Термоэлектрический генератор: Термоэлектрические генераторы купить | ГК «ЭМИС»

Содержание

New! Термоэлектрический генератор постоянного тока KIBOR для ТЭС когенерационные установки малой мощности цена

 

Термоэлектрические генераторы постоянного тока KIBOR предназначены для преобразования тепла в электричество. Мы представляем готовое решение по повышению общего кпд энергетической системы  и утилизации избыточного тепла вырабатываемого в тепловых пунктах, котлах и котельных установках, ТЭЦ и ТЭС для выработки электроэнергии, что и позволяет реализовать когенерационные установки.

Термоэлектрический модуль KIBOR электрической мощностью 500 Вт/48 В

 

Цена 135 000 руб

 

Основные технические параметры:

 

Выходная электрическая мощность 500 W
Размеры (Д x Ш x В)    460×400×965 мм
Выходное постоянное напряжение 48 В

Выходной ток 12 А

Внутреннее сопротивление  4,0 Ом

Напряжение холостого хода 96 В

Входная температура и скорость потока (масло)  280℃  0,25m³ /ч
Температура охлаждения (вода) 30℃  0,5m³/ч
Диаметр коллектора 1 дюйм
Вес   72,5 кГ

Термоэлектрический генератор постоянного тока KIBOR  преобразует бросовую тепловую энергию

высокотемпературные термоэлектрический генератор постоянного тока

в полезную электрическую. Термоэлектрический преобразователь KIBOR состоит из девяти

среднетемпературный преобразователь термоэлектрический

металлических секций. Через 3 секции циркулирует горячее масло, через 6 секций прокачивается

генератор термоэлектрический модуль цена

вода для охлаждения. В задней части модуля находится металлический резервуар с горячим

когенерационные установки цена

маслом. Выходные провода цвет: плюс – красный, минус — черный. Термоэлектрический

когенерационные установки малой мощности

преобразователь может генерировать более 500 Вт если источником тепла является температура более 280℃.

ДОСТОИНСТВА. Термоэлектрический генератор постоянного тока KIBOR:

+ Необслуживаемые системы со сроком службы не менее 10 лет.

+ Бесшумная работа.

+ Круглосуточная выработка электроэнергии.

ОТЗЫВЫ Термоэлектрические генераторы постоянного тока KIBOR

ЗАПРОСЫ, ВОПРОСЫ, ОТВЕТЫ, НОВОСТИ

1.  Для каких тепловых станций подходят термоэлектрические генераторы постоянного тока?

— термоэлектрические генераторы подходят для всех типов тепловых станций, где есть температура более 350°С, например: газовые теплостанции, на угле, газотурбинные теплоэлектростанции, бензиновые и дизельные мини электростанции,  на биогазе и пеллетах, электростанции на топливных элементах  и даже заводы по утилизации мусора (мусоросжигающие заводы), там где можно реализовать когенерационные установки.

2. Какие перспективы применения высокотемпературных среднетемпературных термоэлектрических генераторов постоянного тока?

— перспективно применение термоэлектрических генераторов постоянного тока для реализации когенерационных установок в автономных тепло электростанциях на дровах и опилках, ТЭЦ на угле, тепло электрогенераторах на пеллетах и торфе и других энергетических установках по утилизации древесных, бытовых и промышленных отходов.

3. Какой максимальный срок эксплуатации и есть ли скидки на термоэлектрические модули?

Эффективность термоэлектрических генераторов снижается через 10 лет на 5-10%, через 20 лет на 10-20%, через 30 лет снижение более 30%. Скидки на модули при заказе от 10 шт конечно есть!

4.  Какие нормативные документы по энергосбережению?

— ФЗ РФ «О теплоснабжении» от 27 июля 2010 г. N 190

статья 3: Обеспечение приоритетного использования комбинированной выработки электрической и тепловой энергии для организации теплоснабжения.

— ФЗ РФ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» статья 14

— Постановление Правительства Российской Федерации от 31 декабря 2009 г. № 1225 «О требованиях к региональным и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности».

принцип работы, применение, как сделать

Согласно мировой статистике, от общего числа выработанной электроэнергии, на ТЭС приходится более 60%. Как известно, для работы тепловых электростанций необходимо органическое топливо, запасы которого не бесконечны. Помимо того, положенный в основу техпроцесс не является экологически чистым. Но низкая стоимость оргтоплива и высокий КПД ТЭС, позволяет получать «дешевое» электричество, что оправдывает применение данной технологии. Выход из сложившейся ситуации – альтернативные источники энергии, к таковым относятся термоэлектрические генераторы (далее ТЭГ), о них и пойдет речь в этой статье.

Что такое термоэлектрический генератор?

Так принято называть устройство, позволяющее преобразовать тепловую энергию в электрическую. Следует уточнить, что термин «Тепловая» не совсем точен, поскольку тепло, это способ передачи, а не отдельный вид энергии. Под данным определением подразумевается общая кинетическая энергия молекул, атомов и других структурных элементов, из которых состоит вещество.

Несмотря на то, что на ТЭС сжигается топливо для получения электричества, ее нельзя отнести к ТЭГ. На таких станциях тепловая энергия вначале преобразуется в кинетическую, а она уже в электрическую. То есть, топливо сжигается для получения из воды пара, который вращает турбину электрического генератора.

Схема работы ТЭС

Исходя из выше изложенного, следует уточнить, что ТЕГ должен генерировать электроэнергию без промежуточных преобразований.

Принцип работы

В основе ТЭГ лежит термоэлектрическое явление, описанное в начале 20-х годов XIX века немецким ученым-физиком Томасом Иоганном Зеебеком. Он обнаружил появление ЭДС в цепи замкнутого типа, состоящей из проводника и сурьмы, при условии создания разности температур в местах, где эти материалы контактируют. Изображение устройства, при помощи которого был зафиксирован данный эффект, представлено ниже.

Термопара из опыта Зеебека

Обозначения:

  • 1 – медный проводник.
  • 2 – проводник из сурьмы.
  • 3 – стрелка компаса.
  • А и В – места контакта двух проводников.

При нагревании одного из контактов стрелка отклонялась, что свидетельствовало о наличии магнитного поля, вызванного ЭДС. При нагреве другого контакта, направление ЭДС менялось на противоположное. Соответственно, при разрыве цепи, можно зафиксировать разность потенциалов на ее концах.

Через 12 лет, после публикации Зеебеком результатов своих опытов, французским физиком Жаном Пельтье был обнаружен обратный эффект. Если через цепь термопары пропускать ток, то в местах контакта этих веществ возникает разность температур. Мы не будем приводить описание опыта Пельтье, а также данные по современным одноименным элементам, эту информацию можно найти на нашем сайте.

По сути, оба эти эффекта обратные стороны одного термоэлектрического явления, позволяющего напрямую получать электричество из тепловой энергии. Но, до открытия полупроводников, термоэлектрический эффект не находил практического применения, ввиду неприемлемо низкого КПД. Поднять его до 5% удалось только в середине пошлого века. К сожалению, даже у современных полупроводниковых элементов, этот показатель остается на уровне 8%-12%, что не позволяет рассматривать генераторы данного типа в качестве серьезных конкурентов ТЭС.

Современный элемент Пельтье с указанием размеров

Перспективы

В настоящее время продолжаются опыты по подбору оптимальных термопар, что позволит увеличить КПД. Проблема заключается в том, что под данные исследования затруднительно подвести теоретическую базу, поэтому приходится полагаться только на результаты экспериментов. Учитывая, что на эффект влияет процентное соотношение и состав сплавов материала для термопар, говорить о ближайших перспективах неблагодарное занятие.

Велика вероятность, что в ближайшее время для повышения добротности термоэлементов, разработчики перейдут на другой уровень изготовления сплава для термопар, с использованием нано-технологий, ям квантования и т.д.

