Fotografia de mai jos este luată de pe forumul amatorilor de echipament lămpi. unde acest termogenerator este oferit pentru cumpărare și, nou în pachet.
O altă fotografie a termogeneratorului asamblată. Se vede că kerosenul este atras de radiator cu ajutorul a trei arcuri - simple și convenabile.
Pantofi de ieșire. Așa cum este descris în articolul de mai jos, există ieșiri de tensiuni 2V, 2A și 2B, 0,5A cu atingere de 1,2V, 0,36A pe pantof.
Vizualizarea radiatorului de deasupra.
Vederea radiatorului din partea inferioară. Profilul proeminent cu șase petale este de fapt în flacăra fitilului. Ambalajul cu azbest se află într-un balon de sticlă.
Până în prezent, singura sursă de curent electric, potrivită pentru alimentarea receptoarelor radio în zonele rurale neelectrificate, erau bateriile din celule galvanice. Cu toate acestea, aceste baterii au o serie de dezavantaje, dintre care principalele este că, din cauza curentului autodescărcare astfel de surse poate fi menținută doar pentru o perioadă limitată de timp și tensiunea la bornele lor în timpul descărcării devine instabil (acesta este redus în timpul funcționării cu aproximativ 50%).
În prezent, noi surse de energie pentru dispozitivele radio sunt dezvoltate și stăpânite de generatoarele industriale termoelectrice.
Acest articol descrie principiul de funcționare și tipul de dispozitiv termoelectric TGC-3 3W destinat bateriei rurale radio de putere „Patria-47“, „Patria-52“, „scânteie“
"Tallinn B-2", "Tula" și altele asemenea.
Principiul generatorului termoelectric.
Acțiunea termoelectric bazate pe efectul utilizării termoelektrichsskogo, esența care este faptul că prin încălzirea joncțiunea (joncțiune) a două metale diferite între ele svobodnymn capete având o temperatură mai scăzută, o diferență de potențial, sau așa-numita forță thermoelectromotive (emf termică). Dacă închideți un astfel de termocuplu (termocuplu) la o rezistență externă, atunci un curent electric curge prin circuit (Figura 1). Astfel, cu fenomenele termoelectrice, are loc o conversie directă a energiei termice în energie electrică.
Amploarea forței termoelectromotorii este determinată de formula respectivă
Aici E este forța termoelectromotoare în volți,
T1 și T2 sunt, respectiv, temperatura căldurii încălzite și reci (terminațiile reci) ale joncțiunii de termocuplu,
a este coeficientul de termo-emf, în funcție de natura ambelor metale care formează acest termocuplu și exprimat în microvolți pe grad.
Fig. 1. Circuit de comutare termocuplu
Ia un ghid circular format din două metale A și B (fig. 2), și se încălzește la locul legăturii lor, respectiv, la temperatura T1 și T2, astfel încât T1 a fost mai mare decât T2. Joncțiunea la cald a unui curent termocuplu curge din metalul B din metal A și o joncțiune rece din metal A metal B. Se consideră, în acest caz, termoelectrică de metal A pozitiv în ceea ce privește B. metalic
Toate metalele cunoscute pot fi aranjate într-o serie de serii, astfel încât orice metal anterior să aibă o forță termoelectromotive pozitivă în raport cu cea ulterioară. Următoarele valori ale puterii termice în milivolți dezvoltat de termocuplu, în care unul thermoelectrodes se spune metal, iar celălalt - platină, o diferență de temperatură care joncțiunile este de 100 ° C (semnele „+“ și „-“ se confruntă cu date digitale Punct forță thermoelectromotive polaritatea acestui CEM comparativ cu platina).
Antimoniu + 4.7
Fierul +1,6
Cadmiu + 0,9
Zinc + 0,7
Cupru + 0,74
Aur + 0,73
Argint + 0 71
Tin + 0,41
Aluminiu + 0,38
Mercur 0
Platină 0
Cobalt - 1, 52
Nichel - 1,64
Constantan - 3,4
(aliaj de cupru
și nichel)
Bismut - 6,5
Conform datelor de mai sus, este ușor să se calculeze forța termoelectromotoare dezvoltată de un termocuplu compus din orice metale enumerate în tabel. Aceasta va fi egală cu diferența algebrică a forțelor termoelectromotorii a două termoelectrozi, pentru fiecare dintre care această valoare este dată în raport cu platina. Astfel, de exemplu, forța termoelectromotorie a unei perechi de bismut-antimoniu. va fi + 4.7- (-6.5) = 11.2 mV, iar perechile de fier-aluminiu +1.6 - (+ 0.38) = 1.22 mV.
