热电发电机的特点

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火力发电厂被认为是世界上最便宜的发电方式。但是这种方法有一种替代方法，它是环保的——热电发电机 (TEG)。

这是什么？

热电发电机是一种设备，其任务是通过使用热元件系统将热能转化为电能。

在这种情况下，“热”能的概念被解释得并不完全正确，因为热量只是一种转换这种能量的方法。

TEG 是一种热电现象，由德国物理学家 Thomas Seebeck 在 1920 年代首次阐明。 Seebeck 的研究结果被解释为两种不同材料电路中的电阻，但整个过程仅取决于温度。

热电发电机或也称为热泵的工作原理基于使用并联或串联的热半导体元件将热能转换为电能。

在研究过程中，一位德国科学家创造了一种全新的珀尔帖效应。，这表明在焊接过程中完全不同的半导体材料可以检测到它们侧点之间的温差。

但是你如何理解这个系统是如何工作的？一切都很简单，这样的概念是基于某种算法：当一个元素被冷却而另一个被加热时，我们就得到了电流和电压的能量。 这种特殊方法与其他方法的主要区别在于，这里可以使用各种热源。，包括最近关掉的炉子、灯、火，甚至是只倒茶的杯子。嗯，冷却元件通常是空气或普通水。

这些热力发电机是如何布置的？它们由由导体材料制成的特殊热电池和热电堆结的异温热交换器组成。

电路图如下： 半导体热电偶、n 型和 p 型矩形腿、冷热合金粘合板和高负载。

在热电模块的积极方面，注意到在绝对所有条件下使用它的能力。，包括在活动中，以及交通便利。此外，它们没有容易快速磨损的活动部件。

缺点包括远非低成本、低效率（大约 2-3%），以及提供合理温差的另一个来源的重要性。

应当指出的是 科学家们正在积极研究改善和消除以这种方式获取能量的所有错误的前景.正在进行实验和研究以开发最高效的热电池，这将有助于提高效率值。

然而，很难确定这些选项的最优性，因为它们仅基于实际指标，而没有理论依据。

鉴于所有缺点，即热电堆合金材料的不匹配，很难谈论在不久的将来取得突破。

有一种理论认为，在现阶段，物理学家将使用一种技术上新的方法，用更有效的合金代替合金，另外引入纳米技术。 此外，可以使用非传统资源。因此，加利福尼亚大学进行了一项实验，用合成的人造分子代替了热电池，该分子充当了金微观半导体的粘合材料。根据实验，很明显，只有时间才能证明当前研究的有效性。

取决于发电方式、热源以及 根据所涉及的结构元件的类型，所有热电发电机都有几种类型。

汽油。 它们从燃料（煤、天然气和石油）的燃烧中接收热量，以及通过燃烧烟火组（棋盘格）获得的热量。

核热电发电机，其中来源是核反应堆的热量（铀 233、铀 235、钚 238、钍），通常这里的热泵是转化的第二和第三阶段。

太阳能发电机 从我们日常生活中已知的太阳能通信器（镜子、透镜、热管）中形成热量。

利用工厂从各种来源产生热量，从而释放废热（废气和烟气等）。

放射性同位素 通过同位素的衰变和裂变接收热量，这个过程的特点是裂变本身的不可控性，结果就是元素的半衰期。

梯度热电发电机 基于无任何外界干扰的温差：环境与实验地点（专用设备、工业管道等）之间使用初始启动电流。使用给定类型的热电发电机，利用从塞贝克效应接收的电能根据焦耳-楞次定律转换成热能。

由于效率低，热电发电机被广泛使用 在没有其他能源可供选择的情况下，以及在严重热短缺的过程中。

该设备的特点是存在搪瓷表面、电源，包括加热器。 这种设备的电量可能足以为移动设备或使用汽车点烟器插座的其他设备充电。 根据这些参数，我们可以得出结论，发电机可以在没有通常条件的情况下工作，即没有燃气、加热系统和电力的存在。

BioLite 推出了一种新的徒步旅行模式——一种便携式炉子，不仅可以加热食物，还可以为您的移动设备充电。 这一切都归功于该设备内置的热电发电机。

该设备将在远足、钓鱼或远离现代文明所有条件的任何地方为您提供良好的服务。 BioLite 发电机的运行特点是燃料燃烧，燃料沿墙壁顺序传输并发电。由此产生的电力将为手机充电或点亮 LED。

在它们中，能量的来源是热量，热量是由于微量元素的分解而形成的。 它们需要持续的燃料供应，因此它们比其他发电机具有优势。 然而，它们的显着缺点是在操作过程中必须遵守安全规则，因为会发生来自电离材料的辐射。

尽管这种发电机的发射可能是危险的，包括环境状况，但它们的使用是相当普遍的。例如， 它们的处置不仅可以在地球上进行，也可以在太空中进行。 众所周知，放射性同位素发生器用于为导航系统充电，最常见的是在没有通信系统的地方。

热电池充当转换器，其设计由以摄氏度校准的电气测量仪器组成。 此类设备中的误差通常等于 0.01 度。 但应该注意的是，这些设备设计用于从绝对零的最小线到高达 2000 摄氏度的范围内。

当在完全没有通信系统的难以到达的地方工作时，火力发电机最近得到了广泛的普及。这些地点还包括 Cosmos，这些设备越来越多地被用作航天器上的替代电源。

随着科技进步的发展以及物理学研究的深入，在汽车上使用热电发电机回收热能以处理从汽车排气系统中提取的物质越来越受欢迎。

以下视频概述了用于 BioLite 能源无处不在的徒步旅行的现代热力发电机。