدننکدرس و دلوم کیرتکلاومرت یاه
شیپ و دنداش هتخاس لوبا لباا ینامدنار یام ینیب
عاونا اب یتح دنناوتب کیرتکلاومرت یاهدالوم هدانیآ رد هاک دواش
.دننک تباار کیرتکلاوتف
2 Peltier
3 Thomson
1Altenkirch
1 - 3 - کیرتکلاومرت داوم دایرولت توماسیب ژاایلآ یزورما کیرتکلاومرت یاهرلوک رد کیرتکلاومرت یاناسر همین داوم بلغا 𝐵𝑖2𝑇𝑒3
دنتاسه بالغا .
هدش لیکشت یراکشلف ردوپ هب راشف ای شلف ندرک رولبتم اب کیرتکلاومرت داوم شدواخ صااخ یایاشم یاراد تخاس شور ره . دنا
ه تحت هک ینامز اما تسا .دناسریم لوامعم داح زا شیب یدشر هب و هدرک دشر داوم نیا دنتسه تیاد
راب هولااع 𝐵𝑖2𝑇𝑒3
داوم : داننام تاسا دوجوم یرگید یکیرتکلاومرت ،PbTe
( و مویناامرژ ،نوکیلیاس Bi-Sb
) رد هاک دنتاسه ییااهژایلآ
تیعاوم یم هدرب راکب صاخ یاه دنوش
[ 11 ].
1 - 4 - کیرتکلاومرت یاهدربراک
یاهدربراک متسیس
هاوخ یدنب میسیت یلک هتسد ود هب شین کیرتکلاومرت یاه ن
دش د
؛ یژرانا دیلوت تیلباا هکنیا هب هجوت اب
دنراد امد فلاتخا زا ار هتیسیرتکلا
، یم هتفگ کیرتکلاومرت روتارنژ اهنآ هب تروص نیا رد ااب و سواکعم تروص هب نینچمه .دوش
مد فلاتخا داجیا تیلباا هتسیرتکلا یژرنا کمک ا
دنراد یم هدیمان کیرتکلاومرت رلوک تروص نیا رد هک .دنوش
ههد رد 1960 یم هدافتسا کیرتکلاومرت یاهدلوم زا ویدار رد نیی و یربیس هداتفا رود این رد داندرک
زا هلیاسو نایا رد.
لکش( تسا هداش هدافتسا درس عبنم ناونع هب یترارح های کی زا و مرگ عبنم ناونع هب یتفن غاری 1
- 2 .)
لکش 1 - 2 - یکیرتکلاومرت ویدار [
11 ]
هدافتسا یرطاب یعون تخاس یارب کیرتکلاومرت زا هتشذگ رد یام
و ساام سناج زا میاس یداداعت نآ رد هاک داش
سم لاصتا این و دندوب هتفر راک هب یرس تروص هب تومسیب -
و یراداهگن اامد کای رد و هتاشابنا اج کی رد تومسیب
رگید تمس بیترت نیمه هب توماسیب لاصتا این
- شاین سام هتاشابنا
و یم یرادهگن رگید ییامد رد .دندش
یرطاب نیا شکرم رد فتسا مرگ عبنم ناونع هب زاگ هلعش ای و عمش زا اه
یم هدا لکاش رد هاک روطنامه .دش (
1-3 ) شاین
یم هدهاشم هرپ زا شین ترارح عفد یارب دوش
.تسا هدش هدافتسا یعاعش یاه
لکش 1 - 3 - یکیرتکلاومرت یرطاب [
11 ]
لوژام متسیس رد کیرتکلاومرت یاه یم نیمات هاگتسد دوخ ار هاگتسد زا تمسا کی یارب مزلا ناوت هک ییاه
هاب شین دنک
یم راک
،زوسبوی قاجا یعون رد لاثم یارب .دنور یم هدافتسا نف کی زا رتهب قارتحا یارب
ار نف ناوت هجیتن رد دوش لوژاام
-
یرتکلاومرت یاه یام نیمات ک
هاک داننک یم شور نیا رد .تسا قاجا هلعش نامه اهنآ مرگ عبنم
هاب شین ندب یامرگ زا ناوت
هرهب مرگ عبنم ناونع شخپ ای و یچم تعاس یزادنا هار یارب یدیلوت ناوت زا و تفرگ
رد .درااک هدافتااسا یییاسوم هدننک
لااس 1998 مرت وکیاس ماان هاب یاچم تعاس نپاژ یوکیس تکرش کایرتکلاومرت دالوم هاک دراک هاضرع رازااب هاب ار کای
کلا فارطا طیحم و ندب یامد فلاتخا کمک هب نآ رد هتفر راک هب یام دایلوت هتیسیرت
لکش( دراک 1
- 4 .)
لکش 1 - 4 - کیمرتوکیس تعاس [
11 ]
.تاسا هداش طیحم هب هتفر رده یامرگ راشتنا شیاشفا ثعاب عیانص عیرس شرتسگ هااگورین
و یمیاشورتپ عیانااص ،ااه
هاگشیلااپ دوداح رد ییااهامد رد ار عیام و زاگ اه
450 شیاب و نیوالک رت
یام هایلخت طیاحم هاب اامد فلاتاخا نایا .داننک
یم کیرتکلاومرت یاهدالوم ااما ،تاسا نییااپ رایسب جیار ناوت دیلوت یاهدحاو رد هدافتسا یارب رداه یاامرگ نایا زا دنناوت
تفر یم زاگ واطخ یداتاک تظافح یارب لاثم یارب .دننک هدافتسا ه هنامااس زا هداش دیلوت قرب زا ناوت
کایرتکلاومرت یااه
هلول دوخ زا هداش جراخ یامرگ زا ،اجنیا رد( درک هدافتسا یم هدافتسا اه
.دوش )
یم دیشروخ شبات رثا رد فارطا طیحم و )کاخ( نیمز یامد فلاتخا اب عابنم کای دناوت
ی یاراب ناایاپ لوژام
یااه
( تسا مک هدش دیلوت ناوت هیرگا .دشاب کیرتکلاومرت 100
یم اما ،)تلو یلیم هاب لیاسو و اهرگسح یارب دناوت
هاتفر رااک
یسو هب لایتنا وطخ رد هل
هاگتسیا و هلول لکش( دشاب یفاک یسانشاوه یاه
1 - 5 .)
