|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Termoelektrik jeneratörler. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Alternatif enerji kaynakları Termoelektrik jeneratör - termal enerjinin doğrudan elektrik enerjisine dönüştürülmesi için bir cihaz. Termoelektrik jeneratörler, termoelementler temelinde yapılır. En verimli termojeneratörler, karmaşık yarı iletken bileşikler kullanır; güçleri birkaç on watt'a ulaşabilir, verimlilik -% 20 (termoelementlerin sıcak ve soğuk bağlantılarının sıcaklık farkı - yaklaşık 1000 K). Bu yıl özellikle roket motorlarının, nükleer reaktörlerin, yüksek fırınların vs. çalışması sırasında açığa çıkan ısıyı kullanırken etkilidir. Termoelektrik jeneratör, çeşitli radyo ekipmanına, iletişim, aydınlatma ve pilleri şarj etmek için tasarlanmıştır. Evsel kaynaklardan (kerogaz, soba, gaz brülörü, soba, ateş) gelen ısıyı elektrik enerjisine dönüştürür. 1. Katı yakıtlı termoelektrik jeneratörler Kömürle çalışan ve su veya havayla soğutulan TEG. Yapısal diyagram, Şek. 7.3. Ana özellikleri Tablo'da gösterilmiştir. 7.1.
Tablo 7.1. TEG'in kömür üzerindeki özellikleri
Kömür yakarak sıcak bağlantıların ısıtılması ve soğuk bağlantıların kaynar su ile soğutulması ile TEG (bkz. Şekil 7.4, 7.5), içinde kömürün yakıldığı, hazne 6'e boyundan 4 yüklenen bir dökme demir fırına 1 sahiptir. borudan (2) İç kasa (3) ile dış kasa (5) arasındaki boşlukta TEEL'in soğuk bağlantılarının sıcaklığını yaklaşık 100°C'de tutan kaynar su vardır. Thermoelements 8, ince mika katmanlarıyla kurulum yapısından elektriksel olarak yalıtılmıştır. Muhafaza 3 ile TEEL arasındaki termal temas, aralarına dökülen eriyebilir bir alaşımla gerçekleştirilir.
TEG'de bağımsız olarak çalışan iki TEEL pili vardır: biri ısıtma devrelerine güç sağlamak için, diğeri anot ve ızgara devrelerine güç sağlamak için (bir titreşim dönüştürücü yardımıyla). Böyle bir TEEL'in dezavantajları: TEEL ile buzdolabı arasında termal temas kurmanın zorluğu, kaynar suyun varlığı ve kömür fırınını kontrol etmenin zorluğu.
Odun ve kömür üzerine TEG Katı yakıtlı TEG'lerin daha da geliştirilmesi, 500 W veya daha fazla güce sahip birkaç daha büyük TEG modelinin oluşturulmasına yol açtı. Bu birimler, duvarlara termopiller inşa edilmiş, kömür veya odun kullanan sobalardı. Örnek olarak, Uzak Kuzey için tasarlanmış, 200 ve 500 W güçte, herhangi bir yakıtla - odun, kömür, yağ - çalışan jeneratörler veriyoruz. 200 W'lık bir jeneratör 2 saatte yaklaşık 1 kg yakacak odun tüketmiştir. Hayvancılıkta kullanılan elektrik, sıcak su veya buhar üretmek için tasarlanmıştı. Bununla birlikte, tekdüze bir yakıt tedariğinin sağlanmasındaki zorluklar nedeniyle kömür üzerinde TEG işlemi istikrarsızdır. TEG'nin bir sonraki çalıştırılması, fırının ön temizliğini gerektirdi, güce ulaşması uzun zaman aldı vb. Bu nedenle, TEG'nin daha da geliştirilmesi, sıvı yakıt kullanma yolunda ilerledi. Katı ve sıvı yakıtlar için orta seviye TEG'ler Akaryakıtların avantajları, hem sıvı hem de katı yakıtlarla çalışmaya uygun ara tasarımların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu yapılar, Şekil l'de gösterileni içerir. Amerikan patentine göre TEG kurulumunun 7.6 şeması.
Burada 145 mm çapında telden yapılmış 0,5 adet termoelektrik eleman, bir tripodla desteklenen 5 cm çapındaki Bakalit bir bardağın tabanına soğuk uçlarla gömülür. Elemanların sıcak uçları, geleneksel bir alkol brülörünün alevi ile ısıtılır. TEEL'in bir kolu konstantandan, diğeri nikel (%91) ile molibden (%9) alaşımından yapılmıştır. Jeneratörün çıkış voltajı 6 V'tur. Bu devre, TEG-1 devresine çok benzer, ancak farklı bir tasarıma sahiptir: metal yakıt hücreleri ve alkol brülörü ile ateşin değiştirilmesi. 2. Sıvı yakıtlı termoelektrik jeneratörler Gazyağı üzerinde TGK-1, TGK-3 ve TGK-2-2-TEG tipi gazyağı üzerinde bir ısı kaynağı olarak geleneksel aydınlatma gazyağı lambalarının kullanımına dayanır ve elektrik üretmenin yanı sıra ışık kaynaklarıdır. TGK-1, TGK-3 ve TGK-2-2'nin tasarım şemaları aynıdır: SbZn ve konstantan TEEL'in kerosen ısı sıcak bağlantılarının akkor yanma ürünleri, soğuk bağlantıların hava soğutma kanatçıkları vardır. TGC-1'in gücü yaklaşık 1,6 W, TGC-3'ün gücü yaklaşık 3 W'tır. TGK-3'ün ana özellikleri Tablo'da gösterilmiştir. 7.2. Tablo 7.2
Şek. 7.7, temel tasarım şemasında TGK-3'den çok az farklı olan ancak daha fazla güce sahip olan TGK-1 jeneratörünü göstermektedir. Bu TEG, 20 hatlı yuvarlak fitil gaz lambası 8 ve 7 ve metal bir ısı borusu kullanır. 2 ve 6, Şek. 7.7, TEEL için 14 yüze sahiptir. Her TEEL bloğu, TGC-3'deki gibi bir bağımsız çift kanal 1 tarafından soğutulur. TGC-3'ün lamba 8'in alt kenarından halka 1'e olan yüksekliği yaklaşık 1 m, radyatör çapı 300 mm'dir. Lambanın tek bir şarjı, yaklaşık 10 saatlik çalışma için yeterlidir. TGK-3 tarafından üretilen enerji, çeşitli radyo alıcılarına ve 1 - 2 A akımda 0,3 - 0,5 V voltaj ve 90 - 120 akımda 8 - 11 V voltaj tüketen diğer cihazlara güç sağlamak için yeterlidir. mA. 3. Gaz yakıtlı TEG Gaz kullanımı, ısı girişinin düzenlenmesini basitleştirir (brülördeki gaz basıncını düzenleyerek kolayca elde edilir), yakıtın çeşitli sıcaklıklarda iyi yanmasını sağlar ve buna cüruf birikimi eşlik etmez. Bütün bunlar, TEG'in uzun vadeli ve istikrarlı çalışması için koşullar yaratır. Özellikle ellili yıllar, doğal gaz ve petrolü uzun mesafeler boyunca tüketim merkezlerine ulaştırmak için boru hatlarının inşa edilmesiyle karakterize edilir. Bununla bağlantılı olarak, gaz boru hatlarının ve diğer boru hatlarının korozyondan katodik olarak korunması (enerji santrallerinin olmadığı alanlarda), boru hatlarının güvenliğini minimum maliyetle sağlamak ve ayrıca başka amaçlar için. Kaçak akımlar alanında veya agresif topraklarda bulunan gaz boru hatları, boru hatlarının yalıtımının bozulduğu yerlerde mermilerin, fistüllerin ve diğer hasarların ortaya