Elektrownie termiczne są rozpoznawane na świecie jako najtańsza opcja energetyczna. Ale istnieje alternatywa dla tej metody, która charakteryzuje się przyjaznością środowiskową – generatory termoelektryczne (TEG).
Co to jest?
Generator termoelektryczny jest urządzeniem, którego zadaniem jest przekształcenie energii cieplnej w energię elektryczną, stosując system elementu termicznego.
Koncepcja „termicznej” energii w tym kontekście nie jest naprawdę prawda, ponieważ ciepło oznacza tylko metodę obracania tej energii.
Teg jest zjawiskiem termoelektrycznym, który został po raz pierwszy zilustrowany przez niemieckiego fizyka Thomasa Zebecka w latach 20. XIX wieku. Wynik badań nad Seebek jest traktowany jako odporność elektryczna w łańcuchu dwóch różnych materiałów, ale cały proces wpływa tylko w zależności od temperatury.
Urządzenie i zasada działania
Zasada działania generatora termoelektrycznego lub, jak nazywana jest również, pompa ciepła opiera się na transformacji energii cieplnej do energii elektrycznej za pomocą elementów termicznych półprzewodników, które łączą się równolegle lub kolejno.
W trakcie badań niemieccy naukowcy stworzyli zupełnie nowy efekt Peltier, W którym wskazano, że absolutnie różne materiały półprzewodników podczas prowadzenia lutowania umożliwiają wykrycie różnicy między temperaturami między ich punktami bocznymi.
Ale jak zrozumieć, jak działa ten system? Cała prosta, taka koncepcja opiera się na określonym algorytmie: gdy jeden z elementów jest chłodzony, a drugi jest ogrzewany, a następnie otrzymujemy energię prądu i napięcia. Główną cechą, która przydziela się z reszty, jest ta metoda, jest to, że można użyć wszelkiego rodzaju źródła ciepła, Wśród których świeżo odłączony talerz, lampa, ogień lub nawet filiżanka z tylko herbatą poduszką. Cóż, element chłodzący jest najczęściej powietrzem lub zwykłą wodą.
Jak organizowane są te generatory termiczne? Składają się ze specjalnych baterii termicznych, które są wykonane z materiałów przewodników i wymiany termicznej odmiennych temperatur termobatarów spa.
Obwód obwodu elektrycznego jest następujące: Elementy termiczne półprzewodników, gałęzie prostokątnego kształtu typu N- i P, które należy przeprowadzać, podłączone płytki o zimnych i gorących stopach, a także wysokie obciążenie.
Wśród pozytywnych boków modułu termoelektrycznego zauważają zdolność do wykorzystania absolutnie we wszystkich warunkach, W tym w kampanii, a poza tym łatwość transportu. Ponadto nie ma ruchomych części, które mają szybko.
A wady obejmują daleko od niskich kosztów, niskiej wydajności (około 2-3%), a także znaczenie innego źródła, które zapewnią racjonalną różnicę w temperaturze.
Należy zauważyć że Naukowcy aktywnie pracują nad perspektywami poprawy i eliminowania wszystkich błędów w uzyskaniu energii w ten sposób. Eksperymenty i badania nad rozwojem najbardziej wydajnych baterii termicznych będą nadal poprawić znaczenie efektywności.
Jednak trudno jest określić optymalność tych opcji, ponieważ są one oparte wyłącznie w praktycznych wskaźnikach, bez posiadania teoretycznego uzasadnienia.
Biorąc pod uwagę wszystkie niedociągnięcia, a mianowicie niespójność materiałów do stopów uprzedzeń termicznych, trudno jest mówić o przełomie w najbliższej przyszłości.
Istnieje teoria, że na obecnych etapach fizycy zostaną wykorzystane technologicznie nową metodę zastępowania stopów do bardziej wydajnego, indywidualnie z wprowadzeniem nanotechnologii. Ponadto możliwe jest wariant stosowania nietradycyjnych źródeł. Tak więc na Uniwersytecie w Kalifornii przeprowadzono eksperyment, w którym baterie termiczne zostały zastąpione przez syntetyzowaną sztuczną cząsteczkę, która wykonywana jako materiał wiążący złotych mikroskopowych półprzewodników. Według eksperymentów stało się jasne, że skuteczność obecnych badań pokaże tylko czas.
Przegląd typu
W zależności od sposobów uzyskania energii elektrycznej, źródeł ciepła, a także Od odmian zaangażowanych elementów strukturalnych wszystkie generatory termoelektryczne znajdują się na kilku gatunkach.
Paliwo. Uzyskiwanie ciepła z spalania paliwa, który jest węglem, gazem ziemnym i oleju, a także ciepła otrzymywane przez spalanie grup pirotechnicznych (warcaby).
Atomowe generatory termoelektryczne, W którym źródłem jest ciepło reaktora atomowego (URAN-233, URAN-235, plutonium-238, tor), często jest tu pompa termiczna – drugi i trzeci poziom transformacji.
