اهمیت درک و شناخت رفتار نیمه هادی

اساس تکنولوژی گرمایش الکتریکی (Electrical Heat Tracing) خود تنظیم (Self-regulating) بر پایه نیمه‌هاد (Semi-Conductive)، که حدود بیش از ۴۵ سال قدمت حضور حرفه ای در صنعت، علی الخصوص OPG دنیا را دارد، بر پایه رفتار مولکول ها در بستر نیمه هادی(نیمه رسانا) را دارد .به بیانی (البته نه بر پایه علمی) در بین بهره برداران، به این سیستم هوشمند نیز اطلاق می شود.

همانطور که در تصویر بالا ملاحظه می فرمایید، دمای محل اتصال انتقال حرارت و بر پایه نگاه به خواص Superconductor ها میتوان در حد زیادی معادلات دمایی سیال را بصورت اتوماتیک بواسطه احساسات دمایی هر تکه کابل، به کنترل درآورد. کنترل و مهار این معادلات، محور به خدمت گرفتن این تلفات حرارتی در نیمه هادی ها، برای استفاده تنظیم اتوماتیک دما در سیال های خطوط تولید و انتقال نفت، گاز و پتروشیمی و … شده است.

برای تصویر آسان (مجدد تاکید بر پایه غیر علمی مثالها) بعنوان مثال میتوان به عمل خلاصی از حرارت تولیدی در نیمه هادی هایی از قبیل ترانزیستورها و … اشاره نمود که در آنجا باید با استفاده از سیستم heat sink compound  از شر این حرارت تولیدی (تلفات حرارتی) خلاص شد، لکن در این سیستم، خروجی مدنظر دقیقا همان حرارت مزاحم است که اینجا، حسب نیاز صنعت، بدل به مراحم شده، لذا ساختار مولکولی نیمه هادی بر پایه تولید حرارت کنترل شونده، پایه ریزی شده است.

نهایتاً ملاحظه میشود که در این سیستم، طراحی و مهندسی نقش اساسی و بسیار مهم در نیل به خروجی مدنظر واحد فرایند خط تولید صنایع OPG و … دارد. پس طراحی و مهندسی در دو مرحله بعنوان ابر قهرمان برافراشتن پرچم این تکنولوژی به ترتیب اهمیت ذیل نمایان میشوند:

• مهندسی مهار حرکات مولکول ها در شرایط مختلف دمایی در بستر نیمه هادی، منبعث از جانمایی و میزان ناخالصی های تزریقی در هر سانتیمتر طول که در خروجی متر طول در متغیر توان نمایان می شود. و این موضوع در واحدهای R&D سازندگان این تکنولوژی همواره در حال بررسی و ظهور محصولات جدید است.
• مهندسی و طراحی پروژه ها که شرایط دمای محیطی خطوط تولید هدف(نفت. گاز و پتروشیمی و …) در فصول مختلف و شرایط دمایی و انتقالی هر سیال داخل لوله، اتصالات، مخازن و … و جنس لوله و اتصالات، نوع عایق و … در محاسبه مطابق قانون ترمودینامیک تعیین کننده خواهند بود. فی الواقع طراح باید *رفتار هر متر طول کابل نیمه هادی* نوع مدنظر را بر اساس شرایط نیمه هادی تولیدی در هر خط تولید هدف نصب آن پیش بینی کند.

امیدوارم در توضیح کوتاه بالا اهمیت درک و شناخت رفتار نیمه هادی در کابلهای خودتنظیم گرمایش الکتریکی برای مهار آن در برآورده سازی نیاز صنعت را به اختصار شرح تلاش خواهد شد مطالب فوق در سلسله مقالات جامع تر در این گروه انتشار یابد، داده باشیم.