Термогенераторы с другими источниками тепла

Страница 15 из 36

Для работы термоэлектрических преобразователей подходит любой источник тепла, поэтому в термогенераторах возможна утилизация тепловых отходов промышленных предприятий и электростанций, отработанных газов ракетных установок, двигателей внутреннего сгорания, тепла геотермальных вод, инфракрасного излучения поверхности Земли, человеческого тела и т. п. [59, 91]. Для питания миниатюрных радиоприемников можно использовать термоэлектрические источники, работающие от тепла руки. Один из таких генераторов создан в Японии. В нем термобатарея из сплава висмут — теллур поперечного сечения 48 см2 с алюминиевым ребристым теплоотводом обеспечила около 7 мВт при разнице температур 10°. Подобный термогенератор из нескольких десятков миниатюрных термоэлементов, выполненный в виде гибкого, сребренного с холодной стороны браслета, надеваемого на запястье человека, был разработан чехословацкими специалистами. Некоторые швейцарские фирмы приступили к выпуску электронных часов с питанием от термобатареи, размеры которой не превышают 10 см2, а рабочий перепад температур составляет 5—7°.

Это устройство вырабатывает мощность примерно 10 мкВт, вполне достаточную для непрерывной работы наручных кварцевых часов [32, 59, 78, 140].
На 5-й Межотраслевой конференции по преобразованию энергии «Энергия-70» (Лас-Вегас, США, 1970) сообщалось о результатах анализа возможности использования термогенераторов для преобразования отработанного тепла электростанции в электроэнергию. С этой целью можно осуществлять конденсацию пара низкого давления, выходящего из турбины в специальном «термоэлектрическом холодильнике», в стенках которого установлены термоэлементы. Другим источником тепловой энергии для ТЭГ могут служить горячие газы, выбрасываемые в атмосферу на электростанциях, использующих тепло сгорания традиционных топлив, а также отработанные газы в газовой турбине электростанции [162].

Разработке термоэлектрического источника энергии для элементов электрооборудования автомобилей, использующего тепло выхлопных газов двигателей, посвящены исследования советских и американских специалистов. Расчеты показали, что возможно создание термогенератора такого типа мощностью 500—1500 Вт без заметного влияния на сопротивление выпускной системы двигателя. Ожидаемая удельная масса термогенератора 44 Вт/кг, в то время как у современных автотракторных генераторов удельная масса 18—24 Вт/кг [50, 76, 109].
Возможность использования термогенераторов для преобразования отходящего тепла ракет в электричество была продемонстрирована в конце 50-х годов американскими специалистами [177].
По заказу военно-воздушных сил США исследовалась возможность применения миниатюрных пленочных термоэлектрических генераторов, работающих на аэродинамическом нагреве снаряда и предназначенных для питания интегральной схемы управления взрывателем в авиационных снарядах [107].
Разработан проект использования теплового излучения земной поверхности. В этом случае термоэлектрические преобразователи устанавливаются на долговременно летающем объекте. Горячие спаи, обращенные к Земле, могут быть нагреты до температуры 226 К (при самых неблагоприятных условиях), а холодные, обращенные в ночное небо, охлаждаются до 139 К. Согласно расчетам и предварительным испытаниям опытных образцов с площади 0,3 X 0,3 м можно получить выходную мощность около 400 мВт, при этом КПД превышает 2,5 %. Удельная мощность термогенератора, работающего на тепловом излучении Земли, составляет 2,7 Вт/кг, что сравнимо с характеристиками обычных космических солнечных и радиоизотопных термоэлектрических установок [137].
Интересен метод получения электрической энергии при термоэлектрическом преобразовании геотермальной энергии. Для этих целей разрабатываются также комбинированные энергосистемы, геотермальное тепло утилизируется посредством цикла Ранкина (1-я ступень) и термоэлектрического эффекта (2-я ступень) [125].
На 9-й Межотраслевой конференции по прямому преобразованию энергии (Сан-Франциско, США, 1974) обсуждалась возможность получения электроэнергии с помощью термоэлектрического преобразователя за счет разной температуры на различных глубинах.

Рассматривался проект термогенератора, работающего при перепаде температур 23° (глубина 2000 м) с КПД 1 %. Общая масса материала термогенератора для производства 1 МВт энергии составляет 6 т. Несмотря на низкий КПД, проект такой энергосистемы представляется экономически выгодным [91, 94].
Термоэлектрический генератор кратковременного действия с обогревом экзотермической смесью был создан в конце 60-х годов в ФРГ. Работа аналогичного преобразователя, функционирующего в условиях кратковременных экзотермических процессов, исследована в этот же период болгарскими специалистами [67, 126].

Портативный термогенератор превратит любую печь в источник чистой энергии

Термоэлектрический генератор FireBee Power Tower преобразует тепло из любой переносной печи в электричество для зарядки смартфонов, планшетов и других электронных гаджетов.

Возможность выработки электричества портативными устройствами может серьезно улучшить качество жизни в отдаленных от сети регионах, а также стать спасительным источником энергии во время катаклизмов и стихийных бедствий. На сегодняшний день известно много различных вариантов, успешно использующих ветер, солнце и воду

для питания портативной электроники. Однако есть и другой способ выработки электричества – термоэлектрический генератор, собирающий энергию, которая в обычных случаях просто улетучивается через дымоход.

Портативная печь FireBee Power Tower способна использовать часть тепла, выделяемого при приготовлении пищи или обогрева дома (палатки или другого временного жилища), чтобы получить дополнительное электричество для подзарядки гаджетов, освещения и прочих домашних нужд. Новое устройство австралийской компании является универсальным – электроэнергию можно получать от тепла различных походных печей типа «буржуйка», пропановых печей, каминов и даже от небольших спиртовых горелок.

Производитель утверждает, что переносной тепловой генератор может производить до 7 ватт электроэнергии, которая распределяется на два выхода: порт USB 5V 2A для портативной электроники и 12-ти вольтовый терминал на 125mA, который можно использовать, соответственно, для подзарядки аккумуляторов 12V.

Читайте также: Карманный генератор HandEnergy — переносная зарядка на все случаи жизни

Тепло от печи или огня поглощается ребрами радиатора, расположенными внутри устройства, которое затем проходит через пару термоэлектрических модулей, соединенных с резервуаром с хододной водой. Термоэлектрические модули генерируют электричество от разности температур между горячими ребрами и охлаждающим резервуаром. Затем это электричество преобразуется в общий формат USB 5V 2A, который используется большинством портативных устройств.

У Power Tower есть еще одно достоинство: так как для его работы требуется охлаждающий резервуар с водой, которая в конечном итоге доводится до кипения, специальный патрубок на устройстве позволяет легко сливать горячую воду, например, для стирки или других нужд. По сути, пользователи могут готовить горячую пищу, заряжать свое устройство и одновременно нагревать воду для мытья посуды. Поскольку выработка электроэнергии происходит из-за разницы температур, наибольшая эффективность достигается с максимально горячим источником тепла и максимально холодной водой, а последующий слив кипящей воды и замена ее на более холодную будет служить своеобразной «зарядкой» устройства.

«Устройство PowerBee Power Tower является самым мощным термоэлектрическим генератором подобного рода, в котором даже небольшое количество тепла производит достаточное количество энергии. Его можно приспособить для использования в паре с небольшой спиртовой или пропановой горелкой, а также любой печью с дымоходом», — сообщает компания.

Хотя производитель прямо не указывает на это, но в теплых и солнечных регионах, где использование печей не всегда является необходимостью, задействовать устройство можно с помощью солнечного концентратора.

Стоимость портативного термогенератора составляет 159 долларов. В настоящее время компания учувствует в конкурсе National Geographic Chasing Genius, а более подробная информация о продукте доступна на FireBeeCharger.

Читайте также:

Разработана новая портативная печь-зарядка для электронных устройств

Источник: treehugger. com

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Термогенераторы из «Сколково» будут в 3 раза эффективнее

В состав резидентов инновационного центра «Сколково» вошла компания «СмС тензотерм Рус», разработки которой позволят создать следующее поколение тензорезисторов (датчиков давления) и термоэлектрических генераторов — качественно новых продуктов в области альтернативных источников электроэнергии.

---

В настоящее время среднегодовой спрос мирового рынка электроэнергетики – это  несколько миллионов термоэлектрических модулей (десятки миллионов долларов), тогда как в перспективе он  может достигать нескольких миллиардов. Экономически показано, что при КПД термоэлектрических генераторов, достигающих 15% (сейчас менее 10%),  последние смогут конкурировать со многими источниками энергии.

Работа «СмС тензотерм Рус» сосредоточена на создании первичных полупроводниковых преобразователей на основе уникальных свойств редкоземельного полупроводника сульфида самария. В разрабатываемых термоэлектрических генераторах на  основе сульфида самария КПД будет выше в 2-3 раза. Уже сейчас этот показатель приближается к 40-50%.

Проект направлен на решение проблемы удовлетворения потребностей техники, связанных с переводом ее на более современный уровень. Эффективным путем решения проблемы является внедрение нового материала для первичных полупроводниковых преобразователей, свободного от недостатков, присущих существующим материалам, как в сфере их производства, так и эксплуатации. Оптимальными в этом смысле являются, на наш взгляд, полупроводниковые материалы на основе сульфида самария, имеющие физические предпосылки для обеспечения высокой технологичности производства полупроводниковых структур на их основеговорит научный руководитель проекта, ведущий научный сотрудник ФТИ им. Иоффе РАН Владимир Каминский

Для работы существующих аналогов необходимо создание больших градиентов температуры. Термоэлектрический генератор на основе сульфида самария не нуждается в нем, т. к. работает при равномерном нагреве. Охладители, разработанные по тому же принципу, будут обладать возможностью отводить тепловую энергию в виде электрического тока. При этом появится возможность вторичного использования электрической энергии.

Для создания производственной линии, рассчитанной на выпуск 200 тыс.  тензорезисторов в год, и продолжения исследований в области термоэлектрогенерации командой проекта в марте этого года были привлечены венчурные инвестиции компании «ВТБ-Капитал». «СмС тензотерм Рус» также готовит заявку на получение гранта «Сколково».

Самарий сульфид — это новый вид полупроводника, который был известен с 1960-х гг. Единственный научный институт, который работал в этой сфере, – Физико-технический институт им. Иоффе. В середине 2000-х гг., через 30 лет исследований,  коллектив одной лишь кафедры сделал фундаментальное открытие о свойствах данного материала. В частности, было открыто свойство, позволявшее создавать термоэлектричество, то есть тепло переводить в электричество, — очень эффективно, и это единственная альтернатива классическому эффекту Зеебекаговорит руководитель Департамента венчурных инвестиций «ВТБ Капитал» Айдар Калиев

Если опыт проектирования и производства термоэлектрических генераторов на основе структур SmS компанией только накапливается, разработка тензорезисторов близка к выводу на рынок. Новые тензорезисторы уже обладают более широким диапазоном выходных сопротивлений и рабочих температур, что способно расширить существующие возможности применения тензометрии в таких областях, как солнечная и ядерная энергетика, аэрокосмическая промышленность, строительство и машиностроение.

Поддержка инновационных проектов является одним из приоритетных направлений работы Кластера энергоэффективных технологий Фонда «Сколково». Так, в настоящее время Кластер проводит конкурс инновационных проектов в сфере генерации и накопления электрической и тепловой энергии, финалисты которого смогут представить свои разработки потенциальным инвесторам 26 сентября в рамках заключительного круглого стола.

 

Справочная информация:

Тензорезистор — резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от его деформации. С помощью тензорезисторов можно измерять деформации механически связанных с ними элементов.

Термоэлектрогенератор — это техническое устройство, предназначенное для прямого преобразования тепловой энергии в электричество посредством использования в его конструкции термоэлементов (термоэлектрических материалов).

Фонд «Сколково»

Фонд развития центра разработки и коммерциализации новых технологий «Сколково» — некоммерческая организация, созданная по инициативе главы государства в сентябре 2010 г. Цель Фонда – мобилизация ресурсов России в области современных прикладных исследований, создание благоприятной среды для осуществления научных разработок по пяти приоритетным направлениям технологического развития: энергетика и энергоэффективность, космос, биомедицина, ядерные и компьютерные технологии. Проект подразумевает создание Сколковского института науки и технологий (Сколтеха), исследовательских институтов, бизнес-инкубатора, центра передачи технологий и коммерциализации, представительств зарубежных компаний и R&D-центров, жилых помещений и социальной инфраструктуры, а также последующее распространение эффективного режима на другие инновационные регионы России. Деятельность инновационного центра «Сколково» регулируется специальным законом, который предоставляет его резидентам особые экономические условия.

