Termoelektromos generátor

Termoelektromos generátor - olyan eszköz, amely befogadja az elektromos energiát a hőt. Egy kiváló energiaforrás, sajnos, jellemző az alacsony hatékonyságot. Ezen felül, a DC áram átalakított transzformátorok.

A felfedezések története

Seebeck felfedezte, 1822 évben (más adatokat - 1820-1821), amikor melegítjük csomópont különböző anyagok egy zárt áramkörben áram folyik. hatásfoka 3%. Annak ellenére, hogy ilyen nyomorúságos alak, az eredmény az első termoelektromos generátor versengett gőzgépek az idő. Kísérletezik a lemezeket antimon és bizmut, Seebeck mérési végzett galvanométer Shveyggera (induktor és mágneses nyíl). Ezért a kísérletek nem indul előtt szeptember 16, 1820. A látszólagos jelentéktelenség és megmagyarázhatatlan események arra késztették a tudós, hogy várjon. Lassan, vizsgálva a saját felfedezés Seebeck készített egy jelentést róla csak 1823-ban.

By logikai kutató azt javasolta, hogy a Föld mágneses magyarázható a hőmérséklet közötti különbség az Egyenlítő és a pólusok. A működési elve a termoelektromos generátor magyarázható mágneses polarizáció. Seebeck vizsgált tömeg mintákat, beleértve a félvezetőket, és az anyagok vannak elrendezve egy sorban a képességét, hogy utasítsa el a mágneses tű. Ez az adat az (a finomított formában), és ma az építési termoelektromos generátor. A Seebeck együtthatót mérjük mV / K.

Ahogy a tudósok radioaktív fémek, például a Seebeck kezelt minták. A második világháború után, amikor ismertté vált, hogy az Egyesült Államok egy lenyűgöző új fegyverek, volt egy megbízás minden eszközzel, hogy gyorsítsák fel a nukleáris fegyverek. Foglyok és csak kísérletezők gyakorlatilag kezében ütköző darab radioaktív kőzetek elérni a láncreakció. Most hamarosan meghalt.

Seebeck él. Elvette a kezét a bizmut és antimon, rövidzárlat és a Galvani egyszer nézte „állati elektromosság”. Seebeck majdnem elhitte a saját csodálatos transzcendens képességekkel, de házvezetőnő eszébe, hogy az ok a mintákat melegítjük. Amikor a bűvész karrier végül maradt a kezében a nagy tudós, visszatért végül fizika. Kiderült, ha a fém dokkoló szorosan, és hő lámpa, a tű eltér még tovább.

Kezdetben magyarázatot a megfigyelt hatás, és adott egy szokatlan nevű mágneses polarizáció. A szempontból a modern tudomány nehéz megmagyarázni egy ilyen helyzetben, de ha megnézi szemével kortársai... szeptemberben 1820 Hans Oe számolt be a tudományos közösség Franciaországban és Nagy-Britanniában a nyitó, a forradalom a következő 100 év. A tudós nem siet: észrevenni furcsa viselkedését tengeri iránytű, amíg tanult, értékelik, majd írjon egy pár progresszív gondolat kortársai... További felfedezések esett öröklés:

1. Ohm-törvény.
2. Az elektromágnes.
3. Elektrokompas.
4. Galvanometer.
5. Induktivitása.
6. Motor.

A hosszú lista az összes találmányok a következő 15 évben, de a nyílt Seebeck thermoelectricity meglepő volt. Köztudott, hogy Ohm használt Georg pár bizmut és antimon, kimenetként az ismert törvény áramkör része. A nap Seebeck létezett elképzelés ellenében, mágnesesség, villany, kapacitás kondenzátor - és minden! Ismeretlen fogalom volt lehetséges különbségek, áramok, elektromágneses mezők és azok intenzitását. Ez befolyásolta a neve a nyitás a Seebeck.

