Термоелектрогенера́тор (термоелемент) — технічний пристрій прямого перетворення теплової енергії на електричну через використання в його конструкції термоелементівАкадемік: Термоелектрогенератор. Перший в світі такий прилад створила в 1947 році американська винахідниця угорського походження Марія Телкеш.
Загальний опис
Пристрій для безпосереднього перетворення тепла на електричну енергію з використанням напівпровідникових термоелементів. При цьому у Т. використовують: тепло від спалювання палива (природний газ, нафта, вугілля), і тепло від горіння піротехнічних сполук (шашок); тепло від розпаду ізотопів (розпад не контролюється й робота визначається періодом напіврозпаду); тепло атомного реактора (уран-233, уран-235, плутоній, торій); тепло від сонячних колекторів (дзеркала, лінзи, теплові труби), утилізаційне тепло з будь-яких джерел (вихлопні й грубні гази й ін.).
Принцип дії ґрунтується на термоелектричному явищі виникнення електрорушійної сили внаслідок нагріву з'єднання двох різних провідників, яке називається ефектом Зеебека.
Можливі типи термоелектрогенераторів
Паливні: Тепло від спалювання палива (природний газ, нафта, вугілля). Радіоізотопні: Тепло від розпаду ізотопів (розпад не контролюється і робота визначається періодом напіврозпаду). Атомні: Тепло атомного реактора (уран-233, уран-235, плутоній, торій), як правило тут термоелектрогенератор — це друга і третя ступінь перетворення. Сонячні: Тепло від сонячних колекторів (дзеркала, лінзи, теплові труби). Геотермальні — термоелектрогенератор — це ступінь перетворення енергії. Утилізаційні: Тепло з будь-яких джерел, що виділяють скидне тепло (вихлопні і пічні гази та ін).
Напівпровідникові матеріали для прямого перетворення енергії Для термоелектрогенераторів використовуються напівпровідникові термоелектричні матеріали, що забезпечують найвищий коефіцієнт перетворення тепла на електрику. Найважливішими властивостями напівпровідникового матеріалу для термоелектрогенераторів є:
ККД: Бажаний якомога вищий ККД. Технологічність: Можливість будь-яких видів обробки. Вартість: Бажано відсутність у складі рідкісних елементів або їх меншу кількість, достатня сировинна база (для розширення сфер асиміляції та доступності). Коефіцієнт термо-ЕРС: Бажаний як можна більш високий коефіцієнт термо-ЕРС (для спрощення конструкції). Токсичність: Бажано відсутність або малий вміст токсичних елементів (наприклад: свинець, бісмут, телур, селен, або їх інертний стан (у складі сплавів). Робочі температури: Бажаний якомога ширший температурний діапазон для використання високопотенційного тепла і, отже, збільшення перетворюваної теплової потужності.
Див. також Термоелектричні явища Термоелектрика Ефект Зеебека Ефект Пельтьє Реактор-перетворювач «Ромашка»
Посилання
Джерела МГД-генераторы и термоэлектрическая энергетика. Киев. «Наукова думка».1983.г. Поздняков Б. С, Коптелов Е. А. Термоэлектрическая энергетика. М., Атомиздат, 1974 г., 264 с. http://www.membrana.ru/particle/12826 http://bse.sci-lib.com/article104324.html https://web.archive.org/web/20110625093005/http://www.overland-botsman.narod.ru/termogen.htm Примітки