Сайт Фонда «Сколково»: www.sk.ru

 

Контакты:

Роман Щербаков

Пресс-служба Фонда «Сколково»

Тел./tel.: +7 (495) 967 01 48, доб./ext. 2260

Факс/fax: +7 (495) 967 01 96

E-mail: [email protected]

www.sk.ru

Термоэлектричество: современность

October 09, 2014 2:07pm

Термоэлектрическая генерация может стать серьезным конкурентом других способов получения электроэнергии. Для этого потребуется поднять КПД термоэлектрических генераторов с 10÷13% до 20÷30%, что возможно при помощи разработки полупроводниковых термоэлектрических материалов нового поколения, а также за счет конструктивных решений, повышающих удельно-весовые мощностные характеристики.

---

 

 Активно занимаются поисками новых решений в области термоэлектричества и три компании-резидента Фонда «Сколково»: ООО «СмС тензотерм Рус», ООО «Метемп», ООО «ФЕМТОИНТЕХ». О современном состоянии проблемы, новейших разработках и интересах потребителя – в предлагаемой вашему вниманию статье.

В первой части нашего рассказа речь шла об открытии термоэлектрических явлений: эффекта Зеебека и эффекта Пельтье. Теперь пришла очередь поговорить о современных разработках в этой области. Кратко напомним, что эффект Зеебека состоит в появлении электрического тока при перепаде температур на противоположных сторонах термоэлектрического материала, а эффект Пельтье – наоборот, в охлаждении или нагревании сторон материала при пропускании электрического тока. Наиболее известны устройства на элементах Пельтье – термоэлектрические охладители.

Сейчас на основе элементов Пельтье создают, например, автомобильные холодильники, которые работают от электрической сети машины. Есть даже небольшие устройства, которые можно через USB-порт подключить к персональному компьютеру и охладить в них, например, пиво в жестяной банке.

USB-охладитель напитков на основе элемента Пельтье

 

Конечно, у элементов Пельтье есть и более серьезные задачи. Они охлаждают микросхемы во многих электронных устройствах, ПЗС-матрицы в инфракрасных датчиках (например, в приборах ночного видения и цифровых камерах), полупроводниковые лазеры. Приборы, в которых проходит столь важная для современных исследований в молекулярной биологии полимеразная цепная реакция (ПЦР), также используют для охлаждения элементы Пельтье. Разные стадии ПЦР должны проходить при температурах более 90°, 70° – 72° и около 60°. При этом цикл повторяется много раз. Чтобы быстро охладить пробирки с образцами с 90° до 70°, требуется помощь элемента Пельтье.

Эффект Зеебека, как мы помним, использовался партизанами Великой Отечественной войны, чтобы подзаряжать батареи радиопередатчика от костра. Теперь же термоэлектрогенераторы отправились далеко в космос. И на марсоходе Curiosity, и на межпланетном аппарате Cassini, и на станции New Horizons, которая эти летом пересекла орбиту Нептуна и устремилась к Плутону, источником электроэнергии служат радиоизотопные термогенераторы. Тепло, необходимое для появления разности температур, в них выделяется при распаде радиоактивного плутония-238. Например, работу Cassini обеспечивают целых три термоэлектрогенератора, каждый из которых содержит по 11 килограммов плутония-238.

Сейчас производят и предназначенные для туристов приборы, позволяющие подзарядить при помощи костра свой телефон. Но на термоэлектричество обращают пристальное внимание и крупные компании, выпускающие технику, снабженную двигателями внутреннего сгорания. В таких двигателях, например, в автомобилях выделяется достаточно много тепла, и расходуется это тепло совершенно зря. Если использовать его для генерации электроэнергии, автомобиль станет куда более экономичным. Пока термоэлектрические генераторы устанавливают в экспериментальных образцах. Но концерн BMW намерен уже ближайшие годы начать их применение в серийных автомобилях.

Есть и еще одна сфера, где работает эффект Зеебека. Это разнообразные тензорезисторы, датчики давления и температуры. Температурные датчики, основанные на возникновении электрического тока при нагревании, оказались очень точны, а размер их весьма мал. Определение потерь тепла в различных производствах, регистрация тепловыделения животными и растениями в биологических опытах – все это случаи, где применяют такие датчики. Сейчас становятся все более востребованными технологии Energy Harvesting, основанные на использовании маломощных автономных электронных устройств, которые работают, не требуя замены батареи. От термоэлектрических генераторов получают энергию беспроводные датчики, сенсоры, системы контроля параметров и передачи информации в труднодоступных или подвижных частях оборудования. Еще одна сфера применения – системы управления отоплением помещений внутри дома и снятия показаний с различных счетчиков учета расходуемых ресурсов («умный дом»).

Конечно, технологии термоэлектричества шагнули далеко вперед с тех пор, как партизаны в лесах заряжали у костров аккумуляторы для радиопередатчиков. Но есть и большие перспективы для их развития. КПД «партизанского котелка» составлял не более 2%, у современных многокаскадных термогенераторов он равен примерно 13%, а в недалеком будущем с разработкой новых полупроводниковых материалов его рассчитывают поднять и до 20% и более. Тогда термоэлектричество станет серьезным конкурентом других способов получения электроэнергии.

Создатели новых термоэлектрических генераторов стремятся заставить их работать при более высоких температурах. Особенно это важно, если мы хотим применить эту технологию, например, в автомобиле. Увы, обычно вещество, которое хорошо проводит электричество, хорошо проводит и тепло. Когда тепло распространяется по веществу, разница температур между холодной и горячей частями генератора снижается, а, как установил еще сам Зеебек, эффект пропорционален разнице этих температур. С общим нагревом, эффективность генератора падает. Чтобы победить теплопроводность, надо получать новые материалы, структура которых на наноуровне придает им необходимые свойства.

Активно используют термоэлектрогенераторы в нефте- и газодобыче. Там для выработки электроэнергии можно использовать даровое тепло от сжигания попутного газа. Устройства обеспечивают работу разнообразных систем дистанционного контроля, телемеханики и других аппаратов, которые должны долго функционировать без обслуживания людьми в отдаленных и труднодоступных районах.

Несколько компаний-резидентов «Фонда Сколково» занимаются проблемами термоэнергетики. ООО «СмС тензотерм Рус» занято созданием устройств на основе сульфида самария (SmS). Благодаря свойствам этого вещества они должны превзойти имеющиеся аналоги по целому ряду параметров. В планах компании разработка как термоэлектрических генероторов, так и охлаждающих устройств, и тензодатчиков.

«Несмотря на то, что наши разработки находятся на стадии научных исследований, у нас уже есть первые результаты и они весьма обнадеживающие, — рассказал Полит.ру директор «Смс Тензотерм» Андрей Молодых. — Измерения показывают, что у нас высокий коэффициент полезного действия. Принципиальное отличие нашего термогенератора от существующих в том, что он работает без создания искусственного градиента температур. Обычно термоэлектрика работает так: на одном конце холодно, на другом — горячо. За счет этого возникает электродвижущая сила и появляется входное напряжение. В наших устройствах этого нет — принудительного охлаждения или специально созданного градиента температур не требуется».

По словам Молодых, в настоящее время компания проводит исследования в области градиента концентрации. «Мы создаем образцы с большим градиентом концентраций и тем самым получаем выходное напряжение при равномерном нагреве. Сейчас все усилия брошены на то, чтобы изучить технологические возможности создания более резкого градиента концентраций за счёт применения всевозможных легирующих примесей», — говорит он.

По мнению директора «СмС Тензотерм», разработки компании могут применяться во всевозможных отраслях. «В первую очередь мы сконцентрированы на создании термоэлектрогенераторов для автономных источников питания, — отмечает он. — Это необслуживаемые источники питания, которые могут быть установлены на маяки и метеостанции. Во-вторых, их использование возможно в автомобильной промышленности — для утилизации вторичного тепла, которое возникает в автомобилях. Нашими разработками уже заинтересовался АВТОВАЗ, а также BMW, которая намерена использовать термоэлектрогенератор для создания серийного гибридного автомобиля. Кроме этого, он может быть использован в атомной энергетике для утилизации вторичного тепла».

«Грант, полученный нами от Сколково, позволил приобрести недостающее оборудование, благодаря которому мы можем намного качественнее и значительно с большей скоростью проводить эксперименты, отмечает специалист. — Кроме того, Сколково также привлекает нас ко всевозможным мероприятиям, как в рамках фонда, так и в России и за рубежом. В частности, в этом году мы смогли поучаствовать в выставке Hannover Messe. Фонд всячески помогает в продвижении нашего проекта, предоставляя таким образом возможность знакомиться с потенциальными инвесторами или партнерами для развития наших исследований».

Созданием новых термоэлектрических материалов занимается компания «Метемп». Ее продукция должна будет работать при высоких температурах. Повышенная эффективность новых материалов достигается работой с их структурой на наноуровне. Основатель компании «Метемп» — резидента Фонда «Сколково», сотрудник Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС» Андрей Воронин рассказывает о создании компании на базе Национального Исследовательского Технологического Университета «МИСиС»: «Исследования термоэлектрических материалов для университета не является новым, большей частью работы были направлены на основной термоэлектрический материал — сплавы на основе висмута, теллура и сурьмы. Этот материал в свое время открыл наш соотечественник Абрам Федорович Иоффе, что послужило отправной точкой внедрения термоэлектричества как явления в нашу жизнь. Этот материал позволил массово создавать устройства, преобразующие тепловую энергию в электрическую и обратно прямым способом.

Сейчас теллурид висмута является доминирующим на рынке. Именно он работает в автомобильных холодильниках, кулерах с водой и простых устройств генерации энергии от источников тепла (до 250 С). Наш коллектив нацелен на создание материалов, которые способны эффективно преобразовывать тепловую энергию в самом широком диапазоне температур».

Превращать в электроэнергию можно тепло от различных источников, например, от выхлопных газов автомобилей, температура которых достигает 800 С: «Создаются устройства, преобразующие это тепло в электроэнергию, которая возвращается в аккумуляторную батарею автомобиля. В итоге это приводит к экономии топлива. Другое перспективное направление применения термоэлектричества — электроснабжение удаленных объектов. Сейчас мы можем зарядить свой телефон на берегу озера Байкал от костра, но и только. Мы работаем над материалами, которые способны вырабатывать больше энергии, чем это может сделать применяемый сейчас на рынке туллурид висмута. Сейчас подобные материалы находят только специальное применение, так, например, знаменитый марсоход Curiosity получает энергию только от термоэлектрического генератора, источником тепла в котором является радиоактивный изотоп. Но эффективность такого преобразования не достигает и 10%», — поясняет Воронин.

По мнению специалиста, при создании более эффективного материала многие отрасли экономики изменятся: исчезнут фреоновые холодильники, радикально повысится эффективность двигателей внутреннего сгорания и появятся универсальные устройства генерации энергии в любых условиях.

Коллектив ООО «Метемп» проводит исследования материалов на основе оксидов, сплавов Гейслера, скуттерудитов, сплавов кремний-германий. «Все эти материалы эффективно могут преобразовывать тепловую энергию в электрическую в различных диапазонах, вплоть до 1100 С в случае сплавов на основе кремния и германия, — уточняет Андрей Воронин. Технологическая база НИТУ «МИСиС» позволяет создавать необходимые структуры, вплоть до наноструктурированного материала. Именно эффект наноструктурированния позволяет создавать центры рассеяния фононов, что значительно снижает теплопроводность и повышает эффективность материалов». 

Нас не интересуют исследования ради исследований, наша цель — создание новых продуктов на основе эффекта термоэлектрического преобразования энергии. Именно по этой причине мы обратились с заявкой на статус участника Фонда «Сколково» и проект был поддержан. Статус резидента открывает свободный доступ к людям, которые вдохновляют, критикуют, инвестируют. Так проектом заинтересовались крупные автопроизводители. 

«Недавно вернулся с крупнейшей в Европе конференции по термоэлектричеству, которая подтвердила перспективность применяемых нами подходов и используемых материалов, — делится впечатлениями основатель ООО «Метемп». — Конференция также подтвердила, что радикального прорыва пока не произошло, а это значит, что ставки в погоне за эффективным материалом возрастают. Мы в игре».

Полупроводниковые материалы для генерации создает ООО «ФЕМТОИНТЕХ». Они будут использовать для своей работы тепло автомобильных выхлопных газов, а также низкопотенциальное тепло промышленных тепловых выбросов.