Előestéjén Malus, Fresnel, Jung és Brewster megjelent munkája a fény polarizációját. Ezt a jelenséget vizsgálták alapján izlandi pát kristályok, majd bevezette a kifejezés tengely (a görög. - pólus tengely). A mágneses pólusok megmutatta Globe. Nem meglepő, hogy a Seebeck tulajdonított saját telepítés, mint egy furcsa név. A tekercs orientált, mint egy iránytű Földön.

Az év során sikerült megtalálni a megfelelő magyarázatot. Georg Ohm hőelem alkalmazásával stabilizált feszültségforrást nyitására az ismert törvény: beállítja a fix hőmérséklet-különbség a víz forráspontja, és az olvadó jég. Itt az ideje, hogy nyissa meg a korszak thermoelectricity.

Thermoelectricity fejlesztési koncepció

Amikor világossá vált, hogy a hő nem képes közvetlenül átalakítható mágnesesség, végül elutasította azt az elképzelést, mező a Föld hő kitörő vulkánok és magma forrt. Összehasonlítva a tapasztalatait Oe és Seebeck, a tudományos közösség megtalálta a helyes utat. A Georg Ohm hőelemmel, mint egy termoelektromos generátort alkalmaztunk az elektrolízis (1831). De a kifejezés maradt instabil. Úgy tartják, hogy az első termoelektromos generátorok megjelent második felében a XIX. Tekinthető laboratóriumi telepítést tanulmányozására különböző folyamatok, hívták másképp.

A postai és távirati magazin közelebb 1899 megjelentetett egy cikket a létesítmény egy akkumulátor szolgáltatja az energiát 16 candela izzók. A kemence a kemencében elhelyezett hőelemmel, elegendő feszültség és áram. Ötvözi kínálati elemek sorba a feszültség emelték. Egy párhuzamos csatlakozás nagyobb áram. Mindegyik hőelem alkalmazásával szerkesztünk Seebeck (antimon - cink antimonidból). Aztán megtanultuk Gyulhera akkumulátor (feltehetően 1898-ban).

A kifejezés, az akkumulátor leideni palack (kondenzátorok) Benjamin Franklin.

Tehát a tudományos körökben, sorba kapcsolt hőelemek szinkronizált termooszlop. Úgy tartják, hogy az első eszköz létrehozott Oe és Fourier 1823. Ezek együttesen Seebeck hőelem erőteljes energiaforrás. További fejlesztési koncepció az volt, hogy a kínálat Leopoldo Nobili és Macedonio Melloni: egy sor kísérletet a tanulmány az infravörös spektrum, hogy létrehozott egy termikus szorzó. Az ötlet két miután fokozatos változások a szerkezetben Shveyggera (1825).

Az ötlet az első galvanométeren hatását menetei a huzal szorozva a számuk. Hasonlóképpen ez megy „hőteljesítmény” a hőelemek. Az eszköz célja a teljes tanulmány az infravörös spektrum miatt a mérés a termelt hő, de később a koncepció volt az alapja az új ellátási források. Indikátor termoumnozhitelya lett iránytűt.

Timeline találmányok

Miután az első fecske Seebeck-effektus alkalmazásra került és tovább. A szabadalom a használatát termoelektromos generátorok helyett a hagyományos hozott 1843-ban Mózes Poole.

Pergeliometr mérésére naptevékenység

Pergeliometr mérésére napsugárzás intenzitásának mértéke szerint a fűtési a hőelem. Claude Pouillet kitalált között 1837 és 1838. években eszköz lehetővé tette a tudós kiszámításához nagy pontossággal napállandó 1228 W / négyzetméter. m. pergeliometr eredetileg nem szándékoznak felhasználni, mint a termoelektromos generátort. Az egyéni eredmények szolgálnak tartószerkezet a további fejlődés az iparban.

Adunk részleteit a találmány, a kutatás Dr. Stone által készített jelentésre november 18, 1875. „Az ötvözetek tulajdonságait mutatják fémek kombinált erőteljes, mint az egyes egyszerű anyagok külön-külön. A készítményben egy rész és két cink - antimon különbség minta adta 22,7 potenciálok. A potenciálok a komponensek külön-külön:

• Antimon - 7-10.
• Cink - 0,2.

Az egyetlen kivétel ötvözet volt a bizmut és ón. Ha a készítmény a 12-1, a potenciális csökken 35,8-13,67. Elég szerencsés voltam, hogy kezdődik tanulmányok egy pár német ezüst (nikkel-gazdag) és a vas. A megfigyelt EMF nem volt jó. Aztán megpróbáltam Marcus ötvözet, amely 12 tömegrész antimon, cink és 5 1 bizmut. Az eredmény az volt törékeny, és a kifejezett kristályos szerkezetű.

Elsimítására ezeket a hiányosságokat, hozzáadjuk az arzén. Ennek eredményeképpen felismertük, hogy ötvözetből antimon, arzén, cink, ón egy kis keveredés mutat sokat nagyobb plaszticitás hasonló termoelektromos tulajdonságai, amelyek megfigyelhető az ötvözet Marcus. A második rész egy pár nikkel-ezüst. "

termikus elem

Thermopile Marcus egyenlő egy-huszadik a Daniell-elem, amely 55 mV DC. Negatív „egy néző” szolgált ötvözet réz, a cink és a nikkel a arány 10: 6: 6, hasonló a megjelenése, nikkel ezüst; pozitív - vegyület antimon, cink és bizmut arányban 12: 5: 1. Szerint a «Villamosenergia szolgálatában Man», 3. kiadás 1896 május 1864 Marcus nyerte a bécsi tudományos közösség egy termoelektromos generátort. Strukturált hut hőelem tetején a fűtött fémszalag egyesült. Az alsó rész a hűtővíz. Sajnos, az ötvözetek levegőn gyorsan oxidálódik egy nagy növekedést kontaktus ellenállás.

hozzájárulás Becquerel

Nem ismert, amikor született termoelektromos generátor Edmond Becquerel, de a történészek a mai napig a nyitó időszakban 1867-1868 évben. Szerkezetét átmenet alkotja szulfid réz és a nikkel ezüst. A kép: egy proximális tartályt szivattyúzott hideg vizet a távolságra - izzó gáz. Feszültség termoelektromos generátor forgatták spirális végekkel.

termoelektromos generátor Klemonda

Mintegy termoelektromos generátorok Dr. Kő kijelentette: „a vas ad egy szép hatást, hogy ellensúlyozza gyors rozsdásodása a terméket.”

• A termoelektromos generátor (feltehetően 1874 issue) Klemonda és Moore épített cink antimonidból és tiszta vas különösen elektrolízis célra. Fűtött eszközt egy órán keresztül hagytuk, hogy kb uncia réz, fogyasztása 6 köbláb gáz. Ezt használjuk galvanizáló fémből készült termékek. Gáz-szabályozó termoelektromos generátor megváltoztatja a nagysága az eredő elektromos áram. Az ábrán látható a felső szektorok cink antimonidból, háromszög alakú levél pengék - vas.
• 1789-ben, egy termoelektromos generátor Klemonda megjelent sokat javult. Amikor a belső ellenállása 15,5 ohm adott feszültség 109 V áramerősség mellett 1,75 A, időigényes 22 font per óra szén. vegyületek kapcsolási feszültség csökkent 54 V. termoelektromos generátor jelenlegi emelkedett 3,5 A. Fűtött szén kemence építési magassága alapján 2,5 méter átmérőjű belül méteres emlékeztető hűvösebb modern processzorok tartalmazott ezen kívül számos vas szárnyak. Gázok át belsejében Raskalov cink antimonidból. Az egyes kibocsátott üzeneteket hőelemek 20 generátor 1 feszültség.
• Termoelektromos generátor Noah (valószínűleg 1874-ben) több, mint egy modern turbina hőerőművek formában. A központi része az égő termpopar fűtött és hűtött perifériákat sugárzás és a konvekció. Ez a viszonylag kis hasonlóságot Klemonda generátor belső ellenállása 0,2 ohm, számítva 2 voltos feszültséggel és 128 álló hőelemek. A hatékonyság a hőelektromos generátor jelentősen csökken nikkel-ezüst köztes kapcsolatok szétszórni a hőt. Modern termoelektromos generátorok segítségével p-n-átmenet nélkül közbenső közötti félvezetők anyagok.
• Hordozható termoelektromos generátor Hawke (valószínűleg 1874-ben) célja a 110 mV (egytized Daniell cella), és benne 30 hőelemek félből Egyesült platina huzal hossza 1,2 hüvelyk. Bunsen-égő erősen emlékeztet hideg végén vízbe meríteni. A design erősen emlékeztet találmány Noe és kevésbé Klemonda. A legfontosabb különbség abban rejlik, hogy a kereskedelmi termékek előállítását, a tömeg-tartományban a fogyasztók. Generátor eladott két és három helyezett egységes alapon.
• Szén termoelektromos generátor által kitalált Harry Barringer és a szerzői jogok által biztosított szabadalmi US434428 1890.

akkumulátor Gyulhera

Tavaly a feltalálták a XIX. Történész azt 1898. 50 hőelemek megengedett feszültség 1,5 V áramerősség mellett 3 A és belső ellenállása 0,5 ohm. Ezekre a célokra fordítják óránként 5 köbméter gáz. A kutatók szerint, a műszer hozna egy jó háromszor azonos sebességgel.

Természetes kísérlet kimutatta, átlagos élettartama 200 óra, bár az egyik minta töltött 500 végre talált egy példányt, aki szolgált két évig. 1903-ban kiadott folyóirat információ a nyilvános vizsgálatok Gyulhera akkumulátort. A megvilágított égő hőelem melegítjük, amíg a feszültség eléri a 3,5 V Ezután kapcsolja ki a készüléket, és megtekinthető a jellemzőit megszűnése után a gázellátás. Ha a feszültség 1,5 V, az áram hirtelen megállt. következtetés:

- stabil hőfeszültségek, hogy mivel a jelentős termikus tehetetlenség. Hőmérséklet változások történnek lassan, óvatosan csökkentette feszültség a hűtés során.

Azonban egy hasonló értesítést több Poggendorff tanácsolta George Omu kezelhető hőelem helyett galván halom. Gyulhera akkumulátor népszerűnek bizonyultak a XX század elején. Például Lihaysky University beszámol arról, hogy egy új kohászati ​​laboratórium 1905-ben vásárolt három hőelemből Scott és egy - Gyulhera.

A design hasonlít egy elavult fűtési radiátor ma. Ezek megtalálhatók a középületekben, gyártani és felszerelni a Szovjetunióban. Ez a hordozható eszköz: mindkét oldalon egy T-alakú fogantyú a szállításhoz.

hordozható generátort

Hordozható termoelektromos generátor sudrák hasonlít megjelenésében az olajszűrő a teherautó. Ahhoz, hogy a szükséges hőt, hogy gyullad a gázégő. Ez akkor is nagyon kevés információnk van a készülék. A kiadásban 1898 talált egy közös tárgyalás információs termékek az említett szöveg:

„Professzor Kolrauh megfigyelt 70, hogy a termoelektromos generátor feszültség függ a párok száma tartalmazza sorozatban. Ezt támasztja alá kísérletek struktúrák Klemonda, Noe és sudrák, gyártja és forgalmazza az elmúlt 20 évben. Ők biztosítják 2, 4, 6 és 8 V, amelynek, illetve a 36, ​​72, 108 és 144 párokat a készítményben. Úgy látszik, hogy a feszültség pontosan arányos a teljes számot. Sudrák épített például, áll 720 tagok. Amint az várható, a keletkező feszültség 40 V, a képesség, hogy az égést a kisülési lámpa. "

A feljegyzés azt állította, hogy a kezdő villanyszerelő joga, hogy a fotó benyújtott mintában például egy kereskedelmileg sikeres termék. Hőelektromos generátor Shudr gyártott méretben 6, az áramok a 1,3-2,5 A feszültségen 3 - 8,5 V, attól függően, hogy a mérete és száma a elemek.