Вполне возможно, что будет разработан совершенно иной принцип с использованием нетрадиционных материалов. В качестве примера можно привести эксперименты, проводимые в Калифорнийском университете, где для замены термопары использовалась искусственная синтезированная молекула, которая соединяла два золотых микро проводника.

Молекула вместо термопары

Первые опыты показали возможность реализации идеи, насколько она перспективна, покажет время.

Сфера применения и виды термоэлектрических генераторов

В виду низкого КПД для ТЭГ остается два варианта применения:

  1. В местах, где недоступны другие источники электроэнергии.
  2. В процессах, где имеется избыток тепла.

Приведем несколько примеров таких устройств.

Энергопечи

Данные, устройства, совмещающие в себе следующие функции:

  • Варочной поверхности.
  • Обогревателя.
  • Источника электроэнергии.

Это прекрасный образец, объединяющий все оба варианта применения.

Индигирка – три в одном

У представленной на рисунке энергопечи следующие параметры:

  • Вес – чуть больше 50 килограмм (без учета топлива).
  • Размеры: 65х43х54 см (с разобранным дымоходом).
  • Оптимальная загрузка оргтоплива – 30 литров. Допускается использование лиственной древесины, торфа, бурового (не каменного!) угля.
  • Средняя тепловая мощность устройства около 4,5 кВт.
  • Мощность электронагрузки от 45-50 Вт.
  • Стабилизированное постоянное напряжение на выходе – 12 В.

Как видите, эти параметры вполне приемлемы для условий, где нет электричества, отопления и газа. Что касается небольшой электрической мощности, то ее вполне достаточно для зарядки мобильных устройств или питания других гаджетов, через адаптер от автомобильного прикуривателя.

Радиоизотопные ТЭГ

В качестве источника тепла для ТЭГ может выступать тепловая энергия, выделяющаяся в процессе распада нестабильных элементов. Такие источники называют радиоизотопными. Основное их преимущество заключается в том, что не требуется постоянная загрузка топлива. Недостаток – необходимость установки защиты от ионизирующего излучения, невозможность перезаправки топлива и необходимость утилизации.

Срок эксплуатации таких источников напрямую зависит от периода полураспада вещества, используемого в качестве топлива. К последнему предъявляется следующий ряд требований:

  • Высокий коэффициент объемной активности, то есть небольшое количество вещества должно обеспечивать нужный уровень выделения энергии.
  • Поддержка необходимого уровня мощности в течение длительного времени. На этот параметр отвечает, как было отмечено выше, влияет период полураспада, например у стронция-90 он 29 лет, следовательно, источник через это время потеряет половину своей мощности.
  • Ионизирующее излучение должно быть удобным для утилизации, то есть в нем должны преобладать α-частицы.
  • Необходимый уровень безопасности. То есть ионизирующее излучение не должно нанести вред экологии (в случае эксплуатации на земле) и питающемуся от такого источника оборудованию.

Таким критериям отвечают изотопы кюрия-244, плутония-238 и упоминавшийся выше стронций-90.

Сфера применения РИТЕГ

Несмотря на серьезные требования к таким источникам, сфера их применения довольно разнообразна, они используются как в космосе, так и на земле. Ниже на фото, изображен РИТЕГ, работавший на космическом аппарате Кассини. В качестве топлива использовался изотоп плутония-238. Период полураспада этого элемента чуть больше 87 лет. Под конец 20-ти летней мисси источник вырабатывал 650 Вт электроэнергии.

Радиоизотопное «сердце» Кассини

Кассини была приведена в качестве примера, а на счет массовости можно констатировать, что, практически, все КА для электропитания оборудования используют РИТЕГ. К сожалению, характеристики радиоизотопных источников энергии космических аппаратов, как правило, не публикуются.

На земле ситуация приблизительно такая же. Технология РИТЕГ как бы известна, но ее детали относятся к закрытой информации. Достоверно известно, что такие установки применяются в качестве источника питания навигационного оборудования в местности, где по техническим причинам невозможно получать электроэнергию другим способом. То есть, речь идет о труднодоступных регионах.

К сожалению, такие источники не самая подходящая альтернатива ТЭС с экологической точки зрения.

РИТЕГ поднятый с 14-митровой глубины возле Сахалина

Как сделать термоэлектрический генератор своими руками?

В завершении расскажем, как сделать ТЕГ, которым можно пользоваться в турпоходе, на охоте или рыбалке. Естественно, мощность таких устройств будет уступать радиоизотопным генераторам энергии, но ввиду труднодоступности плутония, и его неприятным свойством наносить вред человеческому организму придется довольствоваться малым.

Нам понадобится термоэлектрический элемент, например, ТЕС1 12710. Желательно использовать несколько элементов, подключенных параллельно, для увеличения мощности. К сожалению, тут есть очень серьезный нюанс, потребуется подобрать элементы со сходными параметрами, что у китайской продукции практически не реально, а использовать брендовую дорого, проще купить готовый генератор. Если использовать один модуль Пельте, то его мощности едва хватит для зарядки телефона или другого гаджета. Нам также понадобится металлический корпус, например, отслужившего блока питания ПК и радиатор от процессора.

Основные моменты сборки:

Наносим на корпус термопасту в месте, где будет крепиться термоэлектрический элемент, прислоняем его и фиксируем радиатором. В результате у нас получается конструкция, как на нижнем рисунке.

Туристический ТЭГ

В качестве топлива лучше всего использовать «сухой спирт».

Теперь необходимо подключить к нашему источнику стабилизатор напряжения (схему можно найти на нашем сайте или в других тематических источниках).

Конструкция готова, можно приступать к проверке.

Список использованной литературы

  • Самойлович А.Г. «Термоэлектрические и термомагнитные методы превращения энергии» 2007
  • Поздняков Б. С, Коптелов Е.А. «Термоэлектрическая энергетика» 1974
  • Бернштейн А. С. «Термоэлектричество» 1957
  • Анатычук Л.И. «Термоэлементы и термоэлектрические устройства» 1979

Термоэлектрический генератор нового поколения – термозарядка для мобильника

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разрабатывают термоэлектрический генератор нового поколения, который в десятки раз эффективнее имеющихся на рынке аналогов. Готовый продукт будет внедрен в производство к концу 2021 года.

Руководитель группы разработчиков Ольга Квашенкина в лаборатории у установки магнетронного напыления; в ней выполняется один из этапов производства термоэлектрического генератора

Мы уже достаточно долго, более пятнадцати лет, работаем с различными модификациями наноразмерных углеродных структур. Применительно не только к теплоэлектрогенераторам, но и, например, к эффективным автоэмиттерам электронов, к различного типа сенсорам — фоточувствительным сенсорам и так далее. Найденные нами ранее закономерности взаимодействия теплового потока с электронной подсистемой в создаваемых нами углеродных наноструктурах и лежат в основе конкретного устройства — термоэлектрического генератора», — пояснила «Стимулу» руководитель группы разработчиков Ольга Квашенкина, директор НТЦ «Нейропрогнозирование материалов и технологий электронной промышленности» (НЦМУ СПбПУ «Передовые цифровые технологии»).

Термоэлектрический генератор представляет собой малогабаритное устройство (в корпусной сборке он будет иметь размеры 5 × 2 миллиметра), переводящее тепловую энергию в электрическую. Устройство содержит сложную углеродную наноструктуру. Внутри структуры при нагревании происходят квантовые электродинамические процессы, запускающие термоэлектрическую генерацию. В нагреваемой структуре, которая имеет сложную стехиометрию, запускаются процессы взаимодействия электронной подсистемы и структурной подсистемы (решетки). В результате такого квантово-физического взаимодействия при термическом воздействии возникает электрический ток.

«В основе термоэлектрического генератора лежит углеродная наноструктура в различных своих модификациях, — поясняет Ольга Квашенкина. — Хорошо известно, что углерод может быть в форме алмаза и представлять собой практически идеальный диэлектрик — вещество, не проводящее электрический ток, и в форме графита — очень хорошего проводника электрического тока. Вот именно на основе композита из этих двух аллотропных состояний углерода и сделан наш генератор. Данный композит мы получаем по совершенно уникальной технологии, позволяющей добиться повторяемости свойств термоэлектрических генераторов, что очень хорошо с точки зрения индустриализации проекта».