Fig.2. Un conductor inel compus din două metale diferite
Dacă temperatura joncțiunii reci a termocuplului este menținută constantă, forța termoelectromotoare va varia aproximativ proporțional cu schimbarea temperaturii joncțiunii fierbinți. Acest lucru permite utilizarea termocuplilor pentru măsurarea temperaturii.
Împreună cu utilizarea fenomenelor termoelectrice în scopuri de măsurare de la mijlocul secolului trecut, numeroase încercări au fost făcute pentru a utiliza termocuple în scopuri energetice, adică. E. Utilizarea termocuple conectate în serie de baterii ca surse de energie electrică. În Fig. 3 prezintă o diagramă schematică a unui termopil.
Fig. 3. Aranjament schematic al termopilei
Un astfel de agregat poate găsi o aplicație practică dacă are un coeficient de eficiență suficient de ridicat și își menține proprietățile în timpul funcționării pe termen lung. Cu toate acestea, din motive care vor fi discutate mai târziu, până de curând, nu a fost posibil să se creeze un generator termoelectric care să satisfacă astfel de cerințe.
Coeficient de eficiență al generatorului termoelectric
Datorită imperfecțiunii dispozitivelor de încălzire, nu toată energia termică a combustibilului ajunge la intersecțiile fierbinți ale termoelementelor. În plus, datorită conductivității termice a materialelor termoelectrode, o parte semnificativă a căldurii este irosită, lăsând încălzitorul prin termoelectrozi la frigider. În cele din urmă, nu toată energia electrică generată de efectul termoelectric de la energia termică este dată circuitului extern. O parte din această energie este cheltuită pentru depășirea rezistenței interne a termoelementului. Prin urmare, eficiența globală a termogeneratorului este scăzută.
Pentru creșterea eficienței termoelectrice, care reprezintă raportul dintre energia electrică livrată de generatorul termoelectric și acea parte a energiei termice care se deplasează la joncțiunile fierbinți ale termoelementelor, ar trebui să ne străduim:
.. 1) poate crește cu cât diferența de temperatură dintre cald și rece intersecții termocuplu, adică să se opereze la cea mai înaltă temperatură posibilă a joncțiunii calde care este limitată de punctul de topire și materialele termocuplu rezistență termică;
2) selectarea materialelor termoelectrode care dezvoltă forța termoelectromotoare cea mai înaltă într-o pereche;
3) pentru selectarea materialelor termoelectrode, în care raportul dintre conductivitatea termică medie și conductivitatea electrică medie va fi cât mai mic posibil.
Fumurile pur metalice creează o forță termoelectromotoare mică, astfel încât eficiența acestor perechi este foarte mică (egală cu procentele). Termo-emf mai mare creează un număr de substanțe cu proprietăți semiconductoare (unele sulfuri, oxizi, compuși intermetalici). Dar pentru aceste substanțe raportul dintre conductivitatea termică medie și conductivitatea electrică medie este de obicei mai mare decât pentru metalele pure. Cu toate acestea, termo-emf de unele materiale semiconductoare este atât de mare încât eficiența termoelemente compilate. din materiale similare, se dovedește mai mult decât în cazul metalelor tipice.
Utilizarea substanțelor cu proprietăți semiconducting fragilității extremă dificilă a acestor materiale, oxidabilității lor ușor, creează dificultăți în joncțiunile calde și reci ale contactelor, stabile în funcțiune, precum și complexitatea tehnicilor de fabricație thermoelectrodes ale acestor materiale cu caracteristici unice.
Din cele de mai sus se poate observa că este foarte dificil să se creeze termoelemente cu o eficiență suficientă și cu o durată lungă de viață. Acest lucru explică rezultatele nereușite ale numeroaselor încercări anterioare de a crea un generator termoelectric adecvat în scopuri energetice.
Prin dezvoltarea științei și tehnologiei naționale este acum capabil să construiască adecvate de tip practică ddya termoelektrgeneratory TGK-3, care sunt acceptabile (deși nu foarte ridicat) eficiență și durată de viață suficient de lungă. Caracteristicile acestui generator termoelectric nu sunt în niciun caz limitate. Este de așteptat ca oamenii de știință sovietici să obțină o creștere semnificativă a acestor caracteristici prin munca lor ulterioară.
Construcția generatorului termoelectric TGK-3
Fig. 4. Dispozitivul generatorului termoelectric TGK-3
Generatorul termoelectric TGK-3 este conceput pentru alimentarea receptoarelor radio individuale în zonele neelectrificate unde este utilizat iluminatul kerosen. Prin urmare, ca sursă de energie termică pentru un generator termoelectric, sa decis să se utilizeze o lampă kerosenă convențională - un "fulger" care servește simultan pentru iluminat. Astfel, generatorul termoelectric al TGK-3 nu necesită costuri speciale de combustibil pentru funcționarea sa.
Titlul articolului prezintă aspectul generatorului termoelectric TGK-3, iar în figura 4 - dispozitivul său schematic. Lampa, care încălzește generatorul termoelectric, are o sticlă scurtă fără partea superioară a cilindrului. In interiorul acestui bec de sticlă direct deasupra flăcării, partea de jos a teploperedatchika de metal în formă de prismă poligonală 1. Pe suprafața laterală a părții superioare a acestei teploperedatchika proeminente deasupra blocurilor de sticlă dispuse termopilă 2.
Pentru a utiliza transferul de căldură, nu numai prin radiație din flacără, dar și prin convecție, emițătorul de căldură este prevăzut cu mai multe canale longitudinale. Prin aceste canale, gazele fierbinți (produse de combustie amestecate cu exces de aer) intră în conducta de evacuare 3 situată deasupra schimbătorului de căldură.
Pentru răcirea joncțiunilor reci ale termoelementelor către suprafețele exterioare ale blocurilor, sunt presate nervurile radiatoarelor metalice 4. Astfel, răcirea cu aer se realizează aici.
Generatorul termoelectric are două termobaterite independente, constând dintr-un număr mare de elemente conectate pe serii. Unul dintre ei, dând o tensiune la un curent de 2A, 2B, asigură alimentarea circuitelor receptor prin anod vibrator, iar al doilea, care dă aceeași tensiune la un curent de 0.5A - pentru a furniza filamentului.
În plus, bateria filamentară are un robinet de 1,2V (la un curent de 0,36A). Racordurile termoelementelor sunt izolate electric de la încălzitor și de la aripioare.
În comparație cu celulele uscate și bateriile utilizate în prezent pentru a alimenta radiourile, generatorul termoelectric are o serie de avantaje importante. Din punct de vedere economic, unul dintre avantaje este scăderea bruscă a consumului de metale neferoase. În plus, trebuie remarcat faptul că generatorul termoelectric pot fi stocate pe termen nelimitat, în stare de repaus și are o durată lungă de viață în condiții de funcționare; este stabil în funcționare, oferă o tensiune stabilă și nu se teme de scurtcircuit. Pe lângă celulele uscate și bateriile, generatorul termoelectric nu necesită întreținere specială.
În prezent, industria a început producția în serie a generatoarelor termoelectrice, cum ar fi TGK-3.
Puțin mai multe informații din cartea "Noi surse de energie pentru alimentarea echipamentelor radio" PO Chechik.
"În condiții de ardere normală a lămpii, temperatura joncțiunilor termice de termocupluri atinge 380 de grade Celsius, iar temperatura îmbinărilor reci nu depășește 70-80 grade Celsius.
Thermogenerate TGK-3 conține două termo-baterii. Una dintre ele este utilizat pentru tuburile de electroni și tensiune filament de aproximativ 2V dă o sarcină de curent la 0.5A, iar celălalt asigură alimentarea circuitelor de anod prin lămpi vibrator cu o tensiune de ieșire de circa 120 V, la un curent de sarcină la 8mA.
Consumul de kerosen este de 60-70 grame pe oră. O singură alimentare cu kerosen în lampă asigură o funcționare continuă a generatorului termoelectric de 8 ore. Greutatea generatorului fără un traductor de vibrații este de 3 kg. Greutatea traductorului de vibrație cu transformatorul este de 3 kg. "
Nosov Nikolay. 21.11.09
--------------------------------------------------
Toate articolele de pe site sunt permise pentru copiere, dar cu o referire obligatorie la noi. www.mobipower.ru
Trimiteți această pagină la:
Generatorul termoelectric al TGK 2-2
Manualul amatorilor de radio novici, număr 581, ediția "ENERGY", 1965
p.462-463: pentru scurt timp - trei perechi de terminale pentru baterii
1. 1-1.4V 0.3-0.21A filament
2. Anod de 80-100 V 11-10mA
3. 8-12V pentru grilaje de ecran
Consum de kerosen 70-80 g / h
o realimentare - 10-12 ore
Trimiteți-le prietenilor: