熱電發電機的特點

內容

火力發電廠被認為是世界上最便宜的發電方式。但是這種方法有一種替代方法，它是環保的——熱電發電機 (TEG)。

這是什麼？

熱電發電機是一種設備，其任務是通過使用熱元件系統將熱能轉化為電能。

在這種情況下，“熱”能的概念被解釋得併不完全正確，因為熱量只是一種轉換這種能量的方法。

TEG 是一種熱電現象，由德國物理學家 Thomas Seebeck 在 1920 年代首次闡明。 Seebeck 的研究結果被解釋為兩種不同材料電路中的電阻，但整個過程僅取決於溫度。

熱電發電機或也稱為熱泵的工作原理基於使用並聯或串聯的熱半導體元件將熱能轉換為電能。

在研究過程中，一位德國科學家創造了一種全新的珀爾帖效應。，這表明在焊接過程中完全不同的半導體材料可以檢測到它們側點之間的溫差。

但是你如何理解這個系統是如何工作的？一切都很簡單，這樣的概念是基於某種算法：當一個元素被冷卻而另一個被加熱時，我們就得到了電流和電壓的能量。 這種特殊方法與其他方法的主要區別在於，這裡可以使用各種熱源。，包括最近關掉的爐子、燈、火，甚至是只倒茶的杯子。嗯，冷卻元件通常是空氣或普通水。

這些熱力發電機是如何佈置的？它們由由導體材料製成的特殊熱電池和熱電堆結的異溫熱交換器組成。

電路圖如下： 半導體熱電偶、n 型和 p 型矩形腿、冷熱合金粘合板和高負載。

在熱電模塊的積極方面，注意到在絕對所有條件下使用它的能力。，包括在活動中，以及交通便利。此外，它們沒有容易快速磨損的活動部件。

缺點包括遠非低成本、低效率（大約 2-3%），以及提供合理溫差的另一個來源的重要性。

應當指出的是 科學家們正在積極研究改善和消除以這種方式獲取能量的所有錯誤的前景.正在進行實驗和研究以開發最高效的熱電池，這將有助於提高效率值。

然而，很難確定這些選項的最優性，因為它們僅基於實際指標，而沒有理論依據。

鑑於所有缺點，即熱電堆合金材料的不匹配，很難談論在不久的將來取得突破。

有一種理論認為，在現階段，物理學家將使用一種技術上新的方法，用更有效的合金代替合金，另外引入納米技術。 此外，可以使用非傳統資源。因此，加利福尼亞大學進行了一項實驗，用合成的人造分子代替了熱電池，該分子充當了金微觀半導體的粘合材料。根據實驗，很明顯，只有時間才能證明當前研究的有效性。

取決於發電方式、熱源以及 根據所涉及的結構元件的類型，所有熱電發電機都有幾種類型。

汽油。 它們從燃料（煤、天然氣和石油）的燃燒中獲得熱量，以及通過燃燒煙火組（棋盤格）獲得的熱量。

核熱電發電機，其中來源是核反應堆的熱量（鈾 233、鈾 235、钚 238、釷），通常這裡的熱泵是轉化的第二和第三階段。

太陽能發電機 從我們日常生活中已知的太陽能通信器（鏡子、透鏡、熱管）中形成熱量。

利用工廠從各種來源產生熱量，從而釋放廢熱（廢氣和煙氣等）。

放射性同位素 通過同位素的衰變和裂變接收熱量，這個過程的特點是裂變本身的不可控性，其結果是元素的半衰期。

梯度熱電發電機 基於無任何外界干擾的溫差：環境與實驗場所（專用設備、工業管道等）之間使用初始啟動電流。使用給定類型的熱電發電機，利用從塞貝克效應接收的電能根據焦耳-楞次定律轉換成熱能。

由於效率低，熱電發電機被廣泛使用 在沒有其他能源可供選擇的情況下，以及在嚴重熱短缺的過程中。

該設備的特點是存在搪瓷表面、電源，包括加熱器。 這種設備的電量可能足以為移動設備或使用汽車點煙器插座的其他設備充電。 根據這些參數，我們可以得出結論，發電機可以在沒有通常條件的情況下工作，即沒有燃氣、加熱系統和電力的存在。

BioLite 推出了一種新的徒步旅行模式——一種便攜式爐子，不僅可以加熱食物，還可以為您的移動設備充電。 這一切都歸功於該設備內置的熱電發電機。

該設備將在遠足、釣魚或遠離現代文明所有條件的任何地方為您提供良好的服務。 BioLite 發電機的運行特點是燃料燃燒，燃料沿牆壁順序傳輸並發電。由此產生的電力將為手機充電或點亮 LED。

在它們中，能量的來源是熱量，它是由於微量元素分解而形成的。 它們需要持續的燃料供應，因此它們比其他發電機具有優勢。 然而，它們的顯著缺點是在操作過程中必須遵守安全規則，因為會發生來自電離材料的輻射。

儘管這種發電機的發射可能很危險，包括環境狀況，但它們的使用相當普遍。例如， 它們的處置不僅可以在地球上進行，也可以在太空中進行。 眾所周知，放射性同位素發生器用於為導航系統充電，最常見的是在沒有通信系統的地方。

熱電池充當轉換器，其設計由以攝氏度校準的電氣測量儀器組成。 此類設備中的誤差通常等於 0.01 度。 但應該注意的是，這些設備設計用於從絕對零的最小線到高達 2000 攝氏度的範圍內。

當在完全沒有通信系統的難以到達的地方工作時，火力發電機最近得到了廣泛的普及。這些地點還包括 Cosmos，這些設備越來越多地被用作航天器上的替代電源。

隨著科技進步的發展以及物理學研究的深入，在汽車上使用熱電發電機回收熱能以處理從汽車排氣系統中提取的物質越來越受歡迎。

以下視頻概述了用於 BioLite 能源無處不在的徒步旅行的現代熱力發電機。