لکش 1 - 5 - طیحم و )کاخ( نیمز یامد فلاتخا زا هدافتسا کیرتکلاومرت روتارنژ و فارطا
[ 11 ]
رب هولاع لوژام
یام هدافتاسا ناوات دایلوت یاراب هاک هداش دای کیرتکلاومرت یاه ،)کیرتکلاومرت روتارنژ(دنواش
زا راگید یعوان لوژام
هدش هتخاس شین کیرتکلاومرت یاه کنخ( یترارح پمپ ناونع هب هک دنا
یم راک هب )هدننک و دنور
یم راک ریتلپ رثا ساسا راب .دننک
نیا رد هکنآ هب هجوت اب لوژام
یم ،ژاتلو تهج رییغت اب ،اه یم ،داد رییغت ار ییامرگ راش تهج تعرس هب ناوت
زا ناوت
ین اامد لراتنک یاراب ااهنآ .درک هدافتسا شا
کنخ دننام یتوافتم یاهدربراک کیرتکلاومرت یاهرلوک لاچخی ،نکدرس آ ،یکینورتکلا لیاسو یراک
لباا یاه
متاسیس و لامح (لکش رد کیرتکلاومرت یاهرلوک یاهدربراک زا یکیتامش .دنراد اوه هایوهت یااه
1-6 هک تسا هدمآ )
اب هک یتمسا یوررب کیرتکلاومرت لوژام نآ رد هرپ یفاضا یترارح لدبم کی و تسا هدش بصن دوش کنخ دی
رد راد
یم .تسا هتفرگ رارا مرگ تمسا یلااب لدبم یلااب رد عااو نف کی هلیسو هب یفاضا یاوه یرابجا شدرگ اب ناوت
هرپ یترارح یم نف و یترارح لدبم نینچمه .درک لماک ار متسیس راد
را دوش کنخ دیاب هک یتمسا رانک رد دنناوت را
کنخ یاهدربراک دروم رد لماک روط هب دعب لصف رد .دنریگب هدننک
تاعلاطم و تایییحت نینچمه و کیرتکلاومرت یاه
ماجنا هدش .دش دهاوخ هداد حیضوت اهنآ یور
لکش 1 - 6 - کیرتکلاومرت رلوک درکلمع زا یکیتامش [
11 ]
لوژام یاه لامااک نیارباانب ،دانرادن یکرحتم تمسا چیه کیرتکلاومرت یاب
رد و دنتاسه نااانیمطا لااباا و اداص
تیرومام ناکم رد و ییاضف یاه یام هدافتسا ییاه
ناکمم کایرتکلاوتف هدیدپ یارب دیشروخ یژرنا زا هدافتسا هک دنواش
یم هدافتسا یکیرتکلاومرت متسیس زا صاخ یعون زا ییاضف یاهدربراک رد .تسین شباات مراگ عبنم نآ رد هک دوش
یاااه
وایتکاویدار .تسا مواینوتولپ دیاسکا
ارنژ ناوت دیلوت متسیس نیا هب یپوتوشیا ویدار یکیرتکلاومرت روت
) 1
RTG یم (
رد ناوات دایلوت متاسیس نایا .دنیوگ
قفا تیرومام تسا هتفر راک هب نوتولپ هرایس هدودحم رد ون یاه
. کای دوداح دیاشروخ روان شباات تداش ناکم نیا رد
.تسا نیمز حطس رد شبات دصرد قفا تیرومام رد هدش هدافتساRTG
دوداح وان یاه 55
دوداح و دراد نزو مرگوالیک
8 / 7 موینوتولپ مرگولیک 238
موینوتولپ رمع همین(
87 تاسا لاس لکاش( تاسا هاتفر رااک هب نآ رد )
1 - 7 دالوم نایا .)
دودح 4400 یم دیلوت امرگ تاو دودح نآ یکیرتکلا یجورخ و دنک
300 اسا هاهد هس لوط رد .تسا تاو نایا زا هدافت
هدشن هثداح زورب ثعاب هاگچیه لیاسو نیا ،اضف هصرع رد ناوت دیلوت یاهدحاو ار ااهنآ یلااب نانیمطا تیلباا نیا هک دنا
یم ناشن .دهد
نتااشاد هااگن ناشور یاراب اهدالوم نایا زا اهرواشک زا یاضعب رد .دانراد شاین ینیمز دربراک اه RTG
سوناف یم هدافتسا ییایرد یاه اتب مان اب اهدلوم نیا زا صاخ یعون .دوش
- یواح ما 26
/ 0 دواب وایتکاویدار داواام مرگوالیک
هک 230 یم دیلوت امرگ تاو ا یجورخ و درک
دودح نآ یکیرتکل 10
تسا هدوب تاو [
12 ].