XX század

A XX század többsége termoelektromos generátor szállítja a szabadalom, és a füstgáz vált. A jellemzője a figyelembe vett időszak elméletben megpróbálja elmagyarázni a megfigyelt jelenség. Az első számított hatékonyságának termoelektromos generátorok Reilly, bár az eredmény volt a baj. 1909-ben és 1911 kísérletek történtek, hogy egy elméleti vizsgálata anyagok: Altenkirch azt mutatta, hogy termoelektromos anyagok kell egy nagy Seebeck együtthatóval és alacsony kontaktus ellenállás csökkenti a hőveszteséget.

Vicces, de a ma használt hozzanak létre hatékony eszközöket félvezetők kívül maradt Seebeck érdekeit teljesen összpontosítani tiszta fémek és ötvözetek. Ezekben az anyagokban szerint a Wiedemann-Franz jog-Lorentz kapcsolatban hővezetési elektromos állandónak tekinthető. Alkalmas fémek termoelemek elismert fémek, ahol a Seebeck együttható maximális.

Jelentős fejlesztések terén a szintézis abban az időszakban keletkezett a 30. év félvezetők értékeivel Seebeck együttható meghaladja a 100 mV / K Ennek eredményeként, miután a második világháború után (1947) megjelent a színen generátor M. Telkes hatásfoka 5%. Pár évvel loffe kidolgozott elmélet félvezető hőelemek. Sajnos az érdekeit a nagyhatalmak nem értett egyet, nem azonnal észre, hogy a félvezetők jelentenek nagy lehetőségek rejlenek. 1956-ban godu Joffe és munkatársai kimutatták, hogy túl nagy aránya termikus és elektromos vezetőképesség csökken olvadáspontú anyagok különböző vegyületekkel. Mivel a nagy katonai értéke, számos fejlesztés maradt titokban, például RCA tanulmány.

Modern generátor között kötött szendvics kerámia lemezek öntvényből p és n félvezetők. Amikor létrehoz egy kívánt hőmérséklet-különbség eszköz energiát termel. Kerámia tartják érdemesnek az elektromos szigetelő, de hővezető, sikeresnek bizonyult az említett szerkezet. A vákuum az egyik oldalon Fűthető a Sun és a másik - lehűtjük fényes csillagok hőelektromos generátor fantasztikus mutatja a hőmérséklet-különbség a felületek között. Ami természetesen növeli a teljesítményt. Ezért ez egy jó forrása a táplálkozás, egyszerű és kényelmes minden űrobjektumokban.

A korai 60-as űrből thermoelectricity lassan leereszkedett a földre. Előnyös az orvostudomány, és tanulmányozni kezdte a bolygó felszínén (beleértve az ásványokat). A legfontosabb előnye az új technológia kezdte, hogy megkönnyítsék, a megbízhatóság, nincs mozgó alkatrész, csendes és hátrányai - a jelentős költség és az alacsony hatékonyság (korábban 5%). A közelítő kiszámítása használatának megvalósíthatóságát új anyagok:

1. A levegő jelenléte feltételezhető, hogy tükrözze a szénhidrogén.
2. A mozgó tárgyak az első helyen helyet takarít meg. Ebben az esetben az energia sűrűsége a folyékony tüzelőanyag 50-szerese ólomakkumulátorok vagy akkumulátorokat.
3. Következésképpen, ha a hatékonyságot a termoelektromos félvezetők, mint 2% -a felhasználásra lesz szükség. És az olaj égett lassan, csökkentve a teljes súlya az objektumot.

Bizonyos esetekben, fűtés termoelektromos generátor felszabadítással folytatni radioaktív izotópok, megnyitása új távlatokat. Egy ilyen forrás használták a Voyager (1977), és dolgozott több mint 17 éve. Az emelkedő költségek az olaj (a válság 1973), az amerikai kormány felé fordult, hogy új energiaforrások: a szennyvíz kibocsátás nagy vállalkozások, amelyek hatalmas potenciállal rendelkezik. A tanulmány foglalkozott érdekes dolgot: félvezető szupravezetés viszonylag magas hőmérsékleten (150-170 K) tulajdonságok javítására a hőelemek. Később erőfeszítéseket összpontosítottak hozza annak a feltételnek az elem bázis germánium és szilícium.

