Cтраница 4
Термометры сопротивления предназначены для измерения температуры любой среды в пределах от - 150 до 500 С. При измерении температур от - 100 до 300 С термоэлектрические установки дают недостаточно точные показания; жидкостные термометры не позволяют передавать показание на расстояние и имеют плохо видимую шкалу. [46]
Однако габариты и вес термоэлектрических установок, в которых используются эти источники энергии, могут быть получены удовлетворительными лишь при мощностях от нескольких до десятков ватт. Таким образом, область их применения весьма ограничена и позволяет рассматривать радиоизотопные термоэлектрические установки только как источники электроэнергии для питания приборов и некоторых видов судовой аппаратуры, особенно там, где необходима исключительно высокая надежность источников питания. [47]
![]() |
Конструктивная схема магнитогидрореак-тивного электродвижительного комплекса с внутренним магнитным полем. [48] |
Рассмотренные электродвижительные комплексы - не единственное средство, при помощи которого может быть осуществлено преобразование электрической энергии в кинетическую энергию движения судна. Логически было бы целесообразнее создавать такие электродвижительные комплексы, которые одновременно с используемым в судовых термоэлектрических установках методом прямого преобразования тепловой энергии в электрическую позволили бы осуществить прямое преобразование генерируемой электрической энергии в кинетическую энергию движения судна. [49]
Повышение экономичности процесса в этом случае получается от того, что рабочий перепад температур на термопаре оказывается несколько меньшим, и обусловленный этим обстоятельством выигрыш в К оказывается настолько ощутимым, что даже несколько перекрывает проигрыш вследствие отклонения от условий экстремума. Тем не менее, этот пример интересен в том отношении, что он иллюстрирует чрезвычайно высокую чувствительность термоэлектрических установок к любым изменениям в режиме работы. [50]
![]() |
Схема размещения атомной термоэлектрической установки на самоходном глубоководном аппарате. [51] |
Экономический анализ энергетических установок с учетом построечной стоимости, стоимости обслуживания и топливной составляющей позволяет определить наиболее эффективные области их применения. Так, при мощностях установок 10 вт-г - 100 кет, рассчитанных на длительную работу в течение 3 - 12 месяцев, стоимость термоэлектрических установок с радиоизотопными или ядерными источниками энергии соизмерима со стоимостью установок с аккумуляторными батареями или с электрохимическими генераторами. [52]
Как уже отмечалось, отнесение МГД генераторов к устройствам прямого преобразования тепла в электроэнергию является в известной степени условным. В самом деле, в этих генераторах тепло, выделяющееся при сгорании топлива, расходуется на нагрев рабочего тела, рабочее тело расширяется в сопле, приобретая значительную кинетическую энергию, и только затем эта кинетическая энергия преобразуется в канале МГД генератора в электроэнергию, тогда как в термоэлектрических установках и в термоэлектронных преобразователях промежуточные стадии нагрева и ускорения рабочего тела отсутствуют. В этой связи МГД генераторы правильнее называть устройствами безмашинного преобразования тепла в электроэнергию, подчеркивая этим то обстоятельство, что в отличие от обычных турбогенераторов в МГД генераторах отсутствуют движущиеся части. Это отличие является принципиальным преимуществом МГД генератора, обеспечивающим, как будет показано ниже, его большую эффективность. [53]
В результате солнечной радиации на поверхность Земли ежегодно поступает в 3 тыс. раз больше энергии, чем потребляется в мире. В настоящее время солнечная энергия используется с помощью термоэлектрического и фотоэлектрического преобразования. Термоэлектрические установки по состоянию на начало 1997 г. были в основном использованы в США. [54]
![]() |
Зависимость расхода электроэнергии Q от плотности тока q для нескольких методов электролиза. [55] |
Эти ячейки работают так же, как ячейки с твердым полимерным электролитом, но при температурах 800 - 1100 К и даже до 1500 К. При этих температурах выход по току превышает 100 %, и значительную часть энергии, требуемой для разложения воды, подают в виде тепла. Газ при высокой температуре подают в электролизеры для поддержания их высокой эксплуатационной эффективности; более холодный газ, выходящий из электролизеров, может быть использован для работы в термоэлектрической установке. [56]
В некоторых случаях для термостатирования радиоэлектронной аппаратуры оправданным является использование термоэлектрических холодильников. Например, для охлаждения инфракрасных детекторов применяют каскадные термоэлектрические холодильники, обеспечивающие поддержание температуры порядка - 73е С при нормальных окружающих температурах. Имеются разработки, в которых расположенные непосредственно на стенках приборов холодильники удаляют тепло от различной авиационной аппаратуры, например, от гироскопов и акселерометров. Весьма распространены в настоящее время и бортовые термоэлектрические установки кондиционирования воздуха. [57]
Из приведенных формул видно, что регулирование мощности термоэлектрической установки может осуществляться различными способами посредством изменения АГПП. В большинстве случаев наиболее целесообразен метод регулирования изменением средней температуры теплоносителя, позволяющий осуществлять этот процесс во всем диапазоне температур - от нуля до номинальной. Чаще всего рассматриваемый метод и наиболее экономичный, так как позволяет устанавливать мощность источника тепловой энергии соответственно режимам работы термоэлектрогенератора. При этом возможно использование относительно простой системы автоматического регулирования термоэлектрической установки. [58]
В настоящей работе мы ставили себе целью получить возможно более точное решение этой задачи и выразить полученные результаты в форме, удобной для непосредственного практического использования. Следует указать, что полное решение указанной задачи включает в себя также и теплотехнический расчет, деталей которого мы здесь касаться не будем, так как он ничем не отличается от обычных теплотехнических расчетов поверхностей охлаждения, их оребре-ния, веса и пр. Поэтому в дальнейшем мы будем предполагать обеспеченным отвод тепла в необходимых количествах, а в соответствующем месте укажем на связь приводимого расчета с реальными возможностями теплоотвода и теплообмена. Мы оставляем в стороне также и вопросы, связанные с вредным действием скачков температуры на контактах и в местах съема тепла. Эти вопросы тесно связаны со спецификой конкретных термоэлектрических установок. [59]
Значительная разность температур, существующая на далеком Севере между водой, находящейся под коркой льда, и окружающим воздухом, может быть использована для получения механической энергии. Представим себе следующее сооружение. Под льдом находится обтекаемый проточной водой котел, наполненный аммиаком. Нагревая его до 0 С, вода поднимает давление до 4.5 атм. При этом давлении аммиак поступает в турбину или машину, совершенно подобную применяемым для водяного пара. Производя работу, аммиак понижает давление до 0.7 атм, а температуру до - 40 С и переходит в конденсатор, где он при этой температуре конденсируется другой жидкостью, предварительно охлажденной внешним воздухом. Для этого жидкость разбрызгивается и, падая в виде многочисленных капель с громадной поверхности, охлаждается до необходимой температуры. Подсчитывая стоимость отдельных частей такой установки по тем данным, которые применяются для обычных тепловых установок, проф. Власов получил для установок в 5000 - 10000 квт стоимость не выше 150 руб. на 1 квт для Якутска и 250 - 300 руб. для других районов Сибири. Стоимость 1 квт-часа получается от 1 до 3 коп. Если эти подсчеты, сделанные без конструктивного проекта установки, без учета мер против возможного намерзания жидкости на котле и сооружения для распыления ео, окажутся не совсем точными, то даже увеличение стоимости в 2 - 3 раза не изменит факта экономической выгодности таких установок на Крайнем Севере, лишенном топлива и других источников энергии. Власов находит даже, что более дорогие и менее продуктивные термоэлектрические установки благодаря крайней простоте эксплуатации могут оказаться выгодными в определенных климатических условиях. [60]