لکش 1 - 7 - هبRTG تیرومام رد هتفر راک قفا یاه
ون یاه 12] [
1 - 5 - متسیس بیاعم و ایازم یاه
یکیرتکلاومرت
شخب رد هدش هداد تاحیضوت هب هجوت اب یلک روط هب هاگتسد یایاشم لبا یاه
ریز تروص هب کیرتکلاومرت یاه تسا
:
لااب ًاتبسن نانیمطا تیلباا دایز رمع لوط ادص و رس و شاعترا ،تکرح نتشادن هار و بصن رد یریذپ فاطعنا و یدیلوت ناوت هب تبسن مک مرج یزادنا
تیساسح مک یاهامد فلاتخا هب لااب
یکیرتکلا عبانم زا هیذغت تیلباا .DC
نینچمه ود
متسیس یلصا بیع یم شین ار کیرتکلاومرت یاه
:درمش رب نینی ناوت
نییاپ یبسن نامدنار لااب هنیشه
1 Radioisotope thermoelectric generator
1 - 6 - یدیشروخ یژرنا دربراک یاه یژولونکت
هب لکروط یدیشروخ ناوت عون ود ی یاشروخ تراراح :دراد دوجو
یدیاشروخ کاییاتلووتف و ید .
یدیاشروخ تراراح
لماش متسیس یاه آ مرگ یگنااخ ناک ،
تاخپ شاپو [ 13 ] ، ادزدانگ [ آ یدیاشروخ ی 14
] ، خذ ای هر زااس یژرانا ی کامن
[ اذم 15 ] [یدیشروخ هیلین لیاسو ، 16
] تخوس دیلوت ، [
17 شکرمتم یدیاشروخ ناوت هاگورین و ] تاسا هداننک
. نیراخآ
زا هدافتسا اب دیشروخ وترپ ییامنگرشب و یزاس شکرمتم هدنریگربرد دروم آی
هن اه
ًلاومعم(
د ی ش اه و ایشب اه ی )یومهاس
تسا لماع لایس کی یور رب ،
لماع لایس نیا هب
سو ی هل زا اسبنا و ریخبت لمع هرپ
یاه روبع نیبروت یام
دانک یاامد و
لایس هدافتسا دروم هب
800 هجرد یتناس گ دار یم گرشب .دسر نیرت
تیشم هاگورین شکرمتم یاه یدیاشروخ هدننک
، لیدابت
هک تسا ترارح هب دیشروخ یژرنا یم
ناوت هب ار نآ شور
یاه درک هریخذ فلتخم ؛
لامع نایا ااما هرایخذ
یزااس یاراب
کییاتلووتف متسیس ناکما
ریذپ ن ی تس ؛ اریز یکیرتکلا یژرنا تیلباا یتخس هب
هریخذ یزاس دراد ؛ هتبلا یژولونکت یرتاب
اه
تشذگاب دوبهب لاح رد نامز
تسا .
لکش 1 - 8 - هراوحرط هخرچ ی هدننک زکرمتم هاگورین ک یدیشروخ
[ 17 ]
نیمخت هدز هدش ییاناوت یدیشروخ یژرنا هک تسا نیمأت
70 ناتسلگنا لزانم یفرصم مرگ آ زا دصرد .تساراد ار
یوج طیارش رگا هب
هنوگ یا هک دشاب یاهزور
شیب یباتفآ رت
،دشاب ییاناوت نیمأت یفرصم مرگ آ مامت هناخ
اه داهاوخ ار
تشاد . دیلوت تیفرظ هزورما آ
مرگ نک یاه ناهج رسارس رد یدیشروخ 435
[تسا یترارح تاواگیگ 18
] هاگورین . یااه
شکرمتم یدیشروخ هدننک 01
/ 5 تاواگیگ ار نیمز قرب زا
نیمأت یم دننک زا رتمک رادیم نیا هک 2
اارب زا داصرد ی
تاسا
ییاناوت دیشروخ یژرنا هک نیمأت
دراد ار نآ .
نیاب رد ماگشیپ ناونع هب ایناپسا یاهرواشک
اایند هانیمز رد هااگورین
یااه
شکرمتم یمهس یدیشروخ هدننک 5
- 2 تاواگیگ نآ لابند هب و دراد ار ی تلاایا ،
اب شین هدحتم 9
/ 1 تاواگیگ هلابند
ور ایناپسا
وسحم یم
[دوش 18 ].
لکش(
1 - 8 )
لنپ یدیشروخ کییاتلووتف یاه
ًامییتسم دیلوت ار قرب
یم دننک و یم ناوت یرابا یاواه رد مه و فاص یاوه رد مه دن
دنشاب دمآراک ،
شیب هدزاب فاص یاوه رد هک دنیره دنراد یرت
یکیرتکلا یژرنا . رثارب
لنپ یور رب دیشروخ یژرنا دروخرب
یدیشروخ هزورما هک(
ًلاومعم یس زا وکیل ندش دازآ ببس هک )تسا صلاخ ن نورتکلا
اه یم ،دوش دیلوت یام هاب اات .دواش
لنپ اهنت زورما ( صلاخ نوکیلیس سنج زا سرتسد رد )اهرفیو( یدیشروخ یاه
9999 / 99 )دصرد هتخااس هداش هاک دانا
و لااب دیلوت هنیشه نآ تخاس یارب یدایز یژرنا نینچمه
اه زاین دروم تسا
. ت نکت یور راب ریخا تایییح لانپ یژوالو
ااه
لنپ زا یدیدج فیط تخاس ببس دیارولوت مویمداک دننام یداوم لماش هک تسا هتشگ اه
، مویدایا سام ژایلآ ،
و مویلااگ
دنتسه تاکسورپ اریخا لنپ نیا زا یخرب .
