Termogeneratorlar yaratishning innovatsion texnalogiyalari Marifov Salohiddin Mo’sinjon o’g’li

Termogeneratorlar yaratishning innovatsion texnalogiyalari
Marifov Salohiddin Mo’sinjon o’g’li
Farg‘ona Davlat Universiteti
Fizika fani magistratura 2-kurs talabasi, [e-mail]
Annotatsiya. Maqolaning maqsadi Termogeneratorlar yaratishning innavatsion texnalogiyalarini ilg’orroq o’rganishni tadqiq etish.
Kalit so’zlar: Termoelektr generatorlari, Barqaror energiya , Fotovoltaik xujayralar, qattiq uglerod nanotube, termojuft konfiguratsiyasi, termoelektrik modul va h.k.
Инновационные технологии создания термогенераторов
Аннотация. Целью статьи является исследование перспективного изучения инновационных технологий создания термогенераторов.
Ключевые слова: термоэлектрические генераторы, устойчивая энергетика, фотоэлектрические элементы, твердые углеродные нанотрубки, конфигурация термопары, термоэлектрический модуль и др.
Innovative technologies for creating thermogenerators
Annotation. The purpose of the article is to study the prospective study of innovative technologies for creating thermogenerators.
Keywords: thermoelectric generators, sustainable energy, photovoltaic cells, solid carbon nanotubes, thermocouple configuration, thermoelectric module, etc.
Yangi ishlab chiqilgan siyohlar va origami kabi maxsus ishlab chiqarish texnikasi yordamida turli xil ilovalar uchun arzon termoelektr generatorlari ishlab chiqarilishi mumkin. Termoelektr generatorlari (TEG) atrof-muhit issiqligini elektr energiyasiga aylantiradi. Ular buyumlar interneti (IoT) uchun doimiy ravishda o'sib borayotgan sensorlar va qurilmalarni texnik xizmat ko'rsatmasdan, ekologik toza va avtonom quvvat bilan ta'minlash va chiqindi issiqlikni qayta tiklash imkonini beradi. Olimlar hozirda yangi, chop etiladigan termoelektrik materiallarga asoslangan uch o'lchovli komponentlar arxitekturasini ishlab chiqdilar.
An'anaviy TEGlar nisbatan murakkab ishlab chiqarish usullaridan foydalangan holda alohida komponentlardan yig'ilishi kerak. Buning oldini olish uchun tadqiqotchilar organik va noorganik nanozarrachalarga asoslangan ikkita innovatsion jarayon va siyohlarni ishlab chiqdilar. Ushbu jarayonlar va siyohlar arzon, uch o'lchamli, bosilgan TEGlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.
Birinchi jarayon termoelektrik bosma siyohlar yordamida ultra yupqa moslashuvchan substrat folga ustiga 2D naqshni qo'llash uchun skrinshotdan foydalanadi. Keyin origami texnikasi yordamida shakar kubining kattaligidagi generator yig'iladi. Ikkinchi jarayon termoelektrik siyoh qo'llaniladigan sirtlarga 3D iskala chop etishdan iborat.
Yangi ishlab chiqarish jarayonlari nafaqat TEG-larni arzon ishlab chiqarish imkonini beradi, balki komponentni ilovalarga moslashtirishga ham imkon beradi. Termoelektrik generator (TEG) issiqlikni to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiradigan qattiq holatdagi energiyani aylantiruvchi qurilma. TEGlar jim, kengaytiriladigan va ishonchli, chunki ular harakatlanuvchi qismlarga ega emas. Atrof-muhitning ifloslanishining global isish bilan bog'liqligini anglash ekologik toza energiya manbalarini ishlab chiqish bo'yicha texnologik tadqiqotlarning kuchayishiga olib keldi. TEG energiya ishlab chiqarish uchun chiqindi issiqlikdan foydalanadi va shuning uchun ekologik toza energiya manbai deb atash mumkin. Iqtisodiy nuqtai nazardan, chiqindi issiqlik elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun bepul manba hisoblanadi. U inson tanasi, kompyuter chiplari, avtomobil dvigatellari va sanoat kommunal xizmatlari tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikni boshqara oladi. Qayta tiklanadigan energiya manbai sifatida ishlatiladigan TEG ushbu sharh maqolasida keltirilgan. Bu kam quvvatli yechim va yuqori samarali tizimni yaratishni rivojlantirishga yordam beradi. Qayta tiklanadigan energiya manbai sifatida foydalaniladigan TEG ning hozirgi holati, istiqboli va yangilanish ma'lumotlari batafsil muhokama qilindi. Ushbu sharh maqolasida, shuningdek, qayta tiklanadigan energiya manbalari orqali TEG tomonidan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun qaysi tizim mos kelishi haqida tavsiyalar berilgan.
