什么是热电发电机:工作及其用途

1821年，一位名叫约翰·塞贝克的著名科学家重新提出了热梯度的概念。热梯度是在两种不同的导体之间发展出来的，它可以发电。关于热电效应，有一个概念称为温度梯度在导电物质产生热量和这一结果在载流子的扩散。这种热流在热物质和冷物质之间产生电压区别。因此，这种情况已经发现了设备热电发电机，今天，我们的文章是其工作，优势，局限性和相关概念。

什么是热电发电机?

热电的这个名字是电和热两个词的组合。所以这个名字意味着热能对应热能，电能对应电能。和热电发电机是在将两个部分之间产生的温差转换为所述的装置电能形式。这是基本的热电发电机定义。

这些装置依赖于热电效应，这涉及到通过固体元件的热流和电流之间发生的界面。

建设

热电发电机是由两种基本结构造的固态热部件的装置，其是p型和n型。p型结具有增加的+ ve电荷浓度，n型结具有增加的带电元件的浓度。

在条件下掺杂p型组分，以具有更高的带电载流子或孔，从而提供正塞贝克系数。以类似的方式，n型分量被掺杂以具有更多负电荷载波，从而提供负类型的回想系数。

随着两个结之间电连接的通过，每个带正电荷的载流子都移动到n结，同样带负电荷的载流子也移动到p结。在热电发电机结构在美国，最常用的元素是碲化铅。

它是由碲和铅构成的组分，其具有最小量的钠或铋。除此之外，在该器件结构中使用的其他元素是硫化铋，碲化肽，碲化酰胺，砷化铟，碲化锗和许多其他元素。用这些材料，热电发电机设计可以做到。

热电发电机工作原理

的热电发电机工作取决于回忆效果。在这种情况下，当金属结保持在各种温度水平时，在两种各种金属之间形成的环产生EMF。由于这种情况，这些也被称为偏见发电机。的热电发电机块图显示为:

热电发电机通常包括一个保持在高温度的热源和一个散热器。这里，热沉的温度必须小于热源的温度。热源和散热器的温度值的变化允许流过负载部分的电流。

在这种能量转换中，没有与其他类型的能量转换不同的过渡能量转化。因为这一点，它被称为直接能量转换。由于这种回忆效应的产生功率是单相直流类型，并且表示为i²R_l其中R1对应于负载时的电阻值。

可以以两种方式增加输出电压和功率值。一种是通过增加在热和冷边缘之间上升的温度变化，另一个是与热电发电机形成串联连接。

该TEG器件的电压由V =αδT给出，

其中“α”对应的是反转系数，“δ”是两个结之间的温度变化。这样，电流由

我= (V / R + R_l)

由此，电压方程是

v =αΔt/ r + r_l

由此，负载部分的电流是

P =（αδt/ r + r_l)²（r._l)

当R达到R时，额定功率增大_l,然后

pmax =（αΔt）²/ (4 r)

将有电流流动到热边的热量和从冷缘去除热量的时间。并且所开发的电流处于DC形式，可转换为交流型逆变器。通过实现变压器的实施可以更具增强电压值。

这种能量转换也可以是可逆的，在能量流动路径可以反过来时。当直流电源和负载都从边缘移除时，可以简单地从热电发电机中抽出热量。所以，这是热电发电机理论后面的工作。

热电发电机效率方程

该装置的效率表示为负载部分的电阻器处的电阻器的产生功率的比例，到负载电阻器的热流。该比率表示为

效率=（RL的产生功率）/（热流'Q'）

=（I.²R_l/ q

效率=（αΔt/ r + r_l)²（r._l/ q

这就是如何计算热电发电机的效率。

热电发电机类型

基于TEG器件尺寸，热源和散热源的种类，电力能力和应用目的，TEG主要被归类为三种类型，其中包括：

• 化石燃料发电机
• 核燃料发电机
• 太阳能源发电机

化石燃料发电

这种类型的发电机被设计用来利用煤油，天然气，丁烷，木材，丙烷，和喷气燃料作为热源。对于商业应用，输出功率范围为10-100瓦。这些类型的热电发电机被用于偏远的地方，如导航辅助、信息收集、通信网络和阴极安全，从而避免电解破坏金属管道和海洋系统。bob的是什么网站

推动核能发电机

放射性同位素的分解成分可以为TEG装置提供升温热源。由于这些装置对核辐射敏感，而且热源元件可以长时间使用，因此这些核燃料热电发电机被应用于远程应用。

太阳能发电机

在偏远地区和欠发达地区，使用太阳能热电发电机为最小尺寸的灌溉泵提供电力，但收效甚微。太阳能热电发电机是用来为轨道飞行器提供电力的。

热电发电机的优缺点

的热电发电机的优点是:

• 由于本TEG器件中使用的所有组件是固态的，因此它们具有增强的可靠性
• 极端的燃料源
• TEG器件被构造成输送功率范围，而不是MW的电源，而大于KW，这意味着它们具有巨大的可扩展性
• 这些是直接能量变换设备
• 默默运动
• 最小的大小
• 它们甚至可以在极端和零重力范围内发挥作用

的热电发电机的缺点是:

• 与其他种类的发电机相比，这些有点昂贵
• 这些具有最小的效率
• 最小的热性能
• 这些设备需要更多的输出电阻

热电发电机的应用程序

• 为了提高汽车的燃油性能，最常用的是TEG装置。这些发电机利用车辆运行时产生的热量
• 塞贝克发电被用来为航天器提供动力。
• 实施的热电发电机为诸如天气系统、中继网络等远程站点提供电力

因此，这是关于热电发电机的详细概念。总的来说，由于发电机具有巨大的突出，它们广泛用于许多领域的许多应用中。除了这些相关的概念外，这里清楚已知的其他概念是什么热电发电机温差吗?