çıkması sonucu hızla bozulur. Boru hattı katodik koruma istasyonu, 0,5 - 1 V'ta gücü 10 - 20 kW'a kadar olan, negatif kutbu izoleli kablo ile gaz boru hattına bağlanan, artı kutbu topraklanmış doğru akım kaynağıdır. Katodik koruma için, Rusya'da TGG-10 ve TGG-300 dahil olmak üzere 10 ila 16 W gücünde çeşitli TEG türleri oluşturulmuştur. Her biri birer TEEL aküye sahiptir ve gaz yakıtı ile çalışırlar. Piller ayrı bölümlerden oluşur. Sıcak bağlantı, silumin ısı transfer cihazına bastırılır ve soğuk bağlantı, soğutma alüminyum kanatlarına karşı bastırılır. Akü, alt kısmında yaklaşık 40 atm'lik bir aşırı basınç altında gazın sağlandığı bir gaz brülörünün (PB-4-0,015) yerleştirildiği bir silindirdir. TEG ünitesi, yakıt beslemesini kesebilen bir solenoid valfe sahiptir. Genellikle, TEG'ye gaz, linemen evlerine bağlı gaz boru hatlarından sağlanır. TGG-10 jeneratörü temel olarak genel amaçlı jeneratörlerden prensip olarak farklı değildir, gaz lambası yerine sadece gaz brülörü kullanır. TEG TGG-16, delikli diskler kullanarak sıcak gazlardan ısıyı uzaklaştırmak için geliştirilmiş bir yöntem kullanır. Bu TEG'in şeması, Şek. 7.8. Bu jeneratörler 30 dakikadan daha kısa sürede çalışma sıcaklığına ısıtılır. Gaz tüketimi (7000 - 8000 kcal/m) 0,1 - 0,2 m3/h'dir. Düşük termal verimlilik bu kurulumlarda önemsizdir, çünkü gaz tüketimi önemsizdir, asıl mesele güvenilirlik ve basitlik, düşük işletme maliyetleridir.
3. Güneş enerjisiyle çalışan termoelektrik jeneratörler Uzay amaçlı Solar TEG. Şeması Şek. 7.9, iki paralel levha (örneğin metal folyo) arasına yaklaşık 2,5 parçalık bir miktarda yerleştirilmiş, yaklaşık 3 mm3000 hacimli küçük TEEL kullanımına dayanmaktadır. 1 m2 başına; TEEL levhalardan izole edilmiş ve seri-paralel olarak bağlanmıştır. Dış uzayda, Güneş'e bakan bir levha 300°C'ye kadar ısınırken, diğeri (soğuk bağlantı noktaları) yaklaşık 70°C'lik bir sıcaklığa sahiptir. Bu tasarımdaki her bir TEEL, yaklaşık %10'lik bir verimlilikle yaklaşık 2 MW'lık bir güç üretebilir. Modelin 1 m2 termoelektrik panosu 10 kg ağırlığında olup yaklaşık 30 - 40 W/m elektrik üretebilmektedir. Bir uzay aracı için böyle bir güneş jeneratörü, her sırada 30 TEEL olmak üzere 12 sıra TEEL ile 12 cm'lik bir yüzeye sahip bir kaset şeklinde yapılmıştır. Uzayda Güneş tarafından ısıtıldığında 2 W elektrik çıkışı ile karakterize edildi. Düz ısıtma yüzeyli solar TEG'ler, sıcak ve soğuk bağlantı noktaları arasındaki küçük sıcaklık farklarından dolayı (özellikle karasal koşullar altında) iyi bir TEEL verimi elde etmeyi mümkün kılmamaktadır. En iyi sonuçlar, tasarımı zorlaştırsa da, güneş enerjisi yoğunlaştırıcılar kullanılarak elde edilebilir.