Erkin va ifloslanishsiz energiya manbai global energiya talabining haddan tashqari va yuqori samarali muqobil energiya manbai hisoblanadi, shuning uchun tadqiqotchilar diqqatini ushbu tadqiqotga qaratdi¹. Elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun elektr stantsiyalari tufayli kundan-kunga chiqarilgan CO2 gazi global miqyosda ifloslanmoqda² . CO2ni ushlash va sekvestrlash va undan foydalanish barqaror kelajak uchun qayta tiklanadigan energiya manbai bo'lib xizmat qilishi mumkin³. Barqaror energiyadan foydalanish butun dunyo bo'ylab atrof-muhitga nisbatan minimal ta'sir ko'rsatadigan energiya tejamkor hodisalar bilan oshdi⁴. Barqaror energiya kirib borishini oshirish uchun kommunal energiyani saqlash imkoniyatlarini baholash juda muhim⁵. Ushbu texnologiyalar laboratoriyada tijorat darajasida muvaffaqiyatli namoyish etildi. U universitetlar va sanoat o'rtasidagi hamkorlik orqali tez sur'atlar bilan rivojlanmoqda, bu esa tadqiqot va ishlanmalarga olib keladi. Chiqindilarni issiqlikni boshqarish tizimi global haroratni pasaytirish uchun kelajakda foydalanishda keng miqyosda muhim hissaga ega⁶ . Bunday sharoitda ifloslanmagan energiya resurslari muqobil energiya tizimlarini kengaytirish bo'yicha sa'y-harakatlarni kuchaytirdi. Quyosh ⁷ shamol⁸ , biomassa, biogaz⁹ ,suv oqimi va gidroenergetikani o'z ichiga olgan barqaror va qayta tiklanadigan energiya manbalari¹⁰ . ) energiya ishlab chiqarish va atrof-muhit muammolariga dominant ta'sir ko'rsatadi. Ushbu energiya manbalari toza energiya ishlab chiqarish tufayli global miqyosda inkor etilmaydigan foyda keltirdi. Biroq, bu energiya ishlab chiqaruvchi tizim gaz chiqindilarini minimallashtiradi. Qayta tiklanadigan energiya manbalarini rivojlantirish va yangi energiya manbalarini o'rganishdagi sa'y-harakatlar an'anaviy energiya manbalarining cheklovlarini engib o'tishi mumkin. TEG ilovalari yashil energiya manbai bo'lgan ushbu muqobil energiya manbalaridan birini ko'rsatadi. Biz turli sohalarda energiyadan foydalanishni qayta ko'rib chiqishimiz kerak. Chiqindilarni issiqlikni boshqarish jarayonini tiklash orqali energiya ishlab chiqarish samaradorligini oshirish mumkin.
