Termoelektrik enerji üretimi nasıl çalışır?

Ağustos 24, 2020
Ağustos 24, 2020 Longchang Kimya

1. Günümüzde çevre giderek kötüleşmekte ve enerji giderek daha gergin bir hal almaktadır. Araştırmacılar yeşil ve kirlilik içermeyen temiz enerji uygulamaları aramaktadır. Bunlar arasında güneş enerjisi, rüzgar enerjisi ve gelgit enerjisi herkese tanıdık gelmektedir. Ayrıca bazı bilim kurgu romanlarında da insanların gelecekteki yaşamı hayal edilecek, az ya da çok enerjiden bahsedilecek ve bir kez sıcaklık farkı güç üretim frekansı düşük değildir. Örneğin, Zheng Yuanjie'nin bir peri masalında, kaplumbağa kabuğuna benzeyen bir cihaz ortaya çıkmış ve insanlar bunu sırtlarında taşıyarak insan vücudunun ürettiği ısıyı günlük kullanım için elektrik üretmek için kullanmışlardır. Bu cihazın tek dezavantajı çirkin görüntüsüdür, ancak üretilen elektrik herkesin bu "kaplumbağa kabuğunu" taşımasına izin vermek için yeterlidir. Zheng Yuanjie sosyal olguları hicvetmek için kullanmış olsa da, prensipte bu cihaz mümkündür. Gerçek hayatta yeterli ürün olmamasına rağmen, bazı araştırmacılar deneysel koşullar altında model ürünler yapmışlardır. . Termoelektrik enerji üretiminin gerçekleştirilmesi 1940'lı yılların başlarında başlamıştır. İlk termoelektrik malzeme dönüşüm verimliliği düşük, maliyeti yüksek ve ömrü kısaydı. Askeri ve havacılık alanlarıyla sınırlı kaldı ve yakın zamana kadar sivil alanda hızla geliştirilemedi. Yeni sıcak nokta.

2. Sıcaklık farkı enerji üretiminin prensibi, insan vücudunun yüzey sıcaklığının günlük ortam sıcaklığından biraz daha yüksek olması nedeniyle, bu sıcaklık farkının özel sıcaklık farkı malzemeleriyle doğrudan elektrik enerjisine dönüştürülebilmesidir. Sıcaklık farkının kullanımı sadece bu şekilde değil, aynı zamanda hava odasının termal genleşmesi ve daralması, mekanik tasarım yoluyla yayı sıkmak için kullanılabilir veya ortam, jeneratör kanatlarını çalıştırmak için buharlaşmak üzere ısıtılır, ancak teoride bu doğrudan dönüştürülmez Elektrik enerjisinin verimliliği yüksektir. Termoelektrik enerji üretimi, termoelektrik malzemelerin Seebeck etkisine dayalı olarak geliştirilen bir enerji üretim teknolojisidir. P-tipi ve N-tipi olmak üzere iki farklı tipte yarı iletken termoelektrik malzeme kullanır (P-tipi delik bakımından zengin bir malzemedir ve N-tipi elektron bakımından zengin bir malzemedir. ) Bir uç, Şekil 1a'da gösterildiği gibi, yüksek sıcaklık durumuna yerleştirilmiş bir PN bağlantısı oluşturmak için bağlanır ve diğer uç düşük sıcaklığa yerleştirilir ve iki uç arasında belirli bir sıcaklık farkı olmalıdır. Termal uyarım nedeniyle, P(N) tipi malzemenin yüksek sıcaklık ucundaki delik (elektron) konsantrasyonu düşük sıcaklık ucundakinden daha yüksektir, bu nedenle bu konsantrasyon gradyanının itici gücü altında, delikler ve elektronlar düşük sıcaklık ucuna doğru yayılmaya başlar, böylece bir elektromotor kuvvet oluşturur Termoelektrik malzeme, yüksek ve düşük sıcaklık uçları arasındaki sıcaklık farkı aracılığıyla yüksek sıcaklık ucundaki termal enerji girişini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürme işlemini tamamlar. Aynı cihaz, eğer güç verilirse, elektrikli soğutmanın verimli bir uygulama yöntemi olan aktif soğutmayı gerçekleştirebilir ve küçük ve mikro soğutma ekipmanlarında uygulanabilir.

3. Bir cihazın yapım sürecinde, malzemelerin sınırlandırılması ve sıcaklık farkı nedeniyle, tek bir PN bağlantısı küçük bir elektromotor kuvveti ve nispeten küçük bir akım oluşturabilir. Bu tür birçok PN bağlantısı seri olarak bağlanırsa, etkili bir termoelektrik jeneratör olmak için yeterince yüksek bir voltaj elde edilebilir. Aşağıdaki şekilde gösterilen entegrasyon yöntemi cihaz imalatında çok yaygındır.

4. Termoelektrik enerji üretimi için güneş enerjisi kullanımına ek olarak, diğer tüm termoelektrik fark kaynakları diğer enerji tüketimi ile üretilir. İnsan vücudu yüzeyinde kullanılsa bile, insan tarafından üretilen biyokütle enerjisini de kullanır. Termal enerji şeklinde yayılan enerji önemli olduğundan ve hem güneş enerjisi hem de okyanus enerji depolaması çok büyük olduğundan, termoelektrik enerji üretimi büyük gelişme beklentilerine sahiptir.

Bu makale Longchang Kimya Ar-Ge Departmanı tarafından yazılmıştır. Kopyalamanız ve yeniden basmanız gerekiyorsa, lütfen kaynağı belirtin.

Bir yanıt yazın

Bize Ulaşın

Turkish