Ma nyitva termoelektromos anyagok hagyományosan három csoportba sorolhatók az üzemi hőmérséklet:

1. Bizmut-tellurid és ötvözetek mutatják a legjobb minőségi mutatók 450 K.
2. Telluridok és ólomötvözetek mutatnak csökkent teljesítményt, de a hőmérsékleten 1000 - 1300 K.
3. Végül, szilícium és germánium készítmények alacsony hatékonyság, hanem egy jól megalapozott gyártási technikák. Üzemi hőmérséklet 1000 - 1300 K.

Tervezés a XX század

Termattaiks

Termoelektromos generátor Termattaiks 1925 jellemzi komplex kiejtését nevét és az előlapon tartalmaz voltmérővel ellenőrizzük a feszültséget. Szigorúság az a tény: a készülék egy akkumulátor töltő ólom-savas akkumulátorok 6,3 V Ez azt jelentette, a lehetőségét, hogy hőelektromos generátor közvetlenül a fűtőegységet a katódok elektroncsövek.

Az előlap gomb ellátó égési gázok, hogy befolyásolja a kimeneti feszültség. Egyes szerzők szerint a nagy ingadozások, de a szöveg már kifejezte azon nézete elfogadható stabilitást termoelektromos generátor. Következésképpen az a lehetőség, felhasználásuk keretében tett megfigyelés nyilvánvaló.

Amatőr Wireless magazin azt javasolta, hogy a termoelektromos generátor jó elég erő a hordozható rádióamatőr állomás a kampányok és expedíciók. Ennek hiányában az áram, akkor kapjuk korlátozott mennyiségben, égő olaj, gáz, szén, fa.

gáz rádió

A fent kifejtett gondolata rádió teljesítmény esetleges tüzelőanyag végre már a 30-as években a termoelektromos generátort. A társaság A Cardiff Gas Light & Coke kiadta a megfelelő reklám. A felirat: „termoelektromos generátor” az első alkalommal érdemes. Előző minták makacsul nevezik a szakirodalomban akkumulátorokat, vagy maradt cím nélkül. Reklamka mondja, amikor az energia elfogy, a gázáram segítségével hallgatni a legújabb rádió bárhol a világon. Ilyen időkben: Dose a szén, és a hírek mindig ott van.

Ez termoelektromos generátor egy hordozható egység vevő teljesítmény, és egy olyan kijelző katód feszültség 2 V kimeneti áram 0,5 A és egy feszültség diagram 120 V áramfelvétel 10 mA. A tájékoztató feljegyzést a betegtájékoztató azt állítja, hogy a hőelem nem ad sok stressz, hanem hogy minél több vezeték csatlakozások, továbbra is lehetséges, hogy így kielégítő eredményt.

A legsikeresebb anyagok a hőelektromos generátor tartják, a gyártó szerint, kombinációja, nikkel-nikróm. Seebeck együttható számukra 40 mV / K, egy üzemi hőmérséklet legfeljebb 1000 K. Bemelegítés a vevő, a feszültség elérte a 40 mV. Ha hőelemek 50 sorba kapcsolt, képez 2, ami elég fűtésére katódok az elektron csövek. 120 A 3000 kapott felvételét hőelemek egy egyláncú.

könnyű Iljics

Elhangzott a képet petróleumlámpa körül árnyékban a termoelektromos generátor fejlesztett irányítása alatt Ioffe. Ez a termék posztsztálini kor kelt, 1959. évi lehetővé teszi, hogy egyszerre hallgatni a rádiót, és rögzítse bizalmas összefoglalót. Egy igaz barát a földalatti munkás. Termoelektromos generátor feszültség amplitúdója fűtésére az izzószál 1,5 V áramot 125 mA, a teljes 90 berendezés táplálja a feszültséget az áram 12 mA.

XXI század

Jó hír! 2005-ben Jason Hopkins bebizonyította, hogy a hatékonyságot a termoelektromos generátor képes, hogy közelebb kerüljön az ideális. Várjuk az új termékek ezen a területen.