Elektr energiyasi tabiiy gaz, o'choq moyi, dizel yoqilg'isi va ko'mir kabi qayta tiklanmaydigan energiya manbalaridan ishlab chiqarilgan. Doimiy ravishda ishlatiladigan qazib olinadigan yoqilg'ilar yaqin kelajakda tugaydi. Tadqiqotchilar qazib olinadigan yoqilg'ining cheklangan manbalari tufayli innovatsion energiya tizimlarini izlashdi. Ushbu tizimlarning rivojlanishi TEGni rivojlantirishda muhim rol o'ynadi. Termal , yorug'lik , kimyoviy, radiochastota kabi turli xil energiya yig'uvchilar mavjud. piezoelektrik va elektromagnit va boshqalar. Barcha energiya yig'uvchilar elektr energiyasini aylantirish uchun turli manbalardan quvvat ishlab chiqaradi. Issiqlik energiyasini yig'ish TEG harakatiga ishonadi. Seebek effekti uchun issiqlikni elektr quvvatiga aylantiradi. Energiyani konvertatsiya qilish termodinamik qonunlar va effektlar orqali TEG orqali amalga oshiriladi. Zaryad tashuvchilarning harakati termal farqlarga bog'liq. Zamonaviy hayot texnologiyasi simsiz aloqa tizimlaridir. U kam quvvat sarfi bilan ishlaydi. Issiqlik energiyasini yig'ish mashinasi simsiz aloqa tizimini ishlatish uchun quvvat ishlab chiqarish usullaridan biridir. Kelajakda TEGdan to'g'ri foydalanish orqali u potentsial barqaror va qayta tiklanadigan energiya manbalaridan biriga aylanishi mumkin. Ifloslanishdan xoli kelajak avlod uchun ushbu energiya manbalarining yuqori darajada kirib borishi elektr energiyasi ishlab chiqarishni kengaytirishni rejalashtirishda foydalanishi mumkin . Yagona TEG dan 1 va 125 Vt gacha ishlab chiqarilgan quvvat. Modulli ulanishda ko'proq TEGlardan foydalanish orqali u 5 kVtgacha oshirishi mumkin. Hozirgacha TEG energiya manbai sifatida optimal tarzda foydalanilmagan. Energiya ishlab chiqarish uchun TEG ikki turga bo'linadi; kam quvvatli va yuqori quvvatli. Kam quvvatli ishlab chiqarish 5 mkVt dan 1 Vt gacha quvvat ishlab chiqarishi mumkin, 1 Vt dan yuqori quvvat esa yuqori quvvatli ishlab chiqarish hisoblanadi. TEG biotibbiyot sohalarida, harbiy maqsadlarda, aerokosmik, masofaviy tizimlar va elektron qurilmalarda kam quvvatli ishlab chiqarish sifatida foydalanishi mumkin. Kardiostimulyator va eshitish apparatlari inson tanasiga kiritiladigan elektron qurilmalar kam quvvat talabiga ega. Uning umr ko'rish muddati 5 yilgacha. TEG avtomobil dvigatellari va sanoatda yuqori quvvat ishlab chiqarish sifatida foydalanishi mumkin. TEG ishlab chiqarilgan quvvati 1 kVt bo'lgan transport vositalarining yoqilg'i tejamkorligini oshirishga qaratilgan. TE energiya ishlab chiqarish sanoat chiqindilarini issiqlikni qayta tiklash tizimlari orqali potentsial energiya manbai bo'ldi.
Tadqiqotchilar global energiya inqirozini global isish hodisasini kamaytirish orqali hal qilishni kutmoqdalar. Fotovoltaik va TE quvvat manbai issiqlik va quyosh radiatsiyasini elektr energiyasiga aylantirishi mumkin . TEG issiq va sovuq yuzadan iborat. TEG ning issiq yuzasiga em-xashakning termal haroratining bevosita va bilvosita jarayonlari mavjud. To'g'ridan-to'g'ri jarayonda linzalar va kontsentratorlar talab qilinadi. Vakuumli shisha quvurlarda joylashgan ba'zi issiqlik quvurlari yoki fotovoltaik modullarning chiqindi issiqligi odatda issiq yuzalarning issiqligini oshirish uchun bilvosita jarayonda qo'llaniladi. TEG ikki sirt o'rtasida oqilona issiqlik farqini o'rnatish orqali elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin. Oldingi hisobotlarimizda; optik assimilyatsiya tadqiqotlari uchun AgGaSe2 yupqa plyonkalar , optik xarakteristikalar , valentlik diapazoni tadqiqotlari , elektr va strukturaviy xususiyatlar kabi ba'zi materiallar , tavlanish effekti tadqiqotlari . ZnS yupqa plyonkalar (Bhuiyan va boshqalar, 2010); Bi2Te3 asosidagi materiallar termoelektrik ilovalar uchun Bi2Te3 nanostrukturasi (Mamur va boshq., 2018a, Mamur va boshq., 2018b), Bi2Te3 nanostrukturasining tavsifi CdSe QDs quyosh batareyasi va termoelektrik qurilmalar ishlab chiqarish uchun ishlab chiqilgan. Ular quyosh nuri va issiqlikdan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun foydalanishga qodir. Fotovoltaik xujayralar va TEG moduli atrofdagi yorug'lik va quyosh nuridan issiqlikni harorat manbalarining termal hayajonlaridan hosil qilish uchun qo'llanilishi mumkin. Tizim minimal energiya sarfini ta'minlash potentsialini oshirish uchun eskalatsiya DC-DC konvertori kabi energiyani boshqarish sxemasiga ulanishi mumkin. Ishlab chiqarilgan gibrid energiya resursida qo'llaniladigan tizim quyosh issiqlik o'rmalashining minimal taqsimotida TEGlardan foydalanishni osonlashtiradi. Natijada, past darajadagi issiqlik yig'ish uchun issiqlik farqi 50˚C dan past bo'ladi. Unda turli xil foydalanishni ko'rsatadigan ishontiruvchi komponent, siqish va yumshatish funktsiyasi mavjud emas (Kartik va boshq., 2019). TE quvvatini ishlab chiqarish uchun issiqlik qabul qiluvchining ishlashiga ta'sir qiluvchi turli parametrlar mavjud (Elghool va boshq., 2017). U yoqilg'i xujayrasi va shamol energiyasini ishlab chiqarish tizimlarini qo'shish qobiliyatiga ega. TEGlarni qo'llash faqat qayta tiklanadigan energiya manbalarini tartibga solish doirasida doimiy bo'lib, ulardan potentsial foydalanishni ko'rsatish uchun ko'rib chiqiladi.
