Читать онлайн «Термоэлектрические генераторы. Второе издание переработанное и дополненное»

ТЕРМОЗЛЕКТРИЧЕСКИЕ Под редакцией д-ра физ. -мат. наук А. Р. Р е г е л я ВТОРОЕ ИЗДАНИЕ ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ МОСКВА АТОМИЗДАТ 1976 То же наблюдается и в отношении к. п. д. Поскольку qvl — плотность теплового потока п = 1Л= M£L /5 36у 4vl 2[(l+M)rr + (l+M)Vz —ЛГ/2] ' К ' У\ Уменьшение электрической мощности и к. п. д. в два раза; по сравнению с термоэлементами с внешними источниками^ тепла —не единственный недостаток рассматриваемых термоэле+ ментов. Как уже отмечалось, максимальная температура у дан-1 ных термоэлементов имеет место не на горячем спае, а смещена несколько в сторону холодного спая. Этот факт может привести к уменьшению располагаемого температурного перепада на термоэлементе, а следовательно, к дополнительному уменьшению электрической мощности и к. п. д. ; правда, последнее навсегда имеет место. Поскольку часто наиболее слабым звеном в температурном отношении является сам горячий спай (припой и т. д. ), а не термоэлектрический материал, то такое повышение температуры не приведет к снижению указанных выше параметров. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Черкасский А. X. «Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт», 1967, № 3, с. 45_ 2. Михеев М. А. Основы теплопередачи. Изд. 3, перераб. М. —Л. , Госэнерго- издат, 1956. 3. Шорин С. Н. Теплопередача. М. , «Высшая школа», 1964. 4. Патенты США, кл. 62—3 № 3256696—3256702, РЖЭЭ, 1967 г. , 8А88—8А94П. Гл ав а 6 КОНСТРУКЦИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 6. 1. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МОДУЛИ И БАТАРЕИ ТЭГ по принципу действия представляет собой тепловую машину, в которой рабочим телом является электронный газ полупроводника, преобразующий тепловую энергию в электрическую. Как во всякой тепловой машине, к. п. д. ТЭГ в первую очередь зависит от к. п. д. цикла Карно (Тг—Тх)/Тт, поэтому конструкция должна иметь минимальные тепловые потери при передаче тепла к полупроводниковому материалу и при съеме тепла с него. Основными узлами ТЭГ являются источники тепла, термобатарея с коммутационными и изоляционными слоями, устройство для съема тепла (холодильник) и несущая конструкция, обеспечивающая необходимую прочность всей машины и надежность ее работы. ТЭГ классифицируют по источникам тепла, назначению, рабочим температурам, типу геометрии и конструкции термобатарей. Все классификации имеют как положительные, так и отрицательные стороны, и ни одна из них не дает достаточно четкого деления ТЭГ по типам, так как большинство принципов конструирования сохраняется у ТЭГ самых разных мощностей, назначений и конструкций. Эти принципы можно свести к основным. Термобатарея должна быть компактной, аккумулировать по возможности большую часть подведенного к ней тепла, обладать необходимой механической прочностью и химической стойкостью в условиях большого градиента температур в течение длительного времени, от 1000 ч до года и более. Иногда конструкция должна выдерживать вибрацию, удары и перегрузку. Учитывая, что подавляющее большинство ТЭГ даже при малых мощностях вырабатывает электрический ток в десятки и сотни ампер, в конструкциях необходимо предусмотреть условия передачи электрического тока к нагрузке без существенных потерь.