рефераты

Рефераты

рефераты   Главная
рефераты   Краткое содержание
      произведений
рефераты   Архитектура
рефераты   Астрономия
рефераты   Банковское дело
      и кредитование
рефераты   Безопасность
      жизнедеятельности
рефераты   Биографии
рефераты   Биология
рефераты   Биржевое дело
рефераты   Бухгалтерия и аудит
рефераты   Военное дело
рефераты   География
рефераты   Геодезия
рефераты   Геология
рефераты   Гражданская оборона
рефераты   Животные
рефераты   Здоровье
рефераты   Земельное право
рефераты   Иностранные языки
      лингвистика
рефераты   Искусство
рефераты   Историческая личность
рефераты   История
рефераты   История отечественного
      государства и права
рефераты   История политичиских
      учений
рефераты   История техники
рефераты   Компьютерные сети
рефераты   Компьютеры ЭВМ
рефераты   Криминалистика и
      криминология
рефераты   Культурология
рефераты   Литература
рефераты   Литература языковедение
рефераты   Маркетинг товароведение
      реклама
рефераты   Математика
рефераты   Материаловедение
рефераты   Медицина
рефераты   Медицина здоровье отдых
рефераты   Менеджмент (теория
      управления и организации)
рефераты   Металлургия
рефераты   Москвоведение
рефераты   Музыка
рефераты   Наука и техника
рефераты   Нотариат
рефераты   Общениеэтика семья брак
рефераты   Педагогика
рефераты   Право
рефераты   Программирование
      базы данных
рефераты   Программное обеспечение
рефераты   Промышленность
      сельское хозяйство
рефераты   Психология
рефераты   Радиоэлектроника
      компьютеры
      и перифирийные устройства
рефераты   Реклама
рефераты   Религия
рефераты   Сексология
рефераты   Социология
рефераты   Теория государства и права
рефераты   Технология
рефераты   Физика
рефераты   Физкультура и спорт
рефераты   Философия
рефераты   Финансовое право
рефераты   Химия - рефераты
рефераты   Хозяйственное право
рефераты   Ценный бумаги
рефераты   Экологическое право
рефераты   Экология
рефераты   Экономика
рефераты   Экономика
      предпринимательство
рефераты   Юридическая психология

 
 
 

Реферат: Термоэлектрические генераторы

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ

1) Общие сведения о термоэлектрических генераторах.

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) представляют собой полупроводниковые
термопары и предназначены для прямого преобразования тепловой энергии в
электроэнергию. они используются в передвижных АЭУ , питающих
труднодоступные объекты, которые монтируются в отдаленных районах Земли
(автоматические метеостанции, морские маяки и т.п.). В перспективе такие
объекты могут монтироваться на Луне или на других планетах. В качестве
источников тепла для подвода к горячим спаям ТЭГ : радиоактивные изотопы
(РИТЭГ), ядерные реакторы (ЯРТЭГ), солнечные концентраторы различного
исполнения (СТЭГ). Ориентировочно принимают, что при электрических
мощностях от 1 до 10 кВт на КЛА целесообразны РИТЭГ и СТЭГ, а при
повышенных уровнях мощности - ЯРТЭГ. Последние наиболее перспективны для
АЭУ КЛА.

Достоинства ТЭГ: большой срок службы, высокая надежность, стабильность
параметров, вибростойкость. Недостатки ТЭГ: невысокие относительные
энергетические показатели: удельная масса 10-15 кг/кВт, поверхностная
плотность мощности 10 кВт/м2 (на единицу поперечного сечения элемента
), объемная плотность мощности 200-400 кВт/м3 и сравнительно низкий КПД
преобразования энергии (5-8%). Применительно к ЛА ТЭГ представляют
собой батареи кремне-германиевых термоэлектрических элементов (ТЭЭ),
которые по матричному принципу соединены в ветвях последовательно, а
ветви могут иметь между собой параллельные соединения. Батареи ТЭЭ
заключены с герметичные контейнеры, заполненные инертным газом во
избежание окисления и старения полупроводников. Плоские или
цилиндрические конструкции ТЭГ снабжаются устройствами для подвода тепла
на горячих спаях и для его отвода на "холодных" спаях полупроводниковых
термостолбиков. Конструкция силовых электровыводов ТЭГ должна
обеспечивать одновременно термоплотность и электрическую изоляцию от
корпуса (контейнера), что представляет достаточно сложную техническую
задачу.

2) Физические основы работы термоэлектрических генераторов.

В основе действия любого ТЭЭ лежат обратимые термоэлектрические эффекты
Пельтье, Томсона (Кельвина) и Зебека. Определяющая роль в ТЭГ
принадлежит эффекту термо-ЭДС (Зебека). Преобразование энергии
сопровождается необратимыми (диссипативными) эффектами: передачей тепла
за счет теплопроводности материала ТЭЭ и протекании тока. Материалы ТЭЭ
с приместной электронной и дырочной проводимостью получают введением
легирующих добавок в кристаллы основного полупроводника.

Рис. 1. Принципиальная схема элементарного полупроводникового ТЭГ

Т = Т1-Т2.

Эффективность ТЭГ обеспечивается существенной разнородностью структуры
ветвей 4 и 9. Ветвь р-типа с дырочной проводимостью получается введением
в сплав Si-Ge акцепторных примесей атомарного бора В. Ветвь п-типа с
электронной проводимостью образуется при легировании Si-Ge донорными
атомами фосфора Р. Из-за повышенной химической активности и малой
механической прочности полупроводниковых материалов соединение их с
шинами 3, 5, 8 выполняется прослойками из сплава кремний-бор. Для
достижения стабильной работы батарея ТЭЭ герметизирована металлической
кассетой, заполненной аргоном.

Электрический ток I=dq/dt, следовательно, энергия (за время t )



а тепловая мощность

Обратимость эффекта Пельтье состоит в том, что при питании цепи током I
от внешнего источника характер теплового действия I на спай можно
изменять реверсированием направления тока . На этом основано создание
термоэлектрических нагревателей и холодильников. Последние имеют больше
практическое значение.

на р- и п-участках),

Количественное значение эффекта Томсона второстепенно.

Эффект Зебека. В цепи двух разнородных проводников или полупроводников,
спай и концы которых имеют перепад температур, возникает элементарная
термо-ЭДС dE=Z(T)dT или ЭДС

причем среднее значение коэффициента Зебека

, то направление действия Е меняется, т.е. происходит реверс полярности
ТЭЭ. Обратимость эффекта Зебека сопровождается обратимостью эффекта
Пельтье.

Работе ТЭГ сопутствуют обратимые эффекты.

3)Батареи термоэлектрических элементов.



0,13. В целях уменьшения удельной массы ТЭГ разработаны многослойные
пленочные ТЭЭ. представляет интерес создание в перспективе ТЭГ в виде
экспериментальных реакторов-генераторов на базе интегрального исполнения
ТЭЭ и тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) из делящихся соединений типа
сульфидов урана или тория, которые обладают полупроводниковыми
свойствами.

Литература : Алиевский Б. Л. Специальные электрические машины. М.:
Энергоатомиздат, 1994г.

-






© 2011 Рефераты