ساعت های مچی دارای مدل های مختلفی هستند که هر کدام ویژگی های مختلف خود را دارند. ساعت ها با استفاده از منابع مختلف انرژی خود را تامین می کنند. برای مثال برخی از ساعت ها با استفاده از حرکات بدن انرژی خود را تامین می کنند و برخی دیگر از باتری به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند؛ اما مدل های نسبتا جدید ساعت مچی که انرژی آن از طریق گرمای بدن تامین می شود، ساعت های حرارتی هستند که جدید ترین نوع ساعت مچی با طراحی کلاسیک (Classic design) محسوب می شوند. در این مقاله درمورد این که ساعت حرارتی چیست و چگونه کار می کند توضیح خواهیم داد.
ساعت حرارتی چیست؟
به طور خلاصه باید گفت که ساعت های مچی حرارتی دارای یک صفحه گرما گیر هستند که در قسمت زیرین قاب پشتی قرار می گیرد و وظیفه آن همان طور که از نامش پیدا است، دریافت گرمای خارجی است. یک صفحه رسانش حرارتی دیگر نیز وجود دارد که گرمای جذب شده از طریق پین های انتقال حرارت را به یک عنصر ترموالکتریک تبدیل می کند تا امکان تبدیل گرمای تولید شده به الکتریسیته ساکن وجود داشته باشد.
ادعا ها درمورد ساعت های مچی حرارتی
ادعا های زیادی درمورد ساعت های مچی حرارتی وجود دارد. برخی از این ادعا ها عبارت اند از:
- تعادل
در پاسخ به این که ساعت حرارتی چیست و چگونه کار می کند باید گفت که در ساعت های حرارتی حداقل دو بسته پیشگیری کننده از هدایت حرارتی وجود دارد که هر کدام از مواد پلاستیکی و لاستیکی ساخته شده اند تا میزان انتقال حرارت به حداقل برسد. به همین دلیل بین صفحه گرماگیر و پشت کیس و قسمت پشتی کیس و وسیله هدایت حرارتی تعادل دما رخ می دهد.
ساعت های حرارتی که دارای پین های انتقال حرارت در سوراخ های ساعت هستند بسته بندی های پیشگیرانه حرارتی دارند که پشت بدنه قرار می گیرد و با وسایل ثابت مکانیکی مانند درزبندی یا پیچ و همچنین پیچ انتقال حرارت و وسیله هدایت حرارتی به آن ثابت می شود.
درباره این که ساعت حرارتی چیست و چه ادعا های دیگری درمورد آن ها وجود دارد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساعت های حرارتی دارای حداقل یک فنر رسانش حرارتی متشکل از یک عضو الاستیک فلزی هستند که روی وسیله هدایت حرارتی قرار گرفته است.
- ساعت های مچی حرارتی دارای تعداد زیادی سوراخ به جز در قسمت هایی که پین انتقال حرارتی قرار گرفته است دارد.
- ساعت های مچی حرارتی با انرژی حرارتی با استفاده از قسمت پایین قاب که به طور یکپارچه با بدنه کیس، وسایل ورودی حرارتی، وسایل هدایت حرارتی، بسته بندی های پیشگیری حرارت را دریافت می کنند و در تماس با قسمت های مولد الکتریسیته می گذارند.
- ساعت مچی که با انرژی حرارتی کار می کند دارای یک پین انتقال حرارت بزرگ در مرکز ساعت است.
- در مورد این که ساعت حرارتی چیست و نحوه عملکرد آن چگونه است باید گفت که ساعت های مچی حرارتی با انرژی گرما و ابزار متراکم کننده اشعه حرارتی متشکل از یک عضو متراکم کننده برای متراکم کردن نور مانند نور خورشید استفاده می کنند. یک سوراخ نیز این نور را انتقال می دهد تا به وسیله نور متراکم شده انرژی مورد نیاز ساعت تامین شود.
- عضو های متراکم ساعت های حرارتی معمولا از ترموپلاستیک مانند شیشه، اکریلیک یا پلی کربنات ساخته می شوند.
- عضو انتقال نور ساعت حرارتی با استفاده از رزین ترموپلاستیک مانند شیشه، اکریلیک یا پلی کربنات ساخته می شود.
تاریخچه ساعت های حرارتی
برای این که بهتر درک کنید ساعت حرارتی چیست باید از تاریخچه آن نیز اطلاع داشته باشید. تاریخچه ساعت های حرارتی به برند بولووا بر می گردد. این ساعت از فرآیند انتقال گرما برای تامین انرژی ساعت استفاده می کرد.
نحوه عملکرد ساعت بر اساس فرآیند تماس سیبک بود که در سال 1821 کشف شده بود. طبق این اصل اگر دو هادی مختلف به وصل شوند، هر کدام در معرض دمای متفاوتی قرار می گیرند، باعث تولید بار می شوند. برای توضیح این که ساعت حرارتی چیست و سابقه آن به چه سالی باز می گردد باید اشاره کنیم که اولین ساعت حرارتی دنیا یعنی ترماترون بود که از دو ورقه فلزی متفاوتی استفاده می کرد که یک به پشت کیس و دیگری به بالای کیس متصل می شد تا به عنوان یک ژنراتور ترموالکتریک عمل کند.
جمع بندی
ساعت ها دارای مدل های مختلفی هستند که هر کدام انرژی مورد نیاز خود را برای ادامه کار از روش های مختلفی به دست می آورند. یکی از جدید ترین مدل های ساعت، ساعت های حرارتی هستند که انرژی مورد نیاز خود را از طریق انتقال حرارت به دست می آورند. در این مقاله برای آشنایی بیشتر درمورد این که ساعت حرارتی چیست و چه ویژگی های دارد توضیح دادیم.
سوالات متداول
ساعت حرارتی چیست و چگونه دمای آن به تعادل می رسد؟
ساعت های مچی حرارتی دارای یک قاب پشتی هستند بدنه با آن با دمای هوای بیرون به تعادل می رسد. این قاب از یک ماده فلزی ساخته شده است و دارای یک عنصر ترموالکتریک برای تبدیل حرارتی اختلاف دما به انرژی الکتریکی است. وسیله ورودی متشکل از یک صفحه گرماگیر است که در قسمت زیرین قاب پشتی و یک پین انتقال حرارت قرار گرفته است. وسیله هدایت حرارتی ساعت متشکل از حداقل یک عضو فلزی است که با انتهای عنصر ترموالکتریک تماس دارد.
اولین ساعت حرارتی در چه سالی تولید شد؟
اولین ساعت حرارتی به نام ترماتورون در نمایشگاه ساعت (Clock exhibition) بازل در سال 1980 به نمایش گذاشت.
از چه متریالی در ساخت ساعت حرارتی استفاده می کند؟
درمورد این که ساعت مچی حرارتی چیست باید اشاره کرد این مدل از ساعت مچی ها دارای موادی مانند پلاستیک یا لاستیک و دیگر مواد با رسانایی پایین حرارتی هستند که بین صفحه گرماگیر و پشت کیس و بین پشت کیس و صفحه هدایت حرارتی قرار می گیرند.
آیا اولین ساعت حرارتی موفق عمل کرد؟
ساعت ترماترون چندان موفق نبود؛ اما تاثیر بسیاری در ساخت ساعت های حرارتی نسل بعد گذاشت. البته این اشتباه منجر به قربانی شدن برند بولووا نیز شد. بولووا با وجود اطلاع از تمامی مشکلات ساعت ترماترون آن را به بازار عرضه کرد و ضربه زیادی به اعتبار برند خود وارد کرد و بعد از مدتی تولید آن کاملا متوقف شد.
