Mavzu: Termoelektr generatorlarining xususiyatlari.
Reja:
1. Qurilma va ishlash printsipi.
2. Elektr generatorli yog'och pechlar.
3. Sanoat termoelektr generatorlari.
4. Radioizotopli termoelektr generatorlari.
5. Termal iz elementlari.
Termoelektr generator - bu issiqlik elementlari tizimidan foydalangan holda issiqlik energiyasini elektr energiyasiga aylantirish vazifasi bo'lgan qurilma.
Bu nuqtai nazardan "issiqlik" energiyasi tushunchasi unchalik to'g'ri talqin qilinmagan, chunki issiqlik faqat bu energiyani aylantirish usulini bildiradi.
TEG - bu termoelektrik hodisa bo'lib, uni birinchi marta 19-asrning 20-yillarida nemis fizigi Tomas Zeebek tasvirlagan. Seebeck tadqiqotining natijasi ikki xil materialdan iborat elektr qarshiligi sifatida talqin qilinadi, lekin butun jarayon faqat haroratga bog'liq holda davom etadi.
Qurilma va ishlash printsipi
Termoelektr generatorining yoki, shuningdek, issiqlik nasosining ishlash printsipi parallel yoki ketma-ket ulangan yarimo'tkazgichlarning termal elementlari yordamida issiqlik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishga asoslangan.
Tadqiqot jarayonida nemis olimi tomonidan butunlay yangi Peltier effekti yaratildi, bu shuni ko'rsatadiki, yarimo'tkazgichlarning butunlay boshqacha materiallari lehimlashda ularning lateral nuqtalari orasidagi harorat farqini aniqlashga imkon beradi.
Ammo bu tizim qanday ishlashini qanday tushunasiz? Har bir narsa juda oddiy, bunday kontseptsiya ma'lum bir algoritmga asoslanadi: elementlardan biri sovutilganda, ikkinchisi esa qizdirilsa, biz oqim va kuchlanish energiyasini olamiz. Bu usulni boshqalardan ajratib turadigan asosiy xususiyati shundaki, bu erda har xil issiqlik manbalaridan foydalanish mumkin.shu jumladan yaqinda o'chirilgan pechka, chiroq, olov yoki hatto faqat choy quyilgan chashka. Xo'sh, sovutish elementi ko'pincha havo yoki oddiy suvdir.
Bu issiqlik generatorlari qanday ishlaydi? Ular maxsus termal batareyalardan iborat bo'lib, ular o'tkazgich materiallaridan va termopil birikmalarining turli haroratli issiqlik almashinuvchilaridan iborat.
Elektr sxemasi quyidagicha ko'rinadi: yarim o'tkazgichlarning termojuftlari, n- va p tipidagi o'tkazuvchanlikning to'rtburchaklar oyoqlari, sovuq va issiq qotishmalarning bog'langan plitalari, shuningdek, yuqori yuk.
Termoelektrik modulning ijobiy tomonlari orasida har qanday sharoitda mutlaqo foydalanish imkoniyati qayd etilgan.shu jumladan, sayohatlar va tashish qulayligi. Bundan tashqari, ularda tez eskiradigan harakatlanuvchi qismlar yo'q.
Kamchiliklarga past narx, uzoq samaradorlik (taxminan 2-3%), shuningdek, haroratning oqilona pasayishini ta'minlaydigan boshqa manbaning ahamiyati kiradi.
Shuni ta'kidlash kerak olimlar shu tarzda energiya olishdagi barcha xatolarni yaxshilash va bartaraf etish istiqbollari ustida faol ishlamoqda.... Samaradorlikni oshirishga yordam beradigan eng samarali termal batareyalarni ishlab chiqish bo'yicha tajribalar va tadqiqotlar davom etmoqda.
Biroq, bu variantlarning optimalligini aniqlash juda qiyin, chunki ular nazariy asosga ega bo'lmagan holda faqat amaliy ko'rsatkichlarga asoslanadi.
Barcha kamchiliklarni, ya'ni termopil qotishmalari uchun materiallarning etishmasligini hisobga olsak, yaqin kelajakda yutuq haqida gapirish juda qiyin.
Hozirgi bosqichda fiziklar qotishmalarni yanada samaralilariga almashtirishning texnologik jihatdan yangi usulini, alohida nanotexnologiyani joriy qilishdan foydalanishadi degan nazariya mavjud. Bundan tashqari, noan'anaviy manbalardan foydalanish imkoniyati mavjud. Shunday qilib, Kaliforniya universitetida tajriba o'tkazildi, unda termal batareyalar oltin mikroskopik yarim o'tkazgichlar uchun bog'lovchi bo'lgan sintezlangan sun'iy molekulaga almashtirildi. O'tkazilgan tajribalarga ko'ra, hozirgi tadqiqot samaradorligini vaqt ko'rsatishi aniq bo'ldi.
Umumiy ko'rinishni yozing
Elektr energiyasini ishlab chiqarish usullariga qarab, issiqlik manbalari va barcha termoelektrik generatorlar tarkibiga kiruvchi tarkibiy elementlarning turiga qarab bir necha turga bo'linadi.
Yoqilg'i. Issiqlik ko'mir, tabiiy gaz va neft bo'lgan yoqilg'ining yonishidan, shuningdek pirotexnik guruhlarning (shashka) yonishi natijasida olingan issiqlikdan olinadi.
Atom termoelektr generatorlaribu erda manba atom reaktorining issiqligidir (uran-233, uran-235, plutoniy-238, toriy), ko'pincha bu erda issiqlik nasosi ikkinchi va uchinchi konversiya bosqichidir.
Quyosh generatorlari kundalik hayotda bizga ma'lum bo'lgan quyosh kommunikatorlaridan issiqlik hosil qiladi (ko'zgular, linzalar, issiqlik quvurlari).
Qayta ishlash zavodlari har xil manbalardan issiqlik ishlab chiqaradi, buning natijasida chiqindi issiqlik chiqariladi (chiqindi va tutunli gazlar va boshqalar).
Radioizotop issiqlik izotoplarning parchalanishi va bo'linishi natijasida olinadi, bu jarayon bo'linishning o'zini nazorat qilmaslik bilan tavsiflanadi va natijada elementlarning yarimparchalanish davri.
Gradientli termoelektrik generatorlar har qanday tashqi aralashuvsiz harorat farqiga asoslanadi: atrof -muhit va tajriba maydoni o'rtasida (maxsus jihozlangan uskunalar, sanoat quvurlari va boshqalar) dastlabki ishga tushirish oqimi yordamida. Joe-Lenz qonuniga muvofiq issiqlik energiyasiga aylantirish uchun Seebeck effektidan olingan elektr energiyasidan foydalangan holda berilgan termoelektr generatori ishlatilgan.
Do'stlaringiz bilan baham: |
