2024 Autorius: Beatrice Philips | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 05:49
Šiluminės elektrinės pasaulyje pripažintos pigiausiu energijos gamybos variantu. Tačiau yra ir alternatyva šiam aplinkai draugiškam metodui - termoelektriniai generatoriai (TEG).
Kas tai yra?
Termoelektrinis generatorius yra prietaisas, kurio užduotis yra paversti šiluminę energiją į elektros energiją naudojant šiluminių elementų sistemą.
„Šiluminės“energijos sąvoka šiame kontekste aiškinama ne visai teisingai, nes šiluma reiškia tik šios energijos konvertavimo būdą.
TEG yra termoelektrinis reiškinys, kurį pirmą kartą iliustravo vokiečių fizikas Thomas Seebeckas XX a . Seebecko tyrimo rezultatas aiškinamas kaip elektrinė varža dviejų skirtingų medžiagų grandinėje, tačiau visas procesas vyksta tik priklausomai nuo temperatūros.
Prietaisas ir veikimo principas
Termoelektrinio generatoriaus arba, kaip dar vadinama, šilumos siurblio veikimo principas grindžiamas šilumos energijos pavertimu elektros energija naudojant puslaidininkių šiluminius elementus, kurie yra sujungti lygiagrečiai arba nuosekliai.
Tyrimų metu vokiečių mokslininkas sukūrė visiškai naują Peltier efektą , o tai rodo, kad visiškai skirtingos puslaidininkių medžiagos litavimo metu leidžia aptikti temperatūrų skirtumą tarp jų šoninių taškų.
Bet kaip jūs suprantate, kaip ši sistema veikia? Viskas yra gana paprasta, tokia koncepcija yra pagrįsta tam tikru algoritmu: kai vienas iš elementų atšaldomas, o kitas pašildomas, tada gauname srovės ir įtampos energiją. Pagrindinis bruožas, išskiriantis šį metodą iš kitų, yra tas, kad čia galima naudoti visų rūšių šilumos šaltinius ., įskaitant neseniai išjungtą viryklę, lempą, ugnį ar net puodelį su tik užpilta arbata. Na, aušinimo elementas dažniausiai yra oras arba paprastas vanduo.
Kaip veikia šie šilumos generatoriai? Jie susideda iš specialių šiluminių baterijų, pagamintų iš laidininkų medžiagų, ir skirtingų temperatūrų šilumokaičių jungčių šilumokaičių.
Elektros grandinės schema atrodo taip: puslaidininkių termoporos, stačiakampės n ir p tipo laidumo kojelės, prijungtos šaltų ir karštų lydinių plokštės, taip pat didelė apkrova.
Tarp teigiamų termoelektrinio modulio aspektų pažymima galimybė naudoti absoliučiai bet kokiomis sąlygomis ., įskaitant žygius, be to, lengvas transportavimas. Be to, juose nėra judančių dalių, kurios linkusios greitai susidėvėti.
Ir trūkumai apima toli gražu ne mažą kainą, mažą efektyvumą (maždaug 2-3%), taip pat kito šaltinio, kuris užtikrins racionalų temperatūros kritimą, svarbą.
Reikėtų pažymėti, kad mokslininkai aktyviai kuria perspektyvas, kaip pagerinti ir pašalinti visas klaidas tokiu būdu gaunant energiją … Eksperimentai ir tyrimai vyksta siekiant sukurti efektyviausias šilumines baterijas, kurios padėtų padidinti efektyvumą.
Tačiau gana sunku nustatyti šių variantų optimalumą, nes jie grindžiami tik praktiniais rodikliais, neturint teorinio pagrindo.
Atsižvelgiant į visus trūkumus, būtent į medžiagų, skirtų termopolyiniams lydiniams, netinkamumą, gana sunku kalbėti apie proveržį artimiausioje ateityje.