4. Güneş enerjisi yoğunlaştırıcılı termoelektrik jeneratörler Daha önce belirtildiği gibi, TEEL'in etkinliği, sıcak ve soğuk bağlantı noktaları arasındaki sıcaklık farkı ve ek olarak sıcak bağlantı noktasının mutlak sıcaklığı ile orantılı olarak artar. Bu nedenle, TEEL'in sıcak bağlantısının sıcaklığını 1000°C'ye kadar yükseltmeyi mümkün kılan güneş enerjisi yoğunlaştırıcıları kullanılarak TEG'nin termal verimliliğinde gözle görülür bir artış elde edilir. Yoğunlaştırıcılı bir termoelektrik güneş jeneratörü, küresel veya silindirik bir aynanın odak bölgesine yerleştirilmiş bir termopildir (Şekil 7.10). Ayna tarafından toplanan güneş ışınları, sıcak bağlantıların yüzeyine yönlendirilir ve onları ısıtır. Soğuk bağlantılar hava, su radyatörleri veya radyasyon yoluyla soğutulur. Büyük ve küçük yoğunlaştırıcılar ve ısı akümülatörleri dahil olmak üzere ısı yoğunlaştırıcılı çeşitli solar TEG modelleri geliştirilmiştir. Enerji yoğunlaştırıcılı solar TEG'lerin ciddi bir dezavantajı, yoğunlaştırıcıların kendilerinin yüksek maliyetidir.
1 - parabolik reflektör; 2 - güneş ısısı alıcısı; 3 - TEEL; 4 - ısı emici Diğer bazı ısı kaynaklarına sahip termoelektrik jeneratörler TEEL kullanarak elektrik üretmek için hem büyük hem de küçük sıcaklık farklarına sahip diğer ısı kaynaklarını kullanma olasılığı (jeotermal su, insan vücut ısısı, roketatarlardan çıkan egzoz gazları, vb.), bir dizi benzersiz TEG tasarımında uygulamasını bulmuştur. Düşük sıcaklıklarda kalite faktörü yüksek olan termoelektrik malzemeler onlar için en uygun olanıdır. Bu tür malzemeler, kalite faktörü 0,1-0,8 olan% 10 sodyum ilaveli kurşun tellürürü içerir.-3 (derece)-1 200°C ve 1,410'da-3 (derece)-1 0°C'de. Jeotermal sulardan elde edilen ısının kullanımı büyük pratik öneme sahip olabilir. TEG'in doğal kaplıcaların ısısından yararlanmaya uygun deneysel örnekleri oluşturulmuştur. Böyle bir termoelektrik jeotermal enerji santralinin yeterince yüksek olmayan termal verimliliği, bakım personeli olmadan çalışabilme yeteneği olan TEG'nin basitliği ve güvenilirliği ile telafi edilebilir. İnsan vücudunun ısısı, TEEL'in sıcak ve soğuk bağlantı noktaları arasında bir sıcaklık farkı oluşturmak için de kullanılabilir. İyi TEM'lerden yapılan bu tür TEG'ler, sıcaklık farkı yaklaşık 0,01 - 40°C ise 50 W veya daha fazla güç sağlayabilir. Birkaç düzine minyatür TEEL, bileğe takılan esnek bir bileklik oluşturur. Böyle bir TEG, özellikle soğuk iklimlerde transistörlü bir alıcı ve vericiye güç sağlayabilir. Bu tür cihazlara başka bir örnek, galvanik pillere veya akümülatörlere ihtiyaç duymayan Japon katı hal radyo alıcısıdır. Burada termoplaka ele takılırsa gerekli elektrik akımını sağlayan termoelektrik cihaz bulunmaktadır. Yazar: Magomedov A.M.
Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024 Primium Seneca klavye
05.05.2024 Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024
▪ Peynirin faydalı özellikleri ▪ Ev temizliği rahatlamayı teşvik eder ▪ Dijital radyo yayınlarını almak için minyatür modül ▪ Kağıt üzerine klavye baskısı ▪ Politikacılar katil robotları tartışacak
▪ Amatör Radyo Teknolojileri sitesinin bölümü. Makale seçimi ▪ makale Birkaç ev videosu kuralı. video sanatı ▪ makale Hangi ev içi cinayet silahı Afrika, Asya ve Okyanusya'da gücün simgesidir? ayrıntılı cevap ▪ makale Gizli elektrik kablolarının kusurları. dizin ▪ makale TDS-Meter - bir multimetrenin öneki. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Bir kadın masanın üzerinde yüzüyor. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri