2024 Зохиолч: Beatrice Philips | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 05:51
Дулааны цахилгаан станцыг эрчим хүч үйлдвэрлэх хамгийн хямд хувилбар гэж дэлхийд хүлээн зөвшөөрдөг. Гэхдээ энэ аргаар байгаль орчинд ээлтэй өөр нэг арга бий - термоэлектрик генератор (TEG).
Энэ юу вэ?
Дулааны цахилгаан үүсгүүр нь дулааны элементийн системийг ашиглан дулааны энергийг цахилгаан болгон хувиргах төхөөрөмж юм.
Энэ нөхцөлд "дулааны" энергийн тухай ойлголтыг тийм ч зөв тайлбарлаагүй, учир нь дулаан нь зөвхөн энэ энергийг хөрвүүлэх аргыг хэлдэг.
TEG бол 19 -р зууны 20 -аад оны үед Германы физикч Томас Зибекийн анх удаа дүрсэлсэн дулааны цахилгаан үзэгдэл юм . Зебекийн судалгааны үр дүнг хоёр өөр материалын хэлхээний цахилгаан эсэргүүцэл гэж тайлбарладаг боловч бүх процесс зөвхөн температураас хамаарч явагддаг.
Төхөөрөмж ба үйл ажиллагааны зарчим
Дулааны цахилгаан үүсгүүр буюу дулааны насосны ажиллах зарчим нь хагас дамжуулагчийн дулааны элементүүдийг ашиглан дулааны энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргахад үндэслэдэг бөгөөд тэдгээр нь зэрэгцээ эсвэл дараалсан байдлаар холбогддог.
Судалгааны явцад цоо шинэ Пельтиер эффектийг Германы эрдэмтэн бүтээжээ Энэ нь гагнуурын явцад хагас дамжуулагчийн огт өөр материалууд нь тэдгээрийн хажуугийн цэгүүдийн хоорондох температурын ялгааг илрүүлэх боломжийг олгодог болохыг харуулж байна.
Гэхдээ энэ систем хэрхэн ажилладагийг та хэрхэн ойлгох вэ? Бүх зүйл маш энгийн, ийм ойлголт нь тодорхой алгоритм дээр суурилдаг: нэг элементийг хөргөж, нөгөө хэсгийг нь халаахад бид гүйдэл ба хүчдэлийн энергийг олж авдаг. Энэхүү өвөрмөц аргыг бусдаас ялгарах гол онцлог нь энд бүх төрлийн дулааны эх үүсвэрийг ашиглах боломжтой юм .саяхан унтраасан зуух, дэнлүү, гал эсвэл зөвхөн цай асгасан аяга зэрэг. Хөргөх элемент нь ихэвчлэн агаар эсвэл ердийн ус байдаг.
Эдгээр дулааны генераторууд хэрхэн ажилладаг вэ? Эдгээр нь дамжуулагч материалаар хийгдсэн тусгай дулааны батерей, термопилийн уулзварын өөр өөр температуртай дулаан солилцогчоос бүрдэнэ.
Цахилгаан хэлхээний диаграм дараах байдалтай байна . хагас дамжуулагчийн термопар, n ба p хэлбэрийн дамжуулагч тэгш өнцөгт хөл, хүйтэн ба халуун хайлштай холбогдсон хавтан, түүнчлэн өндөр ачаалал.
Термоэлектрик модулийн эерэг талуудын дунд бүх нөхцөл байдалд бүрэн ашиглах боломжийг тэмдэглэжээ .явган аялал гэх мэт, мөн түүнчлэн тээвэрлэлтийн хялбар байдал. Түүгээр ч барахгүй хурдан элэгддэг хөдөлгөөнт хэсгүүд байдаггүй.
Сул талууд нь хямд өртөг, үр ашиг багатай (ойролцоогоор 2-3%), түүнчлэн температурын зохистой уналтыг хангах өөр эх үүсвэрийн ач холбогдлыг багтаадаг.
Үүнийг тэмдэглэх нь зүйтэй Эрдэмтэд ийм замаар эрчим хүч олж авах бүх алдааг сайжруулах, арилгах хэтийн төлөвийн талаар идэвхтэй ажиллаж байна … Үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд туслах хамгийн үр ашигтай дулааны батерейг бүтээх туршилт, судалгаа үргэлжилж байна.
Гэсэн хэдий ч эдгээр сонголтуудын оновчтой байдлыг тодорхойлоход хэцүү байдаг, учир нь тэдгээр нь онолын үндэслэлгүй зөвхөн практик үзүүлэлтүүд дээр суурилдаг.
Бүх дутагдлууд, тухайлбал термопилийн хайлш хийх материалын хангалтгүй байдлыг харгалзан үзээд ойрын ирээдүйд гарсан нээлтийн талаар ярих нь хэцүү байдаг.
Одоогийн шатанд физикчид хайлшийг нанотехнологийг нэвтрүүлэх замаар илүү үр дүнтэй хайлшаар солих технологийн шинэ аргыг ашиглах болно гэсэн онол байдаг . Нэмж дурдахад уламжлалт бус эх сурвалжийг ашиглах боломжтой. Тиймээс Калифорнийн их сургуульд дулааны батерейг алтны бичил хагас дамжуулагчийг холбогч үүрэг гүйцэтгэдэг хиймэл молекулаар сольсон туршилт хийжээ. Туршилтын дагуу одоогийн судалгааны үр дүнг цаг хугацаа л харуулах нь тодорхой болов.
Тойм тоймыг бичнэ үү
Цахилгаан, дулааны эх үүсвэр, Бүх дулааны цахилгаан үүсгүүрүүд нь бүтцийн элементүүдийн төрлөөс хамааран хэд хэдэн төрөл байдаг.
Түлш . Дулаан нь нүүрс, байгалийн хий, газрын тос болох түлшний шаталтаас, мөн пиротехникийн бүлгүүд (шалгагч) шатаах замаар олж авсан дулааныг олж авдаг.
Атомын дулааны цахилгаан үүсгүүр , Энд эх үүсвэр нь атомын реакторын дулаан (уран-233, уран-235, плутони-238, торий) байдаг бөгөөд ихэвчлэн дулааны насос нь хөрвүүлэлтийн хоёр ба гурав дахь үе шат юм.
Нарны үүсгүүр өдөр тутмын амьдралд бидэнд мэддэг нарны холбооны төхөөрөмжүүдээс дулаан (толь, линз, дулааны хоолой) үйлдвэрлэдэг.
Дахин боловсруулах үйлдвэрүүд бүх төрлийн эх үүсвэрээс дулаан ялгаруулдаг бөгөөд үүний үр дүнд хаягдал дулаан ялгардаг (яндангийн болон утааны хий гэх мэт).
Радиоизотоп Дулаан нь изотопын задрал, хуваагдлаар олж авдаг бөгөөд энэ процесс нь өөрөө хуваагдах чадваргүй байдаг бөгөөд үр дүн нь элементүүдийн хагас задралын хугацаа юм.
Градиент дулааны цахилгаан үүсгүүр температурын зөрүүг гадны ямар ч хөндлөнгийн оролцоогүйгээр үндэслэнэ: анхны эхлэх гүйдлийг ашиглан хүрээлэн буй орчин ба туршилтын талбайн хооронд (тусгайлан тоноглогдсон тоног төхөөрөмж, үйлдвэрлэлийн шугам хоолой гэх мэт). Энэ төрлийн дулааны цахилгаан үүсгүүрийг Жоуль-Ленцийн хуулийн дагуу дулааны энерги болгон хувиргахад Зебекийн эффектээс олж авсан цахилгаан энергийг ашигласан болно.
Програмууд
Үр ашиг багатай тул дулааны цахилгаан үүсгүүрийг өргөн ашигладаг эрчим хүчний эх үүсвэрийн өөр сонголт байхгүй тохиолдолд, мөн дулааны хомсдол ихтэй процессын үед.
Цахилгаан генератор бүхий модон зуух
Энэхүү төхөөрөмж нь пааландсан гадаргуу, цахилгаан эх үүсвэр, түүний дотор халаагчтай гэдгээрээ онцлог юм. Ийм төхөөрөмжийн хүч нь хөдөлгөөнт төхөөрөмж эсвэл автомашины тамхины асаагуур ашиглан бусад төхөөрөмжийг цэнэглэхэд хангалттай байж магадгүй юм . Параметрүүд дээр үндэслэн генератор нь ердийн нөхцөлгүйгээр, тухайлбал хий, халаалтын систем, цахилгаан байхгүй бол ажиллах чадвартай гэж дүгнэж болно.
Үйлдвэрийн дулааны цахилгаан үүсгүүр
BioLite нь явган аялал хийх шинэ загварыг танилцууллаа - зөөврийн зуух нь зөвхөн хоолыг дулаацуулаад зогсохгүй таны хөдөлгөөнт төхөөрөмжийг цэнэглэх болно. Энэ төхөөрөмжид суурилуулсан дулааны цахилгаан үүсгүүрийн ачаар энэ бүхэн боломжтой юм.
Энэхүү төхөөрөмж нь явган аялал, загасчлал эсвэл орчин үеийн соёл иргэншлийн бүх нөхцөл байдлаас алслагдсан газарт танд төгс үйлчлэх болно. BioLite генераторын ажил нь түлшний шаталтаар тодорхойлогддог бөгөөд үүнийг хана дагуу дараалан дамжуулж, цахилгаан үйлдвэрлэдэг. Үүссэн цахилгаан нь утсыг цэнэглэх эсвэл LED -ийг гэрэлтүүлэх боломжийг танд олгоно.
