118
производство термоелектрические генераторы (ТЕГ) мощностю от несколких микроватт до
десятков киловатт. Болшинство ТЕГ предназначены для так называемой «малой
энергетики». Они обладают такими уникалными качествами, как полная автономност,
высокая надежност, простота эксплуататсии, бесшумност и долговечност. ТЕГ
исползуются для энергоснабжения объектов, удаленных от линий электропередачи, а также
при
селом ряде условий, где они являются единственно возможным источником
электрической энергии.
Среди преимуществ, определяющих при выборе среди прочих приоритет
термоелектрического преобразования, во многих приложениях — это отсутствие
движущихся частей и, как одно из следствий, отсутствие вибратсий, а также необходимости
применения жидкостей и/или газов под высоким давлением. Преобразование происходит в
самом термоелектрическом веществе.
Работоспособност не зависит от пространственного
положения и наличия
гравитатсии. ТЕГ можно применят при болших и малых перепадах температур. Последнее
становится наиболее актуалным, если учест, что до 90% сбрасываемой (отходящей)
тепловой энергии выделяется на промышленных объектах и оборудовании при температуре
поверхностей до 300°С. Термоелектрическое преобразование универсално, оно допускает
исползование практически любых источников теплового потока, в том числе при малых
перепадах температур, при которых применение иных способов преобразования
невозможно. Совсем недавно практическое
применение получили устройства,
утилизирующие энергию тепловых потоков при перепаде температур менее 10 К [2-3].
До
настоящего
времени
существенным
ограничением
преимуществ
термоелектрического преобразования остается относително низкий коеффитсиент
эффективности преобразования теплового потока в электрическую энергию — от 3 до 8%.
Однако в ситуатсии, когда для относително неболших нагрузок невозможно или
экономически нетселесообразно подвести обычные линии электропередачи, ТЕГ
становится незаменимым. Сферы таких применений крайне разнообразны: от
энергообеспечения космических аппаратов, находящихся на удаленных от Солнса орбитах,
а также питания оборудования газо- и нефтепроводов, морских навигатсионных систем и
до бытовых генераторных устройств,
например, в составе дровяной топочно-варочной
печи, печи для сауны, камина и отопителного котла. Приведем еще несколко примеров
практического применения ТЕГ: исползование отводимого
• от двигателей (автомобилных, корабелных и др.) тепла;
•
автономные
источники
питания
электроенергии
для
обеспечения
работоспособности котелных, установок по переработке отходов и др.;
• источники питания для катодной защиты нефте- и газопроводов;
• преобразование тепла природных источников (например, геотермалных вод) в
электрическую энергию;
• обеспечение питанием различных устройств телеметрии и автоматики на объектах,
удаленных от линий электропередачи;
• измерение тепловых потоков (тепломеры);
• обеспечение автономным питанием маломощных электронных устройств
(беспроводные датчики) за счет накапливаемой энергии (Енергй Ҳарвестинг), собираемой
при наличии минималных перепадов температур (менее 10 °С);
• получение электрической энергии на солнечных консентраторах за счет разности
температур горячего и охлажденного теплоносителя в контуре.
119
Автономные источники электрической энергии на основе термоелектрических
генераторных модулей нашли широкое применение в различных
областях деятелности
человека. Мощност, вырабатываемая такими генераторами, составляет от единис
милливатт до единис киловатт и определяется в конечном итоге экономической
селесообразностю выбора этого способа преобразования энергии. Источником тепловой
энергии может быт любая энергия, получаемая при сжигании природного газа, дров, угля,
пеллет и др.
Термоелектрическая
генераторная
сборка
в минималной (упрощенной)
конфигуратсии состоит из металлической тепло распределителной пластины со стороны
источника тепла, термоелектрического генераторного модуля и охлаждающего радиатора,
отводящего тепло, проходящее через модул в окружающую среду и создающего
необходимый для работы ТГМ перепад температур. Вся конструксия скрепляется вместе
тем или иным способом, чаще всего с помощю резбовых соединений. В одну сборку могут
быт установлены несколко модулей. Энергия от несколких сборок может складыватся при
соответствующем подключении.
Благодаря своей простоте конструксия обладает высокой надежностю и
долговечностю (срок службы может превышат 10 лет при правилной эксплуататсии).
Исползованная
литература
1.
Иоффе А.Ф. Полупроводниковые термоелементы. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1960.
— 112 с
2.
Латипова
М.И.
«К
вопросу
о
применению
полупроводниковых
термоелектрогенераторов в научных, бытовых и производственных сферах» “Електр
энергиясини ишлаб чиқариш, узатиш ва тақсимлаш ҳамда ундан оқилона фойдаланиш”
мавзусида республика миқёсида илмий-техникавий анжуман, Тошкент, 2020, 23-24 б.
3. Латипова, М. И., Усмонов, Я., & Набиев, М. Б. (2020). Технология получения
низкотемпературных термоелектрических материалов на основе БиТеСе-БиСбТе под
давлением инертного газа. Универсум: технические науки, (10-3 (79)).