Принцип работы заложен в строении нанокомпозитного углерода, используемого в генераторе, в его различных состояниях. Чередование проводящего и непроводящего состояний одного и того же вещества позволяет использовать специфику взаимодействия тепловых и электронных потоков. Расчеты такого взаимодействия, как и наблюдаемая в работе термоэлектрического генератора физическая суть такого взаимодействия, применимы для единичных квантов теплового излучения и единичных электронов, что и позволяет заявлять о квантово-электродинамических процессах.

Термоэлектрический генератор представляет собой малогабаритное устройство (в корпусной сборке он будет иметь размеры 5 × 2 миллиметра), переводящее тепловую энергию в электрическую

ОТ ВИРТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДО ПРОТОТИПА

После завершения теоретической части работы ученые построили цифровую модель и провели виртуальные испытания, что существенно сократило время на разработку технологии.

В сентябре этого года Россия первой в мире разработала и утвердила стандарт цифровых двойников изделий. Элементы технологии цифровых двойников раньше стали распространяться на Западе, но именно российские ученые и инженеры первыми систематизировали свой успешный опыт в этой сфере и закрепили его в формулировках стандарта. Инициатором разработки стандарта и одним из главных его создателей стал Алексей Боровков, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель центра НТИ «Новые производственные технологии» и инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®). Недавно он рассказал «Стимулу» о том, как задумывался, рождался, обсуждался и утверждался стандарт цифровых двойников.

«Виртуальные испытания в любых научных и технологических изысканиях всегда позволяют добиться ускорения в разработке новых технологий и устройств, а также снизить риски ошибок на этапе прототипирования, — пояснила Ольга Квашенкина. — В наших разработках мы в полной мере используем принципы создания цифровых двойников как исследуемых рабочих процессов, так и работы создаваемых устройств. Конечно же, есть своя специфика создания цифровых прототипов электронных устройств, базовой рабочей частью которых являются какие-то нанообъекты. Тут нам приходится буквально изменять под себя, а иногда и дописывать “в коде” работу модулей софт-продуктов, которыми мы пользуемся для моделирования. С этой целью в нашей команде работает ряд высококлассных ИТ-специалистов».

Затем результаты моделирования были проверены экспериментальным путем с помощью атомно-силовых микроскопов, различных типов спектрометров и комплекса исследовательского оборудования, созданного специально для этой разработки. В настоящее время проект находится на стадии прототипирования в «железе».

Установка магнетронного напыления

ТЕПЛОВАЯ ЗАРЯДКА

Устройство сможет заряжать приборы с малой энергоемкостью — электронные часы, светильники, системы полива комнатных растений и так далее. Как пояснила Ольга Квашенкина, в перспективе разработчики будут стремиться к формату портативных термоэлектрических зарядок для мобильных телефонов.

Термоэлектрический генератор применим и в промышленности: к примеру, устройство помещается на поверхность турбинного двигателя, который может нагреваться до полутора тысяч градусов, и это тепло, переходя в электрическую энергию, питает датчики, предназначенные для мониторинга состояния систем двигателя.

По оценкам ученых, у устройства высокий КПД: для зарядки бытовых приборов хватает нагрева от обычных батарей. Термоэлектрический генератор можно установить около комнатной батареи или вмонтировать в систему отопления, а получаемую электроэнергию подавать на электрическую разводку, от которой уже заряжать небольшие приборы. Система безопасна как для пользователя, так и для электронного оборудования, которое к ней подключается.

Как планируют ученые, генератор смогут позволить себе обычные потребители. Благодаря малым габаритам оно может быть переносным. Сейчас ученые готовят два патента на изобретения.

В лаборатории НТЦ «Нейропрогнозирование материалов и технологий электронной промышленности»

НАЙТИ НЕЗАНЯТУЮ НИШУ

«Однозначно можно утверждать, — говорит Ольга Квашенкина, — что аналогов такого устройства, работающих на той же структурной базе, что и наши термоэлектрические генераторы, нет ни в России, ни за рубежом. Основным принципом запуска новых проектов в нашем НТЦ “Нейропрогнозирование материалов и технологий электронной промышленности” является “принцип новой ниши” — идем только в новые темы и разрабатываем только новые решения».

Перед запуском любого проекта исследователи проводят технологический форсайт и стараются оценить уровень своей экспертности в интересующей области в сравнении с зарубежной. Кроме того, ученые проводят анализ существующих продуктовых линеек на мировом рынке.

«Все это дает возможность понять, — поясняет Ольга Квашенкина, — в какой области и с какой конкретной темой мы встаем на опережающую позицию. Как правило, это область совершенно новых продуктов, работающих на новых принципах, отличающихся своими свойствами и качеством от того, что есть на рынке. Мы давно поняли, что распространенная, к сожалению, позиция “догоняющей” науки, когда научные группы стремятся догнать иностранных коллег, бессмысленна. Мы ищем или создаем новые ниши и темы. И таким образом выводим и себя как научную группу, и Россию как ее представители на мировую научную и технологическую арену».


Источник: https://stimul.online/articles/innovatsii/termozaryadka-dlya-mobilnika/

Термоэлектрический генератор (ГТЭ, ТЭГ) — ТЕРМОИНТЕХ

Генератор Термоэлектрический (ГТЭ) — Описание

ГТЭ мощностью 200-400 Вт предназначены для электроснабжения потребителей постоянным током напряжением 12, 24 или 48 В. В основе работы ГТЭ лежит эффект Зеебека – прямое преобразование тепловой энергии (от сгорания газового топлива) в электроэнергию. ГТЭ представляет собой устройство, включающее в себя основные элементы, необходимые для его работы: газовую горелку, камеру сгорания газового топлива, теплоприемник, термоэлектрический модуль, радиатор, смонтированные на общей раме с конструкцией, обеспечивающей прижим термоэлектрических модулей с усилием 70-100 кг/см2 к поверхности теплоприемника и радиатора. При нагревании одной стороны термоэлектрического модуля и охлаждении другой стороны, на контактах возникает напряжение (ЭДС). Топливом для ГТЭ служит природный газ по ГОСТ 5542 или пропан.

ГТЭ предназначены для следующих условий эксплуатации:

  • рабочее значение температуры воздуха при эксплуатации от минус 40 до плюс 50 °С;
  • относительная влажность воздуха до 98% при 25 °С;
  • высота над уровнем моря не более 4000 м;
  • запыленность воздуха, г/м3, не более: 0,5 – для воздуха в помещении с установленным ГТЭ;
  • наклон относительно горизонтальной поверхности не допускается.

Номинальная мощность ГТЭ обеспечивается при температуре  окружающего воздуха до 20 °С при атмосферном давлении до 89,9 кПа на высоте до 1000 м над уровнем моря.

Повышение температуры окружающей среды более 20 °С даст снижение мощности не более 0,5% на 1 °С.

ГТЭ мощностью 200 Ватт является единичным неразборным изделием (разборка производится только для замены модулей). ГТЭ мощностью 400 Вт состоит из двух генераторов ГТЭ(в)200 в общем кожухе.


Схема условного обозначения термоэлектрического генератора ГТЭ(в)200-24А

ГТЭ генератор термоэлектрический
в с воздушным охлаждением
200 (400) рабочая мощность ГТЭ, Вт

24 (12, 48 и др.)

рабочее напряжение ГТЭ, В. Заводская установка 24 В
А (с автоматикой) обозначение исполнения ГТЭ (П, Р, РЭЗ, А, АТ)

Варианты буквенной маркировки генератора:

П – комплект потребителя. На колодку клеммную выведены провода от модулей, термопар, установлены 1-2 диода для коммутационной развязки, контакты диодов (2-3 шт.) также выведены на клеммы, заводская коммутация на 12 или 24 В. Линия подачи газа отсутствует. Установлена система розжига на 12 или 24 В.  Контакты питания розжига также выведены на колодку клеммную. Ответственность за эксплуатацию генератора с литерой «П» несет потребитель.