2. Termoelektr generatori
Elektr energiyasi TEG yordamida harorat farqidan ishlab chiqarilishi mumkin. 1821 yilda Tomas Iogann Zeebek hodisalar bilan tanishtirdi. Seebeck ta'kidlashicha, elektr potentsiali ikkita bir-biriga o'xshamaydigan materiallarda issiqlik farqlari mavjudligida rivojlanishi mumkin. Bu hodisa quvvatni rivojlantirish uchun elektr tokini ishlab chiqarish uchun kuchlanish hosil qiluvchi Seebeck effektidir. TEG chiqish quvvatini oshirish uchun ko'plab termopillardan iborat. Har bir termopil elektr quvvati uchun ketma-ket ulanadigan ko'plab termojuftlar tomonidan ishlab chiqariladi va issiqlikka erishish uchun parallel (Markowski, 2016). Bir-biriga o'xshamaydigan materiallar termojuftni tayyorlash uchun ularning uchlarida birlashtiriladi. Materiallar Seebek effekti bilan ikkita termojuft uchlari orasidagi harorat gradienti orqali elektr potentsialini hosil qiladi. 1-rasmda odatiy TEG va uning ekvivalent elektr davri ko'rsatilgan. Matematik ravishda harorat gradientining munosabati, DT = THot tomoni–TCold tomoni va chiqish elektr potentsiali, Vout = aAB DT, bunda A va B birlashtirilgan materiallarning Seebek koeffitsientlari aAB bo'lib, bitta termo-birikma hosil qiladi.

Faoliyat ko'rsatkichi (Aswal va boshq., 2016), termojuftning joy holati, past (Gou va boshq. 2010) va yuqori harorat (Zhang va boshq., 2015) holati ilg'or TEG (Ziolkowski va boshq.) ishlab chiqarish mezonlariga ega. . , 2021). Ush mezonlarning maqsadi ishlab chiqarishning murakkabligi va ishlab chiqarish tannarxini tuzatishi mumkin. Issiqlik tiklanishini boshqarish turli tuzilmalari tufayli TEGning ko'plab dizayn ishlab chiqarishlari mavjud. Elektr ishlab chiqarish usullari TEG dizayniga ta'sir qiladi. Dizayniga ko'ra, TEGlar tekis va ko'p qatlamli yupqa yoki qalin plyonkali (Markowski va Dziedzic, 2008), topilgan (Maddipatla va boshq., 2020), portativ va metall va boshqalar (Nandihalli va boshqalar, 2020) deb tasniflanadi. ). Quvvatli dastur sanoat elektron jihozlari, avtomobil dvigatellari va aerokosmik ilovalar va yuqori qismdan amalga oshirish orqali turli quvvat manbalarini talab qiladi. TEGlar quvvat millimetr o' bilan sanoat dasturlarida mumkin va yuqori harorat gradienti ostida Vattning chiqishni ta'minlash. TEG-ning kam quvvatli qo'llab-quvvatlash - bu taqiladigan va tibbiy yordam, narsalar interneti (IoT) va Wi-Fi sensorlari. Kam quvvatli ilovalarda energiya avtonomligi arxitektura cheklovi, biotibbiyot sohalari va harbiy maqsadlarda qo'llab-quvvatlash katta tashvish tug'dirmoqda.