یماس یراتخااس یاراد مویمدااک داننام یاخرب و کایوک یراتخاس لماش اه
دنتسه لنپ . لوط رد ینوکیلیس یاه 2
هب ریخا ههد یدایز دوب
هتفای دنا هدزاب و
ًابیریت 20 دنراد یدصرد ؛
ااب نیا رب هولاع
دیلوت مجح هب هجوت ،
تمیا مامت لنپ نیا هدش تشاد دهاوخ یرایسب شهاک اه
.
یسررب قبط لاس رد ریخا یاه
1990 رد کاییاتلووتف لانپ متاسیس هانومن کای تامیا ناملآ روشک رد تاشپ
مااب
کی هناخ دیلوت اب 100 - 10 تاوولیک دودح رد ناوت
14 راه راب وروای تاووالیک
لااس رد هاک هدواب ناوات 2016
نیانی
دودح رد یمتسیس 3
/ 1 تسا هدوب ناوت تاوولیک رب وروی .
دودح ینعی 90
شهاک دصرد ضرع رد تمیا
26 هتشاد لاس
[تسا 19 ] . داصتاا یناهج عمجم شراشگ قبط رب لنپ ،
رد هدافتسا بسانم هک یدیشروخ یاه تشپ
ماب اه رد راگا دنتسه
یراسارس هکباش هب لاصتا تروص رد دنشاب هتشاد هدنیآ رد ییلااب یدیلوت تیمک و تیفیک و دنوش بصن بسانم لحم یوس زا یصاصتخا هنارای نتفرگ رظن رد نودب اهروشک
رظن زا اب قرب دیلوت هنیشه هاگورین
یرابارب یلیاسف تخواس یااه
[درک دهاوخ 20
].
نپ دیلوت شیاشفا و دوبهب ل
تایامح و کاییاتلووتف یااه اهرواشک
تایامح نیانچمه و قراب دایلوت یاراب نآ
ااه زا
یروآون یاه دیدج هنیمز رد یژولونکت
یاه زا یاخرب هاک تسا هدش ثعاب قرب دیلوت اهرواشک
ناتاسلگنا داننام ،
نااملآ ،
ایلارتسا و ایناپسا هنارای
یا دنهد صاصتخا هزوح نیا نلااعف هب ار .
هلمجزا تیشم نپ یاه ل کییاتلووتف یاه یم
ناوت :درب مان ار ریز دراوم
لنپ نیا
لکش هب اه هعطا
یا هتخاس یم دنوش و یم یحطس ره رد دنناوت نآ هب رون هک
یم دبات دنوش بصن .
لنپ
رد کییاتلووتف یاه اجکره
زاین قرب هب هک یم
دشاب ، دنوش بصن .
تاسا ییطانم یارب یمهم یگژیو نیا
یسرتسد قرب هکبش هب هک دنرادن
.
هیوهت هب یدیدش زاین هک یریسمرگ یاهروشک یارب بلغا
نیمأت ،دنراد اوه ناوت
زاین دروم هب
لانپ هلیاسو -
درک دهاوخ فرطرب ار ناشزاین زا یدایز شخب کییاتلووتف یاه .
تیلباا کییاتلووتف متسیس زا یدیلوت قرب
هدافتسا ی هارامه نافلت ندراک ژرااش لماش یعیسو ،
ییاناشور
اب رباعم غاری یاه [تارباخم ،ید یا لا 21
] هراوهام ، یاه
ییاضف پمپ ، یاه [یدیشروخ 22
ار قرب هکبش و ]
دراد . کییاتلووتف
زا هدنوش شکرمتم یاه یسدع
یاه ای لاکیتپا هنیآ
یاه یور راب روان یزاس شکرمتم یارب دحم
لولس یاه هدافتسا لااب هدزاب اب اما کیوک یدیشروخ یم
اننک .د نایا بالغا متاسیس
ااه هاب متاسیس یااه
دنتسه لصتم شیامرس ؛
هدزاب امد شیاشفا اب اریز نآ
اه شهاک یم [دبای 23 ] .
متسیس یاه شیب کییاتلووتف هیحان هس رد رت
هدافتسا دروم رارا
یم دنریگ : تاشپ مااب یگنااخ تاشپ ، مااب و یتعناص
یدیشروخ هعرشم .
لاس رد 2013 متسیس یاه بصن هداش رد تاشپ ااب م ااه 60 لیکاشت ار ینااهج رازااب لاک زا داصرد
یم ؛دنداد هب ار دوخ یاج تعرس هب متسیس نیا هک تسا یلاح رد نیا هعرشم
یاه دنداد یدیشروخ هب ؛
یوحن هک لاس رد
2017 رد یدیشروخ هعرشم متسیس تلاایا
هدحتم عوامجم هاب تباسن ییلاااب بصن تیفرظ متاسیس
یااه و ینوکاسم
تسا هتشاد ار یتعنص .
ب شی (رت 99 )دصرد لولس یاه دنتاسه لاصتم قراب یرسارس هکبش هب اپورا یدیشروخ ؛
رد نایا
هک تسا یلاح متسیس
یاه هکبش زا لصفنم ،
شیب ایلارتسا روشک رد رت ،
یبوانج یااکیرمآ ،
یبوانج هراک و ااییرفآ دروام
هدافتسا [تسا 23 ] لنپ . ینوکسم یاه لکش(
1 - 9 ) دودح رد یتیفرظ 10
تاوولیک و دنراد ار
لنپ یتعنص یاه لکاش(
1 -
10 ) هب ار رادیم نیا شین 1
تاواگم شیاشفا یم هعرشم .دنهد یاه
هزااب رد یاتیفرظ یدیاشروخ 100
اات 500 تاوااگم ار
؛دنراد یتح یم ناوت هب ار رادیم نیا دن 1
تاواگیگ دنهد شیاشفا شین
؛ رد یتح مرگ
نیرت داننک رااک شین نیمز هرک قطانم .