«В настоящее время по линии Сколково мы разрабатываем термоэлектрические материалы повышенной эффективности, — рассказал представитель компании «ФЕМТОИНТЕХ» Анатолий Кузнецов. — Обычно коэффициент добротности термоэлектрических материалов находится на уровне 1,0÷1,2, при этом коэффициент полезного действия генерирующих устройств на основе этих материалов в однокаскадном исполнении равен 4-6 процентам. Мы планируем достичь таких результатов, чтобы КПД составил от 12 до 18%, что будет на порядок выше, чем показатель устройств на материалах, используемых сейчас. В настоящее время в этом же направлении работают американцы и японцы, наши разработки не уступают им или даже немного опережают их разработки».

«В отличие от используемых сейчас теллуросодержащих термоэлектрических материалов, в наших разработках используются материалы, не содержащие теллура, на основе олова, кремния и германия. Теллуросодержащие элементы достаточно ядовиты и довольно неустойчивы в атмосфере воздуха, поэтому они требуют специальных оболочек, отделяющих их от воздействия воздуха. Наши материалы имеют высокую химическую и термическую устойчивость, экологически безопасны и не требуют подобных оболочек. Так как не нужно изготавливать такие оболочки, конструкция устройств на их основе обходится значительно дешевле. В соответствии с этим заметно повышается эффективность создания изделий на основе наших материалов», — отмечает специалист.  

«Наш материал основан на супрамолекулярных соединениях — это композитные клатраты и клатрато-подобные соединения на основе олова, кремния и германия. Рабочие температуры материалов находятся в пределах 150-500 градусов Цельсия. Для повышения термоэлектрических характеристик материалов используются специальные нанодобавки, которые встраиваются в кристаллическую решетку материалов, существенно повышая электропроводность, и снижая теплопроводность, что крайне важно для повышения эффективности полупроводниковых термоэлектрических материалов. Состав и свойства этих материалов и подбор добавок и являются основой наших разработок. Сейчас уже получены показатели добротности на уровне 1,0÷1,2. Мы планируем достичь показателя добротности материала 1,6. Это выше, чем показатели аналогов».

По словам Кузнецова, основной областью применения разрабатываемых термоэлектрических материалов является генерирование электроэнергии с использованием выбросов низкопотенциального тепла, в том числе выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, а также промышленных тепловых выбросов.

«Кроме этого, важной сферой применения термоэлектрогенераторов является оснащение автономным энергопитанием станций катодной защиты и пунктов телеметрии и управления газопроводами в удаленных и труднодоступных местах, где нет линий электропередач, и невозможно обеспечить регулярное обслуживание и ремонт генерирующих устройств.

Термоэлектрогенераторы необходимы для автономного энергоснабжения добывающих платформ на арктическом шельфе. Они представляют собой надежные и долговечные устройства, не требующие дополнительных расходных материалов и регулярного технического обслуживания и ремонта, — объясняет Анатолий Кузнецов. — В условияхсложной геополитической обстановки и возникающих военно-политических и экономических вызовов требуется применение войск быстрого реагирования и десантных подразделений в труднодоступных районах крайнего севера, высокогорья и других районах с экстремально-тяжелыми условиями пребывания, оснащенных источниками энергообеспечения, как индивидуального пользования, так и группового, являющимися при этом мобильными, компактными, малошумными и с большим ресурсом непрерывной работы, не требующими для работы дополнительных расходных материалов».

«Мы очень надеемся на сотрудничество со Сколково. В ближайшее время мы планируем  подавать в Фонд «Сколково» заявку на предоставления гранта для финансирования наших дальнейших исследований.

Нам также хотелось бы, чтобы на наши разработки обратило внимание оборонное ведомство, учитывая номенклатуру и эффективность тех изделий, которые могут быть изготовлены с применением разрабатываемых нами материалов», — подчеркнул Кузнецов.

«Термоэлектрические материалы и генераторы на их основе являются перспективной областью развития энергоэффективных технологий. Вместе с ростом коэффициента термоэлектрической добротности, ростом КПД и снижением удельной стоимости за кВт установленной мощности, термоэлектрические генераторы будут находить все новые области применения включая утилизацию низкопотенциального тепла, использование в автомобилестроении и, возможно, даже в солнечной энергетике как способ утилизации тепла от солнечных панелей, – комментирует руководитель направления «ВИЭ и новые материалы» Кластера энергоэффективных технологий Фонда «Сколково» Юрий Сибирский. – Мы надеемся, что разработки наших резидентов будут способствовать технологическому прорыву в этой области и созданию новых рынков».

   

Источник: polit.ru

Термогенераторы — Энциклопедия по машиностроению XXL

Рис. 19.6. Схема термоэлемента на полупроводниках а — термогенератор 6 — холодильник

Рабочий режим термогенератора выбирается таким, чтобы к, п. д. имел значение, близкое к максимальному.  [c.605]

Приведенные выше формулы относятся к генерации электрической энергии термоэлементом, когда последний используется как термогенератор.  [c.606]

К. п. д. термогенераторов сравнительно низкий и составляет 3—5%, а в лучшем случае 8%. А. Ф. Иоффе считал, что этот предел в ближайшее время может повыситься до 10—12%, а может быть и до 15% при источниках теплоты порядка 700—800° С. Если учесть, что наиболее совершенные тепловые электростанции достигают уже к. п. д. 40—45%, то становится ясным, что термоэлементы из твердых полупроводников не могут быть использованы в большой энергетике . Зато по мере упрощения технологии, уменьшения толщины термобатарей и их удешевления будет расти применение термоэлектрических генераторов в малой энергетике (где к. п. д. отступает на задний план по сравнению с простотой конструкции, массой и габаритами) и в утилизации тепловых отходов высокотемпературных тепловых машин.  [c.606]

На уравнения (8.29) видно, что КПД термоэлемента ни при каких условиях не может стать больше термического КПД цикла Карно в интервале температур Т , Т . Этот результат очевиден, так как термоэлемент эквивалентен тепловому двигателю, в котором подводимая от горячего источника теплота преобразуется в энергию электрического тока. Но для теплового двигателя КПД цикла Карно является верхним пределом, превысить который невозможно. Поэтому КПД термоэлемента всегда, из-за необратимости термоэлектрических процессов, меньше (Т — T. j.)/Ti. Приведенные выше формулы относятся к генерации электрической энергии термоэлементом, когда последний используется как термогенератор. Если термоэлектрический элемент работает в режиме холодильной установки, то знаки qi, L меняются на противоположные.  [c.580]

КПД термогенераторов пока составляет в лучшем случае 8 %. При температурах порядка 1000—1100 К можно ожидать, что КПД составит 15 %. Если учесть, что наиболее совершенные тепловые электростанции имеют КПД 40—50 %, то станет ясным, что термоэлементы из твердых полупроводников не могут быть использованы в большой энергетике . Однако по мере упрощения технологии, уменьшения размеров термобатарей и их стоимости будет расти использование термоэлектрических генераторов в малой энергетике и в устройствах утилизации тепловых отходов высокотемпературных тепловых машин.  [c.580]

Термодинамические основы термогенераторов  [c.418]

Термогенераторы основываются на трех термоэлектрических эффектах эффекте Зеебека, когда в разомкнутой цепи, состоящей из двух разнородных проводников, концы которых находятся при различной температуре, возникает э. д. с. эффекте Пельтье, когда при прохождении тока в термически однородной системе через стык двух различных проводников на стыке выделяется или поглощается теплота эффекте Томсона, когда в термически неоднородной системе помимо теплоты Джоуля выделяется теплота Томсона, пропорциональная градиенту температуры и силе тока. Математически эти эффекты соответственно записываются  [c.418]

Для термогенераторов зависимость плотности тока от температуры катода и величины межэлектродного промежутка с1 определяется по уравнению  [c.422]

Термоэлектрический эффект получил широкое практическое применение, в том числе 1и в радиоэлектронике. Он позволяет непосредственно преобразовывать тепловую энергию в электрическую, что используется в термогенераторах. Теория таких генераторов была разработана А. Ф. Иоффе. Согласно этой теории, к. п. д. преобразования тепловой энергии в электрическую определяется величиной а а/К, где К — коэффициент теплопроводности полупроводника ст — удельная электропроводность.  [c.262]

Качественно это можно понять из следующих соображений. В термогенераторах стремятся получить наибольший перепад температур между горячим и холодным концами полупроводника при возможно меньшей затрате тепловой энергии. Чем ниже теплопроводность полупроводника, тем больше, следовательно, величина термо-э. д. с. При этом уменьшать теплопередачу от горячего конца к холодному за счет удлинения полупроводника нельзя, так как при этом будет увеличиваться внутреннее сопротивление термогенератора и к. II. д. будет падать. По этой же причине выгодно иметь максимальную удельную электропроводность а полупроводника. Так как с увеличением степени легирования полупроводника а падает, а К и а растут, то для каждого полупроводника существует оптимальная степень легирования, обеспечивающая максимальную величину a olK, а следовательно, и к. п. д.  [c.262]

Первые термогенераторы были разработаны перед Великой Отечественной войной и во время войны использовались для питания радиоаппаратуры. В 1953 г. для питания ряда батарейных радиоприемников был выпущен промышленный образец термогенераторов мощностью л 1 кВт и выше. В настоящее время ведутся разработки генераторов на сотни киловатт.  [c.262]

В середине 70-х годов появились термогенераторы, использующие тепло, выделяющееся при радиоактивном распаде химических элементов. Примером такого генератора служит установка Бета-1 мощностью 150—200 Вт, работающая на радиоактивном изотопе церия-144. Она предназначена для питания радиоэлектронной аппаратуры автоматических радиометеорологических станций, искусственных спутников Земли и т. д.  [c.262]

Соединение электродов в горячем и холодном спаях обычно выполняется при помощи так называемых коммутационных пластин (заштрихованы на рис. 12-3), выполняемых из электропроводящих материалов, например из меди. В термогенераторе отдельные термоэлементы могут соединяться в единую цепь и последовательно, и параллельно — в зависимости от характера потребителя энергии.  [c.407]

Термогенератор на органическом топливе 517  [c.552]

Перспективные материалы высокотемпературных термогенераторов. Являются также сверхпроводящими материалами  [c.33]

В качестве примера рассмотрим простейший замкнутый термоэлемент (рис. 2.3, а), состоящий из двух различных материалов и Л 2, при температуре спаев Tj, и Т . Принципиальная картина изменения ТЭДС в этом термоэлементе показана на рис.2.4. ТЭДС в цепи равна сумме составляющих и характеризуется величиной Е = IR, где R — электрическое сопротивление цепи [10]. На практике часто бывает необходимо вводить в цепь участки из третьего материала Лз (например, в термогенераторах или термопарах). Такая цепь из трех материалов показана на рис. 2.3, б. Включение в цепь любого материала не влияет на величину ТЭДС, сли температуры концов этого материала одинаковы [11].  [c.16]

Повышение эффективности любой тепловой машины может быта достигнуто путем увеличения верхней температуры и снижения нижней температуры цикла. Предельные значения верхней температуры определяются свойствами конструкционных материалов, конструктивными особенностями и температурой источника тепла. Все это справедливо также и для машин, работаюш,их на термоэлектрическом цикле. Однако термогенераторы могут работать в более широком диапазоне температур, чем паровые машины, поскольку у них отсутствуют враш,аюш,иеся части и дополнительные механические нагруз-  [c.28]

В настоящее время известно большое количество материалов, обладающих термоэлектрическими свойствами. Однако для практического использования в термогенераторах могут быть пригодны термоэлектрические материалы, способные преобразовывать тепло в электричество с к. п. д. выше 0,1 % при разности температур между горячим и холодным спаями термоэлементов порядка 200—300° С. Лучшие из современных термоэлектрических материалов позволяют получать к. п. д. до 10% при разности температур 500—600° С, а сочетание нескольких таких материалов (слоистые термоэлементы) дает возможность увеличить к. п. д. до 20% и более при разности температур 800—  [c.53]

Использование ядерных источников тепла в сочетании с термогенератором налагает на термоэлектрический материал некоторые условия, определяемые действием ядерных излучений на вещество.  [c.73]

Разработка первых радиоизотопных термогенераторов ( Бета , СНАП-3 и др.) показала, что эти установки настолько надежны в эксплуатации и имеют такие большие возможности улучшения рабочих характеристик, что вряд ли они могут быть вытеснены в ближайшем будущем какими-либо другими устройствами.  [c.143]

Современные изотопные термогенераторы характеризуются электрической мощностью от 5 до 100 em, к. п. д. 3—5% и сроком службы без замены топлива от трех месяцев до десяти лет. Область применения этих установок непрерывно расширяется их можно использовать как источники питания для космических и наземных установок, в том числе для автономных средств сигнализации, телеметрической системы передачи метеорологических данных, ли-  [c. 143]

