Centralele termice sunt recunoscute în lume ca cea mai ieftină opțiune de energie. Dar există o alternativă la această metodă, care se caracterizează prin prietenie ecologică – generatoare termoelectrice (TEG).
Ce este?
Generatorul termoelectric este un dispozitiv a cărei sarcină este de a transforma energia termică în energie electrică prin aplicarea sistemului de elemente termice.
Conceptul de energie „termică” în acest context nu este cu adevărat adevărat, deoarece căldura înseamnă doar metoda de întoarcere a acestei energii.
TEG este un fenomen termoelectric care a fost inițial ilustrat de fizicianul german Thomas Zebeck în anii 20 ai secolului al XIX-lea. Rezultatul cercetării SEEBEK este tratat ca rezistență electrică într-un lanț de două materiale diferite, dar întregul proces se realizează numai în funcție de temperatură.
Dispozitiv și principiu de funcționare
Principiul funcționării generatorului termoelectric sau, așa cum se numește și pompa de căldură se bazează pe transformarea energiei termice în energie electrică utilizând elemente termice ale semiconductorilor care se leagă în paralel sau secvențial.
În cursul cercetării, oamenii de știință germani au creat un efect complet nou al Plaltier, În care se indică faptul că materiale absolut diferite ale semiconductorilor atunci când efectuează o lipință fac posibilă detectarea diferenței dintre temperaturile dintre punctele laterale.
Dar cum să înțelegeți cum funcționează acest sistem? Toate destul de simple, un astfel de concept se bazează pe un algoritm specific: când unul dintre elementele este răcit, iar celălalt este încălzit, atunci obținem energia curentului și tensiunii. Caracteristica principală care alocă din restul este această metodă, este că pot fi utilizate tot felul de surse de căldură, printre care o placă nou deconectată, lampă, un incendiu sau chiar o ceașcă cu un ceai de pernă. Ei bine, elementul de răcire este cel mai des aerul sau apa obișnuită.
Cum sunt aranjate aceste generatoare termice? Acestea constau din baterii termice speciale care sunt fabricate din materiale de conductori și schimburi termice de temperaturi diferite de termobatare spa.
Circuitul circuitului electric este după cum urmează: Elemente termice ale semiconductorilor, ramurile formei dreptunghiulare ale tipului N- și P de capacitate de a fi efectuate, plăci conectate de aliaje reci și calde, precum și o încărcătură mare.
Printre laturile pozitive ale modulului termoelectric, acestea remarcă capacitatea de a folosi absolut în toate condițiile, Inclusiv în campanii, iar în plus, ușurința de transport. Mai mult decât atât, nu există părți mobile care au o proprietate rapid.
Iar dezavantajele includ departe de costuri reduse, eficiență scăzută (aproximativ 2-3%), precum și importanța unei alte surse, care va oferi o diferență rațională în temperatură.
Trebuie remarcat faptul că Oamenii de știință lucrează activ la perspectivele de îmbunătățire și eliminare a tuturor erorilor în obținerea energiei în acest fel. Experimentele și cercetarea privind dezvoltarea celor mai eficiente baterii termice vor continua să îmbunătățească importanța eficienței.
Cu toate acestea, este destul de dificil să se determine optimitatea acestor opțiuni, deoarece se bazează exclusiv în indicatori practici, fără a avea o justificare teoretică.
Având în vedere toate deficiențele, și anume, inconsecvența materialelor pentru aliaje de părtinire termică, este destul de greu de vorbit despre descoperire în viitorul apropiat.
Există o teorie că, la prezentul stadiu, fizicienii vor fi utilizați tehnologic o nouă metodă de înlocuire a aliajelor pentru a fi mai eficientă, individual cu introducerea nanotehnologiei. În plus, este posibilă o variantă de utilizare a surselor netradiționale. Astfel, la Universitatea din California, a fost efectuat un experiment, unde bateriile termice au fost înlocuite cu o moleculă artificială sintetizată, care a fost efectuată ca material de legare a semiconductorilor microscopici de aur. Potrivit experimentelor, a devenit clar că eficacitatea studiilor actuale va arăta numai timp.
Tip Review
În funcție de metodele de obținere a energiei electrice, a surselor de căldură, precum și Din soiurile de elemente structurale implicate, toate generatoarele termoelectrice se află pe mai multe specii.
Combustibil. Obținerea căldurii din arderea combustibilului, care este de cărbune, gaze naturale și ulei, precum și căldura obținută prin combustia grupurilor pirotehnice (dame).
Generatoare termoelectrice atomice, În care sursa este căldura reactorului atomic (Uran-233, Uran-235, Plutonium-238, Thorium), adesea pompa termică este aici – al doilea și al treilea nivel de transformare.