Р – ГТЭ с ручным управлением. Дополнительно укомплектован: линией подачи газа в составе вентиль, фильтр,  э/м клапан с ручным взводом и термопарой (вместо термопары контроля пламени), игольчатый клапан (регулятор давления), манометр. Элементы розжига отсутствуют. Розжиг осуществляется вручную. Возможна установка визуальных органов контроля (вольтметр, амперметр). Ответственность за эксплуатацию генератора с литерой «Р» несет потребитель.

РЭЗ – ГТЭ с ручным управлением, электро-розжигом и защитой. Дополнительно к ГТЭ с литерой «Р» укомплектован: вместо э/м клапана с ручным взводом и термопарой э/м клапан на 12 или 24 В, измеритель-регулятор температуры (2-4 канала с релейными выходами). Управление режимом работы генератора осуществляется вручную, с визуальным контролем температуры/напряжения/тока. Оборудован защитой от перегрева и затухания пламени, обеспечивается аварийный останов.

А – с автоматикой. Укомплектован: Линией подачи газа (вентиль, фильтр, э/м клапан, игольчатый клапан, манометр или датчик давления), автоматической защитой от погасания пламени, перегрева. Возможны варианты комплектации автоматики.

АТ – с автоматикой и БСНАУ «ТЕРМОИНТЕХ». Укомплектован: Линией подачи газа (вентиль, фильтр, э/м НЗ клапан, игольчатый клапан с электроприводом), электроприводом заслонки вторичного воздуха, блоком управления и мониторинга БСНАУ «ТЕРМОИНТЕХ».


Технические характеристики ГТЭ

Генератор термоэлектрический (ГТЭ)

ГТЭ (в)-200

ГТЭ (в)-400

Номинальная мощность, Вт

200 ± 40

400 ± 40

Режим потребления на собственные нужды

постоянно

пиковый (розжиг)

постоянно

пиковый (розжиг)

Потребляемая мощность собственных нужд, Вт, не более

с э/м клапаном

30

70

60

100

без э/м клапана

5

45

10

50

Рабочая температура окружающей среды, °С

От — 40 до + 50

Номинальная температура окружающей среды, °С

20

Номинальное напряжение, В

12, 24, 48

12, 24, 48

Номинальный ток, А

12 В

24 В

48 В

 

16

8

 

32

16

8

Ток короткого замыкания, А

12 В

24 В

48 В

 

48

24

 

96

48

24

Стойкость к токам короткого замыкания

Режим КЗ не критичен для ГТЭ

Время выхода на номинальный режим, мин., не более

40

40

Время восстановления напряжения при сбросе/набросе 100% симметричной нагрузки, сек, не более

2

2

Электрическое сопротивление изоляции, МОм, не менее

1

1

Расход природного газа при номинальной нагрузке, не более, нм3

1,2

2,1

Усилие сжатия модуля между теплоприемником и радиатором, кг/см2

70-100

Рабочее давление газа на входе  горелки, кПа

1,2-3,0

Максимальное давление на входе ГТЭ, кПа

10,0

Рабочая температура горячей стороны, °С

450-530

Рабочая температура холодной стороны, °С

115-125, или до 240 с потерей мощности

Максимальная температура горячей стороны, °С

580

Количество термоциклов, шт. не менее

20

Масса в упаковке, кг, не более

150

300

Срок службы, лет

15

Габаритные размеры, мм, не более:

Длина (глубина)

760

935,5

Ширина

390,5

831

Высота

907,5

2488,9

 

Генераторы термоэлектрические

Мы создаём энергию

Обеспечение максимальной надежности электропитания удаленных объектов является приоритетной задачей компании. Инженерный отдел предоставляет консультации и рекомендации для выбора наилучшего варианта электропитания, помогает избежать дорогостоящих и трудоёмких проектных ошибок при выборе системы электропитания. Среди наиболее частых ошибок:

— применение автономных источников питания удалённых объектов как стандартных сетевых источников;

— игнорирование сравнения эксплуатационных затрат различных видов автономных источников;

— выбор ненадежного источника питания для ответственных потребителей;

— неправильная оценка профилей нагрузок;

— неправильный выбор буферных аккумуляторов;

— невыполнение нормативных требований.

Термоэлектрические генераторы серии ГТЭГ компании Экоген обеспечивают надежное и экономичное автономное электроснабжение в самых отдаленных и экологически сложных местах нашей планеты. Экоген занимает лидирующие позиции в производстве и поставках термоэлектрических генераторов с наивысшей эффективностью и мощностью. до 1000 Вт. На базе генераторов строят автономные источники электропитания с мощностью до 10 кВт.

Генераторы компании Экоген осуществляют прямое преобразование тепловой энергии в электричество, не содержат в своей конструкции вращающихся и изнашиваемых деталей, не требуют проведения сервисных работ более 1 года. Генераторы работают на природном газе, пропане или сжиженном нефтяном газе.

Экоген предлагает полный спектр решений для надежной промышленной энергетики в отдаленных районах.

Когда питание недоступно или сетевое питание ненадежно, ГТЭГ может обеспечить экономически эффективное удаленное решение для вашего промышленного объекта.

 

Некоторые области применения:

Морские платформы

Термоэлектрический генератор является идеальным решением для суровых и сильно агрессивных условий морских платформ. Они обеспечивают первичное питание безлюдных платформ и резервное питание платформ с персоналом, в том числе в опасных условиях от Арктики до тропиков.

Аппаратура диспетчерского управления и сбора данных (SCADA)

Электропитание диспетчерских систем управления и сбора данных (SCADA) для мониторинга, измерения и управления оборудованием в полевых условиях. Термоэлектрические генераторы используются для бесперебойного электропитания телеметрических установок, газоанализаторов, измерительного оборудования, аппаратуры аварийного отключения и многого другого.

Автоматизация клапанов и задвижек

Термоэлектрические генераторы обеспечивают питанием различные исполнительные механизмы на трубопроводах: от управления электромагнитными клапанами до систем приведения в действие распределительных клапанных станций. ГТЭГ обеспечивают надежное автономное питание оборудования дистанционного управления и мониторинга.

Катодная защита

Когда коррозия на удалённых объектах нефте-газодобывающей промышленности является проблемой, катодная защита с питанием от ГТЭГ является решением. Термоэлектрические генераторы обеспечивают надежный и экономичный источник постоянного тока для минимизации коррозии трубопроводов.

Охрана и видеонаблюдение

По сравнению с большинством электрогенераторов ГТЭГ отлично подходят для систем безопасности и наблюдения в удаленных от электросетей районах. Подключение к информационным сетям в отдаленных районах часто бывает проблемой из-за отсутствия надёжного электропитания. ГТЭГ решает эту проблему, предлагая надежное и непрерывное автономное питание в любых условиях.

 

90 фото простых и эффективных моделей

Термоэлектрический генератор, сокращенно ТЭГ –  это устройство, вырабатывающее электричество, используя эффект возникновения электродвижущей силы (ЭДС), за счет разницы температур проводников. Стоит отметить, что имеется и обратный эффект — получение разницы температур при воздействии электрического тока.

Краткое содержимое статьи:

Что это такое?

Для объяснения принципа работы термоэлектрического генератора, нужно взять разнородные проводники и замкнуть их в цепь. Точки, в которых проводники соединяются, называют спаями. При нагреве одного из спаев цепи энергия свободных электронов на нем возрастает, так как имеет зависимость от температуры.

На нагретом участке электроны имеют более высокую энергию и начинают перемещаться в холодную область, где электроны обладают меньшей энергией, таким образом в цепи возникает ЭДС.

Величина разности потенциалов в такой цепи зависит от температуры, электропроводности и коэффициента термоЭДС ,который также называется коэффициентом Зеебека.