لاس رد 2015 هاگورین 550 ( اینرفیلاک یتاواگم )زاپوت یدیشروخ هعرشم
گرشب نیرت وسحم ناهج هژورپ یم
.داش کای
دعب لاس هعرشم ، ( اینرفیلاک رگید گرشب ی هعرشم
579 هلابند هب )هراتس یتاواگم هژورپ
ی دانه یتاموک یدیشروخ هاگورین
لاس رد 2016 دش هتخاس .
لاس رد دنور نیا 2017
هاگورین اب 850
یتاواگم ینیی [تفای همادا اه 24
] .
لکش 1 - 9 - یگناخ یدیشروخ کییاتلووتف متسیس بصن
هدش یور رب تشپ ماب کی هناخ نوکسم ی [ 24 ]
لکش 1 - 10 - یتعنص یدیشروخ کییاتلووتف متسیس بصن
هدش یور رب تشپ ماب هناخراک کی [
24 ]
لکش 1 - 11 - رزم فیلاک تلایا رد زاپوت یدیشروخ هع اکیرمآ اینر
[ 24 ]
کی هعرشم ی یدیشروخ لکش(
1 - 11 ) هاک یاتاشیهجت و یدیاشروخ تاعطا زا هکبش هب لصتم کییاتلووتف ًلاوامعم
لداعتم هدننک ( متسیس یاه )BOS
هدیمان1
یم ،دنوش لیکشت یم لدااعتم .دوش هداننک
یااه لمااش متاسیس ؛
تاشایهجت
و هیوهت لیدبت قرب هدننک هبDC
دنتسهAC
.
هدزاب لدم لنپ یتعنص یاه یاه
دودح رد کییاتلووتف 16
دایفم رامع لوط و تسا دصرد نآ
ااه 25 تاسا لااس ؛
هتبلا هدزاب یاه شین رتلااب تبث
[تسا هدش 25
] .
1 - 7 - ی تیفرظ هسیاقم تروص رگید اب کییاتلووتف متسیس ک
یژرنا یاه ریذپدیدجت یاه
نونکات یژرنا یاه ریذپدیدجت دودح
کی مراهی لک زا یژرنا یاه ار ناهج یدیلوت نیمأات
یام داننک و هااگورین یااه
قرب یبآ هریخذ هبملت یا زا یداب و یژرنا
یاه ریذپدیدجت هنیمز نیا رد قفوم
هدوب لانپ دایز تفرشیپ اب دنیره .دنا یااه
یژولونکت و یدیشروخ یرتاب
لنپ ،اه دنتسه هلصاف نیا ندرک رپ لاح رد یدیشروخ یاه .
لودج رد (
1-1 ) دیلوت ناشیم
لاس رد یژرنا 2016
ناشن هداد هدش تسا .
لودج 1 - 1 - م عبانم مهس نازیم لاس یژرنا دیلوت رد فلتخ
2016 [ 26 ]
یژرنا عون دصرد
ریذپان دیدجت عبانم 5
/ 75
قرب یبآ 6
/ 16
یداب 4
تسیز هدوت 2
یدیشروخ کییاتلووتف 5
/ 1
،دم و رشج نیمز
شکرمتم ،ییامرگ یدیشروخ هدننک
4 / 0
دیشروخ و داب یژرنا یارب بصن تیفرظ نامه
هنوگ راظتنا هک یم
دور زا ترواص یااه هداشدیلوت ی
یژرانا لوامعم
شیب رایسب تسا رت
. یناهج تیفرظ تروص
یاه فلتخم یژرنا یاه ریذپدیدجت لودج رد
( 1-2 ) ناشن هداد هدش تسا .
لودج هب یلیسف ریغ تخوس کی ندرک هفاضا تروص رد (
1-2 ) یم ناوت یژرنا می هتسه
یا رد هک میریگب رظن رد ار
لاس 2016 ییاهن تیفرظ هاگورین
یاه هتسه یا 391 تاواگیگ زا
449 تسا هدوب یتایلمع روتکآر .
لودج 1 - 2 - یناهج تیفرظ تروص
یاه فلتخم یژرنا یاه لاس رد ریذپدیدجت 2016
[ 26 ]
یژرنا عون ناوت
( تاواگیگ )
یتسیز یژرنا 112
یژرنا یدیشروخ کییاتلووتف 303
یداب یژرنا 487
قرب یبآ 1243
نیمز ییامرگ 5
/ 13
شکرمتم یدیشروخ هدننک 8
/ 4
دم و رشج 5
/ 0
1 Balance of System
1 - 8 - یدیشروخ یژرنا هدنیآ یژرنا عبانم نیب رد یدیشروخ یژرنا ریذپدیدجت
شیب دشر تعرس رگید تاسا هتشاد یرت
. لوداج ( 1-3 ) تایفرظ
یط رد کییاتلووتف متسیس عیرس دشر و کییاتلووتف و یداب یژرنا یناهج 10
ناشن ار ریخا لاس یم
.دهد یاط 5 لااس
لاس زا 2011 ات 2016 یدشر یداب یژرنا 2
تسا هتشاد یربارب ؛
یدشر یدیشروخ یژرنا اما 4
هدراک هبرجت ار یربارب
تسا ، رد شین نونکا دنور نیا هک تسا یلاح رد نیا تسا همادا
.
لودج 1 - 3 - رد یدیشروخ و یداب یژرنا تیفرظ هسیاقم 10
[ ریخا لاس 27
و 28 و 29 ]
لاس ناوت
( تاواگیگ )
داب
کییاتلووتف یدیشروخ
2006 74
7 / 6
2011 238
70
2016 487
303
ربماون رد تاعلاطم ساسا رب 2016
شیپ ینیب هدش لاس ات هک تسا 2050
یژرنا یاه ریذپدیدجت یکیلوردایه ریغ
زا شیب کی موس ار ایند یدیلوت قرب نیمأت
دننک ؛ زا گرشب شیاشفا کی ینعی 6
لاس دصرد 2014
تشاد دهاوخ ار دوخ .
لاس ات رگید نایب رد 2050
راظتنا یم دور دیشروخ و داب یژرنا زا هدافتسا 4
ات 5 شیاب ربارب عباانم راگید زا رات
نیمأات
[دشاب یژرنا 30
] . س رد لا 2008 سیکانسف ،
نآ رد هک دندرک رشتنم ار یباتک لبیوز و نوسیم نایب
هداش هاک تاسا 70
قرب زا دصرد تلاایا
هدحتم لاس ات اکیرمآ 2050
یژرنا کی ناونع هب دیشروخ یژرنا طسوت ریذاپدیدجت
نیمأات داهاوخ
[دش 31 و 32 ] . لاس رد 2011 سناژآ طسوت یشراشگ نیب
[ دش رشتنم یژرنا یللملا 33
هک ] شیپ ینیب یام دانک لااس اات
2060 نیمأت کی موس کییاتلووتف متسیس دننام یدیشروخ یژرنا یژولونکت طسوت ناهج یژرنا ،
آ مرگ یدیشروخ نک
و هاگورین شکرمتم یاه یدیشروخ هدننک
نیمأت دش دهاوخ تسایس رگا هتبلا ،
اگ ذ یرا تالود ااه یاامد شهااک تاهج رد
دشاب نیمز .
لکش 1 - 12 - ورپ ریوصت اکیرمآ اداون تلایا رد ینش هپت یدیشروخ هژ
[ 31 ]
ورشیپ ناونع هب نیی هنیمز رد
و بصن هار یزادنا هتخانش کییاتلووتف متسیس یم
دوش و ناملآ دننام ییاهروشک و
و نپاژ تلاایا هدحتم هلابند ور دنتسه روشک نیا ،
و صااخ ییاایفارغج تایعاوم ااب ناتاسلگنا هک تسا بلاج آ
یاواهو
یتیفرظ لدتعم 11
تاواگیگ بیصن ار ی [تسا هدرکدوخ
34 ] .
لودج 1 - 4 - کییاتلووتف تیفرظ [ فلتخم یاهروشک
34 ]
روشک یدیشروخ ناوت
)دصرد(
نیی 23
تلاایا هدحتم اکیرمآ 14
نپاژ 14
ناملآ 13
ایلاتیا 6
اهروشک هییب 30
لودج هب هاگن اب (
1-4 یم ) ناوت هاک دیاسر تیییح نیا هب یاهرواشک
یاگمه لاااب راظن زا
شاج دیاشروخ شباات
وسحم فیعض یاهروشک یم
،دنوش لاااب لیاسناتپ ااب قطاانم هاک تاسا یلااح رد نیا زا )هانایمرواخ و ااییرفآ لاثم(
هرهب یریگ دنتسه بیع دیشروخ یژرنا زا .
تسایس یاهروشک هعسوت
ی یدیاشروخ یژرانا رازاب یتایلام تیفاعم یارب هتفا
نیا تفرشیپ ثعاب عیراس شهاک و تسا هتشگ تعنص
هانیشه ااه و هعاسوت ثاعاب قراب یراسارس هکباش هاب لااصتا و
هب یریگراک نیا رد یدیشروخ یژرنا
اهروشک تسا هدش .
لاس رد هتبلا 2017
رمتم یدیشروخ هاگورین نیلوا تخاس راک یبد رهش رد یبرع هدحتم تاراما روشک هاب دوخ شک
ختملا دشار نب دمحم مان فرظ اب ار مود
تی 200 تسا هدومن زاغآ تاواگم .
هااگورین کای لمااش هژوراپ نیا 1
یتاوااگیگ
شکرمتم تسا قرب دیلوت یارب یدیشروخ هدننک .
کیژتارتاسا هامانرب تاهج رد هک ییاهن حرط نیمأات
75 لاک زا داصرد
یژرنا لاس ات روشک نیا زاین دروم 2050
[تسا 35 ] ، تایفرظ ااب کاییاتلووتف هااگورین کی لماش 5
تاوااگیگ لااس اات
2030 یم .دشاب
هیروف رد 2017
یدیشروخ هعرشم تخاس راک رغم روشک 160
تاواگم هاب تایفرظ شیاشافا تیلباا هک ار ی 580
تاواگم هب هدنیآ رد و دراد ار 15
تاواگیگ دیسر دهاوخ
، تسا هدومن زاغآ .
