2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 05:48
Жылуулук электр станциялары дүйнөдө энергия өндүрүү үчүн эң арзан вариант катары таанылган. Бирок экологиялык жактан таза болгон бул ыкманын альтернативасы бар - термоэлектр генераторлору (TEG).
Бул эмне?
Термоэлектрдик генератор - анын милдети жылуулук элементтеринин системасын колдонуу менен жылуулук энергиясын электр энергиясына айландыруу болгон түзүлүш.
Бул контекстте "жылуулук" энергиясы түшүнүгү туура эмес чечмеленет, анткени жылуулук бул энергияны айландыруу ыкмасын гана билдирет.
TEG - 19 -кылымдын 20 -жылдарында биринчи жолу немис физиги Томас Зебек тарабынан иллюстрацияланган термоэлектр кубулушу . Зибектин изилдөөлөрүнүн натыйжасы эки башка материалдын схемасындагы электрдик каршылык катары түшүндүрүлөт, бирок бүт процесс температурага жараша гана уланат.
Аспап жана иштөө принциби
Термоэлектрдик генератордун же аны жылуулук насосунун иштөө принциби жылуулук энергиясын жарым өткөргүчтөрдүн жылуулук элементтерин колдонуу менен электр энергиясына айландырууга негизделген, алар параллель же катар туташкан.
Изилдөөнүн жүрүшүндө таптакыр жаңы Пельтье эффекти немец окумуштуусу тарабынан түзүлгөн , бул ширетүү учурунда жарым өткөргүчтөрдүн таптакыр башка материалдары алардын каптал чекиттеринин ортосундагы температуранын айырмасын аныктоого мүмкүндүк берерин көрсөтүп турат.
Бирок бул системанын кантип иштээрин кантип түшүнөсүз? Баары абдан жөнөкөй, мындай түшүнүк белгилүү бир алгоритмге негизделген: элементтердин бири муздаганда, экинчиси ысытылганда, анда биз токтун жана чыңалуунун энергиясын алабыз. Бул өзгөчө ыкманы башкалардан айырмалап турган негизги өзгөчөлүк бул жерде ар кандай жылуулук булактарын колдонууга болот .анын ичинде жакында өчүрүлгөн плита, чырак, от же жада калса чай куюлган чыны. Ооба, муздатуучу элемент көбүнчө аба же кадимки суу.
Бул жылуулук генераторлору кантип иштейт? Алар өткөргүч материалдардан жасалган атайын жылуулук батареяларынан жана термопилдик түйүндөрдүн ар кандай температурасындагы жылуулук алмаштыргычтардан турат.
Электр схемасы мындай көрүнөт: жарым өткөргүчтөрдүн термопаралары, n- жана p тибиндеги өткөргүчтүн тик бурчтуу буттары, муздак жана ысык эритмелердин туташкан плиталары, ошондой эле жогорку жүк.
Термоэлектрдик модулдун оң жактарынын арасында бардык шарттарда таптакыр колдонуу мүмкүнчүлүгү белгиленген .анын ичинде жөө жүрүштөр, жана андан тышкары, транспорттун оңойлугу. Анын үстүнө аларда бат эле эскирип кетүүчү кыймылдуу бөлүктөр жок.
Жана кемчиликтерге төмөн баадан алыс, эффективдүүлүгү төмөн (болжол менен 2-3%), ошондой эле температуранын рационалдуу түшүүсүн камсыз кыла турган башка булактын маанилүүлүгү кирет.
Муну белгилей кетүү керек илимпоздор энергияны ушул жол менен алуудагы бардык каталарды жакшыртуунун жана четтетүүнүн перспективалары боюнча активдүү иштеп жатышат … Эффективдүүлүктү жогорулатууга жардам бере турган эң эффективдүү жылуулук батареяларын иштеп чыгуу боюнча эксперименттер жана изилдөөлөр уланууда.
Бирок, бул варианттардын оптималдуулугун аныктоо өтө кыйын, анткени алар теориялык негизге ээ болбостон, практикалык көрсөткүчтөргө гана негизделген.
Бардык кемчиликтерди, тактап айтканда, термопил эритмелери үчүн материалдардын жетишсиздигин эске алганда, жакынкы келечекте бир жетишкендик жөнүндө сөз кылуу кыйын.
