Jak přeměnit teplo na elektřinu?

Značná část energie se např. v autech odvádí ve formě tepla zpravidla do atmosféry, jde o nevratné ztráty, spojené samozřejmě se zbytečnými náklady. Vědec Gang Chen, který působí na Massachusettském technologickém institutu v Cambridge v USA, se však rozhodl využít toto promarněné odpadní teplo k optimalizaci spotřeby energie.

Tradičně, termoelektrické materiály, schopné převádět teplotní rozdíly na rozdíly elektrického potenciálu, mají nízkou energetickou účinnost, což znemožňuje jejich široké použití. Ale již v roce 2004 Gang Chen a Carl Richard Soderbergh díky nanotechnologie, výrazně zlepšily účinnost jednoho takového materiálu, což umožňuje vytvářet cenově výhodnější termoelektrická zařízení. V roce 2008 zlepšili termoelektrický konvertor vizmut-antimon telurid o 40 procent.

Za účelem zavedení technologie vynálezci vytvořili Společnost GMZ Energy. Pomocí raných pokroků byl vyvinut termoelektrický generátor, schopné vracet teplo generované vozidlem zpět do palubní sítě a zvyšovat tak účinnost. Zařízení (TEG termoelektrický generátor) vytváří potenciálový rozdíl, když se teplo pohybuje polovodičem shora do chladu (základna zařízení).

U konvenčních konvertorů tohoto typu je účinnost snížena v důsledku vibrací elektronů, ale inovací je tento škodlivý účinek překonat, a tím se energetická účinnost zvyšuje o 30-60 procent ve srovnání s jeho protějšky, protože energie je přenášena pouze pohyb elektronů a ne vibracemi.

Nejnovější modifikace termoelektrického generátoru je schopna odolat zahřátí jeho horní části až na 600 stupňů Celsia se základní teplotou 100 stupňů Celsia. To umožňuje, s rozdílem 500 stupňů Celsia, převést výkon na 7,2 W s plochou zařízení pouze 4 cmXNUMX. Pokud je takový TEG umístěn vedle výfukového potrubí automobilu, výrazně se sníží zatížení palubní sítě a minimalizují se škodlivé emise do atmosféry.

Nedávno s podporou amerického ministerstva energetiky vědci představili velký 200W generátor, který se plánuje instalovat na nádrže za účelem snížení nákladů na palivo. Podobná optimalizace se plánuje v automobilovém sektoru, kde se očekává, že TEG zvýší efektivitu o 5 procent.

Mnoho let tvrdé práce pomohlo vědcům poté, co prošli chybami, naučit se vybrat správný materiál pro každý konkrétní rozsah provozních teplot tak, aby účinnost byla co nejvyšší.

Pro pokračující komerční výrobu svých termoelektrických generátorů se GMZ Energy zaměřila na slitiny se silnou krystalickou strukturou, která poskytuje spolehlivou stabilitu při vysokých teplotách. Budoucí plány zahrnují také použití takových materiálů, jako je telurid vizmutu, telurid olova, křemík, germanium a další. Profesor Chen vidí svůj cíl ve stimulaci inovací, a co je nejdůležitější, v implementaci pokročilých nápadů.

• Hliníkové baterie
• Ultratenké vícevrstvé solární články na bázi nanostrukturních materiálů
• Solární okna – transparentní solární koncentrátory

Doufám, že vám tento článek pomohl. Podívejte se také na další články z kategorie Elektrická energie v každodenním životě i v práci » Zajímavé elektroinovace

Přihlaste se k odběru našeho kanálu na Telegram: World of Electricity

Zde můžete zanechat komentář, položit otázku a jen chatovat:
Chat na elektrická témata

Sdílejte tento článek se svými přáteli:

Otevírací doba Po – Pá od 10 do 18 hodin Přihlášky na e-mail: kibor@list.ru Košík je prázdný

+7 (495) 505-52-93
e-mail: kibor@list.ru
125212, Moskva, Golovinskoe sh., č. 1.

Termoelektrické DC generátory KIBOR jsou určeny k přeměně tepla na elektřinu. Představujeme hotové řešení pro zvýšení celkové účinnosti energetického systému a využití přebytečného tepla vznikajícího v topných bodech, kotlích a kotelnách, teplárnách a tepelných elektrárnách k výrobě elektřiny, které umožňuje realizovat kogeneraci rostliny.

Termoelektrický modul KIBOR elektrický výkon 500W/48V

Cena 135 000 rublů

Hlavní technické parametry:

Elektrický výstupní výkon 500W
Rozměry (D x Š x V) 460×400×965 mm
Výstupní napětí 48 V DC

Výstupní proud 12A

Vnitřní odpor 4,0 ohm
Napětí naprázdno 96V

Vstupní teplota a průtok (olej) 280℃ 0,25 m³/h
Teplota chlazení (voda) 30℃ 0,5 m³/h
Průměr rozdělovače 1 palec
Hmotnost 72,5 kg

Termoelektrický DC generátor KIBOR přeměňuje odpadní tepelnou energii

vysoká teplota termoelektrický DC generátor

na užitečnou elektrickou energii. Termoelektrický měnič KIBOR se skládá z devíti

střední teplota termoelektrický měnič

kovové sekce. Horký olej cirkuluje přes 3 sekce a je čerpán přes 6 sekcí.

Cena termoelektrického modulu generátoru

voda na chlazení. Na zadní straně modulu je kovová nádrž s horko

cena kogeneračních jednotek

olej Barva výstupních vodičů: plus – červená, mínus – černá. Termoelektrický

nízkoenergetické kogenerační elektrárny

Invertor může generovat více než 500 W, pokud je zdroj tepla vyšší než 280 ℃.

VÝHODY. Termoelektrický DC generátor KIBOR:

+ Bezúdržbové systémy s životností minimálně 10 let.

+ 24hodinová výroba energie.

RECENZE Termoelektrické generátory постоянного тока KIBOR

DOTAZY, DOTAZY, ODPOVĚDI, NOVINKY

1. Pro jaké tepelné stanice jsou vhodné stejnosměrné termoelektrické generátory?

— termoelektrické generátory jsou vhodné pro všechny typy tepelných stanic, kde je teplota vyšší než 350°C, například: plynové tepelné stanice, uhelné, plynové turbínové tepelné elektrárny, benzínové a naftové minielektrárny, bioplyn a pelety , elektrárny na palivové články a dokonce i zařízení na likvidaci odpadu (spalovny odpadu), kde lze realizovat kogenerační zařízení.

2. Jaké jsou perspektivy použití vysokoteplotního středoteplotního termoelektrické stejnosměrné generátory?

— použití termoelektrických stejnosměrných generátorů je perspektivní pro realizaci kogeneračních zařízení v autonomních tepelných elektrárnách na dřevo a piliny, tepelných elektrárnách na uhlí, tepelných elektrárnách na pelety a rašelinu a dalších elektrárnách na recyklaci dřeva, domácnosti a průmysl odpad.

3. Jaká je maximální životnost a jsou u termoelektrických modulů nějaké slevy?

Účinnost termoelektrických generátorů klesá po 10 letech o 5-10 %, po 20 letech o 10-20 %, po 30 letech je pokles více než 30 %. Samozřejmostí jsou slevy na moduly při objednávce nad 10 kusů!

4. Jaké jsou regulační dokumenty o úsporách energie?

— Federální zákon Ruské federace „O dodávkách tepla“ ze dne 27. července 2010 N 190

Článek 3: Zajištění přednostního využití kombinované výroby elektrické a tepelné energie pro organizaci zásobování teplem.

— Federální zákon Ruské federace „O úsporách energie a zvyšování energetické účinnosti ao zavádění změn některých právních předpisů Ruské federace“ článek 14

— Nařízení vlády Ruské federace ze dne 31. prosince 2009 č. 1225 „O požadavcích na regionální a obecní programy v oblasti úspor energie a zvyšování energetické účinnosti“.