Для разных материалов его значение различно и измеряется относительно коэффициента платины, которой равняется нулю. К примеру, сурьма, железо, кадмий имеют положительный коэффициент, а висмут, никель, кобальт — отрицательный.

Историческая справка

Термоэлектрические эффекты или термоэлектричество, своим открытием обязано нескольким ученым. Впервые явление открыл немецкий физик Томас Иоганн Зеебек, в 1821 году. Оно получило название «Эффект Зеебека».


Обратное свойство – нагревание или охлаждение разнородных проводников воздействием электрического тока, в 1834 году изучил француз Жан Пельтье, его именем назван и сам эффект и термоэлектрический преобразователь, получивший название элемент Пельтье. Свой вклад в исследования внесли, также русский физик Эмилий Ленц в 1838 г. и британец Уильям Томпсон в 1851 г.

ТЭГ пытались создавать с середины 19 века. В 1874 году была разработана батарея Кламона, которая была достаточно мощной, чтобы использоваться в типографии или при гальванизации.

Причина, по которой эти технологии не получили широкого распространения, заключается в низком КПД, при использовании чистых металлических пар — это сотые доли процента. Немногим более эффективными — 1,5-2,0% оказались термоэлементы из полупроводников, которые начали использоваться в середине XX века.

Можно вспомнить довольно известный «партизанский котелок», от которого питались радиостанции. Выпускалась модель термоэлектрического генератора ТГК-3. Фото термоэлектрического генератора ТГК-3 представлены в нашей галерее.

Была отсылка к теме термоэлектрических генераторов и в советской фантастике — в 1930-х годах Роман Адамов написал научно-фантастический роман «Тайна двух океанов», о похождениях подводной лодки «Пионер», источником энергии в которой служила термопара.

Конструктивные особенности и область применения

Основой конструкции термоэлектрического генератора являются термоэлемент, нагреватель, охладитель и нагрузка, это может быть лампа, разъем для подключения устройств — все, что потребляет электричество.

Простота устройства, отсутствие лишних преобразований энергии и минимум движущихся механических узлов делает ТЭГ надежным и долговечным в эксплуатации источником энергии.


Автономные термоэлектрические генераторы

Именно простота и надежность обусловили использование ТЭГ в отдаленных и труднодоступных регионах для автономного энергоснабжения. К примеру, они применяются для питания навигационных маяков и метеорологических станций. Зачастую это разновидность газовых генераторов — ГТЭГ, где для нагревания используется природный газ.

Отдельно стоит упомянуть радиоизотопные ТЭГ, в которых источником тепла является естественный распад изотопов. Автоматическая межпланетная станция Кассини, запущенная к Сатурну в 1997 году была оборудована таким источником.

Для нагрева в РИТЭГ было использовано 32,8 килограмма изотопа плутония-238.

Универсальные термоэлектрические генераторы

К универсальным ТЭГ можно отнести те устройства, которые используют излишки тепла там, где таковые имеются, а также генераторы двойного назначения — для выработки электрической и тепловой энергии.

Область применения довольно широка. Хорошо подходят такие термоэлектрические генераторы для дома — в качестве дополнительного или резервного источника питания. Существуют модели, встраиваемые в систему отопления и позволяющие сделать ее автоматику и циркуляционные насосы практически полностью энергонезависимыми.

Вариант для дома или дачи, даст не только электричество, но и послужит в качестве печи, ниже показан пример такой электрогенерирующей печи.


ТЭГ своими руками

Создание простейшего генератора в домашних условиях не составит больших трудностей по причине его крайней простоты. По сути, все что нужно, это найти элемент Пельтье. Приобрести такой элемент сегодня не составляет труда и не потребует больших затрат.

Для простейшей демонстрации, кроме термоэлемента, достаточно будет двух алюминиевых банок прямоугольной формы, канцелярского зажима, пары проводов, холодной и горячей воды. Нужно поместить элемент Пельтье между корпусами банок, скрепив их зажимом, налить в одну банку кипяток, в другую холодную воду, желательно со льдом.

Теперь, если правильно соблюдена полярность, можно замерить напряжение на выводах элемента, сомнительно, что оно будет больше одного вольта, но, можно считать, что демонстрация удалась.

Чуть более сложной задачей будет сборка термоэлектрического генератора на дровах. Для этого, помимо термоэлемента, понадобиться камера сгорания, в качестве которой подойдет корпус от компьютерного блока питания, радиатор и вентилятор можно использовать от процессора, разъем USB.

Для тех, кто желает получить более высокое напряжение можно порекомендовать инверторы стабилизаторы — все зависит от фантазии. Инструкций и схем на просторах сети достаточно. Ниже приведена фотография подобного устройства.

Заключение

Итак, в статье был дан краткий обзор одному из направлений альтернативной энергетики — энергия, получаемая за счет термоэлектрических эффектов. История развития этого направления еще не написана до конца и не стоит на месте.

Термоэлектрические генераторы совершенствуются и находят новые применения, а следовательно рано сбрасывать со счетов эти простые, но полезные устройства.

Фото термоэлектрических генераторов

Сборка термогенератора своими руками для получения электричества: особенности процесса

В современном мире большое количество бытовой техники и других устройств работает от электроэнергии. При этом, находясь в путешествии, приходится возить с собой химические источники тока, способные вырабатывать электроэнергию. Но также можно изготовить термогенератор своими руками. Для этого потребуются некоторые материалы, приспособления и определенные знания.

Разновидности устройств

В цепи разнородных проводников при переменной температуре может возникать термо-ЭДС в местах контакта. На основании этого был разработан и создан так называемый модуль «Пельтье». Он представляет собой 2 пластины из керамики, между которыми установлен биметалл. При поступлении электрического тока одна из пластин постепенно начинает нагреваться, а другая одновременно охлаждается. Эта способность позволяет делать из таких элементов холодильники.

Но можно наблюдать и обратный процесс, когда в местах контакта будет поддерживаться перепад температур. В этом случае пластины начнут вырабатывать электрический ток. Такой модуль можно использовать для получения небольшого количества электрической энергии.

Работа модуля

Термогенераторы электричества работают по определенному принципу. Так, в зависимости от направления тока, в контакте разнопроводных проводников наблюдается поглощение или выделение тепла. Это зависит от направления электричества. При этом плотность тока является одинаковой, а энергии — различной.

Разогревание кристаллической решетки наблюдается, если вытекающая энергия меньше той, что входит в контакт. При перемене направленности тока происходит обратный процесс. Энергия в кристаллической решетке снижается, поэтому происходит охлаждение устройства.

Наибольшей популярностью пользуется термоэлектрический модуль, состоящий из проводников типов р и n, которые между собой соединены через медные аналоги. В каждом из элементов существует по 4 перехода, которые охлаждаются и нагреваются. Из-за температурного перепада возможно создание термоэлектрогенератора.

Достоинства и недостатки

Независимо от того, куплен он или изготовлен своими руками, термоэлектрогенератор имеет ряд достоинств. Так, к наиболее весомым из них относятся:

  1. Малогабаритные размеры.
  2. Возможность работы как нагревательных, так и в охладительных приборах.
  3. При смене полярности наблюдается обратимость процесса.
  4. Отсутствие подвижных элементов, которые изнашиваются достаточно быстро.

Несмотря на имеющиеся существенные преимущества, такое устройство имеет некоторые недостатки:

  1. Незначительный КПД (всего 2−3%).
  2. Необходимость создания источника, отвечающего за температурный перепад.
  3. Существенное потребление энергии.
  4. Большая себестоимость.

Исходя из вышеперечисленных отрицательных и положительных качеств, можно сказать о том, что такое устройство целесообразно применять в случае необходимости подзарядки мобильного телефона, планшетного компьютера или зажигания светодиодной лампочки.

Изготовление своими руками

Можно изготовить термоэлектрический генератор своими руками. Для этой цели потребуются некоторые элементы:

  • Модуль, способный выдерживать нагрев до 300−400 °C.
  • Повышающий преобразователь, цель которого заключается в приеме беспрерывного напряжения 5 В.
  • Нагреватель в виде костра, свечки или какой-либо миниатюрной печи.
  • Охладитель. Вода или снег — наиболее популярные подручные варианты.
  • Соединительные элементы. Для этой цели можно использовать кружки или кастрюли разного размера.

Провода, проходящие между преобразователем и модулем, необходимо изолировать термостойким составом или обычным герметиком. Собирать устройство необходимо в такой последовательности:

  1. От блока питания оставить только корпус.
  2. Холодной стороной к радиатору нужно приклеить модуль «Пельтье».
  3. Предварительно зачистив и отполировав поверхность, нужно приклеить элемент другой стороной.
  4. От входа преобразователя напряжения необходимо припаять провода к выходам пластины.

При этом термогенератор для корректной работы должен быть наделен такими характеристиками: выходное напряжение — 5 вольт, тип выхода для подключения устройства — USB (или любой другой в зависимости от предпочтений), минимальная мощность нагрузки должна составлять 0,5 А. При этом можно использовать любой вид топлива.

Проверить механизм достаточно просто. Внутрь можно положить несколько сухих и тонких веточек. Поджечь их, а через несколько минут подключить какое-либо устройство, например, телефон для подзарядки. Собрать термогенератор несложно. Если все сделать правильно, то он прослужит не один год в поездках и походах.

Дом-Термоэлектрический генератор Модули ТЭГ 100Вт Генератор дровяной печи

Технология TEG Generator POWER имеет свои сильные стороны. Поскольку удельная мощность очень велика, можно изготавливать небольшие термоэлектрические генераторы. Например, сборка ТЭГ мощностью 100 Вт может поместиться примерно в двадцатую часть пространства, необходимого для эквивалентной солнечной батареи. Кроме того, производительность составляет 24 часа в сутки при наличии источника тепла и стороны отвода холода. Таким образом, фактическая выходная мощность может быть в 6-7 раз больше, чем может производить 100-ваттная солнечная батарея.Что необходимо, чтобы сделать технологию дешевой в эксплуатации, так это отработанное тепло, которое по определению является бесплатным. Ключевыми словами являются «УТИЛИЗАЦИОННОЕ ТЕПЛОЭнергогенератор ТЭГ». За последние 30 лет компания TEC разработала новые конструкции на основе эффекта Зеебека для использования в термоэлектрических генераторах. В 2020 году компания представила генератор для дровяной печи Rabbit Ears мощностью 100 Вт. Лучший в своем классе запатентованный термоэлектрический генератор мощностью 100 Вт для дровяной печи, демонстрирующий превосходную производительность и надежность. Система термоэлектрического генератора TEG мощностью 100 Вт является выдающейся.Устройство поставляется с дымоходом длиной 24 дюйма и диаметром 6 дюймов, уже собранным для быстрой установки. Уникальный теплообмен «труба в трубе» обеспечивает превосходное охлаждение на холодной стороне, рассчитанное на максимальную DT, что позволяет достичь максимальной мощности ТЭГ. Поглотители тепла с обеих сторон трубы используют радиаторы для проникновения в поток дымовых газов, максимизируя поглощение тепла для превосходной выработки энергии. Запатентованная конструкция является лучшей в своем классе и была разработана ветераном с 30-летним стажем работы в области термоэлектрических генераторов. Он поставляется с высокоэффективным насосом с магнитным приводом 12 В постоянного тока и изготовленным на заказ контроллером заряда постоянного тока с функциональностью ПЛК.

В системе справа используются обработанные трубы из сшитого полиэтилена (PEX) для упрощения сантехнических работ, а также исключительный дизайн и универсальность TEG. ПЛК может быть оснащен термопарным датчиком горячей стороны для управления обратной подачей насоса. Например, если температура печи ниже 100F, насос можно включать и выключать, экономя ценную энергию. ПЛК также имеет порт R-232 для подключения компьютера для программирования других функций. Будущие варианты включают в себя автоматический огнетушитель, который будет выпускать инертную пищевую соду, если в верхней части дымохода начнется пожар.Эта функция будет первой из многих функций, защищающих вас и ваш дом от пожаров.
Bi2Te3 наиболее эффективен при комнатной температуре. Такие материалы, как PbTe, работают при температуре от 350 до 600°C (702-1112°F). И Bi2Te3, и PbTe являются зрелым материалом. Их характеристики и производительность хорошо задокументированы и широко используются в коммерческих целях. Однако PbTe до сих пор почти невозможно приобрести отдельно в виде модуля. Гибридный термоэлектрический модуль, сочетающий в себе лучший в своем классе материал Bi2Te3 P-типа с лучшим в классе материалом PbTe N-типа для формирования первых гибридных модулей TEG, классифицированных как модуль серии TEG1-PB.Свойства PbTe лучше подходят для температур выше 300°C, поэтому комбинация хорошо работает в диапазоне от 300°C до 360°C. А теперь PbTe/TAGS с эффективностью до 12%.

Как работают термоэлектрические генераторы ТЭГ

Как работают термоэлектрические генераторы ТЭГ администратор 2018-05-22T21:09:03+00:00

Принцип работы термоэлектрических генераторов ТЭГ (эффект Зеебека) описан ниже. Мы производим генераторы TEG Power Generators в течение последних 20 лет. Интерес к этой области взорвался в последние 5 лет.Мы здесь, чтобы помочь объяснить нюансы технологии, поскольку информации в Интернете очень мало.

Термоэлектрические модули работают по двум разным принципам

1. Эффект Пельтье: Этот эффект подает питание на модуль, что приводит к охлаждению одной стороны и нагреву другой. Эти типы модулей имеют малую силу тока (обычно в диапазоне 6 ампер, работают при напряжении 12 В) и предназначены для воздействия низких температур от 70°C до 80°C на горячей стороне. Воздействие более высоких температур приведет к тому, что модуль развалится, соединения пар расплавятся и не будут хорошими генераторами энергии!

2.Эффект Зеебека: Этот эффект создает перепад температур по всему модулю, нагревая одну сторону модуля и охлаждая противоположную (сторону отвода тепла). Эти модули были специально разработаны для работы при температурах до 320°C (BiTe). 360°C Гибридные модули (сочетание BiTe и PbTe), предназначенные для использования преимуществ температуры горячей стороны в диапазоне от 260°C до 340°C, PbTe, предназначенные для температур от 450°C до 600°C (от 842°F до 1112°F) из которых у нас есть 2 варианта (только PbTe и PbTe/TAGS) и, наконец, модули CMO Oxide (от 600°C до 850°C) (1112°F – 1562°F) для горячей стороны.Чтобы увидеть наш выбор, нажмите «Магазин».

Правильная терминология важна для любой технологии. Модуль Зеебека представляет собой генератор энергии (мощность от перепада тепла) DT, а модуль Пельтье представляет собой охлаждающий модуль (подающий мощность постоянного тока для получения перепада) горячей и холодной сторон. Вы можете использовать модуль Пельтье в качестве генератора, но он не сможет производить много энергии, потому что материалы, используемые для соединения устройства, имеют низкую температуру, и модуль будет разрушен при воздействии высоких температур.Чтобы произвести значимую мощность, вам нужно будет подвергнуть горячую сторону воздействию температур в диапазоне от 300°F до 700°F или выше! Если вы хотите производить милливатт, в этом нет необходимости. Холодная сторона должна быть спроектирована таким образом, чтобы отводить максимальное количество тепла (лучше всего жидкость, движущаяся в приемнике жидкости), когда она проходит от горячей стороны через модуль или модули к холодной стороне. Ниже нуля, если возможно, на холодной стороне. Чем холоднее холодная сторона, тем больше вырабатывается энергии. Фактически с тем же DT модуль будет производить немного больше энергии, учитывая эквивалентный DT, но более низкую холодную сторону.Это связано с тем, что при охлаждении полупроводника его внутреннее сопротивление уменьшается.