شیب هب هاگورین نیا یدیلوت قرب نیرت و ااپورا
[دش دهاوخ رداص ناتسبرع 36
] . رگید یاهروشک هیطنم
هلمجزا ااب یابرع هدحتم تاراما و رصم هراهب
یدانم تامادااا زا
هنایمرواخ یدیشروخ یتعنص نمجنا هب رغم روشک هتسویپ
دنا هعسوت و قییحت لاح رد و یدیاشروخ یژرانا هنیمز رد
[دنتسه 37 ] . نیرتدیدج تفرشیپ
هنیمز رد هب وبرم یدیشروخ یژرنا
هعرشم یاه وانش یدیشروخ ون ییفا هک تسا ر
هنیمز رد
لنپ دیون ار کییاتلووتف یاه یم
.دهد زا یکی گرشب نیرت هعرشم یاه نیی روشک رد ناهج روانش هتخااس
هداش هاک تاسا
یهاگورین 40
اب یتاواگم 160000
زا یریگوالج ثاعاب یژرانا نایا ندواب کاپ رب هولاع هک تسا هیایرد کی یور لنپ
هیایرد آ ریخبت یم
[دوش 38 و 39 ] .
2 - قیقحت هنیشیپ و ینابم
2 - 1 - رثا کیرتکلاومرت
ومرت رثا زا هدافتاسا دانیآرف ای ژاتلو فلاتخا هب امد نایدارگ لیدبت کیرتکلا یاکیرتکلا یژرانا
هاب یبایتاسد یاراب
دنراد یکیرتکلا تیاده هک فلتخم هدام ود نیب امد نایدارگ ،
تسا کیرتکلاومرت رثا . رد هدرتسگ لکش هب
لپوکومرت یااه
یارب هک ییامد هزادنا
یریگ هدافتسا دنتسه امد یم
.دوش داوام هعسوت اب هامین
ومرت راثا یدااه رد کایرتکلا
مراگ هداننک
ومرت و کیرتکلا هدننکدرس
کیرتکلاومرت ریثأت
تشاذگ . کبیاس راثا هاس رب لمتشم یکیرتکلاومرت رثا ،
نواسمات و رایتلپ
تسا .
2 - 1 - 1 - کبیس رثا هتفگ یرثا هب کبیس رثا یم
دوش لاتخا هک هدام ود نیب امد نایدارگ ف یرتکلا یداه
دواش ژااتلو دااجیا ثاعاب یاک .
هک ینامز همین
یداه اه لصتم مه هب یم
دنوش لیکاشت یرس لکش هب یکیرتکلا لکیس و یام
،دانهد تراراح یام
اناوت د
هب لیدبت یکیرتکلا یژرنا
دوش [ 40 ] . کبیس بیرض 𝛼 ،
فیرعت ریز لکش هب یم
دوش :
( 2 - 1 𝛼 = −∆𝑉 )
∆𝑇
𝑉 هک و ژاتلو تسا امد𝑇
. راب شراش هجیتن کبیس رثا ومرت داوم درس شخب هب مرگ شخب زا
تاسا کایرتکلا .
نایا
شیب ییامرگ یژرنا مرگ شخب رد شراش دراد دراس شاخب ااب هاسیایم رد یرات
لکاش(
2 - 1 ) . نوراتکلا زا رااب شرااش
( همین یاناسر عون ( هرفح تمس هب )n
همین یاناسر عون )p
تسا . هاب یکیرتکلا نادیم کی داجیا ثعاب راب شراش نایدارگ
هدنکارپ لکش یم
دوش یگدنکارپ نیا زا یریگولج ثعاب امد فلاتخا هک یم
.دوش راراارب ینامز هنازاوم یام
دواش هاک ود
یورین فلاخم مهاب هتخاناش کبیاس ژااتلو اب هک ییایمیشورتکلا لیسناتپ کی و دنشاب ربارب یام
،دواش اامد ناایدارگ زا
دوش لصاح .
2 - 1 - 2 - ریتلپ رثا تسا کبیس رثا سکع ریتلپ رثا .
روبع یداه )همین( یکیرتکلا هدام ود زا یکیرتکلا نایرج کی هک ینامز یام
،دانک
کی رس درس رگید رس و مرگ یم
.دوش ریتلپ بیرض ندش درس خرن هبπ
کی رس هتفگ مسج یم
دوش :زا تسا ترابع و
( 2 - 2 𝜋 = 𝑞𝐼 )
𝐼 هک و یکیرتکلا نایرج تسا شیامرس خرن𝑞
. رد تاداماج شیامراس رد رایتلپ رثا هدننکدراس
وامرت یااه یکیرتکلا
دراد تیمها .
لکش 2 - 1 - ود رد ژاتلو فلاتخا ثعاب ترارح فلاتخا هک ینامز کبیس رثا )فلا مرگرس
درس و یم ،دوش لباق هدهاشم تسا . رتیلپ رثا)ب
ندش درس ثعاب یکیرتکلا نایرج کی هک ینامز کی
رس ود رد رگید رس ندش مرگ و همین
یداه یم لباق ،دوش هدهاشم
تسا [ 40 ]
2 - 1 - 3 - نوسمات رثا
لاس رد 1851 امد فلاتخا هک یداه لخاد زا نایرج روبع هک تفایرد یسیلگنا دنمشناد نوسمات مایلیو راجنم دراد
نج اب بسانتم امرگ عفد ای ذج هب یم یداه لخاد نایرج تهج و یداه س
.دوش فایرعت رایز تروصب نوسمات بیرض
یم :دوش
( 2 - 3 𝜏 = 𝑞 )
𝐼∆𝑇
𝐼 هک ،یکیرتکلا نایرج و نوسمات یامرگ𝑞
.دنتسه کیرتکلاومرت تلااصتا یامد فلاتخا ∆𝑇
2 - 2 - متسیس کیرتکلاومرت
2 - 2 - 1 - نامتخاس کیرتکلاومرت متسیس
لوژام همین تاعطا تفج زا کیرتکلاومرت عون یداه
عون وp
راراا یکیماراس هحفاص ود ناایم رد هک هدش لیکشتn
هتفرگ ( .دنا لکش 2 - 2 لکش( .دنتسه یرس یکیرتکلا رظن زا و یزاوم مه اب ییامرگ رظن زا تاعطا نیا ) 2
- 3 )
رتیلپ رثا
ششششس
رثا کبیس
ششششس
فلا(
شششس ز
ب(
شششس ز
لکش 2 - 2 - متسیس نامتخاس زا یکیتامش کیرتکلاومرت
[ 41 ]
لکش 2 - 3 - تلااصتا یکیرتکلا جوز یترارح و
لوژام کی ردTEC [
41 ]
.تسا متسیس هب هدش لصتم یجراخ تاعطا و هدنهد لاصتا یسم تاحفص نیب یکیرتکلا قیاع ،یکیمارس هحفص نیا یلاح رد تسا
میحل زا تااعطا راتهب لااصتا یاراب یلومعم تلااح رد .دنتسه امرگ یداه تاحفص نیا هک یراک
یم هدافتسا هنومن رد .دوش
رمع ندراب لااب نینچمه و نانیمطا تیلباا شیاشفا یارب رتهب تیفیک اب یاه لوژام
یاج هب ،
میس میس زا یلومعم یاه هدافتسا زوسن شکور یاراد و صاخ سنج اب یاه
یم دوش .