3. Termoelektr generatorining qo'llanilishi
TEG, issiqlik effektiga ko'ra, haroratni to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiradi. Elektronlar va teshiklar bo'lgan zaryad tashuvchilarning harakati TE qurilmasidagi harorat farqiga olib keladi. U past va yuqori quvvat o'rtasida ishlashi mumkin. Yuqori quvvatdan foydalanish sanoat elektron qurilmalari, avtomobil dvigatellari va aerokosmik va boshqalar orqali amalga oshiriladi. Sanoat tarmoqlari issiqlik energiyasini atrof-muhitga chiqaradi, bu chiqindi issiqlik energiyasi deb nomlanadi. Sanoat energiya xarajatlari va atrof-muhitning ifloslanishiga ta'sirini minimallashtirish uchun boshqaruv uchun chiqindi issiqlik energiyasi mavjudligini aniqlash juda muhimdir. Sanoat issiqlik energiyasini boshqarish jarayoni har qanday sanoat tarmog'i uchun iqtisodiy imkoniyatlardan biriga ega. Sanoat organik sikllari, termodinamik davrlar, burnerlar va qozon texnologiyalari bu issiqlikni TEG orqali elektr energiyasiga aylantira oladi. Avtomobilsozlikning kelajakdagi rivojlanishi CO2 emissiyasini kamaytirishga qaratilgan muammolardan biridir. Potentsial texnologiyalar samaradorlikni oshirishni tekshirish uchun zarurdir. Yonish dvigatelida yoqilg'ining kimyoviy energiyasining taxminan uchdan ikki qismi issiqlikni noto'g'ri ishlatish sifatida tarqaladi. Egzoz gazidagi bu issiqlik yuqori harorat darajasi tufayli TEGs texnologiyasining afzalligi uchun ko'proq istiqbolli. Aerokosmik energiya manbalari aerodinamika, mexanik, issiqlik va massa uzatish, termal va o'zaro ta'sirlarning boshqa shakllari kabi bir nechta quyi tizimlardan tashkil topgan murakkab termodinamik tizimdir. Aerokosmik texnikaning elektr energiyasi turli jarayonlarga bog'liq. Ushbu texnologiyalarda u turli yo'llar bilan ishlab chiqarilishi mumkin. Jarayonlardan biri bu aerokosmik texnologiyada elektr energiyasini osongina ishlab chiqaradigan TE modulidir. Bu o'lchamlar bilan quvvatni ta'minlaydigan muhim farqlardir. U millimetr o'lchamiga ega va yuqori haroratli gradient ostida bir necha yuzlab vattgacha chiqish quvvatini ta'minlaydi. Ushbu turdagi TEGlar odatda sanoat tarmoqlari uchun ishlatiladi.
So'nggi paytlarda insonning kundalik hayoti IoT yaratish orqali ma'lumot va aloqa almashish uchun veb-saytga ulangan aqlli bo'lib bormoqda. Ushbu hodisalar IoT-ga asoslangan jamiyatni yaratdi, bu ko'chma va taqiladigan TE qurilmasining maqsadini bajaradi. TEG afzalligi uchun tibbiy va taqiladigan qurilmalar, IoT va simsiz sensor tarmoqlari kabi kam quvvat sarflaydigan TE dan foydalanilgan. Tibbiy va taqiladigan asboblar shifoxonadagi hayotiy jarayonlarni doimiy nazorat qilish usuli sifatida hal qiluvchi rol o'ynashi mumkin. Shifokorlar bemorni yotoqda cheklamasdan, hayotiy energiyani o'lchash uchun taqiladigan qurilmalardan foydalanishlari mumkin. Bu odamlarga fitnes qarorlari bilan yordam beradi, muvaffaqiyatga erishish imkoniyatlarini oshiradi. Fitness kiyiladigan moslamalar yurish masofasi, yugurish, kaloriya iste'moli va hatto uyqu sifati kabi fitnes ko'rsatkichlarini kuzatish yoki hatto kuzatishga yordam beradi. Barcha trekerlar sog'liq bilan bog'liq ma'lumotlarni real vaqt rejimida kuzatish uchun noutbuk bilan sinxronlanadi. Ushbu qurilmalardan eng ko'p qo'llaniladiganlari qon bosimini baholash va monitoring qilish va bemorlar uchun masofaviy monitoring texnologiyalaridir. O'rnatilgan elektronika ichidagi elektr qurilmalarning tarmoqqa ulanishi IoT yordamida bir-biri bilan o'zaro aloqada bo'lishi va o'zaro ta'sirini sezishi mumkin. Kelajak avlodlarda IoT-ga asoslangan termoelektrik xizmat ko'rsatishning ilg'or darajalarini taklif qiladi va odamlarning kundalik hayot tarzini amalda rag'batlantiradi. Termoelektrga asoslangan IoT tugunlari ishlash uchun oz miqdorda quvvat talab qiladi, bu esa ularni quvvat bilan ta'minlash ularning ko'chmaligi, lokalizatsiyasi va o'lchamlari bilan bog'liq muammolarga olib keladi. IoT-ga asoslangan termoelektr energiyasidan foydalangan holda tibbiyot, energetika, qishloq xo'jaligi va aqlli shaharlarda yutuqlar mavjud. Simsiz sensorli tarmoqlar hodisalari tarmoq va foydalanuvchi o'rtasidagi interfeys vazifasini bajaradi. Uning tugunida sensorli, radio qabul qiluvchi va quvvat komponentlari bo'lgan hisoblash qurilmalari mavjud. U tayanch stantsiyadan ma'lumotlarni so'raydi va to'playdi. Turli sohalarda foydalanishning moslashuvchanligi tufayli u katta mashhurlikka ega. U inson hayotini turli yo'llar bilan yaxshilash imkoniyatiga ega. Bular harbiy aloqa, qo'mondonlik, nazorat qilish, hisoblash, razvedka va nishonga olish maqsadlarining ajralmas qismidir. Bunday foydalanish uchun turli o'lchamlar va quvvat manbai talab qilinadi. Kam quvvatli tizimlarda avtonomlarning kuchi ularning qurilish nazorati, biomedikal implantlar va harbiy maqsadlarda qo'llanilishi tufayli katta qiziqish uyg'otmoqda. Ushbu utilizatsiyalarning barchasi asosan elektr quvvati bilan ta'minlanadi; ya'ni avtonom jarayonlarni energiya bilan ta'minlash asosiy hujayralar yoki qayta zaryadlanuvchi batareyalar yordamida amalga oshirilishi mumkin.
4. Qayta tiklanadigan energiya manbai sifatida termoelektr generatori
O'tgan asrlar davomida tadqiqotchilar energiya ishlab chiqarish uchun energiya manbalarini takomillashtirishni izlashdi. Bunday sharoitda sanoat ishlab chiqarishni ko'paytirish, transport xarajatlarini kamaytirish va inson hayoti sifatini yaxshilash talab etiladi. Elektr ishlab chiqarish uchun qayta tiklanmaydigan energiya manbalaridan foydalanish global isish va atmosferaning CO2 bilan ifloslanishiga olib keldi. Amortizatsiya qilingan muhit 21-asrga qadar murakkablashishi mumkin. Ushbu muammolarni bartaraf etish uchun insonga ekologik toza energiya manbai kerak. Yo'llardan biri global isish sabablarini minimallashtirish uchun issiqlik boshqaruvini noto'g'ri ishlatish uchun TE jarayonidir. Atrof-muhitga zarar etkazmaydigan termoelektrik tizim qayta tiklanadigan energiya manbai sifatida ishlatiladi, konvertatsiya TEG ichidagi TE effektlari va termodinamik qonunlar bilan amalga oshiriladi. Jim ishlaydigan harakatlanuvchi qismlar yo'q. TEG o'zining ixcham o'lchami uchun turli xil foydalanishga osongina mos kelishi mumkin. Shuning uchun u qayta tiklanadigan energiya manbai sifatida foydalanish uchun yuqori salohiyatga ega. So'nggi paytlarda samaradorlikni oshirish uchun ushbu qurilmalar uchun ko'plab tashabbuslar amalga oshirildi.