Два критических фактора определяют выходную мощность

1. Количество теплового потока, которое может успешно пройти через модуль (ТЕПЛОВОЙ ПОТОК). Чем больше количество тепла, тем больше энергии может быть произведено. Пример: если источником тепла является свеча, количество энергии, которое может быть произведено, ограничено. Если у вас есть дровяная печь на 100 000 БТЕ, вы можете производить значительную мощность, достаточную для зарядки аккумуляторной системы на 12 или 24 В, если вы можете использовать прямое тепло внутри печи.Для получения разъяснений перейдите на (Что новости)

2. (DT) Delta Temperature – температура горячей стороны минус температура холодной стороны.
Большие усилия должны быть приложены как к конструкции подвода тепла, так и особенно к конструкции отвода тепла (холодная сторона). Чем лучше конструкция генераторной системы ТЭГ перемещает тепло от горячей стороны к холодной и рассеивает это тепло после его поступления на холодную сторону, тем больше электроэнергии будет вырабатываться. В отличие от фотоэлектрических солнечных батарей, в которых для выработки энергии используются большие поверхности, термоэлектрические модули на эффекте Зеебека рассчитаны на очень высокую плотность мощности.Порядка в 50 раз больше, чем у солнечных фотоэлектрических! Термоэлектрические генераторы Зеебека, использующие движущуюся жидкость на холодной стороне, работают значительно лучше, чем любой другой метод охлаждения, и производят значительно больше чистой дополнительной мощности, чем потребляет насос (в зависимости от размера системы). Таким образом, для передачи максимально возможного тепла потребуются лучшие теплопроводные материалы, такие как алюминий и медь, в конструкции системы термоэлектрического генератора.

Лучшая система термоэлектрического генератора.

Хотите увидеть, как один работает с выходами, чтобы показать записи мультиметра с нашего устройства, нажмите здесь https://www.youtube.com/watch?v=3-prKCGwV5M

Мы поможем вам разработать ваш продукт!

Для доработки мы включим пример:

Если вы хотите изготовить термоэлектрический генератор ТЭГ мощностью 100 Вт. Размер ТЭГ основан на DT 100 ° C ( Горячая сторона – Холодная сторона )

Например:

  1. Требуется не менее 2000 Вт тепла на горячей стороне, проходящей через модули, при условии преобразования эффективности 5%.
  2. Требуется постоянно рассеивать 1900 Вт тепла на холодной стороне, так как только 100 Вт преобразуются в энергию.
  3. Насколько критичен ДТ. Тот же 100-ваттный ТЭГ. Если температура DT увеличится до 150 °C, ваша выходная мощность увеличится примерно до 140 Вт. Если DT снова увеличится до 200 °C, ваша выходная мощность снова увеличится примерно до 180 Вт.

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) | Продукты | Термоэлектрическое охлаждение | Охладители Пельтье

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ)

, также известные как устройства Зеебека, генераторы Пельтье и т. д.ТЭГ превращают отработанное тепло в полезную энергию, используя преимущества источника тепла и поглотителя холода. Термоэлектрические генераторы идеально подходят для удаленных мест, которые не подключены к сети, но имеют источник тепла.

Вот некоторые примеры источников тепла; печи, дровяные печи, камины, пеллетные печи, выхлопные трубы, бензиновые и дизельные двигатели, солнечные коллекторы, солнечные концентраторы, нагреватели ракетной массы, котлы и многое другое. Отработанное тепло повсюду и доступно для получения энергии.

Просто предоставьте источник тепла (до 320°C [608F]) и способ охлаждения холодной стороны.Чем больше разница температур между горячей стороной ТЭГ и холодной стороной, тем больше вырабатываемая электрическая мощность. Разница в 10 градусов по Цельсию даст милливатт на ТЭГ, а разница в 270 градусов по Цельсию может произвести до 21 ватта электроэнергии. Когда тепло проходит через ТЭГ от горячей стороны к холодной, полупроводниковые таблетки вырабатывают электроэнергию. Эффективность преобразования этого теплового потока в электричество увеличивается по мере того, как дельта T [Дельта T = T горячей — T холодной ] становится больше.Чем больше дельта Т, тем выше КПД. КПД достигает максимума около 7,5%. Простой способ представить себе эту эффективность состоит в том, что на каждые 100 ватт тепла, проходящего через ТЭГ, будет вырабатываться максимум 7,5 ватт электроэнергии.

Имейте в виду, что наиболее сложной задачей при сборе отходящего тепла с помощью ТЭГ является поддержание низкой температуры на холодной стороне. Даже когда ТЭГ работает с максимальным КПД, 92,5 % тепла поступает на холодную сторону (100-7.5%). Это тепло должно быть устранено, иначе холодная сторона ТЭГ больше не будет «холодной стороной», поскольку она будет быстро нагреваться. Воздушного охлаждения может быть достаточно для 1 или 2 ТЭГ, но жидкостное охлаждение является гораздо лучшим методом для охлаждения холодной стороны.

См. нашу энциклопедию TEG, чтобы узнать, как это работает. См. наше руководство по установке TEG, чтобы узнать, как их установить.

  • Модули ТЭГ

  • ТЭГ Электроника

  • Принадлежности ТЭГ

  1. Добавить в корзину
  2. Добавить в корзину
  3. Добавить в корзину
  4. Добавить в корзину
  5. Добавить в корзину
  6. Добавить в корзину
  7. Добавить в корзину
  8. Добавить в корзину
  9. Добавить в корзину
  10. Добавить в корзину
  11. Добавить в корзину
  12. Добавить в корзину
  13. Добавить в корзину
  14. Добавить в корзину
  15. 10 долларов.50

    Добавить в корзину
  16. Добавить в корзину
  17. Добавить в корзину
  18. Добавить в корзину
  19. Добавить в корзину
  20. Добавить в корзину
  21. Добавить в корзину
  22. Добавить в корзину
  23. Добавить в корзину
  24. Добавить в корзину
  25. Добавить в корзину

Как работают термоэлектрические генераторы — Applied Thermoelectric Solutions LLC

Как работают термоэлектрические генераторы

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) представляют собой твердотельные полупроводниковые устройства, которые преобразуют разницу температур и тепловой поток в полезный источник постоянного тока.Полупроводниковые устройства термоэлектрического генератора используют эффект Зеебека для генерации напряжения. Это генерируемое напряжение управляет электрическим током и производит полезную мощность при нагрузке.

Модуль термоэлектрического генератора

Термоэлектрический генератор — это не то же самое, что термоэлектрический охладитель. (также известный как TEC, модуль Пельтье, охлаждающие чипы, твердотельное охлаждение)

Термоэлектрический охладитель работает в обратном направлении от термоэлектрического генератора. При подаче напряжения на термоэлектрический охладитель возникает электрический ток.Этот ток вызывает эффект Пельтье. Благодаря этому эффекту тепло перемещается с холодной стороны на горячую. Термоэлектрический охладитель также является твердотельным полупроводниковым устройством. Компоненты такие же, как у термоэлектрического генератора, но конструкция компонентов в большинстве случаев отличается.

В то время как термоэлектрические генераторы используются для производства энергии, термоэлектрические охладители (охладители Пельтье) используются для отвода или добавления тепла. Термоэлектрическое охлаждение имеет множество применений в охлаждении, нагреве, охлаждении, контроле температуры и управлении тепловым режимом.

Остальная часть этого поста посвящена термоэлектрическим генераторам.

Как термоэлектрический генератор использует эффект Зеебека?

Основным строительным блоком термоэлектрического генератора является термопара. Термопара состоит из одного полупроводника p-типа и одного полупроводника n-типа. Полупроводники соединены металлической полосой, которая электрически соединяет их последовательно. Полупроводники также известны как термоэлементы, кубики или гранулы.