Радиоизотопын дулааны цахилгаан үүсгүүр
Тэдгээрийн дотор энергийн эх үүсвэр нь микро элементүүдийн задралын үр дүнд үүсдэг дулаан юм. Тэд байнгын түлшний хангамж шаарддаг тул бусад генераторуудаас давуу талтай байдаг . Гэсэн хэдий ч тэдний мэдэгдэхүйц сул тал бол ионжуулсан материалаас цацраг туяа байдаг тул ашиглалтын явцад аюулгүй ажиллагааны дүрмийг дагаж мөрдөх шаардлагатай байдаг.
Ийм генераторыг ажиллуулах нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд аюултай байж болох ч тэдгээрийг ашиглах нь түгээмэл байдаг. Жишээлбэл, тэдгээрийг устгах нь зөвхөн Дэлхий дээр төдийгүй сансарт ч боломжтой . Радио изотопын генераторыг навигацийн системийг цэнэглэхэд ашигладаг бөгөөд ихэнхдээ холбооны систем байдаггүй газарт ашигладаг.
Дулааны ул мөр элементүүд
Дулааны батерейнууд нь хөрвүүлэгчийн үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрийн дизайн нь Цельсийн хэмжигдэхүүнээр хэмжигддэг цахилгаан хэмжих хэрэгслүүдээс бүрддэг. Ийм төхөөрөмж дээрх алдаа нь ихэвчлэн 0.01 градустай тэнцдэг . Гэхдээ эдгээр төхөөрөмжүүд нь үнэмлэхүй тэгийн хамгийн бага шугамаас Цельсийн 2000 градус хүртэл ажиллах зориулалттай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Дулааны цахилгаан үүсгүүр нь харилцаа холбооны системгүй, хүртээмжтэй газар ажиллахад саяхан түгээмэл болсон. Эдгээр байршилд Space багтдаг бөгөөд эдгээр төхөөрөмжүүдийг сансрын тээврийн хэрэгслийн өөр тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашиглах болсон.
Шинжлэх ухаан, технологийн дэвшил, физикийн гүнзгий судалгаа хийгдсэнтэй холбогдуулан дулааны энергийг сэргээх зорилгоор тээврийн хэрэгсэлд дулааны цахилгаан үүсгүүрийг ашиглах нь яндангийн системээс гаргаж авсан бодисыг боловсруулах зорилгоор түгээмэл болж байна. машинууд.
Зөвлөмж болгож буй:
Мини салхин үүсгүүр: гэртээ жижиг салхины үүсгүүр сонгох, ажиллах зарчим, төхөөрөмж
Мини салхин сэнс гэж юу вэ? Тэдний ажиллах зарчим, бүтэц нь юу вэ? Жижиг салхины үүсгүүрийг хэрхэн сонгох вэ? Гэртээ генератор сонгохдоо юуг анхаарах ёстой вэ?
Машины генератороос салхин үүсгүүр: "Салхин цахилгаан үүсгүүр" -ийг өөрийн гараар хэрхэн өөрчлөхгүйгээр хийх вэ? Гэрийн салхины үүсгүүрийн диаграм
Машины генераторын салхин үүсгүүр нь ардын гар урчуудын дунд хамгийн алдартай төхөөрөмжүүдийн нэг юм. Салхин тээрэмийг өөрийн гараар хэрхэн өөрчлөхгүйгээр хийхийг хүсч байна уу? Манай нийтлэлийг уншина уу
Аж үйлдвэрийн дизель генераторууд: дизель цахилгаан станцууд ба тэдгээрийн төхөөрөмж, 500 кВт -ын цахилгаан үүсгүүр болон бусад загварууд
Аж үйлдвэрийн дизель генератор гэж юу вэ? Дизель цахилгаан станц, түүний дизайны талаар та юу хэлэх вэ? Дизель цахилгаан станцын алдартай загварууд юу вэ? Цахилгаан генератор 500 кВт ба бусад загварууд - хэрхэн зөв сонгох вэ?
ХЗ -ны хүч: цахилгаан зуухны цахилгаан зарцуулалт хэд вэ? Ашиглалтын нэг цагийн эрчим хүчний хэрэглээ хэд вэ? Цахилгаан зарцуулалт нь шарагчийн тооноос хэрхэн хамаардаг вэ?
Зуухны хүч нь төхөөрөмжийн чухал техникийн үзүүлэлт юм. Гурван шатаагчтай цахилгаан зуухны цахилгаан зарцуулалт хэд вэ? Хүчирхэг загварыг сонгохдоо юуг анхаарах ёстой вэ?
Зөвлөлтийн цахилгаан утас: Тэд юу вэ? Дээд зэрэглэлийн шилдэг цахилгаан утаснууд. Дуу өсгөгч бүхий соронзон цахилгаан утасны хэлхээ, төхөөрөмж ба ажиллах зарчим
Зөвлөлтийн анхны цахилгаан утас хэрхэн бүтээгдсэн бэ? Энэ юу вэ? Шилдэг дээд зэрэглэлийн загвар өмсөгчидтэй танилцацгаая. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн төхөөрөмжийн диаграмм юу вэ? Цахилгаан утасны ажиллах зарчим юу вэ?