Солнечные фотоэлементы, конкурирующие с изотопным генератором, весьма чувствительны к космическим условиям и режиму эксплуатации. Химические батареи значительно уступают изотопным генераторам как по сроку службы (1—2 недели), так и по энергоемкости. По американским данным, изотопный термогенератор СНАП-3 мощностью 2,7 em, весом 2 кГ в течение пятилетнего срока службы выработал количество электроэнергии, для получения которого потребовались бы химические батареи весом 3,2 Т (см. далее).  [c.144]

За последнее время началась разработка конструкций изотопных термогенераторов, предназначенных для питания аппаратуры гидроакустических маяков устройств для противолодочной обороны подводных океанографических установок, оборудованных сейсмографами, датчиками температуры и солености воды и т. п. Дальнейшие исследования подводного мира могут открыть новые области применения изотопных термогенераторов, где они окажутся единственно возможными источниками энергий.  [c.144]

Кроме того, интерес к изотопным термогенераторам начинают проявлять нефтяная и газовая промышленность, медицина и другие области науки и техники.  [c.144]

Конструктивные особенности изотопных термогенераторов  [c.152]

Определим количество теплоты источника теплоты температуры в единицу времени. Основная составная часть — теплота q, преобразуемая в электрическую энергию. Она определяется на основании эффекта Пельтье, согласно которому обратимое выделение теплоты на спае двух проводников при прохождении тока пропорционально силе тока поэтому q = л/, где л — коэффициент Пельтье, являющийся функцией температуры я = Я1 1ц — Пц 1п i — сила тока в цепи термогенератора.  [c.577]

Следует отметить также, что некоторые полупроводниковые материалы (например, тройной сплав Bi—Sb—Zn) тоже обладают значительными коэффициентами термоЭДС, что позволяет с успехом использовать их для изготовления термоэлементов, термогенераторов, холодильных устройстй и пр.  [c.129]

Из табл. 8.4 видно, что эти соединения являются узкозонными полупроводниками. Халькогениды свинца используют для изготовления фоторезисторов в инфракрасной технике, инфракрасных лазеров, тензометров и термогенераторов, работающих в интервале температур от комнатной до 600 С.  [c.293]

Полупроводниковые материалы сложного состава находят техническое применение при изготовлении термоэлементов, термогенераторов и холодильных устройств. К таким материалам относятся, например, тройной сплав Bi—Sb—Zn, употребляющийся для положительных ветвей термоэлементов, твердые растворы 0,25 PbS-0,5 PbSe-0,25 РЬТе и 0,3 PbS-0,7 PbSe и другие материалы, из которых изготовляют отрицательный электрод термоэлементов. Э( х )ективность использования материала в термоэлектрических устро йствах в простейшем случае оценивается критерием А. Ф. Иос е  [c.266]

Облицовки часто применяются в космической технике в конструкции радиоизотопных термогенераторов. Они являются частью конструкции капсул — источников теплоты или самого генератора. Обычно они выполняют роль диффузионного барьера для устранения или сведения к минимуму взаимодействия меноду отдельными деталями, такими как аблятор или эмиссионные покрытия.  [c.462]

Наиболее эффективными материалами для создания как термоэлектрических холодильников, так и термогенераторов являются материалы с максимальной величиной а о/%. Для термоэлектрического охлаждения необходим материал с высокими значениями коэффициента Пельтье и удельной электропроводности. Последнее требование обусловлено тем, что в добавление к теплу Пельтье всегда выделяется и джоулево тепло и, чтобы эффект джоулева нагрева не перекрыл эффект охлаждения, необходимы материалы с хорошей электропроюдностью. С другой стороны, при одном- и том же количестве тепла, выделяющемся вследствие эффекта Пельтье на одном контакте и поглощающемся на другом, разность температур между контактами будет тем больше, чем меньше теплопередача от горячего конца проводника к холодному, т. е. чем меньше коэффициент теплопроводности.  [c.265]

Ярко выраженные термоэлектрические свойства контактов некоторых полупроводников позволили создать термогенераторы для питания радиоприемников и даже маломощных станций. Например, Институтом полупроводников Академии наук СССР (А. Ф. Иоффе, Ю. П. Маслаковец,  [c.320]

А. Н. Воронин и др.) совместно с Министерством связи СССР (В. С. Да-ниель-Бек и др.) был разработан термогенератор для питания радиоприемников в местах, не имеющих электроэнергии. Источником тепла в нем служит обычная керосиновая лампа.  [c.320]

Термогенераторы иа органическом топливе. Такие ТЭГнашли наибольшее практическое применение для электро- и теплоснабжения автономных объектов в нефтегазовой промышленности, метеорологии, навигации, сельском хозяйстве, армии и быту. В качестве источника теплоты в них используются продукты сгорания твердого (уголь, дрова, брикеты), газообразного (метан, пропан, пропан-бутан) и жидкого (бензин, керосин, дизельное) топлива.  [c.517]

Реакторные термогенераторы (РТЭГ). Требуемые уровни электрической мощности ТЭГ — от единиц до нескольких сотен и тысяч киловатт — могут быть обеспечены только в сочетании с ядер-ными реакторами (ЯР) в качестве источника теплоты [4, 13].  [c.520]

Перспективные материалы для высокотемпературных термогенераторов. Являются сверхпроводниками eS4, может быть использована как керамика для изготовления тиглей для плавки металлов  [c.35]

Переменный ток в термогенераторах можно получать с помощью периодического нагревания и охлаждения спаев ТЭЭЛ. Разработаны различные конструкции подобных ТЭГ. А. X. Черкасским была предложена идея такого ТЭГ переменного тока. В одном из вариантов предусматривалось применение вращающихся батарей ТЭЭЛ с соответствующими коллекторами для получения постоянного или переменного тока [5]. Устройство, основанное на использовании теплового потока, периодически обтекающего горячие спаи ТЭЭЛ, исследовалось также в США [6]. Принципиальная схема одного из таких ТЭГ показана на рис. 3.4. Тонкие пленки полупроводников д- и р-типов образуют термоэлектрическую цепь, которая вплетена в диэлектрик таким образом, что горячие спаи находятся на одной стороне, а холодные — на другой. Если такой ТЭГ вращается или источники тепла и холода движутся вокруг ТЭГ, спаи периодически нагреваются и охлаждаются и в цепи возникает переменный ток.  [c.43]

Термогенератор заключен в цилиндрический корпус из полиэтилена. В этом корпусе имеются два канала, в которые помещаются ветви термоэлемента, соприкасающиеся с тепло-и электропроводящей крышкой, которая осуществляет соединение ветвей. Эта крышка обращена в сторону предполагаемого источника тепла. Горячие концы термоэлектрических ветвей покрыты тонким слоем свинцово-оло-вянистого сплава для улучшения контакта, который достигается прижатием крышки с помощью винтов. Холодные концы ветвей контактируют с блоком отвода тепла из материала с хорошей тепло проводностью (алюминий).  [c.84]

Радиоизотопный термогенератор очень удобен для использования в космических аппаратах прежде всего из-за чрезвычайной простоты, надежности и стабильности его работы. На характеристики этой системы не влияют такие факторы, как глубокий вакуум, невесомость, столкновения с микрометеоритами, радиационные пояса, солнечные вспышки, перегрузки, характерные для ракетных систем, вращение и потеря устойчивости космического аппарата. Поскольку изотопный термогенератор может работать при высоких значениях теплового потока и температуры, он почти нечувствителен к поглощению и отражению солнечных лучей, к изменениям температуры в соответствии с временем суток на орбите, а также к локальным изменениям температуры космического аппарата.  [c.144]

---

Термогенератор Honeywell серии Q313A, Q313B в наличии на складе, доставка по России.

Термогенератор Honeywell Q313A1022 содержит несколько термопар, соединенных последовательно для увеличения выхода милливольт. Выработанная мощность достаточна для работы автоматической системы контроля газа на милливольтах, независимо от внешнего источника питания.

Характеристики:

• Зажим, разрезная гайка и адаптер в сборе для легкой установки пилотной горелки.
• Имеются лопастные или быстроразъемные клеммы для подключения управления газом милливольт.
• Штекерное соединение для силовых блоков управления Pilotstat.
• Доступны различные варианты длины.

Спецификация:

• Напряжение: 750 мВ.
• Тип подключения: лопаточные клеммы.
• Длина провода (в дюймах): 35 дюймов.
• Выход разомкнутой цепи (мВ): от 600 мВ до 750 мВ.
• Сопротивление: 2,89 Ом.
• Температурные показатели (F): горячий спай 1400 F.
• Температурный рейтинг (F).
• Включает: Зажим, 1/2 гайка для крепления термобатареи.
• Используется с: пилотными горелками Q314, Q324, Q327, Q377, Q379, Q382.

Доступные для заказа модификации:

Модификация	Артикул
Q313A 1022	Q313A1022B
Q313A 1014	Q313A1014B
Q313A 1022 (U)	Q313A1022/U
Q313A 022B (U)	Q313A1022B/U
Q313A 1055	Q313A1055
Q313A 1055 (U)	Q313A1055/U
Q313A 1105	Q313A1105B
Q313A 1139	Q313A1139
Q313A 1139 (U)	Q313A1139/U
Q313A 1147	Q313A1147B
Q313A 1147 (U)	Q313A1147/U
Q313A 1170	Q313A1170
Q313A 1170 (U)	Q313A1170/U
Q313A 1188	Q313A1188
Q313A 1188 (U)	Q313A1188/U
Q313A 1246	Q313A1246/B
Q313A 1402 (U)	Q313A1402/U
Q313B 1005	Q313B1005B

Вы можете купить термогенератор Honeywell Q313A, Q313B, сделав заказ через корзину интернет-магазина.

Если вам нужна помощь в выборе Термопаров или другого оборудования Honeywell, обратитесь к нашему техническому специалисту. Это можно сделать:

• по электронной почте [email protected];
• по телефону +7 (495) 542-34-33.

Доставку оборудования Honeywell мы производим во все регионы РФ. Самостоятельно забрать выбранный вами товар можно на нашем складе в г. Мытищи Московской области.

Термогенераторы Honeywell серии Q313A, Q313B

Термогенератор Honeywell Q313A1022 содержит несколько термопар, соединенных постоянными для увеличения выхода милливольт. Независимо от внешнего источника питания, автоматическая система контроля газа на милливольтах.

Характеристики

• Зажимная защелка, разрезная гайка и переходник в сборе для легкой установки пилотной горелки
• Имеются лопастные или быстроразъемные клеммы для подключения управления газом милливольт
• Штекерное соединение для силовых блоков управления Pilotstat
• Доступны различные варианты длины

Характеристики

• Напряжение: 750 мВ
• Тип подключения: Лопата Клеммы
• Длина провода (дюймы): 35 дюймов
• Выход разомкнутой цепи (мВ): от 600 мВ до 750 мВ
• Сопротивление: 2,89 Ом
• Температурный режим (F): горячий спай 1400 F
• Температурный рейтинг (F)
• Включает в себя: защелкивающийся зажим, 1/2 дюйма гайка крепления термобатареи
• Используется с: пилотными горелками Q314, Q324, Q327, Q377, Q379, Q382

Доступные для заказа модификации:

Модификация	Артикул
Q313A 1022	Q313A1022B
Q313A 1014	Q313A1014B
Q313A 1022 (U)	Q313A1022/U
Q313A 022B (U)	Q313A1022B/U
Q313A 1055	Q313A1055
Q313A 1055 (U)	Q313A1055/U
Q313A 1105	Q313A1105B
Q313A 1139	Q313A1139
Q313A 1139 (U)	Q313A1139/U
Q313A 1147	Q313A1147B
Q313A 1147 (U)	Q313A1147/U
Q313A 1170	Q313A1170
Q313A 1170 (U)	Q313A1170/U
Q313A 1188	Q313A1188
Q313A 1188 (U)	Q313A1188/U
Q313A 1246	Q313A1246/B
Q313A 1402 (U)	Q313A1402/U
Q313B 1005	Q313B1005B

 

Вы можете купить термогенератор Honeywell Q313A, Q313B, сделав заказ через корзину интернет-магазина.

Как работают термоэлектрические генераторы | ООО «Апплайд термоэлектрические решения»

Как работают термоэлектрические генераторы

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) — это твердотельные полупроводниковые устройства, которые преобразуют разницу температур и тепловой поток в полезный источник постоянного тока. Полупроводниковые устройства термоэлектрического генератора используют эффект Зеебека для генерации напряжения. Это генерируемое напряжение управляет электрическим током и производит полезную мощность на нагрузке.