Азыркы этапта физиктер нанотехнологияны киргизүү менен өзүнчө эффективдүү эритмелерди алмаштыруунун технологиялык жаңы ыкмасын колдонушат деген теория бар . Мындан тышкары, салттуу эмес булактарды колдонуу мүмкүнчүлүгү бар. Ошентип, Калифорния университетинде термикалык батареялар алтын микроскопиялык жарым өткөргүчтөрдү бириктирүүчү катары кызмат кылган синтезделген жасалма молекула менен алмаштырылган эксперимент өткөрүлдү. Жүргүзүлгөн эксперименттерге ылайык, учурдагы изилдөөлөрдүн эффективдүүлүгүн убакыт көрсөтөөрү белгилүү болду.
Түрдү карап чыгуу
Электр энергиясын өндүрүү ыкмаларына жараша, жылуулук булактары жана бардык термоэлектр генераторлору тартылган структуралык элементтердин түрүнө жараша бир нече түргө бөлүнөт.
Күйүүчү май . Жылуулук көмүр, жаратылыш газы жана мунай болгон отундун күйүшүнөн, ошондой эле пиротехникалык топтордун (шашки) күйүшү менен алынган жылуулуктан алынат.
Атомдук термоэлектр генераторлору , булагы атомдук реактордун жылуулугу (уран-233, уран-235, плутоний-238, торий), көбүнчө бул жерде жылуулук насосу конверсиянын экинчи жана үчүнчү стадиялары болуп саналат.
Күн генераторлору күн коммуникаторлорунан күнүмдүк жашоодо бизге белгилүү болгон жылуулукту өндүрөт (күзгүлөр, линзалар, жылуулук түтүктөрү).
Кайра иштетүүчү ишканалар жылуулукту бардык булактардан өндүрүшөт, натыйжада жылуулуктун калдыктары бөлүнүп чыгат (чыккан жана түтүн газдары ж. Б.).
Радиоизотоп жылуулук изотоптордун ажыроо жана бөлүнүү жолу менен алынат, бул процесс бөлүнүүнүн өзүн башкара албастыгы менен мүнөздөлөт жана натыйжада элементтердин жарым ажыроо мезгили болот.
Градиент термоэлектр генераторлору эч кандай сырттан кийлигишүүсүз температуранын айырмасына негизделген: айлана -чөйрө менен эксперимент жүргүзүлүүчү жердин ортосунда (атайын жабдылган жабдуулар, өнөр жай түтүктөрү ж. б.) баштапкы баштапкы токту колдонуу менен. Бул типтеги термоэлектр генератору Джоуль-Ленц мыйзамы боюнча жылуулук энергиясына айландыруу үчүн Зебек эффектинен алынган электр энергиясын колдонуу менен колдонулган.
Колдонмолор
Эффективдүүлүгү төмөн болгондуктан термоэлектр генераторлору кеңири колдонулат энергия булактарынын башка варианттары жок жерде, ошондой эле жылуулуктун жетишсиздиги процесстеринде.
Электр генератору бар жыгач мештер
Бул аппарат эмальдалган бетинин, электр булагынын, анын ичинде жылыткычтын болушу менен мүнөздөлөт. Мындай түзүлүштүн күчү мобилдик түзүлүштү же унааларды тамеки чырагынын розеткасын колдонуп башка түзүлүштөрдү кубаттоо үчүн жетиштүү болушу мүмкүн . Параметрлердин негизинде генератор кадимки шарттарсыз, тактап айтканда газ, жылытуу системасы жана электр энергиясы жок иштей алат деген тыянак чыгарууга болот.
Өнөр жай термоэлектр генераторлору
BioLite жөө сейилдөөнүн жаңы моделин - тамакты жылытуу менен гана чектелбестен, мобилдик түзмөгүңүздү кубаттай турган көчмө мешти сунуштады. Мунун баары бул аппаратка орнотулган термоэлектр генераторунун аркасында мүмкүн.
Бул аппарат сизге сейилдөөдө, балык уулоодо же заманбап цивилизациянын бардык шарттарынан алыс жерде кызмат кылат. BioLite генераторунун иши күйүүчү майдын күйүшү менен мүнөздөлөт, ал дубалдын бою менен ырааттуу өткөрүлүп, электр энергиясын өндүрөт. Алынган электр энергиясы телефонду заряддоого же LEDди жарыктандырууга мүмкүндүк берет.