Generatoare solare Formați căldura de la comunicatorii solare care ne sunt cunoscuți în viața de zi cu zi (oglinzi, lentile, conducte termice).
Reciclarea generează căldură din tot felul de surse, rezultând căldură reziduală (emisii și gaze de evacuare etc.).
Radioizotop obțineți căldură prin dezintegrarea și scindarea izotopilor, acest proces este caracterizat prin incontrolarea clivajului în sine, iar rezultatul este momentul de înjumătățire al elementelor.
Generatoare termoelectrice de gradient Pe baza picăturilor de temperatură fără intervenții din exterior: între mediul înconjurător și locul de desfășurare a experimentului (special echipat cu echipamente, conducte industriale și t. D.) Utilizarea curentului inițial de pornire. Tipul de generator de energie termică a fost utilizat cu utilizarea energiei electrice rezultate din efectul sevebeck pentru transformarea în energie termică în conformitate cu legea lui Joule-Lenza.
Scopul aplicatiei
Datorită eficienței scăzute, generatoarele termoelectrice sunt utilizate pe scară largă În cazul în care nu există alte opțiuni pentru sursele de energie, precum și în timpul proceselor cu o lipsă semnificativă de căldură.
Cuptoare de lemn cu generator electric
Acest dispozitiv este caracterizat prin prezența unei suprafețe emailate, sursa de energie electrică, inclusiv încălzitorul. Puterea unui astfel de dispozitiv poate fi suficientă pentru a încărca dispozitivul mobil sau alte dispozitive utilizând priza de brichetă pentru mașini. Pe baza parametrilor, se poate concluziona că generatorul este capabil să lucreze fără condiții obișnuite, și anume fără prezența gazului, a sistemului de încălzire și a energiei electrice.
Generatoare termoelectrice de producție industrială
Biolite a fost prezentat cu un nou model pentru drumeții – o sobă portabilă care nu numai că va încălzi alimentele, ci și pentru a încărca dispozitivul mobil. Toate acestea sunt posibile datorită generatorului termoelectric încorporat în acest dispozitiv.
Acest dispozitiv va fi bine pentru dvs. în drumeții, pescuit sau oriunde îndepărtat de toate condițiile de civilizație modernă. Funcționarea generatorului Biolite se caracterizează prin arderea combustibilului, care este transmisă în serie de pereți și produce energie electrică. Electricitatea primită va permite să încarce telefonul sau să evidențieze LED-ul.
Generatoare termoelectrice radioisotopice
În ele, sursa de energie este căldură, care este formată ca rezultat al divizării elementelor de urmărire. Ei au nevoie de aprovizionare constantă de combustibil, deci au superioritate asupra altor generatoare. Cu toate acestea, dezavantajul lor esențial este că atunci când se lucrează, este necesar să se respecte regulile de siguranță, deoarece radiația materialelor ionizate este.
În ciuda faptului că lansarea unor astfel de generatoare poate fi periculoasă, inclusiv pentru situația de mediu, utilizarea lor este destul de comună. De exemplu, Eliminarea lor este posibilă nu numai pe pământ, ci și în spațiu. Se știe că generatoarele de radioizotop sunt utilizate pentru a încărca sisteme de navigație, cel mai adesea în locuri unde nu există sisteme de comunicații.
Microelemente termice
Thermobatricienii acționează ca traductoare, precum și desenele lor sunt instrumente electrice de măsurare, calibrate în Celsiys. Eroarea în astfel de dispozitive este de obicei egală cu 0,01 grade. Dar trebuie remarcat faptul că aceste dispozitive sunt concepute pentru a fi utilizate în intervalul de la caracteristica minimă a zeroului absolut și până la 2000 de grade Celsius.
Generatoarele electrice termice au fost recent populare atunci când lucrează în locuri greu accesibile, care sunt complet lipsite de sisteme de comunicații. Aceste locații includ spațiu în care aceste dispozitive sunt utilizate din ce în ce mai mult sub formă de surse de alimentare alternative la bordul spațiului.
În legătură cu dezvoltarea progresului științific și tehnologic, precum și studii aprofundate în fizică, utilizarea generatoarelor termoelectrice la vehicule pentru a restabili energia termică pentru a recicla substanțele care sunt îndepărtate din sistemele de evacuare a autovehiculelor.
Următorul videoclip prezintă o imagine de ansamblu a termogeneratorului modern al energiei electrice la energia biolită peste tot.
Ce caracteristici ar trebui să aibă generatoarele termoelectrice pentru a fi eficiente și durabile?