Модуль термоэлектрического генератора

Термоэлектрический генератор — это не то же самое, что термоэлектрический охладитель.(также известный как TEC, модуль Пельтье, чипы охлаждения, твердотельное охлаждение)

Термоэлектрический охладитель работает наоборот термоэлектрического генератора. Когда на термоэлектрический охладитель подается напряжение, возникает электрический ток. Этот ток вызывает эффект Пельтье. Благодаря этому тепло перемещается с холодной стороны на горячую. Термоэлектрический охладитель также является твердотельным полупроводниковым прибором. Компоненты такие же, как и у термоэлектрического генератора, но конструкция компонентов в большинстве случаев отличается.

В то время как термоэлектрические генераторы используются для выработки энергии, термоэлектрические охладители (охладители Пельтье) используются для отвода или добавления тепла. Термоэлектрическое охлаждение имеет множество применений в охлаждении, обогреве, охлаждении, контроле температуры и терморегулировании.

В остальном этот пост посвящен термоэлектрическим генераторам.

Как термоэлектрический генератор использует эффект Зеебека?

Основным строительным блоком термоэлектрического генератора является термопара.Термопара состоит из одного полупроводника p-типа и одного полупроводника n-типа. Полупроводники соединены металлической полосой, которая соединяет их последовательно. Полупроводники также известны как термоэлементы, кубики или гранулы.

Пара термоэлектрических генераторов Термоэлектрический генератор (гранулы, кубики, полупроводники, термоэлементы)

Эффект Зеебека — это прямое преобразование энергии тепла в потенциал напряжения. Эффект Зеебека возникает из-за движения носителей заряда внутри полупроводников.В легированных полупроводниках n-типа носителями заряда являются электроны, а в легированных полупроводниках p-типа носителями заряда являются дырки. Носители заряда диффундируют от горячей стороны полупроводника. Эта диффузия приводит к скоплению носителей заряда на одном конце. Это накопление заряда создает потенциал напряжения, который прямо пропорционален разнице температур в полупроводнике.

Носители заряда термоэлектрических генераторов

Какие полупроводниковые материалы используются для термоэлектрических генераторов?

Для термоэлектрических генераторов обычно используются три материала.Эти материалы представляют собой теллурид висмута (Bi2Te3), теллурид свинца (PbTe) и кремний-германий (SiGe). Какой материал используется, зависит от характеристик источника тепла, радиатора и конструкции термоэлектрического генератора. Многие материалы для термоэлектрических генераторов в настоящее время проходят исследования, но еще не реализованы.

Теллурид сурьмы и висмута (BiSbTe)

Что такое модуль термоэлектрического генератора?

Для создания модуля термоэлектрического генератора многие пары p-типа и n-типа электрически соединяются последовательно и / или параллельно для создания требуемых электрического тока и напряжения.Пары помещаются между двумя параллельными керамическими пластинами. Пластины обеспечивают жесткость конструкции, плоскую поверхность для монтажа и диэлектрический слой для предотвращения коротких замыканий.

Модуль термоэлектрического генератора

Кто открыл эффект Зеебека? Когда был обнаружен эффект Зеебека?

До недавнего времени считалось, что Томас Зеебек открыл то, что сегодня известно как эффект Зеебека. Сейчас считается, что Алессандро Вольта открыл эффект Зеебека за 27 лет до Томаса Зеебека. Открытие произошло за 224 года до написания этой статьи.

В 1794 году Алессандро Вольта провел эксперименты, в которых он придал железному стержню U-образную форму. Один конец стержня нагревали, погружая его в кипящую воду. Когда неравномерно нагретый стержень был электрически соединен с уже не живой ногой лягушки, через ногу лягушки пропускался ток, и мышцы сокращались. Считается, что это первая демонстрация эффекта Зеебека.

Алессандро Вольта

В 1821 году Томас Зеебек обнаружил, что когда одно из стыков двух соединенных разнородных металлов нагревается, стрелка компаса для близкого расстояния вращается.Первоначально это называлось термомагнитным эффектом. Позже было обнаружено, что напряжение и, следовательно, ток индуцируются нагревом перехода. Ток создавал магнитное поле по закону Ампера. Это индуцированное напряжение из-за нагрева перехода стало известно как эффект Зеебека.

Термоэлектрический генератор энергии | Британника

Термоэлектрический генератор энергии , любой из класса твердотельных устройств, которые либо преобразуют тепло непосредственно в электричество, либо преобразуют электрическую энергию в тепловую энергию для нагрева или охлаждения. Такие устройства основаны на термоэлектрических эффектах, включающих взаимодействие между потоками тепла и электричества через твердые тела.

Все термоэлектрические генераторы имеют одинаковую базовую конфигурацию, как показано на рисунке. Источник тепла обеспечивает высокую температуру, и тепло течет через термоэлектрический преобразователь к радиатору, который поддерживается на уровне ниже температуры источника. Разница температур на преобразователе создает постоянный ток (DC) к нагрузке ( R _L ), имеющей напряжение на клеммах ( В, ) и ток на клеммах ( I ).Промежуточного процесса преобразования энергии нет. По этой причине производство термоэлектрической энергии классифицируется как прямое преобразование энергии. Количество произведенной электроэнергии определяется по формуле I ² R _L или V I .

Детали термоэлектрического генератора.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Уникальным аспектом термоэлектрического преобразования энергии является то, что направление потока энергии является обратимым.Так, например, если нагрузочный резистор удален и заменен источник питания постоянного тока, термоэлектрическое устройство, показанное на рисунке, можно использовать для отвода тепла от элемента «источника тепла» и снижения его температуры. В этой конфигурации вызывается обратный процесс преобразования энергии термоэлектрических устройств, в котором электроэнергия используется для перекачивания тепла и производства холода.

Эта обратимость отличает термоэлектрические преобразователи энергии от многих других систем преобразования, таких как термоэлектронные преобразователи энергии.Входная электрическая мощность может быть напрямую преобразована в перекачиваемую тепловую энергию для обогрева или охлаждения, или входная тепловая мощность может быть преобразована непосредственно в электрическую энергию для освещения, эксплуатации электрического оборудования и других работ. Любое термоэлектрическое устройство может применяться в любом режиме работы, хотя конструкция конкретного устройства обычно оптимизируется для его конкретного назначения.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Систематические исследования термоэлектричества начались примерно между 1885 и 1910 годами.К 1910 году немецкий ученый Эдмунд Альтенкирх удовлетворительно рассчитал потенциальную эффективность термоэлектрических генераторов и очертил параметры материалов, необходимых для создания практических устройств. К сожалению, металлические проводники были единственными доступными материалами в то время, что делало невозможным создание термоэлектрических генераторов с эффективностью более 0,5 процента. К 1940 году был разработан полупроводниковый генератор с коэффициентом преобразования 4%.После 1950 года, несмотря на активизацию исследований и разработок, повышение эффективности выработки термоэлектрической энергии было относительно небольшим: к концу 1980-х годов КПД не превышал 10 процентов. Потребуются более качественные термоэлектрические материалы, чтобы выйти за рамки этого уровня производительности. Тем не менее, некоторые маломощные разновидности термоэлектрических генераторов зарекомендовали себя как имеющие большое практическое значение. Источники, работающие на радиоактивных изотопах, являются наиболее универсальными, надежными и обычно используемыми источниками энергии для изолированных или удаленных объектов, например для записи и передачи данных из космоса.

Основные типы термоэлектрических генераторов

Термоэлектрические генераторы энергии различаются по геометрии в зависимости от типа источника тепла и радиатора, требований к мощности и предполагаемого использования. Во время Второй мировой войны некоторые термоэлектрические генераторы использовались для питания портативных передатчиков связи. В период с 1955 по 1965 год в полупроводниковых материалах и электрических контактах были внесены существенные улучшения, которые расширили практический диапазон применения. На практике для многих устройств требуется стабилизатор мощности для преобразования выходного сигнала генератора в пригодное для использования напряжение.

Генераторы были построены для использования природного газа, пропана, бутана, керосина, топлива для реактивных двигателей и древесины, и это лишь некоторые из источников тепла. Коммерческие блоки обычно имеют диапазон выходной мощности от 10 до 100 Вт. Они предназначены для использования в отдаленных районах в таких приложениях, как навигационные средства, системы сбора данных и связи, а также катодная защита, которая предотвращает коррозию металлических трубопроводов и морских сооружений электролизом.

Солнечные термоэлектрические генераторы с некоторым успехом использовались для питания небольших ирригационных насосов в отдаленных и слаборазвитых регионах мира.Описана экспериментальная система, в которой теплая поверхностная вода океана используется в качестве источника тепла, а более холодная вода глубинного океана — в качестве поглотителя тепла. Солнечные термоэлектрические генераторы были разработаны для снабжения электроэнергией орбитальных космических аппаратов, хотя они не смогли конкурировать с кремниевыми солнечными элементами, которые имеют более высокий КПД и меньший удельный вес. Тем не менее, были рассмотрены системы с тепловым насосом и генерацией энергии для теплового управления орбитальным космическим кораблем.Используя солнечное тепло со стороны космического корабля, ориентированной на Солнце, термоэлектрические устройства могут генерировать электроэнергию для использования другими термоэлектрическими устройствами в темных областях космического корабля и рассеивать тепло от корабля.

Генераторы на атомном топливе

Продукты распада радиоактивных изотопов могут быть использованы в качестве источника высокотемпературного тепла для термоэлектрических генераторов. Поскольку материалы термоэлектрических устройств относительно невосприимчивы к ядерному излучению и поскольку источник может работать в течение длительного периода времени, такие генераторы являются полезным источником энергии для многих необслуживаемых и удаленных приложений. Например, радиоизотопные термоэлектрические генераторы обеспечивают электроэнергией изолированные станции мониторинга погоды, для сбора глубоководных данных, для различных систем предупреждения и связи, а также для космических кораблей. Кроме того, еще в 1970 году был разработан маломощный радиоизотопный термоэлектрический генератор, который использовался для питания кардиостимуляторов. Диапазон мощности радиоизотопных термоэлектрических генераторов обычно составляет от 10 ^-6 до 100 Вт.

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) | Продукты | Термоэлектрическое охлаждение | Охладители Пельтье

Термоэлектрические генераторы

(ТЭГ) также известны как устройства Зеебека, генераторы Пельтье и т. Д.ТЭГ превращают отработанное тепло в полезную энергию, используя источник тепла и поглотитель холода. Термоэлектрические генераторы идеально подходят для удаленных мест, которые отключены от сети, но имеют источник тепла.

Некоторые примеры источников тепла: печи, дровяные печи, камины, пеллетные печи, выхлопные трубы, бензиновые и дизельные двигатели, солнечные коллекторы, солнечные концентраторы, нагреватели ракетных масс, котлы и многое другое. Отработанное тепло повсюду и доступно для уборки урожая.

Просто предоставьте источник тепла (до 320C [608F]) и способ охлаждения холодной стороны.Чем больше разница температур между горячей стороной ТЭГ и холодной стороной, тем больше вырабатываемая электрическая мощность. Разница в 10 градусов по Цельсию дает милливатт на один ТЭГ, а разница в 270 градусов по Цельсию может производить до 21 Вт электроэнергии. Когда тепло проходит через ТЭГ от горячей стороны к холодной, полупроводниковые гранулы вырабатывают электроэнергию. Эффективность преобразования этого теплового потока в электричество увеличивается по мере увеличения дельты T [Delta T = T _hot — T _cold ].Чем больше дельта Т, тем выше эффективность. Максимальный КПД составляет около 7,5%. Проще всего представить себе эту эффективность: на каждые 100 Вт тепла, проходящего через ТЭГ, будет вырабатываться максимум 7,5 Вт электроэнергии.

Имейте в виду, что самой сложной задачей при сборе отработанного тепла с помощью ТЭГ является поддержание прохладной температуры на холодной стороне. Даже когда ТЭГ работает с максимальной эффективностью, 92,5% тепла все еще достигает холодной стороны (100-7.5%). Это тепло должно быть устранено, иначе холодная сторона ТЭГ больше не будет «холодной стороной», так как она будет быстро нагреваться. Воздушного охлаждения может быть достаточно для 1 или 2 ТЭГ, но жидкостное охлаждение — гораздо лучший метод для охлаждения холодной стороны.

Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей энциклопедией TEG, чтобы узнать, как это работает. Смотрите наше Руководство по установке TEG, чтобы узнать, как их установить.