Generatory słoneczne Formularz ciepła z komunikatorów Słonecznych, którzy znani nam w życiu codziennym (lusterka, soczewki, rury termiczne).
Recykling generuje ciepło z wszelkiego rodzaju źródeł, co powoduje ciepło odpadowe (emisje i gazów wyrzutowych itp.).
Radioizotope Uzyskaj ciepło dzięki rozkładającym się i rozszczepiającym izotopom, proces ten charakteryzuje się niekontrolowaniem samego rozszczepienia, a wynikiem jest moment okresu półtrwania elementów.
Generatory termoelektryczne gradientu W oparciu o krople temperatury bez żadnych interwencji z zewnątrz: między środowiskiem a miejscem eksperymentu (specjalnie wyposażone w sprzęt, rurociąg przemysłowy i t. D.) Za pomocą oryginalnego prądu wyjściowego. Powyższy rodzaj generatora energii ciepła zastosowano z wykorzystaniem wynikowej energii elektrycznej z efektu Seebeck do transformacji do energii cieplnej zgodnie z prawem Joule-Lenza.
Szereg zastosowań
Ze względu na niską wydajność generatory termoelektryczne są szeroko stosowane Gdzie nie ma innych opcji dla źródeł energii, a także podczas procesów o znacznym braku ciepła.
Piece drewniane z generatorem elektrycznym
Urządzenie to charakteryzuje się obecnością emaliowanej powierzchni, źródła energii elektrycznej, w tym grzejnika. Moc takiego urządzenia może wystarczyć do ładowania urządzenia mobilnego lub innych urządzeń za pomocą gniazda zapalniczki papierosowej dla samochodów. W oparciu o parametry można stwierdzić, że generator jest w stanie pracować bez zwykłych warunków, a mianowicie, bez obecności gazu, systemu grzewczego i energii elektrycznej.
Generatory termoelektryczne produkcji przemysłowej
Biolit został zaprezentowany z nowym modelem turystycznym – przenośny piec, który nie tylko rozgrzeje żywność, ale także naładować urządzenie mobilne. Wszystko to jest możliwe dzięki generatorze termoelektrycznej wbudowanej w to urządzenie.
To urządzenie będzie dobre dla Ciebie w podgórzu, wędkowaniu lub w dowolnym miejscu od wszystkich warunków współczesnej cywilizacji. Działanie generatora biologicznego charakteryzuje się palącym paliwem, który jest przesyłany szeregowo przez ściany i wytwarza energię elektryczną. Otrzymana energia elektryczna pozwoli ładować telefon lub podświetlić LED.
Radioisotope generatory termoelektryczne
W nich źródło energii jest ciepło, które jest utworzone w wyniku podziału pierwiastków śladowych. Potrzebują ciągłego podaży paliwa, więc mają wyższość nad innymi generatorami. Jednak ich istotną wadą jest jednak, że podczas pracy konieczna jest zgodność z zasadami bezpieczeństwa, ponieważ promieniowaniem zjonizowanych materiałów jest.
Pomimo faktu, że uruchomienie takich generatorów może być niebezpieczne, w tym na sytuację środowiskową, ich użycie jest dość powszechne. Na przykład, ich dyspozycja jest możliwa nie tylko na ziemi, ale także w przestrzeni. Wiadomo, że generatory radioizotope służą do ładowania systemów nawigacyjnych, najczęściej w miejscach, w których nie ma systemów komunikacyjnych.
Mikroelementy termiczne
Termobatrycy działają jako przetworniki, a także projekty są elektryczne przyrządy pomiarowe, skalibrowane w Celsiys. Błąd w takich urządzeniach jest zwykle równy 0,01 stopni. Należy jednak zauważyć, że urządzenia te są przeznaczone do stosowania w zakresie od minimalnej cechy absolutnego zera i do 2000 stopni Celsjusza.
Generatory elektryczne termiczne zostały niedawno popularne podczas pracy w trudno dostępnych miejscach, które są całkowicie pozbawione systemów komunikacyjnych. Te lokalizacje obejmują przestrzeń, w której urządzenia te są coraz częściej stosowane w postaci alternatywnych źródeł zasilania na pokładzie przestrzeni.
W związku z rozwojem postępu naukowego i technologicznego, a także badań dogłębnych w fizyce, stosowanie generatorów termoelektrycznych w pojazdach, aby przywrócić energię cieplną do recyklingu, które są usuwane z systemów wydechowych samochodów.
Następujące wideo przedstawia przegląd nowoczesnego termogeneratora energii elektrycznej na energię biologiczną.
Czy ktoś może mi powiedzieć, jakie są główne cechy generatorów termoelektrycznych? Chciałbym się dowiedzieć, jak działają i jakie są ich zalety w porównaniu do innych rodzajów generatorów. Będę wdzięczny za wszelkie informacje na ten temat!