Термоэлектрический способ получения электрической энергии основан на взаимосвязи между тепловыми и электрическими явлениями в проводниках. Было обнаружено, что если нагревать место спая двух разнородных проводников, то в нем возникает электродвижущая сила (термо-ЭДС), пропорциональная разности температур на горячем и холодном концах проводника (эффект Зеебека): E= α*(Т2-Т1), где α – коэффициент термо-ЭДС, численно равный разности потенциалов, возникающей при разности температур в 1 ºC; Т2 и Т1- соответственно температуры горячего и холодного спаев. Создаваемая ЭДС даже при высоком нагреве получалась столь незначительной, что сначала не могла быть использована в энергетических целях. Это объясняется тем, что у металлов разность температур быстро падает из-за их высокой теплопроводимости, а, следовательно, быстро уменьшается и термо - ЭДС.
С появлением полупроводников положение резко изменилось. Если термо - ЭДС металлического стержня вызывается перемещением электрических зарядов (свободных электронов) от более нагретого конца к менее нагретому и количество электрических зарядов при этом остается неизменным, то у полупроводникового стержня с повышением температуры сильно увеличивается концентрация электрических зарядов, а перепад температур, так же как и у металлов, приводит к их интенсивному перемещению из горячей области в холодную. Появление больших количеств новых электрических зарядов обуславливает образование у полупроводников при одном и том же перепаде температур примерно в 50 раз большей термо - ЭДС, чем у металлов. Поэтому применение полупроводников существенно изменило возможности термоэлементов.
На рис.2.6, а приведена принципиальная схема термобатареи ТБ из «n» термоэлементов ТЭ на полупроводниках р- и n- типов. Простейший термоэлектрогенератор ТЭГ, представляющий собой термомодуль ТМ из «m» параллельно соединенных термобатарей ТБ, приведен на рис.2.6, б.
Рис. 2.6 Источник постоянного напряжения на основе термомодулей:
а) Схема термобатареи (ТБ) из n термоэлементов (ТЭ)
б) Схема соединения термобатарей (ТБ) в термомодуль (ТМ)
в) Печь с термомодулями
Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 99 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Области применения. | | | Принцип действия фотоэлемента |