Спай - термоэлемент
Cтраница 4
Выше было показано, что основными тепловыми параметрами, от которых зависят КПД и другие характеристики генератора, являются температуры спаев термоэлементов, перепад температур между ними. В реальном термоэлектрическом генераторе располагаемый, максимально возможный перепад температур, который мог быть использован для преобразования энергии, определяется температурами горячего 0Г и холодного 0Х теплоносителей. Отличие ( уменьшение) перепада температур на термоэлементах AT от перепада между теплоносителями Д связано с наличием тепловых сопротивлений процессов теплопередачи и различных элементов конструкции. [46]
 |
Зависимость параметров ТЭГ от тока нагрузки при постоянном удельном тепловом потоке. [47] |
В предыдущем разделе показано, что в реальном термоэлектрическом генераторе при изменении электрического сопротивления и тока нагрузки меняется перепад температур на спаях термоэлементов. [48]
При прохождении через термоэлемент постоянного электрического тока в направлении, указанном на рисунке, между коммутационными пластинами 7 и 2, осуществляющими спаи термоэлемента, возникает разность температур, обусловленная выделением ( на спае 1) и поглощением ( на спае 2) теплоты Пельтье. [49]
Коэффициент Pi учитывает истинную величину количества тепла, идущего на разогрев элемента конструкции до его температуры в стационарном состоянии, отличной от температуры соответствующего спая термоэлемента. [50]
Ток, проходящий в цепи термоэлемента и обусловленный эффектом Зеебека, вызывает, во-первых, выделение и поглощение тепла из-за эффекта Пельтье на спаях термоэлемента и, во-вторых, выделение джоулева тепла в ветвях термоэлемента. [51]
Наиболее распространенным методом испытания термобатарей является определение зависимости ее основных параметров - напряжения и теплового потока - от тока нагрузки при поддержании постоянных температур спаев термоэлементов. Мощность, КПД, электрическое сопротивление находятся достаточно просто по известным соотношениям. [52]
В реальном генераторе при изменении тока нагрузки ( за счет изменене-ния ее электрического сопротивления) меняются не только тепловые потоки, но и температуры спаев термоэлементов, а следовательно, и ЭДС генератора, причем в общем случае зависимость всех параметров ТЭГ от тока является криволинейной. Это накладывает отпечаток на методику проведения и обработки результатов экспериментов. [53]
При составлении тепловых балансов термоэлемента обычно указывается, что выделяемое в нем тепло Джоуля в первом приближении может быть поровну отнесено к горячему и холодному спаям термоэлемента. [54]
Эти формулы могут быть получены и другим способом - если рассчитывать тепловые параметры ТЭГ как для теплообменника с многослойной стенкой и делать это с учетом изменения температуры теплоносителя ( и спаев термоэлементов) и теплового потока вдоль поверхности теплообмена. [55]
Реальная эффективность термоэлемента достаточно просто и надежно определяется по развиваемому им максимальному перепаду температур Л7 пах 7 - отш - Такой путь определения Z сводится к измерениям Т и Тотт на спаях термоэлемента в условиях его адиабатической изоляции. Точность такого определения Z зависит от качества теплоизоляции холодного спая, поскольку тепловая нагрузка должна быть сведена к нулю Применение высокого вакуума порядка 133 - Ю-4 Н / м2 позволяет исключить тепло, выделяющееся при вымерзании паров воды на холодном спае, и конвекцию окружающего воздуха. [57]
Константа Сп, как и JfcT, может при заданном нагрузочном коэффициенте m рассматриваться как одно из свойств, характеризующих полупроводниковый материал, и, так же как все свойства, зависит от температур спаев термоэлемента. Этот коэффициент является удельной величиной, т.е. КПД, приходящимся на 1 С перепада температур. В ограниченном диапазоне температур Сч меняется мало ( не больше других свойств) и, как и Z, характеризует эффективность полупроводникового материала. [58]
Диффузия, например, электронов в отрицательной ветви может происходить только от нагретого конца этой ветви вдоль нее и не может происходить в положительную ветвь, так как переходу электронов в положительную ветвь препятствует потенциальный барьер нагретого спая термоэлемента. Аналогично, дырки в положительной ветви могут диффундировать вдоль нее от нагретого конца. [59]
Страницы: 1 2 3 4