5. Issiqlik elektr stansiyasi
So'nggi o'n yilliklarda TE elektr stantsiyalari qayta tiklanadigan energiyaga katta e'tibor qaratdi. U elektr energiyasini rivojlantirish uchun chiqindi issiqlikni yig'ish uchun qurilma ishlashiga qodir. So'nggi paytlarda uning yoqilg'idan foydalanish samaradorligi oshdi. 2-rasmda odatda termojuft konfiguratsiyasi ko'rsatilgan; (a) termoelektrik modul, (b) bir fazali, (c) segmentlangan va (d) kaskadli uslub. Tadqiqotchi jihoz ishlashi protokolini modellashtirish uchun qurilmaning ilg'or tuzilmasidan maksimal samaradorlik doirasida innovatsion TE elektr stantsiyalarini loyihalash uchun ko'proq harakat qilmoqda.

2-rasm. Odatda termojuft konfiguratsiyasi; (a) termoelektrik modul, (b) bir bosqichli, (c) segment turi va (d) kaskad turi. (Tan va boshq., 2019, https://doi.org/10.1098/ rsta.2018.0450 dan olingan).
Fotih Selimefendigil va boshqalar. (Selimefendigil va Öztop, 2021) barqaror va qayta tiklanadigan energiyadan foydalanish uchun muhitda aylanuvchi tsilindrlar va nanosuyuqliklarni qo'llash orqali TEMning erishilgan faoliyatini baholadilar. Mualliflar termal oqim tizimini uch o'lchovli birlashtirilgan harorat konvertori, suyuqlik oqimi va elektr oqimining matematik formulasini echish orqali sozladilar. TEG modulida ularning maqsadi aylanuvchi tsilindrlar va nano-suyuqliklar kanali orasiga o'rnatilgan ishlab chiqarilgan quvvatni chekli elementlar texnikasi yordamida oshirishdir. Tekshiruv dumaloq silindr va qattiq uglerod nanotube (CNT) hajmida joylashgan turli xil Reynolds raqamlari uchun amalga oshiriladi. TEG moduli aylanishda silindrlar kanalini kuchaytirish orqali quvvatga erishdi. 3-rasmda generator ichidagi kanaldagi beshta aylanuvchi barrelli uch o'lchovli (3-D) modelning sxematik ko'rinishi va chegara sharoitida uning ikki o'lchovli (2-D) ko'rinishi ko'rsatilgan.
Rasm. 3. Jeneratör ichida beshta aylanadigan barrelli 3 o'lchamli modelning sxematik ko'rinishi va chegara sharoitida uning 2 o'lchamli ko'rinishi (Selimefendigil va boshqalar, 2021, https://doi.org/10.1016/j.jclepro dan moslashtirilgan. .2020.123426).


Muallif TEG modulida energiyani oshirish uchun silindrlarning maksimal sonini baholadi. 5 tsilindrni maksimal tezlikda aylantiring, so'ngra quvvatni Reynolds sonidan 1000 ballgacha oshiring. O'lcham va barrel joylashuvi modulning energiya xususiyatini o'zgartirishda faol bo'lishi taxmin qilinmoqda. Tizimning unumdorligi past bo'lsa, samarali TEG quvvatini oshirish uchun nanopartikullarni qo'shing. Nihoyat, mualliflar samarali ortogonal parchalanish texnikasi bilan 3-D bilan bog'liq sohada issiqlikni hisoblashni tavsiya qildilar. U to'liq modeldagi 3 o'lchovli kanal o'rniga generatorda energiya ishlab chiqarishni tezkor baholashni ta'minlaydi.
Chekmas Chekdin va boshqalar. (Cekdin va boshq., 2020) o'z-o'zidan isitiladigan qayta tiklanadigan energiya manbai tomonidan elektr stantsiyasi sifatida TEG foydalanishni muhokama qildilar. Anjir. 4-rasmda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun TEGdan foydalanish diagrammasi ko'rsatilgan. Elektr stantsiyasini o'z-o'zidan isitish ichidagi diagramma yordamida amalga oshirish mumkin. 50 Vt/220 V (AC) isitgichlar 1-qutidagi alyuminiy plastinka issiqlik uchun zarurdir. TEG issiq yuzasi alyuminiy ichidagi haroratga o'tkaziladi; sovuq sirt Peltier effektida issiqlik qabul qiluvchida joylashgan. U isitiladigan metallning termal farqi va issiqlik tarqalishi orqali ishlashni boshlashi mumkin. TE mis elementning ikkala tomonini ulash orqali kuchlanish va oqimni keltirib chiqaradi. Chiqish potentsiali va oqim yukga bog'liq. Ular bir necha davrlar orqali asta-sekin oshiriladi.