2024 Forfatter: Beatrice Philips | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 05:53
Termiske kraftverk er anerkjent i verden som det billigste alternativet for å generere energi. Men det er et alternativ til denne metoden, som er miljøvennlig - termoelektriske generatorer (TEG).
Hva det er?
En termoelektrisk generator er en enhet hvis oppgave er å konvertere termisk energi til elektrisitet ved å bruke et system av termiske elementer.
Konseptet med "termisk" energi i denne sammenhengen tolkes ikke helt riktig, siden varme bare betyr en metode for å konvertere denne energien.
TEG er et termoelektrisk fenomen som først ble illustrert av den tyske fysikeren Thomas Seebeck på 20 -tallet av 1800 -tallet . Resultatet av Seebecks forskning tolkes som elektrisk motstand i en krets av to forskjellige materialer, men hele prosessen fortsetter bare avhengig av temperaturen.
Enhet og driftsprinsipp
Driftsprinsippet til en termoelektrisk generator, eller, som det også kalles, en varmepumpe, er basert på omdannelse av varmeenergi til elektrisk energi ved bruk av termiske elementer i halvledere, som er parallellkoblet eller i serie.
I løpet av forskningen ble en helt ny Peltier -effekt skapt av en tysk forsker , som indikerer at helt forskjellige materialer i halvledere under lodding gjør det mulig å oppdage forskjellen i temperaturer mellom sidepunktene.
Men hvordan forstår du hvordan dette systemet fungerer? Alt er ganske enkelt, et slikt konsept er basert på en bestemt algoritme: når et av elementene er avkjølt, og det andre blir oppvarmet, får vi energien til strøm og spenning. Hovedtrekket som skiller denne metoden fra resten er at alle slags varmekilder kan brukes her ., inkludert en nylig slått komfyr, lampe, brann eller til og med en kopp med bare skjenket te. Vel, kjøleelementet er oftest luft eller vanlig vann.
Hvordan fungerer disse termiske generatorene? De består av spesielle termiske batterier, som er laget av ledermaterialer, og varmevekslere med forskjellige temperaturer i termopilkryssene.
Det elektriske kretsdiagrammet ser slik ut: termoelementer av halvledere, rektangulære ben med konduktivitet av n- og p-type, tilkoblede plater med kalde og varme legeringer, samt høy belastning.
Blant de positive aspektene ved den termoelektriske modulen er muligheten for å bruke absolutt under alle forhold notert ., inkludert fotturer, og dessuten enkel transport. Dessuten er det ingen bevegelige deler i dem, som har en tendens til å bli utslitt raskt.
Og ulempene inkluderer langt fra lave kostnader, lav effektivitet (ca. 2-3%), samt viktigheten av en annen kilde som vil gi et rasjonelt temperaturfall.
Det er verdt å merke seg at forskere jobber aktivt med utsiktene for å forbedre og eliminere alle feil ved å skaffe energi på denne måten … Eksperimenter og forskning pågår for å utvikle de mest effektive termiske batteriene som vil bidra til å øke effektiviteten.
Imidlertid er det ganske vanskelig å bestemme optimaliteten til disse alternativene, siden de utelukkende er basert på praktiske indikatorer, uten å ha et teoretisk grunnlag.
Med tanke på alle manglene, nemlig mangelen på materialer for termoplegeringer, er det ganske vanskelig å snakke om et gjennombrudd i nær fremtid.
Det er en teori om at fysikere på dette stadiet vil bruke en teknologisk ny metode for å erstatte legeringer med mer effektive, separat med introduksjon av nanoteknologi . Videre er muligheten til å bruke ikke-tradisjonelle kilder mulig. Så ved University of California ble det utført et eksperiment der termiske batterier ble erstattet med et syntetisert kunstig molekyl, som fungerte som bindemiddel for gullmikroskopiske halvledere. I følge de utførte eksperimentene ble det klart at bare tiden vil vise effektiviteten av den nåværende forskningen.
Type oversikt
Avhengig av metodene for å generere elektrisitet, varmekilder og alle termoelektriske generatorer er av flere typer avhengig av hvilke typer strukturelle elementer som er involvert.
Brensel . Varme oppnås ved forbrenning av drivstoff, som er kull, naturgass og olje, samt varme oppnådd ved forbrenning av pyrotekniske grupper (brikker).
Atomiske termoelektriske generatorer , der kilden er varmen til en atomreaktor (uran-233, uran-235, plutonium-238, thorium), ofte er en termisk pumpe her det andre og tredje stadiet av konvertering.
Solar generatorer generere varme fra solkommunikatorer som er kjent for oss i hverdagen (speil, linser, varmeledninger).
Resirkuleringsanlegg genererer varme fra alle slags kilder, noe som resulterer i frigjøring av spillvarme (eksos og røykgasser, etc.).
Radioisotop varme oppnås ved forfall og spaltning av isotoper, denne prosessen er preget av ukontrollering av selve splittelsen, og resultatet er elementernes halveringstid.
Gradient termoelektriske generatorer er basert på temperaturforskjellen uten forstyrrelser fra utsiden: mellom miljøet og forsøksstedet (spesialutstyrt utstyr, industrielle rørledninger, etc.) ved bruk av den opprinnelige startstrømmen. Den gitte typen termoelektrisk generator ble brukt med utnyttelse av den elektriske energien hentet fra Seebeck-effekten for konvertering til termisk energi i henhold til Joule-Lenz-loven.
applikasjoner
På grunn av deres lave effektivitet er termoelektriske generatorer mye brukt hvor det ikke er andre alternativer for energikilder, så vel som under prosesser med betydelig varmemangel.
Vedovner med elektrisk generator
Denne enheten er preget av tilstedeværelsen av en emaljert overflate, en kilde til elektrisitet, inkludert en varmeapparat. Kraften til en slik enhet kan være nok til å lade en mobil enhet eller andre enheter ved hjelp av sigarettenneruttaket for biler . Basert på parametrene kan det konkluderes med at generatoren er i stand til å fungere uten normale forhold, nemlig uten tilstedeværelse av gass, varmesystem og elektrisitet.
Industrielle termoelektriske generatorer
BioLite har presentert en ny modell for fotturer - en bærbar komfyr som ikke bare vil varme opp mat, men også lade mobilenheten din. Alt dette er mulig takket være den termoelektriske generatoren som er innebygd i denne enheten.
Denne enheten vil perfekt tjene deg på fotturer, fiske eller hvor som helst fjernt fra alle forhold i den moderne sivilisasjonen. Arbeidet til BioLite -generatoren er preget av forbrenning av drivstoff, som overføres sekvensielt langs veggene og genererer elektrisitet. Den resulterende elektrisiteten lar deg lade telefonen eller lyse LED -en.
Radioisotoper termoelektriske generatorer
I dem er energikilden varme, som dannes som et resultat av nedbrytning av mikroelementer. De trenger konstant tilførsel av drivstoff, så de har overlegenhet i forhold til andre generatorer . Imidlertid er deres betydelige ulempe at det under drift er nødvendig å overholde sikkerhetsregler, siden det er stråling fra ioniserte materialer.
Til tross for at lanseringen av slike generatorer kan være farlig, inkludert for miljøsituasjonen, er bruken av dem ganske vanlig. For eksempel, deres avhending er mulig ikke bare på jorden, men også i verdensrommet . Det er kjent at radioisotopgeneratorer brukes til å lade navigasjonssystemer, oftest på steder der det ikke er noen kommunikasjonssystemer.
Termiske sporstoffer
Termiske batterier fungerer som omformere, og deres design består av elektriske måleinstrumenter kalibrert i Celsius. Feilen i slike enheter er vanligvis lik 0,01 grader . Men det skal bemerkes at disse enhetene er designet for bruk i området fra minimumslinjen for absolutt null til 2000 grader Celsius.
Termiske kraftgeneratorer har nylig fått stor popularitet når de jobber på vanskelig tilgjengelige steder som er fullstendig blottet for kommunikasjonssystemer. Disse stedene inkluderer Space, hvor disse enhetene i økende grad brukes som alternative strømforsyninger ombord på romfartøyer.
I forbindelse med utviklingen av vitenskapelig og teknologisk fremgang, samt grundig forskning innen fysikk, blir bruk av termoelektriske generatorer i kjøretøyer for utvinning av varmeenergi populær for å behandle stoffer som utvinnes fra eksosanleggene til biler.
Anbefalt:
Avfuktere: Hvordan Velge Hus, Leilighet Og Garasje? Prinsippet For Drift Av Kanal Og Andre, Vurderingen Av Husholdningsmodeller. Hvordan Bruke Enheten?
Lufttørkere - hva er det? Hvordan velge riktig installasjon for et hus, leilighet og garasje? Hva er prinsippet for bruk av kanal, adsorpsjon og andre enheter? Vurdering av populære husholdningsmodeller. Hvordan bruke enheten?
Hydrauliske Presser (43 Bilder): Manuelle Modeller Med Trykkmåler Og Prinsippet For Driften, Andre Typer. Hva Er Det Og Hvordan Fungerer Pressen? Enheten Deres
Hydrauliske presser: manuelle modeller med manometer og prinsippet for driften, andre typer. Hva er det og hvordan fungerer pressen?
Auto-feed Skannere: En Oversikt Over Broking Av Tosidige Modeller For Dokumenter Og Andre, Prinsippet Om Bruk Og Enheten
Auto-feed skannere er de mest allsidige arbeidsverktøyene både hjemme og på kontoret. En oversikt over broaching tosidige modeller for dokumenter og andre, prinsippet om drift og enhet - i vår artikkel
Overløpsbassenger (17 Bilder): Enheten Og Prinsippet For Drift Av Overløpsbassenger, Deres Fordeler Og Ulemper
Overløpsbassenger og deres funksjoner. Enheten og prinsippet for drift av overløpsbassenger. Fordeler og ulemper med design. Hva er forskjellen mellom overløpskummer og skimmer? Hvilken er å foretrekke?
Sprøytepistoler Med En Tank: Enheten Til Sprøytepistoler Med En Nedre, øvre Og Sidetank, Noe Som Er Bedre, Prinsippet Om Drift, Engangstanker
Hvordan fungerer og fungerer sprøytepistoler med tank? Hva er forskjellen mellom enheten til sprøytepistoler med en nedre, øvre og sidetank? Hvilken er bedre å velge for å male biler eller fasader? Hvilke regler bør følges når du arbeider med sprøytepistol?