2 - 2 - 2 - کیرتکلاومرت متسیس درکلمع یگنوگچ کی رد ماجنا لباا دنیآرف ات ود دش هتفگ هک روطنامه لوژام
هب ژاتلو فلاتخا کی هک ینامز .دوب دهاوخ کیرتکلاومرت
یم داجیا شین امد فلاتخا نآ رس ود نیب هتیسیرتکلا نایرج داجیا اب دوش لامعا نآ رسود مود دنیآرف و دوش
نیا سکعرب
هوحن همادا رد .دش دهاوخ داجیا نآ رد ژاتلو فلاتخا کی هجیتن رد نآ رس ود نیب امد فلاتخا داجیا اب هک دوب دهاوخ فرگ ماجنا کیرتکلاومرت رد دنیآرف ود نیا نت
.دش دهاوخ هداد حیضوت اه همین نامتخاس ادتبا
یداه لوژام کی
درک میهاوخ رورم راصتخا هب ار کیرتکلاومرت .
عون یداه همین متا زا یدادعت نداد ذوفن اب هکn
هورگ زا یرصانع اضعب و( رفسف دننام یبوانت لودج مجنپ هورگ یاه
Title and Author: Case study on the cooling of building using thermoelectric cooler with solar energy resources
Supervisor: B. M Ziapour
Graduation date: 15 July 2019 Number of pages: 84
Abstract
Research Aim: The use of superior technologies in reducing fossil fuel consumption in buildings and preventing an increase in the rate of global warming and environmental hazards, is the main objective of this study. In this study, the solar cooling system is converted to electrical energy by using photovoltaic solar panel and then thermoelectric equipment is used to produce refrigeration.
Research method: The cooling energy required of a conex was analyzed by thermoelectric coolers which powered by solar energy sources. The results of this study were considered in the design and computation of a system consisting of thermoelectric cooler, photovoltaic panel and a conex that is self- sufficient in terms of cooling energy. In order to determine the maximum thermoelectric cooler performance, two methods were used: 1) maximum cooling power and 2) maximum coefficient of performance (COP) to determine the conditions for optimizing the operation of TECs. Also, for thermoelectric coolers to analyze the cooling power, two modes a) the mode of connection to the power supply and b) electrical arrangement of thermoelectric coolers were considered. To connect the TECs to the power supply, two methods are used: 1) direct connection to the PV, and 2) the connection to the battery and the controller. Three optimization models were also selected for optimum cooling power and the number of suitable electrical arrangement: A) 8 × 2, B) 7 × 3, C) 8 × 4 was chosen.
Findings: In the calculations done for maximum cooling power method, the cooling power and coefficient of performance, were 58.41W and 0.44056, respectively. For maximum coefficient of performance method, the cooling power and coefficient of performance were 15.5W and 1.64, respectively. The highest amount of cooling power was obtained among the three proposed electrical arrangement belonged to the 8 × 2 arrangement in both the panel and battery connection. Also, the highest amount of coefficient of performance among the three proposed electrical arrangement belonged to the 8 × 4 arrangement in both the panel and battery connection. In order to get the best thermoelectric performance of the coolers in both the maximum cooling power and the maximum coefficient of performance at the same time, by choosing the 7 × 3 arrangement, it can approach to the cooling peak load and have a high coefficient of performance. It will also be economically feasible at the same time. Cooling power and monthly cooling energy for 21 thermoelectric cooler in a 7×3 electrical arrangements in the case of battery connection will be about 816.28 watts and 328.98 kWh, respectively.
Conclusion: By designing and operating a thermoelectric cooler system which powered by solar energy, it can be overcome by cooling energy and have a building that is self-sufficient in terms of cooling energy.
Keywords: Thermoelectric cooler, Photovoltaic panel, Conex, Cooling power, Solar energy, Coefficient of performance
University of Mohaghegh Ardabili Faculty of Engineering
Department of Mechanical Engineering
Thesis submitted in partial fulfillment for the degree of M.Sc. in Mechanical Engineering-Energy conversion
Case study on the cooling of building using thermoelectric cooler with solar energy resources
By:
Ehsan Mokhtari zaer
Supervisor:
Behrouz M. Ziapour
Advisor:
Ali Mohammadnia
July 2019