2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 05:29
Les centrals tèrmiques són reconegudes al món com l’opció més barata per generar energia. Però hi ha una alternativa a aquest mètode, que és respectuós amb el medi ambient: els generadors termoelèctrics (TEG).
Què és això?
Un generador termoelèctric és un dispositiu que té com a tasca convertir l’energia tèrmica en electricitat mitjançant un sistema d’elements tèrmics.
El concepte d'energia "tèrmica" en aquest context no s'interpreta del tot correctament, ja que la calor significa només un mètode de conversió d'aquesta energia.
El TEG és un fenomen termoelèctric que va ser il·lustrat per primera vegada pel físic alemany Thomas Seebeck als anys 20 del segle XIX . El resultat de la investigació de Seebeck s’interpreta com a resistència elèctrica en un circuit de dos materials diferents, però tot el procés només transcorre en funció de la temperatura.
Dispositiu i principi de funcionament
El principi de funcionament d’un generador termoelèctric o, com també se’n diu, d’una bomba de calor, es basa en la conversió de l’energia calorífica en energia elèctrica mitjançant elements tèrmics de semiconductors, que es connecten en paral·lel o en sèrie.
En el curs de la investigació, un científic alemany va crear un efecte Peltier completament nou , que indica que materials completament diferents dels semiconductors durant la soldadura permeten detectar la diferència de temperatures entre els seus punts laterals.
Però, com enteneu com funciona aquest sistema? Tot és bastant senzill, aquest concepte es basa en un algorisme determinat: quan un dels elements es refreda i l’altre s’escalfa, obtenim l’energia de corrent i tensió. La principal característica que distingeix aquest mètode en particular de la resta és que aquí es poden utilitzar tot tipus de fonts de calor ., inclosa una estufa apagada recentment, una làmpada, un foc o fins i tot una tassa amb només te abocat. Doncs bé, l’element de refrigeració és l’aire o l’aigua normal.
Com funcionen aquests generadors tèrmics? Consisteixen en bateries tèrmiques especials, fetes de materials conductors, i intercanviadors de calor de diferents temperatures de les unions termopil·lars.
El diagrama del circuit elèctric té aquest aspecte: termoparells de semiconductors, potes rectangulars de conductivitat tipus n i p, plaques connectades d'aliatges freds i calents, així com càrrega elevada.
Entre els aspectes positius del mòdul termoelèctric, s’assenyala la possibilitat d’utilitzar-lo absolutament en totes les condicions ., incloses les excursions i, a més, la facilitat de transport. A més, no hi ha parts mòbils que tendeixin a desgastar-se ràpidament.
I els desavantatges inclouen una eficiència lluny del baix cost i baixa (aproximadament un 2-3%), així com la importància d’una altra font que proporcionarà una caiguda racional de la temperatura.
Cal tenir en compte que els científics treballen activament en les perspectives per millorar i eliminar tots els errors en l'obtenció d'energia d'aquesta manera … S’estan fent experiments i investigacions per desenvolupar les bateries tèrmiques més eficients que ajudin a augmentar l’eficiència.
Tot i això, és bastant difícil determinar l’optimitat d’aquestes opcions, ja que es basen únicament en indicadors pràctics, sense tenir una base teòrica.
Tenint en compte totes les deficiències, és a dir, la insuficiència de materials per als aliatges de termopila, és bastant difícil parlar d’un avenç en un futur proper.
Hi ha una teoria segons la qual en l'etapa actual els físics utilitzaran un mètode tecnològicament nou per substituir els aliatges per altres més eficients, per separat amb la introducció de la nanotecnologia . A més, és possible l'opció d'utilitzar fonts no tradicionals. Així doncs, a la Universitat de Califòrnia, es va dur a terme un experiment on es substituïen les bateries tèrmiques per una molècula artificial sintetitzada, que actuava com a aglutinant dels semiconductors microscòpics daurats. Segons els experiments realitzats, va quedar clar que només el temps dirà l’eficàcia de la investigació actual.
Visió general del tipus
Depenent dels mètodes de generació d 'electricitat, fonts de calor i tots els generadors termoelèctrics són de diversos tipus segons els tipus d’elements estructurals implicats.
Combustible . La calor s’obté de la combustió del combustible, que és el carbó, el gas natural i el petroli, així com la calor obtinguda per la combustió de grups pirotècnics (dames).
Generadors termoelèctrics atòmics , en què la font és la calor d’un reactor atòmic (urani-233, urani-235, plutoni-238, tori), sovint aquí una bomba tèrmica és la segona i tercera etapa de la conversió.
Generadors solars generem calor a partir dels comunicadors solars que ens són coneguts a la vida quotidiana (miralls, lents, tubs de calor).
Les plantes de reciclatge generen calor a partir de tota mena de fonts, cosa que provoca l’alliberament de calor residual (gasos d’escapament i de combustió, etc.).
Radioisòtop la calor s’obté per la desintegració i la divisió d’isòtops, aquest procés es caracteritza per la incontrolabilitat de la divisió en si i el resultat és la vida mitjana dels elements.
Generadors termoelèctrics de gradient es basen en la diferència de temperatura sense interferències externes: entre l’entorn i el lloc de l’experiment (equips especialment equipats, canonades industrials, etc.) utilitzant el corrent inicial inicial. El tipus de generador termoelèctric donat es va utilitzar amb la utilització de l'energia elèctrica obtinguda de l'efecte Seebeck per a la conversió en energia tèrmica segons la llei de Joule-Lenz.
Aplicacions
A causa de la seva baixa eficiència, s’utilitzen àmpliament els generadors termoelèctrics on no hi ha altres opcions per a fonts d'energia, així com durant processos amb escassetat de calor important.
Estufes de llenya amb generador elèctric
Aquest dispositiu es caracteritza per la presència d’una superfície esmaltada, una font d’electricitat, inclòs un escalfador. La potència d’aquest dispositiu pot ser suficient per carregar un dispositiu mòbil o altres dispositius que utilitzin la presa de l’encenedor per als cotxes . Basant-se en els paràmetres, es pot concloure que el generador és capaç de funcionar sense condicions normals, és a dir, sense la presència de gas, sistema de calefacció i electricitat.
Generadors termoelèctrics industrials
BioLite ha presentat un nou model per fer senderisme: una estufa portàtil que no només escalfarà els aliments, sinó que també carregarà el dispositiu mòbil. Tot això és possible gràcies al generador termoelèctric integrat en aquest dispositiu.
Aquest dispositiu us servirà perfectament en excursions, pesca o qualsevol lloc allunyat de totes les condicions de la civilització moderna. El treball del generador BioLite es caracteritza per la combustió de combustible, que es transmet de manera seqüencial al llarg de les parets i genera electricitat. L’electricitat resultant us permetrà carregar el telèfon o il·luminar el LED.
Generadors termoelèctrics de radioisòtops
En ells, la font d’energia és la calor, que es forma com a resultat de la descomposició dels microelements. Necessiten un subministrament constant de combustible, de manera que tenen superioritat sobre la resta de generadors . No obstant això, el seu desavantatge significatiu és que durant el funcionament és necessari respectar les normes de seguretat, ja que hi ha radiació de materials ionitzats.
Tot i que el llançament d’aquests generadors pot ser perillós, fins i tot per a la situació ambiental, el seu ús és força comú. Per exemple, la seva eliminació és possible no només a la Terra, sinó també a l’espai . Se sap que els generadors de radioisòtops s’utilitzen per carregar sistemes de navegació, més sovint en llocs on no hi ha sistemes de comunicació.
Oligoelements tèrmics
Les bateries tèrmiques actuen com a convertidors i el seu disseny es compon d’instruments de mesura elèctrics calibrats en centígrads. L'error en aquests dispositius sol equiparar-se a 0,01 graus . Però cal tenir en compte que aquests dispositius estan dissenyats per al seu ús des de la línia mínima de zero absolut fins als 2000 graus centígrads.
Els generadors d’energia tèrmica han guanyat recentment una àmplia popularitat quan treballen en llocs difícils d’accedir i totalment desproveïts de sistemes de comunicació. Aquestes ubicacions inclouen l’espai, on aquests dispositius s’utilitzen cada vegada més com a fonts d’alimentació alternatives a bord dels vehicles espacials.
En relació amb el desenvolupament del progrés científic i tecnològic, així com la investigació en profunditat en física, l’ús de generadors termoelèctrics en vehicles per a la recuperació d’energia tèrmica està guanyant popularitat per processar substàncies que s’extreuen dels sistemes d’escapament de cotxes.
Recomanat:
Premses Hidràuliques (43 Fotos): Models Manuals Amb Manòmetre I El Principi Del Seu Funcionament, Altres Tipus. Què és I Com Funciona La Premsa? El Seu Dispositiu
Premses hidràuliques: models manuals amb manòmetre i el principi del seu funcionament, altres tipus. Què és i com funciona la premsa?
Alimentació De TV: Esquema. Substitució De L'adaptador. Principi De Funcionament D’una Font D’energia De Commutació. Per Què Es Va Esgotar L'adaptador De CA? El Seu Dispositiu
Font d'alimentació per a TV: funcions de diagrama i connexió. Principi de funcionament d’una font d’energia de commutació. Com puc substituir l'adaptador i els condensadors cremats? Causes d'un mal funcionament de la font d'alimentació del televisor
Generador De Gas: Inversors I Altres Generadors De Gas Per A Generació D’energia, Generadors D’energia Industrials I Domèstics De Gas Natural
Què és un generador de gas? Quines són les característiques dels inversors i altres generadors de gas per generar energia? Quins tipus hi ha en general, com triar-los i utilitzar-los correctament?
Preses De Cargol (33 Fotos): Escollim Muntatge En Bastidor Per A Automòbils, Telescòpic I Per Cable, Industrial Amb Accionament Elèctric I Altres Tipus, Principi De Funcionament I Dispositiu
Escollir un post automotriu, un telescòpic i un cable per al vostre taller casolà. Les estructures poden ser cargolades o hidràuliques; el més important és decidir què us convindrà més
Aspiradores (71 Fotos): Dispositiu, Principi De Funcionament I Instruccions De Funcionament Per A La Llar I Altres Models, Tipus D’aspiradores. Elecció D'accessoris
Característiques del dispositiu d’aspiració. Com triar-lo per a casa? Quin és el principi de funcionament de la unitat? Què s’indica al manual d’instruccions per a aspiradors domèstics i altres models? Quins són els seus principals tipus?