Радиоизотоптук термоэлектр генераторлору
Аларда энергиянын булагы - микроэлементтердин бузулушунун натыйжасында пайда болгон жылуулук. Алар күйүүчү майдын үзгүлтүксүз камсыздалышына муктаж, ошондуктан алар башка генераторлордон артыкчылыгы бар . Бирок, алардын олуттуу кемчилиги - иштөө учурунда иондошкон материалдардан нурлануу болгондуктан коопсуздук эрежелерин сактоо зарыл.
Мындай генераторлорду ишке киргизүү, анын ичинде экологиялык абал үчүн коркунучтуу болушу мүмкүн болгонуна карабастан, аларды колдонуу абдан кеңири таралган. Мисалы, аларды жок кылуу Жерде гана эмес, космосто да мүмкүн . Белгилүү болгондой, радиоизотоптук генераторлор навигациялык системаларды заряддоо үчүн колдонулат, көбүнчө байланыш системасы жок жерлерде.
Жылуулук микроэлементтери
Жылуулук батареялары конвертер катары иштейт жана алардын дизайны Цельсий боюнча калибрленген электр өлчөө приборлорунан турат. Мындай түзмөктөрдөгү ката адатта 0,01 градуска барабар . Бирок белгилей кетүү керек, бул аппараттар абсолюттук нөлдүн минималдуу линиясынан 2000 градус Цельсийге чейин колдонуу үчүн иштелип чыккан.
Жылуулук электр генераторлору жакында байланыш системасы жок, жетүүгө кыйын болгон жерлерде иштегенде кеңири популярдуулукка ээ болду. Бул жерлерге Space кирет, ал жерде бул аппараттар космостук транспорттордо альтернативдүү энергия булактары катары колдонулууда.
Илимий-техникалык прогресстин өнүгүшүнө, ошондой эле физиканын терең изилдөөлөрүнө байланыштуу, жылуулук энергиясын калыбына келтирүү үчүн автотранспортто термоэлектр генераторлорунун колдонулушу популярдуулукка ээ. унаалар.
Сунушталууда:
Гидравликалык пресстер (43 фото): манометр менен кол моделдери жана алардын иштөө принциби, башка түрлөрү. Бул эмне жана басма сөз кантип иштейт? Алардын аппараты
Гидравликалык пресстер: манометр менен кол моделдери жана алардын иштөө принциби, башка түрлөрү. Бул эмне жана басма сөз кантип иштейт?
Кир жуучу машиналар: түрлөрү жана алардын мүнөздөмөсү. Биринчи машиналар. Кызмат мөөнөтү жана иштөө принциби, "акылдуу" моделдер, чоң жүк менен жана башкалар
Кир жуугуч машиналар деген эмне, алардын негизги түрлөрү жана өзгөчөлүктөрү кайсылар? Биринчи машиналар кандай болгон, бүгүнкү күндө бул техниканын иштөө мөөнөтү жана иштөө принциби кандай, чоң жүк менен "акылдуу" моделдердин ортосунда кандай айырма бар? Кайсы бренддерге ишенүү жакшыраак жана эмнени тандоо керек?
Газ генератору: инвертор жана электр энергиясын өндүрүү үчүн башка газ генераторлору, өнөр жай жана тиричилик жаратылыш газынын генераторлору
Газ генератору деген эмне? Электр энергиясын өндүрүү үчүн инвертордун жана башка газ генераторлорунун өзгөчөлүктөрү кайсылар? Жалпысынан кандай түрлөрү бар, аларды кантип туура тандоо жана колдонуу керек?
Жайкы коттедждер үчүн бензин генераторлору: кантип тандоо керек, бензин генераторлорунун ишенимдүүлүгү боюнча рейтинги, 3, 5, 10 кВт жана башка кубаттуулуктагы тиричилик электр генераторлору
Бензин генераторлору жайкы резиденциянын эң алгылыктуу варианты болуп эсептелет. Бул макалада генераторду кантип тандоо керек, ишенимдүүлүк үчүн газ генераторлорунун рейтинги, ошондой эле колдонуу өзгөчөлүктөрү талкууланат
Балка: кудуктарды бургулоо үчүн, үйүлгөн жана үйүлгөн, кытай жана башкалар, пневматикалык системада иштөө басымы, иштөө принциби
Балка деген эмне? Анын кандай артыкчылыктары жана кемчиликтери бар? Кудуктарды бургулоочу жабдуулардын кандай түрлөрү бар? Үйүлгөн сууга чөгүүчү аппараттар кантип иштейт? Кытай моделдери жана башка өндүрүүчүлөр. DTH балка сактоо эрежелери