• Модули ТЭГ

• ТЭГ Электроника

• Принадлежности для ТЭГ

1. Добавить в корзину
2. Добавить в корзину
3. Добавить в корзину
4. Добавить в корзину
5. Добавить в корзину
6. Добавить в корзину
7. Добавить в корзину
8. Добавить в корзину
9. Добавить в корзину
10. Добавить в корзину
11. Добавить в корзину
12. Добавить в корзину
13. Добавить в корзину
14. Добавить в корзину

15. 9 долларов. 50

    Добавить в корзину
16. Добавить в корзину
17. Добавить в корзину
18. Добавить в корзину
19. Добавить в корзину
20. Добавить в корзину
21. Добавить в корзину
22. Добавить в корзину
23. Добавить в корзину
24. Добавить в корзину
25. Добавить в корзину

Постройте термоэлектрический генератор, подобный тем, которые используются для миссий в глубоком космосе

Как вы можете видеть по вольтметру, я получаю 1. 2 милливольт. Это немного, но кое-что. (Если вам интересно, масса на горячей пластине должна подтолкнуть соединение медь-сталь вниз для хорошего контакта.)

То, что вы видите здесь, — это эффект Зеебека (названный в честь Томаса Зеебека). Два разных металла вместе при двух разных температурах могут создавать электрический ток. Эффект более выражен при большей разнице температур, и некоторые комбинации металлов работают лучше, чем другие, но вот он, ваш термоэлектрический генератор.

На самом деле, вы можете сделать генератор лучше, используя полупроводник вместо двух разных металлов, но двухметаллический вариант построить намного проще. Вот демонстрация полупроводника. Устройство зажато между двумя алюминиевыми ножками, одна ножка находится в горячей воде, а другая — в холодной. Выход из устройства идет в небольшой электродвигатель сверху.

Итак, как это работает? Почему из-за разницы температур (для разных металлов) возникает электрический ток? Я не буду вдаваться в полную историю , так как это займет слишком много времени. Но вот мой суперкороткий ответ: у электрического проводника есть свободные заряды, которые могут перемещаться (несколько). Когда вы прикладываете электрическое поле, эти заряды перемещаются и создают электрический ток. Обычно мы думаем об этих зарядах как об электронах, но это может быть что-то еще. Если вы возьмете металл и сделаете один конец горячим, а другой — холодным, электроны на горячей стороне будут иметь больше энергии и двигаться дальше. Эти более горячие электроны распространяются, и на холодном конце электроны имеют меньше энергии. Степень разделения заряда зависит от конкретного металла.

Теперь возьмем другой металл с двумя концами при разных температурах. Но поскольку этот металл отличается от первого, у него будет другое разделение заряда на горячем и холодном концах. Когда эти разные металлы соединяются вместе, они образуют батарею — не очень хорошую батарею, но все же это как батарея. И бум — вот и твой термоэлектрический генератор.

Если вы думаете о создании термоэлектрического генератора для питания вашего дома, у меня плохие новости. Эти вещи очень неэффективны. Чтобы извлечь из них что-то полезное, нужны довольно большие перепады температур. Однако есть и хорошие новости. Эти термоэлектрические генераторы не имеют движущихся частей. Отсутствие движущихся частей означает, что они маленькие и довольно надежные. И поэтому они используются в некоторых космических аппаратах (например, «Вояджер», «Кассини» и др.). Чтобы изменить температуру, космический корабль будет использовать радиоактивный источник, который остается очень горячим — вот и все. Вот как работает ваш радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ).Это похоже на скрепку и генератор из медной проволоки, только лучше.

Термоэлектрические генераторы

Термоэлектрические генераторы

Джеффри М. Вайсс

24 октября 2010 г.

Представлено как курсовая работа по физике 240, Стэнфордский университет, осень 2010 г.

Рис. 1: Конфигурация термоэлектрика Модуль.

Растущая цена на нефть, концерты о климате, и истощение наших природных ресурсов привлекло большое внимание технологии возобновляемых источников энергии.В 2007 году в мире было потреблено около 500 квадриллион БТЕ энергии и, как ожидается, будет увеличиваться на 1,4% в год. [1] Около 90% этой энергии было произведено за счет ископаемого топлива. сгорание с типичным КПД 30-40%. Остальные 60-70% энергия попадала в окружающую среду из-за автомобильных выхлопов, промышленные процессы и др. [2] Очень желательно использовать потраченное впустую тепло для повышения общей эффективности преобразования энергии. В энергия потерянного тепла может быть собрана и преобразована в электричество через термоэлектрическое устройство.

Что такое термоэлектрик?

Термоэлектрики — твердотельные тепловые двигатели с свойства материалов, которые позволяют им преобразовывать отходящее тепло в электричество. Их фундаментальный принцип основан на носителях заряда: электроны в материалах N-типа и дырки в материалах P-типа имеют способность свободно перемещаться по металлам и полупроводникам. в наличие температурного градиента, носители заряда диффундируют от горячего к холодным до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между диффузионным потенциалом и потенциал электростатического отталкивания, приводящий к накоплению заряда носители, известные как эффект Зеебека.[3] Типовые термоэлектрические устройства состоят из чередующихся полупроводников типа P и N, соединенных электрически последовательно и термически параллельно (рис. 1). Это позволяет дырки и электроны движутся в противоположных направлениях, образуя электрический ток для выработки электроэнергии. [4]

КПД термоэлектрического устройства близко связанных со свойствами материала полупроводника. В идеале хороший термоэлектрическое устройство должно вести себя как «фононное стекло», минимизируя теплопроводность для поддержания высокого температурного градиента, но также как «электрический кристалл», максимизирующий электрическую проводимость и Коэффициент Зеебека [3]. Термоэлектрическая эффективность часто бывает описывается его добротностью ZT, которая представляет собой безразмерную единицу в зависимости от коэффициента Зеебека (α), абсолютная температура (T), электропроводность (σ) и теплопроводность (κ): [3]

Рис.2: Термоэлектрическая эффективность как функция ZT и температуры источника по сравнению с конкурентными тепловые двигатели. [7]

Для того, чтобы термоэлектрический прибор был конкурентоспособным с существующими методами производства электроэнергии, которыми он должен обладать на ZT больше чем 3.Однако за последние пять десятилетий комнатная температура ZT материалов с использованием наших лучших доступных технологий лишь немного увеличился с 0,6 до примерно 1,0. [5] Существуют материалы с «фононным стеклом» или свойства «электрического кристалла», однако получение обоих из этих одновременно это вызов. Возникают вопросы о том, что Seebeck коэффициент, а также свойства теплопроводности и электропроводности. осуществляется потоком электронов, проводящим тепло и заряд. Простое увеличение электропроводности одновременно снижает коэффициент Зеебека и увеличивает теплопроводность, ограничивая потенциальное улучшение ZT для сыпучих материалов.Лучшая производительность материалы для оптимизации ZT обычно являются сильно легированными полупроводниками. [4]

Современные термоэлектрические исследования исследование новых материалов для независимой адаптации этих свойств. Существуют теоретические улучшения ZT в разделении коэффициента Зеебека. от электропроводности с помощью инженерных гетероструктур и самостоятельно снижая теплопроводность при большой атомной массе и наноструктурные материалы. [3,5] Отчеты показывают, что как 100-кратное уменьшение теплопроводности кремниевых нанопроволок, тем самым открывая дверь к значительным улучшениям в ZT.[2,6] Несмотря на все эти усилия, было только три сообщения о производя ZT больше 2, включая лучший ZT примерно 3,5 при 575 ° К. Переход от этих лабораторных результатов к собственно устройствам кажется маловероятным в ближайшем будущем. [7]

Рынок термоэлектричества

К сожалению термоэлектрический КПД (электрический мощность, производимая за счет сбросного тепла в), в настоящее время составляет лишь около 1/6 от максимальная эффективность Карно. Как показано на рис. 2, сравнение термоэлектрическая эффективность как функция ZT и рабочего температура сравнивается с несколькими распространенными тепловыми двигателями.За термоэлектрики для борьбы с крупномасштабными технологиями производства энергии (> 1000 кВт), например, для солнечного теплового двигателя потребуется ZT от 8 до 20, что не может быть конкурентоспособным в любое время скоро. [7] Кроме того, помимо низкого КПД, стоимость ватт мощность, вырабатываемая нынешними термоэлектриками, была относительно высокой даже для оказания помощи в крупномасштабном производстве энергии. [4]

Фиг. 3: Влияние КПД на мощность размер поколения. [7]

Хотя кажется маловероятным, что термоэлектрический устройства будут играть роль в крупномасштабном производстве энергии, у них есть некоторые преимущества перед существующими технологиями. Их твердотельная технология предлагает несколько больших преимуществ по сравнению с другими технологиями. Они производят электрическую энергию без движущихся частей, что делает их бесшумными и высокая надежность, а также сокращение эксплуатации, обслуживания и потенциально капитальные затраты.Это позволяет размещать их в жестких или удаленных средах, где надежность оправдывает их низкую эффективность и более высокие затраты [4]. Однако самое большое преимущество в том, что Преимуществом термоэлектрических устройств является их масштабируемость. Типичный уголь или другие механические двигатели значительно теряют эффективность, поскольку они уменьшен в размере или уровне мощности, как схематично показано на рис. Тем не менее, термоэлектрики сохраняют свою эффективность независимо от уровня мощности. даже на уровне милливатта. Это приводит к точке перехода, где термоэлектрические устройства на самом деле более эффективны.Увеличение ZT только увеличит область применения термоэлектриков. более эффективным. [7]

Утилизация отработанного тепла автомобиля, по-видимому, наибольший потенциал для реализации термоэлектрических генераторов, улучшающих топливо экономия и сохранение природных ресурсов. [4] Внутреннее сгорание двигатель типовых автомобилей довольно неэффективен, утилизируя около 25% энергия, производимая в процессе сгорания топлива. [8] Остальные энергия теряется в виде отработанного тепла через трение, охлаждающую жидкость и выхлоп газ.Около 40% можно собрать, когда он покидает выпускной коллектор в средний умеренный более 600 ° K. Термоэлектрический прибор с ZT 1.25 будет иметь КПД около 10% и может использоваться для генерации полезная мощность непосредственно для работы транспортного средства. [4] Это могло повысить топливную экономичность до 16%.

В 2007 г. пассажирские перевозки (5,75 х 10 ¹⁹ джоулей, или 54,5 квадриллиона БТЕ) приходится примерно на 30% мирового потребления жидкого топлива (1.92 х 10 ²⁰ джоулей, или 182,3 квадриллиона БТЕ) [1]. Ожидается, что к 2035 г. расход топлива на пассажирские перевозки увеличится до примерно 70,6 квадриллиона БТЕ [1]. Если каждый автомобиль реализован на 10% эффективные термоэлектрические генераторы, это уменьшит пассажиропоток расход топлива при транспортировке аж 16%. В будущем, если термоэлектрические смогли достичь ZT больше 4, они имели бы КПД около 30%, сравнимый с солнечной энергией. Если бы это были установлены на каждом транспортном средстве, они приведут к 50% снижение расхода топлива пассажирским транспортом.

Заключение

Термоэлектрические генераторы — интригующий способ генерировать возобновляемую энергию непосредственно из отходящего тепла. Однако их эффективность ограничена из-за их тепловых и электрических свойств быть зависимыми друг от друга. Тем не менее, их твердотельные масштабируемые технологии делают их привлекательными и еще более эффективными при выборе Приложения. Установка термоэлектрических генераторов на выхлопе автомобилей коллекторы помогут снизить расход топлива, что, в свою очередь, поможет сохранить мировые природные ресурсы и сократить выбросы углерода.

© Джеффри М. Вайсс. Автор грантов разрешение на копирование, распространение и отображение этой работы в неизмененном виде, со ссылкой на автора, только для некоммерческих целей. Все другие права, включая коммерческие, сохраняются за автор.

Список литературы

[1] International Energy Outlook 2010 , (США Управление энергетической информации, 2010 г.).

[2] А. И. Хохбаум, «Улучшенный термоэлектрический Характеристики грубых кремниевых нанопроволок «Nature 451 , 163 (2007).

[3] Г. Дж. Снайдер, «Сложные термоэлектрические материалы», Nature Materials 7 , 105 (2008).

[4] Л. Э. Белл, «Охлаждение, нагрев, генерирующая мощность, и рекуперация отработанного тепла с помощью термоэлектрических систем, Science 321 , 1457 (2008).

[5] А. Маджумдар, «Термоэлектричество в полупроводниках. наноструктуры, Наука 303 , 777 (2004).

[6] А. И. Букаи, «Кремниевые нанопроволоки как эффективные Термоэлектрические материалы, Nature 451 , 168 (2008).

[7] К. Б. Вайнинг, «Неудобная правда о Термоэлектрики, Nature Materials 8 , 83 (2009).

[8] С. Ю. «Отходы термоэлектрического автомобильного тепла. Восстановление энергии с использованием отслеживания точки максимальной мощности, «Преобразование энергии» и менеджмент 50 , 1506 (2009).