Yra teorija, kad dabartiniame etape fizikai naudos technologiškai naują metodą, kaip pakeisti lydinius efektyvesniais, atskirai įvedant nanotechnologijas . Be to, galima naudoti netradicinius šaltinius. Taigi, Kalifornijos universitete buvo atliktas eksperimentas, kai terminės baterijos buvo pakeistos sintetine dirbtine molekule, kuri veikė kaip aukso mikroskopinių puslaidininkių rišiklis. Remiantis atliktais eksperimentais paaiškėjo, kad tik laikas parodys dabartinio tyrimo efektyvumą.
Tipo apžvalga
Priklausomai nuo elektros gamybos būdų, šilumos šaltinių ir visi termoelektriniai generatoriai yra kelių tipų, priklausomai nuo susijusių konstrukcinių elementų tipų.
Kuras . Šiluma gaunama deginant kurą, kuris yra anglis, gamtinės dujos ir nafta, taip pat šilumą, gaunamą deginant pirotechnines grupes (šaškes).
Atominiai termoelektriniai generatoriai , kurio šaltinis yra atominio reaktoriaus (urano-233, urano-235, plutonio-238, torio) šiluma, dažnai čia terminis siurblys yra antrasis ir trečiasis konversijos etapai.
Saulės generatoriai generuoti šilumą iš saulės komunikacijų, kurios mums žinomos kasdieniame gyvenime (veidrodžiai, lęšiai, šilumos vamzdžiai).
Perdirbimo įmonės gamina šilumą iš visų rūšių šaltinių, todėl išsiskiria atliekinė šiluma (išmetamosios ir išmetamosios dujos ir kt.).
Radioizotopas šiluma gaunama skiliant ir skaidant izotopus, šiam procesui būdingas paties skilimo nevaldomumas, o rezultatas-elementų pusinės eliminacijos laikas.
Gradiento termoelektriniai generatoriai yra pagrįsti temperatūros skirtumu be jokių išorinių trukdžių: tarp aplinkos ir eksperimento vietos (specialiai įrengta įranga, pramoniniai vamzdynai ir kt.), naudojant pradinę paleidimo srovę. Nurodytas termoelektrinių generatorių tipas buvo naudojamas panaudojant elektros energiją, gautą iš Seebecko efekto, paverčiant šilumine energija pagal Joule-Lenz įstatymą.
Programos
Dėl mažo efektyvumo plačiai naudojami termoelektriniai generatoriai ten, kur nėra kitų energijos šaltinių galimybių, taip pat procesų metu, kai labai trūksta šilumos.
Medinės krosnys su elektros generatoriumi
Šiam prietaisui būdingas emaliuotas paviršius, elektros šaltinis, įskaitant šildytuvą. Tokio prietaiso galios gali pakakti, kad būtų galima įkrauti mobilųjį įrenginį ar kitus įrenginius naudojant automobilių cigarečių degiklio lizdą . Remiantis parametrais, galima daryti išvadą, kad generatorius gali veikti be įprastų sąlygų, būtent be dujų, šildymo sistemos ir elektros.
Pramoniniai termoelektriniai generatoriai
„BioLite“pristatė naują žygiams skirtą modelį - nešiojamą viryklę, kuri ne tik pašildys maistą, bet ir įkraus jūsų mobilųjį įrenginį. Visa tai įmanoma dėl šiame įrenginyje įmontuoto termoelektrinio generatoriaus.
Šis prietaisas puikiai pasitarnaus jums žygiuose, žvejyboje ar bet kur toli nuo visų šiuolaikinės civilizacijos sąlygų.„BioLite“generatoriaus darbui būdingas kuro deginimas, kuris nuosekliai perduodamas išilgai sienų ir generuoja elektros energiją. Susidariusi elektra leis įkrauti telefoną arba apšviesti šviesos diodą.
Radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai
Juose energijos šaltinis yra šiluma, kuri susidaro suskaidžius mikroelementus. Jiems reikia nuolatinio degalų tiekimo, todėl jie yra pranašesni už kitus generatorius . Tačiau reikšmingas jų trūkumas yra tas, kad eksploatuojant būtina laikytis saugos taisyklių, nes yra jonizuotų medžiagų spinduliuotė.
Nepaisant to, kad tokių generatorių paleidimas gali būti pavojingas, taip pat ir aplinkos padėčiai, jų naudojimas yra gana dažnas. Pavyzdžiui, jų šalinimas galimas ne tik Žemėje, bet ir kosmose . Yra žinoma, kad radioizotopų generatoriai naudojami navigacijos sistemoms įkrauti, dažniausiai tose vietose, kur nėra ryšio sistemų.
Šiluminiai mikroelementai
Šiluminės baterijos veikia kaip keitikliai, o jų konstrukcija sudaryta iš Celsijaus kalibruotų elektrinių matavimo prietaisų. Tokių prietaisų paklaida paprastai prilyginama 0,01 laipsniui . Tačiau reikia pažymėti, kad šie prietaisai yra skirti naudoti intervale nuo minimalios absoliučios nulio iki 2000 laipsnių Celsijaus.
Šilumos energijos generatoriai pastaruoju metu įgijo didelį populiarumą dirbdami sunkiai pasiekiamose vietose, kuriose visiškai nėra ryšio sistemų. Šiose vietose yra „Space“, kur šie prietaisai vis dažniau naudojami kaip alternatyvūs maitinimo šaltiniai kosminėse transporto priemonėse.
Vystantis mokslo ir technologijų pažangai bei nuodugniems fizikos tyrimams, populiarėja termoelektrinių generatorių naudojimas transporto priemonėse šilumos energijai atgauti, siekiant apdoroti medžiagas, išgautas iš automobilių.
Rekomenduojamas:
Benzino Suvirinimo Generatoriai: Kaip Pasirinkti Benzininį Generatorių Inverteriui Suvirinti? Kiek Energijos Jums Reikia?
Kas yra benzino suvirinimo generatoriai? Kokios yra jų dizaino ypatybės? Koks yra geriausias dujų generatorius inverterio suvirinimo aparatui? Kiek universalūs yra generatoriai? Kaip juos teisingai naudoti? Kaip tinkamai prižiūrėti dujų generatorius? Kokios galios jums reikia?
Geriausi Benzino Generatoriai: Kurį Benzininį Generatorių Pasirinkti Savo Namams? Dujų Generatorių įvertinimas 2-3 KW Ir 5-6 KW, Kiti Modeliai
Geriausi benzino generatoriai pagal prekės ženklą. Kokį dujų generatorių pasirinkti namui ar garažui. Geriausių biudžetinės ir aukščiausios klasės modelių sąrašas. Į ką reikėtų atkreipti dėmesį perkant tokią įrangą
Viryklės Galia: Kokios Yra Elektrinės Kaitlentės Energijos Sąnaudos? Kiek Energijos Sunaudojama Per Darbo Valandą? Kaip Energijos Suvartojimas Priklauso Nuo Degiklių Skaičiaus?
Viryklės galia yra svarbus techninis prietaiso parametras. Kokios yra trijų degiklių elektrinės viryklės energijos sąnaudos? Į ką atkreipti dėmesį renkantis galingą modelį?
Orkaitės Galia: įmontuotų Elektrinių Orkaitių Energijos Klasės. Kokios Yra Energijos Sąnaudos Ir Prijungimo Galia? Kiek Energijos Orkaitė Sunaudoja Per Valandą?
Elektrinės orkaitės galia: kas tai yra ir kaip tai žinoti? Kaip išsirinkti reikiamos galios orkaitę? Patarimai, kaip sumažinti elektros energijos suvartojimą ir sutaupyti pinigų
Dulkių Siurbliai (71 Nuotrauka): Buitinių Ir Kitų Modelių Prietaisas, Veikimo Principas Ir Naudojimo Instrukcijos, Dulkių Siurblių Tipai. Priedų Pasirinkimas
Dulkių siurblio prietaiso savybės. Kaip jį išsirinkti namams? Koks yra įrenginio veikimo principas? Kas nurodyta buitinių ir kitų modelių dulkių siurblių naudojimo instrukcijoje? Kokie yra jų pagrindiniai tipai?