Пара термоэлектрических генераторов Термоэлектрический генератор (гранулы, кости, полупроводники, термоэлементы)

Эффект Зеебека представляет собой прямое преобразование энергии тепла в потенциал напряжения.Эффект Зеебека возникает из-за движения носителей заряда внутри полупроводников. В легированных полупроводниках n-типа носителями заряда являются электроны, а в легированных полупроводниках p-типа носителями заряда являются дырки. Носители заряда диффундируют от горячей стороны полупроводника. Эта диффузия приводит к накоплению носителей заряда на одном конце. Это накопление заряда создает потенциал напряжения, который прямо пропорционален разности температур полупроводника.

Носители заряда термоэлектрических генераторов

Какие полупроводниковые материалы используются для термоэлектрических генераторов?

Три материала обычно используются для термоэлектрических генераторов.Этими материалами являются теллурид висмута (Bi2Te3), теллурид свинца (PbTe) и кремний-германий (SiGe). Какой материал использовать, зависит от характеристик источника тепла, холодоотвода и конструкции термоэлектрического генератора. Многие материалы для термоэлектрических генераторов в настоящее время проходят исследования, но не были коммерциализированы.

Теллурид висмута сурьмы (BiSbTe)

Что такое модуль термоэлектрического генератора?

Для создания модуля термоэлектрического генератора множество пар p-типа и n-типа соединяются электрически последовательно и/или параллельно для создания желаемого электрического тока и напряжения.Пары помещаются между двумя параллельными керамическими пластинами. Пластины обеспечивают жесткость конструкции, плоскую поверхность для монтажа и диэлектрический слой для предотвращения коротких замыканий.

Модуль термоэлектрического генератора

Кто открыл эффект Зеебека? Когда был открыт эффект Зеебека?

До недавнего времени считалось, что Томас Зеебек открыл явление, известное сегодня как эффект Зеебека. Сейчас считается, что Алессандро Вольта открыл эффект Зеебека за 27 лет до Томаса Зеебека.Открытие произошло за 224 года до написания этой статьи.

В 1794 году Алессандро Вольта провел эксперименты, придав железному стержню U-образную форму. Один конец стержня нагревали, опуская его в кипящую воду. Когда неравномерно нагретый стержень был электрически соединен с уже неживой лягушачьей лапкой, через лягушачью лапку пропускался ток, и мышцы сокращались. Считается, что это первая демонстрация эффекта Зеебека.

Алессандро Вольта

В 1821 году Томас Зеебек обнаружил, что при нагревании одного из соединений двух соединенных разнородных металлов вращается стрелка компаса, расположенная в непосредственной близости.Первоначально это называлось термомагнитным эффектом. Позже было обнаружено, что напряжение и, следовательно, ток индуцируются нагревом перехода. Ток создавал магнитное поле по закону Ампера. Это индуцированное напряжение из-за нагрева перехода стало известно как эффект Зеебека.

Построить термоэлектрический генератор, подобный тем, что используются в космических полетах

Итак, как это работает? Почему при разнице температур (для разных металлов) возникает электрический ток? Я не буду вдаваться в полную историю , так как это заняло бы слишком много времени.Но вот мой очень короткий ответ: у электрического проводника есть свободные заряды, которые могут перемещаться (несколько). Когда вы прикладываете электрическое поле, эти заряды перемещаются и создают электрический ток. Обычно мы думаем об этих зарядах как об электронах, но это может быть что-то другое. Если вы возьмете металл и сделаете один конец горячим, а другой холодным, электроны на горячей стороне будут иметь больше энергии и двигаться больше. Эти более горячие электроны расходятся, а на холодном конце электроны имеют меньшую энергию. Величина разделения заряда зависит от конкретного металла.

Теперь возьмите другой металл с двумя концами при разной температуре. Но поскольку этот металл отличается от первого, у него будет другое разделение зарядов на горячем и холодном концах. Когда эти разные металлы соединяются вместе, они образуют что-то вроде батареи — не очень хорошей батареи, но все же похожей на батарею. И бум — вот и ваш термоэлектрический генератор.

Если вы думаете о строительстве термоэлектрического генератора для питания вашего дома, у меня для вас плохие новости.Эти вещи очень неэффективны. Нужны довольно большие перепады температур, чтобы извлечь из них что-то полезное. Однако есть и хорошие новости. Эти термоэлектрические генераторы не имеют движущихся частей. Отсутствие движущихся частей означает, что они маленькие и достаточно надежные. И именно поэтому они используются в некоторых космических кораблях (таких как «Вояджер», «Кассини» и других). Чтобы создать разницу температур, космический корабль будет использовать радиоактивный источник, который остается очень горячим — вот и все. Так работает ваш радиоизотопный термоэлектрический генератор (РТГ).Это то же самое, что генератор скрепки и медной проволоки, только намного лучше.

Но подождите! Есть еще кое-что. Вы можете сделать что-то еще с двумя разными металлами. Что, если я использую те же два металла, но вместо того, чтобы помещать концы на разную температуру и получать напряжение, я подключаю их к батарее? Кроме того, я погружу оба конца в воду, чтобы было немного легче измерять температуру. Чтобы получить измеримый эффект, я сделал два изменения: я использовал нихромовую проволоку вместо стальной и сделал несколько соединений последовательно.Вот как это выглядит.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Термоэлектрический генератор

Эта умная небольшая демонстрация предназначена для погружения в воду на 2-3 дюйма, при этом каждая алюминиевая «нога» погружается в одну из прилагаемых пластиковых чашек. Погрузите генератор в чашки с водой одинаковой температуры, и ничего не произойдет. Погрузите генератор в чашках с водой со значительным градиентом температуры (горячая или холодная), и вентилятор начнет вращаться через несколько минут.Имеет 4-миллиметровые входные/выходные клеммы постоянного тока и переключатель для перенаправления электроэнергии на/с этих клемм.Выход этих терминалов можно подключить к измерителю для измерения, что позволяет пользователю контролировать градиент температуры и выходные данные. Источник питания постоянного тока (до 6 В) можно провести через клеммы 4 мм, демонстрируя нагрев с одной стороны и охлаждение с другой стороны термопары. Действительно замечательное и очаровательное устройство. Должно быть для тех, кто заинтересован в изучении альтернативных / возобновляемых источников энергии. Поставляется с полными инструкциями и примерами вопросов для студентов.

Общие сведения
Термоэлектрические генераторы — это устройства, преобразующие тепловую энергию в электричество.В этом устройстве используется термопара, зажатая между двумя алюминиевыми проводниками (алюминиевые «ножки», которые вы видите на фотографии продукта). Термопара образуется, когда два электрических проводника, состоящих из разнородных материалов, соприкасаются друг с другом. Термопары способны генерировать напряжение посредством процесса, называемого термоэлектрическим эффектом. Основополагающий принцип термопары, термоэлектрический эффект, был открыт Томасом Иоганном Зеебеком. Термоэлектрический эффект, иногда называемый эффектом Зеебека, возникает, когда к проводнику прикладывается температурный градиент и создается электродвижущая сила, генерируемая поперек градиента.Величина электродвижущей силы зависит от приложенного перепада температур.

Дополнительная информация
В отличие от традиционных динамических тепловых двигателей, термоэлектрические генераторы не содержат движущихся частей и абсолютно бесшумны. Такие генераторы надежно использовались в течение более 30 лет без обслуживания в космических зондах, таких как миссии «Вояджер» НАСА. По сравнению с большими традиционными тепловыми двигателями термоэлектрические генераторы имеют более низкий КПД.Но для небольших приложений термоэлектрики могут стать конкурентоспособными, потому что они компактны, просты (недороги) и масштабируемы. Термоэлектрические системы могут быть легко спроектированы для работы с небольшими источниками тепла и небольшими перепадами температур. Такие небольшие генераторы могут производиться серийно для использования в рекуперации отработанного тепла автомобилей или в домашнем когенерационном производстве тепла и электроэнергии. Термоэлектрики даже были миниатюризированы, чтобы собирать тепло тела для питания наручных часов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.