پیشگامان تاسیسات : سرد سازى ترموالکتریک : این نوع سیستم براى جابجایى گرما از یک ناحیه به دیگر نواحى با بکارگیرى انرژى الکتریکى مورد استفاده قرار مى گیرد. انرژى الکتریکى، نسبت به دستگاه سردساز، بعنوان یک حامل انجام وظیفه مى نماید. کاربرد اساسى این سیستم ها در یخچال هاى قابل حمل، آب سرد کن ها، خنک سازى دستگاه علمى مورد استفاده در اکتشافات فضایى و در هواپیما مى باشد. مزیت مهم این سیستم این است که داراى بخش هاى متحرك نمى باشند. بنابراین این سیستم بصورت فشرده ، بیصدا و نیاز به سرویس اندك دارد.کولرهاى ترموالکتریک بصورت تجهیزات حالت جامدى مى باشند و در مواردى بکار گرفته مى شوند که تثبیت دما ، چرخه دما یا خنک سازى پایین تر از دماى محیط مورد نیاز مى باشد. محصولات متنوعى از قبیل دوربین هاى شارژ همزمان ، لامپ دو قطبى لیزرى ، ریز پردازنده ها ، آنالیزور خون و کولرهاى قابل حمل مخصوص پیک نیک از کولرهاى ترموالکتریکى استفاده مى کنند. ترموالکتریک ها مبنى بر پدیده پلیته مى باشند که در سال 1834 میلادى کشف گردید که بدین وسیله جریان DC در میان دو مواد غیر همسان بکار گرفته مى شوند که منجر به یک دماى تفاضلى مى گردد.پدیده پلیته بعنوان یکى از سه پدیده ترموالکتریک محسوب مى گردد و دوتاى بعدى بعنوان پدیده سیبک و پدیده تامسون شناخته مى شوند و درحالیکه این دو پدیده بر روى یک رساناى واحد عمل مى نمایند و پدیده پلیته بعنوان یک پدیده پیوندگاه ویژه قلمداد مى گرد.مدول ترموالکتریک ویژه با بکارگیرى دو ویفر سفالى باریک و با یک سرى از مواد نیمه رساناى تلورید بیسموت آب بند P و N که در میان آن جا داده شده ساخته شده اند.مواد سفالى بر روى هر دو طرف ترموالکتریک و عایق ضرورى الکتریکى به سختى اضافه مى گردد.
متریال نوع N داراى الکترون هاى مازاد مى باشند در حالیکه متریال نوع P داراى کمبود الکترون مى باشند. یک P و یک N سازنده یک جفت مى باشند.جفت هاى ترموالکتریک در ردیف هاى الکتریکى قرار مى گیرند و از لحاظ گرمایى در حالت موازى مى باشند. یک مدول ترموالکتریک مى تواند یک تا چند صد کوپل داشته باشد.به محض اینکه الکترونها از مواد نوع P به مواد نوع N بواسطه یک رابط نقل مکان کنند الکترونها به یک حالت انرژى بالاتر جهش مى کنند و انرژى گرمایى را جذب مى کنند ( سمت سرد). با تداوم در سرتاسر شبکه مواد الکترونها بواسطه یک رابط الکتریکى از مواد نوع N به مواد نوع P عبور مى نمایند و به یک حالت انرژى پایین تر سقوط مى کنند و انرژى را بعنوان گرما به سمت یکر آزاد مى کنند.( سمت گرم). ترمواکتریک ها را مى توان هم براى گرما و خنکى بکار گرفت که به مسیر جریان بستگى دارد.

در یک برنامه کاربردى که به هر دو مورد گرمایش و خنکى نیاز مى باشد بایستى طراحى صورت گرفته بر روى حالت خنکى تمرکز نماید.بکارگیرى یک ترموالکتریک در یک حالت گرمایشى بسیار کارامد مى باشد زیرا تمام گرمایش داخلى ( گرماى جولین ) و بار ناشى از سمت سرد به طرف سمت گرم پمپ مى شود و این نیروى مورد نیاز براى بدست آوردن گرمایش مطلوب را کاهش مى دهد.

سرد سازى ترمواکوستیک

گارت و هافلر ( 1992 ) متذکر شدند که دو حادثه اخیر مسبب یک عصر جدید در سرد سازى قبل از آغاز قرن 21 مى باشند. از همه مهم تر توافق بین الملى ( امضا پروتکل مونترال ) بر روى تولید و مصرف کلروفلوروکربن ها بود که در آن زمان تشخیص داده شد که مصرف آن منجر به کاهش استراتوسفریک لایه اوزن مى گردد. دومین رویداد شامل کشف ابر رساناها با دماى بالا و توسعه مدارهاى الکترونیک با سرعت بالا و چگالى عالى بود که نیاز به خنک سازى فعال داشت و بنابراین منجر به دستیابى به خنک سازى یا خنک سازى ترمواکو ستیک گردید که در ابتدا توسط وتلى ات ال در آگوست 1983 کشف گردید. سادگى سخت افزارى که در ماشین هاى ترمواکوستیک بکار رفته بعنوان بهترین مزیت است که شایسته تقدیر دارد و بوسیله آزمایش یک نمونه واقعى مى توان به آن پى برد. در اواسط 1990 میلادى گرت وهمکلاسى هاى او در دانشکده دکترى ناوال کالیفرینا دو یخچال ترمواکوستیک براى سفینه فضایى توسعه دادند،که اولى براى خنک سازى اجزا الکتریکى و دومى تمایل به این بود تا براى جایگزینى واحد فریزر یخچال بود که براى نگهدارى از نمونه هاى خون و ادرار فضانوردان ناشى از آزمایشات زیست محیطى گرفته مى شد.( کارت و بک هوس 2000 ) سرد سازى ترمواکوستیک بعنوان یک تکنولوژى جدید محسوب مى گردد که خنک سازى بدون نیاز به دستگاه هاى سرد کننده انجام مى پذیرد. مکانیزم پایه بسیار ساده و کارامد مى باشد. یک بلندگو در یک لوله توخالى که پر از گاز معمولى مى باشد صدا تولید مى کند. در حقیقت سرد ساز ترمواکوستیک از امواج صداى چگالى عالى براى انتقال گرما بواسطه پدیده ترمواکوستیک بهره مى گیرد. ( مثلا انرژى صوتى ).ب نابراین سیال فعال درا ین سیستما ز روى صدا گاز را هدایت مى کند. خود فرایند هم از امواج صدا دائمى در یک حفره محصور براى تولید فشار مکانیکى و انبساط سیال فعال ( گاز در این مورد ) مورد نیاز براى چرخه خنک سازى بهره مى گیرد. این تکنیک داراى پتانسیل براى عملیات با راندمان بالا بدون نیاز براى مایعات خنک سازى یا اجزا در حال چرخش مکانیکى مى باشد. این فاکتور این مفهوم را تابع براى کوچک سازى به ابعاد براى مدیریت گرمایى اجزا الکترونیک مى نماید.
کنش متقابل میان اکوستیک ها و ترموالکتریک ها از زمان مشاجره میان نیوتون و لاپلاس شناخته شده بر روى اینکه آیا سرعت صدا بوسیله فشردگى هواى ادیابتیک یا همدمایى مشخص مى گردد. در حال حاضر راندمان یخچال هاى ترمواکوستیک 20 تا 30 درصد پایین تر از یخچال هاى تراکم بخار مى باشد. قسمتى از راندمان پایین بعلت تغییرناپذیرى ذاتى فرایند انتقال گرماى ترمواکوستیک مى باشد. اینچنین تغییر ناپذیرى ذاتى همچنین بعنوان سیماى مطلوب چرخه محسوب مى گردد، در حالیکه آنان را براى سادگى مکانیکى با تعداد محدود اجزاء متحرك شناخته مى شوند. یک بخش عمده از بازده کم یخچال هاى ترمواکوستیک کنونى بعلت نارسى تکنیکى مى باشد. با گذر زمان به سازى در مبدل هاى حرارتى و دیگر سیستم هاى جانبى باعث گردید تا شکاف کمتر گردد. این احتمال وجود دارد که راندمان در کاربردهاى متعدد تنها اصلاح گردد. بدین علت کهیخچالهاى ترمواکوستیک با کنترل نسبى مى باشند. یکى از آنان مى تواند به سادگى و مکررا ظرقیت سردسازى یخچال ترمواکوستیک را کنترل کند، بطوریکه انرژى خروجى آن مى تواند براى تغییر شرایط بارگیرى به درستى تنظیم گردد. این مى تواند نسبت به سرد کننده هاى متراکم بخار معمولى داراى راندمان عالى ترى باشد که داراى کمپرسورهاى ظرفیت پیستون دائمى مى باشند و بنابراین تنها داراى کنترل دوگانه ( روشن و خاموش) هستند. کنترل نسبى بعلت فراتاخت استارت در کمپرسورهاى متداول باعث کاهش بازده کم در مبدل هاى حرارتى مى گردد. درحالیکه چنین سیستمى مى تواند بر روى شکاف هاى دماى جزیى تر میان سیال سرد کن و بار حرارت عمل نماید.
تمرکز تحقیق آزمایشگاه ترمواکوستیک در ARL در دانشگاه ایالت پنسیلوانیا با همکارى آزمایشگاه تحقیق لس الموس شامل یک مطالعه بر روى انتقال گرماى رانده شده اکویستیکالى مى باشد. اهداف آنان شامل شناخت اصلاح شده از فرایندهاى ترمواکستیک اساسى مى باشد و ترویج یخچالهاى ترمواکستیک و موتورهاى گرمایى با چگالى قدرت اقزایش یافته، مدت دما و راندمان و تجارى کردن آن تجهیزات مى باشد. آزمایشگاه مهیا کننده شالوده براى حمایت از تحقیق بر روى فرایندهاى اساسى مورد نیاز براى شناخت این تکنولوژى سردسازى دوستدار طبیعت مى باشد. همچنین این امکانات از فراورى و ازمایش مورد نیاز براى تولید کامل، نمونه اولیه عملیاتى تمام عیار سیستمهاى خنک سازى براى کاربردهاى نظامى و تجارى از قبیل یخچال و فریزرهاى غذا و تهویه کنندهاى هوا حمایت مى کند. نمونه هاى اولیه آن بر روى شاتل فضایى تولید گردید و براى خنک سازى رادار بورد الکترونیکى یک کشتى جنگى نیروى دریایى آمریکا بکار گرفته شد. یخچال هاى ترمواکوستیک با نیروهاى خنک سازى با درجه بندى از کم وات به سرد کن با قابلیت خنک سازى مازاد به 10 کیلو وات عموما در حال کار کردن ویا در حال ساخته شدن مى باشند.