Объем рынка термоэлектрических генераторов, доля, отраслевой анализ и прогноз рынка до 2025 года

Содержание

1 Введение (стр. — 21)
1.1 Цели исследования
1.2 Определение рынка
1.3 Объем исследования
1.3.1 Охватываемые рынки
1.3.2 Региональный охват
1.3.3 Годы исследования
1.4 Валюта
1.5 Заинтересованные стороны

2 Методология исследования (Страница № — 24)
2.1 Данные исследования
2.1.1 Вторичные данные
2.1.1.1 Ключевые данные из вторичных источников
2.1.2 Первичные данные
2.1.2.1 Основные данные из первичных источников
2.1.2.2 Разбивка первичных источников
2.2 Определение рынка и объем
2.2.1 Определения сегментов
2.2.1.1 Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали
2.2.1.2 Рынок термоэлектрических генераторов, По Компонент
2.2.1.3 Рынок термоэлектрических генераторов по материалам
2.2.1.4 Рынок термоэлектрических генераторов по мощности
2.2.1.5 Рынок термоэлектрических генераторов, по температуре
2.2.1.6 Рынок термоэлектрических генераторов, по применению
2. 2.2 Исключения
2.3 Оценка размера рынка и методология
2.3.1 Определение размера рынка и прогнозирование
2.3.2 Подход сверху вниз
2.4 Данные Триангуляция
2.5 Ограничения

3 Краткое содержание (Страница № — 33)

4 Premium Insights (Номер страницы — 36)
4.1 Привлекательные возможности на рынке термоэлектрических генераторов
4.2 Рынок термоэлектрических генераторов по компонентам
4.3 Рынок термоэлектрических генераторов по регионам

5 Обзор рынка (Страница № — 38)
5.1 Введение
5.2 Динамика рынка
5.2.1 Драйверы
5.2.1.1 Рост спроса на твердотельные преобразователи энергии
5.2.1.2 Рост возобновляемых источников энергии в секторе энергетики
5 .2.1.3 Требования к надежным и необслуживаемым источникам энергии
5.2.2 Возможности
5.2.2.1 Растущее распространение термоэлектрических генераторов в различных секторах
5. 2.2.2 Растущий спрос на маломощные генераторы в сенсорных сетях
5.2.3 Проблемы
5.2 .3.1 Высокая стоимость термоэлектрических материалов
5.2.3.2 Сложная модификация конструкции термоэлектрических генераторов и наличие заметных заменителей

6 отраслевых тенденций (стр.- 43)
6.1 Введение
6.2 Технологические тенденции
6.2.1 Технология термоэлектрической генерации в автомобиле
6.2.2 Радиоизотопные термоэлектрические генераторы
6.2.3 Миниатюрные термоэлектрические генераторы
6.2.4 Носимые термоэлектрические генераторы
6.2.5 Термоэлектрические генераторы в аэрокосмической и Оборонная промышленность
6.2.6 Развитие термоэлектрических материалов
6.3 Недавнее финансирование рынка термоэлектрических генераторов
6.4 Инновации и регистрации патентов

7 Термоэлектрические охладители (стр. № 48)
7.1 Введение
7.2 Использование термоэлектрических охладителей в различных отраслях
7. 2.1 Здравоохранение
7.2.2 Бытовая электроника
7.2.3 Автомобильная промышленность

8 Рынок термоэлектрических генераторов, по областям применения (Страница № — 49)
8.1 Введение
8.2 Рекуперация отходящего тепла
8.2.1 Ожидается, что высокий спрос на сбор промышленных отходов тепла приведет к увеличению спроса на теги
8.3 Сбор энергии
8.3.1 Растущий спрос на носимые устройства потребителей и здравоохранения будет стимулировать рост рынка термоэлектрических генераторов
8.4 Прямое производство электроэнергии
8.4.1 Ожидается, что рост спроса на термоэлектрические генераторы в аэрокосмическом, горнодобывающем и промышленном секторах будет стимулировать рост Прямая выработка электроэнергии в течение прогнозного периода
8.5 Когенерация
8.5.1 Достижения в промышленных системах когенерации будут стимулировать рынок для Tegs

9 Рынок термоэлектрических генераторов по температуре (стр. — 55)
9.1 Введение
9.2 Низкотемпературный (<80C)
9.2.1 Рост использования носимых устройств как в коммерческих, так и в медицинских целях ведет к низкотемпературному сегменту
9.3 Среднетемпературный (80–500C)
9.3.1 Обязанности Регулирующими органами для повышения эффективности использования топлива и снижения выбросов углерода в среднетемпературном сегменте
9.4 Высокотемпературный (> 500 ° C)
9.4.1 Промышленные отходы тепла являются основным фактором, определяющим высокотемпературный сегмент

10 Рынок термоэлектрических генераторов, по мощности (стр.- 59)
10.1 Введение
10.2 Низкое энергопотребление (<10 Вт)
10.2.1 Рост спроса на носимые устройства и резервные батареи питает сегмент малой мощности
10.3 Средняя мощность (10–1 кВт)
10.3.1 Увеличение использования среднего Энергетические приложения для утилизации отработанного тепла в автомобилях способствуют росту рынка Тегов
10. 4 Высокая мощность (> 1 кВт)
10.4.1 Растущие потребности в Тегах высокой мощности в космических приложениях стимулируют сегмент высокой мощности (> 1 кВт)

11 Рынок термоэлектрических генераторов по материалам (стр.- 63)
11.1 Введение
11.2 Теллурид висмута
11.2.1 Теллурид висмута является широко используемым термоэлектрическим материалом
11.3 Теллурид свинца
11.3.1 Высокая температура плавления, химическая стабильность и низкое давление пара являются основными факторами, определяющими сегмент теллурида свинца
11.4 Разное

12 Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали (Страница № 67)
12.1 Введение
12.2 Автомобильная промышленность
12.2.1 Нагрев и охлаждение
12.2.1.1 Спрос на теги в приложениях для нагрева и охлаждения растет
12.3 Аэрокосмическая промышленность
12.3.1 Энергетическая система космического корабля
12.3.1.1 Повышение эффективности тегов все более широко применяется в энергетических системах космических аппаратов
12. 3.2 Самолет Датчики мониторинга окружающей среды
12.3.2.1 Растущий спрос на беспроводные сенсорные сети в аэрокосмической отрасли стимулирует сегмент
датчиков мониторинга окружающей среды в самолетах 12.4 Defense
12.4.1 Военная авионика
12.4.1.1 Рост спроса на рекуперацию отработанного тепла в самолетах стимулирует рост сегмента военной авионики
12.4.2 Инфракрасные детекторы
12.4.2.1 Спрос на инфракрасные детекторы с питанием от тегов составляет Расширение для мониторинга и разведки
12.4.3 Системы испытания ракет
12.4.3.1 Ожидается, что рост спроса на теги в оборонных приложениях будет стимулировать сегмент
систем испытаний ракет 12.5 Промышленность
12.5.1 Производство
12.5.1.1 Расширение использования термоэлектрических генераторов для утилизации промышленных отходов во время производственных процессов движет вертикалью производства
12.5.2 Химическая обработка
12.5.2.1 Расширение использования тегов в ребойлерах и реакторах с прямым нагревом Ожидается, что этот сегмент станет движущей силой
12.6 Потребительский
12.6.1 Носимый
12.6.1.1 Растущий спрос на устройства для мониторинга сердца стимулирует сегмент носимых устройств
12.6.2 Потребительская электроника
12.6.2.1 Ожидается, что рост потребления энергии Потребительская электроника будет стимулировать этот сегмент
12.7 Здравоохранение
12.7.1 Имплантируемые медицинские устройства
12.7. 1.1 Ожидается, что все большее использование тегов в медицинских устройствах для сбора тепла окружающей среды будет стимулировать сегмент
имплантируемых устройств 12.7.2 Носимые медицинские устройства
12.7.2.1 Различные применения носимых медицинских устройств делают их предпочтительными в секторе здравоохранения
12.8 Нефть и газ
12.8.1 Датчики мониторинга состояния
12.8.1.1 Растущий спрос на газовые топливные термоэлектрические генераторы (Gtegs) для питания Датчики мониторинга состояния управляют сегментом датчиков мониторинга состояния
12.8.2 Приборы и датчики
12.8.2.1 Ожидается, что рост спроса на возобновляемые источники энергии в удаленных районах приведет к увеличению сегмента счетчиков и датчиков
12.9 Горнодобывающая промышленность
12.9.1 Бурение с забоями скважины
12.9.1.1 Ожидается, что все более широкое применение насадок для бурения с глубиной ствола приведет к увеличению Сегмент скважинного бурения
12.9.2 Мониторинг процесса
12.9.2.1 Теги используются для питания инфраструктуры ИТ для мониторинга процессов во время горных работ
12.10 Телекоммуникации
12.10.1 Средства навигации
12.10.1.1 Рост спроса на средства навигации в удаленных местах является движущей силой телекоммуникационного сегмента
12.10.2 Телекоммуникационные системы
12.10.2.1 Потребность в источниках питания для телекоммуникационных систем является движущей силой сегмента телекоммуникационных систем

13 Рынок термоэлектрических генераторов по компонентам (Страница № — 79)
13.1 Введение
13.2 Источник тепла
13.2.1 Рост тенденции к электрификации транспортных средств и гибридизации датчиков повысит спрос на компоненты источников тепла
13.3 Термоэлектрический модуль
13.3.1 Расширение использования эффективных материалов для производства термоэлектрических модулей повышает эффективность и эффективность Спрос на теги
13.4 Холодная сторона
13.4.1 Улучшения в конструкции холодной стороны увеличивают способность преобразователя электроэнергии тегов
13.5 Электрическая нагрузка
13.5.1 Растущий спрос на эффективные устройства электрической нагрузки для преобразования электроэнергии подпитывает рынок для тегов

14 Региональный анализ (Страница № — 83)
14.1 Введение
14.2 Северная Америка
14.2.1 США
14.2.1.1 Рост спроса на термоэлектрические генераторы для утилизации отработанного тепла в автомобильной промышленности стимулирует рынок США
14.2.2 Канада
14.2.2.1 Рост использования тегов в промышленном секторе стимулирует спрос на термоэлектрические генераторы в Канаде
14.3 Азиатско-Тихоокеанский регион
14.3.1 Китай
14.3.1.1 Рост индустриализации и спроса на гибридные автомобили стимулируют рынок тегов в Китае
14.3.2 Индия
14.3.2.1 Ожидается, что разработка экологически безопасных энергетических решений для контроля загрязнения будет стимулировать рынок тегов в Индии
14.3.3 Япония
14.3.3.1 Растущий спрос на гибридные электромобили движет рынком Тегов в Японии
14.3.4 Австралия
14.3.4.1 Применение удаленного мониторинга возобновляемых источников энергии стимулирует спрос на Тегы в Австралии
14.3.5 Южная Корея
14.3.5.1 Развитие передовых носимых технологий является основным фактором, определяющим рынок тегов в Южной Корее
14.3.6 Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
14.4 Европа
14.4.1 Великобритания
14.4.1.1 Внедрение схемы возможностей энергосбережения (Esos) в Великобритании движет рынком для тегов
14.4.2 Германия
14.4.2.1 Растущее использование возобновляемых источников энергии в Ожидается, что автомобильная промышленность будет стимулировать рост рынка в Германии
14.4.3 Франция
14.4.3.1 Ожидается, что рост использования термоэлектрических генераторов в автомобильном секторе будет стимулировать рынок Франции
14.4.4 Италия
14.4.4.1 Ожидается, что рост спроса на генераторы переменных возобновляемых источников энергии (VRE) для электростанций будет стимулировать рынок Тегов в Италии
14.4.5 Испания
14.4.5.1 Ожидается, что рост числа проектов на солнечной энергии будет стимулировать рынок Тегов в Испании
14.4.6 Швеция
14.4.6.1 Ожидается, что рост использования тегов в автомобильном и производственном секторах будет стимулировать рынок термоэлектрических генераторов в Швеции
14.4.7 Россия
14.4.7.1 Ожидается, что рост спроса на военные самолеты будет стимулировать рынок тегов в России
14.4.8 Остальные страны Европы
14.5 Остальной мир (ПЗ)
14.5.1 Латинская Америка
14.5.1.1 Растущее распространение ожидается, что термоэлектрических генераторов в обрабатывающей и энергетической отраслях будет стимулировать рынок Тегов в Латинской Америке
14.5.2 Ближний Восток
14.5.2.1 Ожидается, что все более широкое внедрение термоэлектрических генераторов в нефтегазовой отрасли будет стимулировать спрос на теги на Ближнем Востоке
14.5.3 Африка
14.5.3.1 Внедрение передовых технологий для утилизации отработанного тепла и выработки электроэнергии является движущей силой Рынок в Африке

15 Конкурентный ландшафт (Страница № — 123)
15.1 Введение
15.2 Картирование конкурентного лидерства
15.2.1 Визуальные лидеры
15.2.2 Новаторы
15.2.3 Динамические дифференциаторы
15.2.4 Развивающиеся компании
15.3 Картирование конкурентного лидерства стартапов
15.3.1 Визуальные лидеры
15.3.2 Новаторы
15.3.3 Динамические дифференциаторы
15.3.4 Развивающиеся компании
15,4 Анализ доли рынка ключевых игроков, 2018
15,5 Конкурентный сценарий
15.5.1 Запуск новых продуктов
15.5.2 Контракты
15.5.3 Приобретения / партнерства / соглашения

16 Профили компании (№ страницы — 130)
(Обзор бизнеса, предлагаемые продукты, последние разработки, SWOT-анализ, MnM View) *
16,1 Gentherm, Inc.
16,2 II-VI Incorporated
16,3 Ferrotec Corporation
16,4 Laird , ПЛК.
16,5 Tecteg
16,6 Komatsu Ltd.
16,7 Yamaha Corporation
16.8 Rmt Ltd.
16.9 Kryotherm
16.10 Everredtronics Ltd.
16.11 Hi-Z Technology
16.12 Kelk Ltd.
16.13 Otego GmbH
16.14 Novus Energy Technologies, Inc.
16.15 P&N Technology (Xiamen) Co., Ltd.
16.16 Perpetua Power Source Technologies, Inc.
16.17 Align Sourcing LLC
16.18 Teledyne Energy Systems, Inc.
16.19 Brimrose Corporation
16.20 Redhawk Energy Systems, LLC

* Подробная информация об обзоре бизнеса, предлагаемых продуктах, последних разработках, SWOT-анализе, MnM-обзоре не может быть зафиксирована в случае компаний, не котирующихся на бирже.

17 Приложение (номер страницы — 159)
17.1 Руководство для обсуждения
17.2 Магазин знаний: подписной портал Marketsandmarkets
17.3 Связанные отчеты
17.4 Сведения об авторе

Список таблиц (129 таблиц)

Таблица 1 Допущения для исследовательского исследования
Таблица 2 Стоимость материалов, используемых в термоэлектрических генераторах
Таблица 3 Недавнее финансирование на рынке термоэлектрических генераторов
Таблица 4 Инновации и регистрации патентов, 2015–2017 годы
Таблица 5 Рынок термоэлектрических генераторов, по заявкам, 2017–2025 гг. (Млн долларов США) )
Таблица 6 Рынок термоэлектрических генераторов для утилизации отработанного тепла, по регионам, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 7 Рынок термоэлектрических генераторов для рекуперации отходящего тепла, по вертикали, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 8 Рынок термоэлектрических генераторов для сбора энергии, по Регион 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 9 Рынок термоэлектрических генераторов в сфере сбора энергии, по вертикали, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 10 Рынок термоэлектрических генераторов в прямой выработке энергии, по регионам, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 11 Рынок термоэлектрических генераторов в Прямая выработка электроэнергии по вертикали, 2017 г. 2025 г. (в млн долл. США)
Таблица 12 Производство термоэлектрической энергии или рынок когенерации, по регионам, 2017-2025 гг. (млн долларов США)
Таблица 13 Рынок термоэлектрических генераторов по температуре, 2017-2025 годы (млн долларов США)
Таблица 14 Рынок низкотемпературных (<80 ° C) термоэлектрических генераторов, по регионам, 2017-2025 гг. (млн долларов США) )
Таблица 15 Рынок среднетемпературных (80-500 ° C) термоэлектрических генераторов, по регионам, 2017-2025 гг. (В млн долларов США)
Таблица 16 Рынок высокотемпературных (> 500 ° C) термоэлектрических генераторов, по регионам, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 17 Рынок термоэлектрических генераторов , По мощности, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 18 Рынок термоэлектрических генераторов малой мощности (<10 Вт), по регионам, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 19 Рынок термоэлектрических генераторов средней мощности (10-1 кВт), по регионам, 2017-2025 ( В миллионах долларов США)
Таблица 20 Рынок термоэлектрических генераторов высокой мощности (> 1 кВт) по регионам, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 21 Рынок термоэлектрических генераторов в разбивке по материалам, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 22 Теллурид висмута в термоэлектрических генераторах Рынок электрогенераторов, по регионам, 2017-2025 гг. (в миллионах долларов США)
Таблица 23 Теллурид свинца на рынке термоэлектрических генераторов, по регионам, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 24 Другие материалы на рынке термоэлектрических генераторов, по регионам, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 25 Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 26 Рынок термоэлектрических генераторов для автомобильной промышленности, по регионам, 2017-2025 годы (млн долларов США)
Таблица 27 Рынок аэрокосмических термоэлектрических генераторов по регионам, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 28 Термоэлектрические генераторы Рынок для аэрокосмической отрасли, по приложениям, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 29 Рынок термоэлектрических генераторов для обороны, по регионам, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 30 Рынок термоэлектрических генераторов для обороны, по приложениям, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 31 Термоэлектрические Рынок промышленных генераторов по регионам, 2017 г. 2025 г. (в млн долл. США)
Таблица 32 Рынок промышленных термоэлектрических генераторов, по областям применения, 2017 г. 202 5 (млн долларов США)
Таблица 33 Рынок термоэлектрических генераторов для потребителей, по регионам, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 34 Рынок термоэлектрических генераторов для потребителей, по приложениям, 2017-2025 годы (млн долларов США)
Таблица 35 Рынок термоэлектрических генераторов для здравоохранения, по регионам , 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 36 Рынок термоэлектрических генераторов для здравоохранения, по областям применения, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 37 Рынок термоэлектрических генераторов для нефти и газа, по регионам, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 38 Рынок термоэлектрических генераторов для нефти И газ, по приложениям, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 39 Рынок термоэлектрических генераторов для горнодобывающей промышленности, по регионам, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 40 Рынок термоэлектрических генераторов для горнодобывающей промышленности, по приложениям, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 41 Термоэлектрические генераторы Рынок телекоммуникаций, по регионам, 2017-2025 гг. (Млн долл. США)
Таблица 42 Рынок термоэлектрических генераторов для телекоммуникаций, по приложениям, 2017-2025 гг. ( В миллионах долларов США)
Таблица 43 Рынок термоэлектрических генераторов по компонентам, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 44 Размер рынка термоэлектрических генераторов, по регионам, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 45 Продажи электромобилей в США, с 2014 по 2018 годы
Таблица 46 Северная Америка : Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 47 Северная Америка: Рынок термоэлектрических генераторов по приложениям, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 48 Северная Америка: Рынок термоэлектрических генераторов по температурам, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 49 Северная Америка: Рынок термоэлектрических генераторов, по мощности, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 50 Северная Америка: Рынок термоэлектрических генераторов, по материалам, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 51 Северная Америка: Рынок термоэлектрических генераторов, по странам, 2017-2025 гг. ( В миллионах долларов США)
Таблица 52 Рынок США по вертикали, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 53 США: Рынки в разбивке по приложениям, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 54 США: Рынок по темпам rature, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 55 Канада: Рынки по вертикали, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 56 Канада: Рынки в разбивке по приложениям, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 57 Канада: Рынки, по температуре, 2017-2025 (USD Миллион)
Таблица 58 Азиатско-Тихоокеанский регион: Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 59 Азиатско-Тихоокеанский регион: Рынок, по приложениям, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 60 Азиатско-Тихоокеанский регион: Рынок по температуре, 2017-2025 гг. (Долл. США) Миллион)
Таблица 61 Азиатско-Тихоокеанский регион: Рынок, по мощности, 2017–2025 гг. (В млн долларов США)
Таблица 62 Азиатско-Тихоокеанский регион: Рынок, по материалам, 2017–2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 63 Азиатско-Тихоокеанский регион: Рынок, по странам, 2017–2025 гг. (В млн долларов США)
Таблица 64 Китай: Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали, 2017–2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 65 Китай: Рынки, в разбивке по приложениям, 2017–2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 66 Китай: Рынок по температуре, 2017–2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 67 Индия: рынок по вертикали, 2017-2025 гг. (В млн долл. США )
Таблица 68 Индия: рынок, по приложениям, 2017–2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 69 Индия: рынок, разбивка по температуре, 2017–2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 70 Япония: рынок, по вертикали, 2017–2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 71 Япония : Рынок, по приложениям, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 72 Япония: Рынок, по температуре, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 73 Австралия: Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 74 Австралия: Рынок, По приложениям, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 75 Австралия: Рынок, по температуре, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 76 Южная Корея: Рынки, по вертикали, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 77 Южная Корея: Рынки, по приложениям, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 78 Южная Корея: рынок, по температуре, 2017-2025 (в миллионах долларов)
Таблица 79 Остальной Азиатско-Тихоокеанский регион: рынок, по вертикали, 2017-2025 (в миллионах долларов)
Таблица 80 Остальные страны Азиатско-Тихоокеанского региона: рынок, по Заявка, 2017-2025 гг. (Млн долл. США)
Таблица 81 Остальные страны Азии Тихоокеанский регион: рынок по температуре, 2019-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 82 Европа: рынок по вертикали, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 83 Европа: рынок по приложениям, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 84 Европа: рынок , По температуре, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 85 Европа: Рынок, по мощности, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 86 Европа: Рынки, по материалам, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 87 Европа: Рынки, по странам, 2017-2025 (В миллионах долларов США)
Таблица 88 Великобритания: рынок, по вертикали, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 89 Великобритания: рынок, по приложениям, 2017-2025 (миллион долларов США)
Таблица 90 Великобритания: рынок, по температуре, 2017-2025 (миллион долларов США)
Таблица 91 Германия: Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали, 2017–2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 92 Рынок Германии, в разбивке по приложениям, 2017–2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 93 Германия: рынок, по температуре, 2017–2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 94 Франция: Рынок по вертикали, 2017-2025 гг. (Млн долл. США)
Таблица 95 Франция: Рынок по заявкам ation, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 96 Франция: Рынок по температуре, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 97 Италия: Рынки по вертикали, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 98 Италия: Рынки, по приложениям, 2017-2025 (USD Миллион)
Таблица 99 Италия: рынок, по температуре, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 100 Испания: рынок, по вертикали, 2017-2025 (миллион долларов США)
Таблица 101 Испания: рынок, по приложениям, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 102 Испания: рынок по температуре, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 103 Швеция: Рынок термоэлектрических генераторов по вертикали, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 104 Швеция: Рынки, по приложениям, 2017-2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 105 Швеция: Рынок , По температуре, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 106 Россия: Рынок по вертикали, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 107 Россия: Рынки, по приложениям, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 108 Россия: Рынок, по температуре, 2017-2025 (В миллионах долларов США)
Таблица 109 Остальные страны Европы: рынок, по По вертикали, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 110 Остальные страны Европы: рынок по приложениям, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 111 Остальные страны Европы: рынок, по температуре, 2017-2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 112 Остальные страны: рынок По вертикали, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 113 Остальные страны: рынок, по приложениям, 2017-2025 годы (млн долларов США)
Таблица 114 Остальные страны: рынок, по температуре, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 115 Остальные Мир: рынок, по мощности, 2017–2025 гг. (млн долларов США)
Таблица 116 Остальной мир: рынок, по материалам, 2017–2025 годы (млн долларов США)
Таблица 117 Остальные страны: рынок, по регионам, 2017–2025 годы (млн долларов США)
Таблица 118 Латинская Америка: рынок по вертикали, 2017–2025 гг. (В миллионах долларов США)
Таблица 119 Латинская Америка: Рынки в разбивке по приложениям, 2017–2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 120 Латинская Америка: рынок, по температуре, 2017–2025 годы (в миллионах долларов США)
Таблица 121 Ближний Восток: рынок по вертикали, 2017-2025 гг. (В млн долл. США)
Таблица 122 Ближний Восток: Рынок, по приложениям, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 123 Ближний Восток: рынок, по температуре, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 124 Африка: рынок, по вертикали, 2017-2025 гг. (Млн долларов США)
Таблица 125 Африка: рынок, по приложениям , 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 126 Африка: рынок по температуре, 2017-2025 (в миллионах долларов США)
Таблица 127 Запуск новых продуктов, 2015-2018 годы
Таблица 128 Контракты, 2015-2018 годы
Таблица 129 Приобретения / партнерства / соглашения, 2015- 2018

Список рисунков (41 рисунок)

Рисунок 1 Процесс отчета
Рисунок 2 Рынок термоэлектрических генераторов: план исследования
Рисунок 3 Разбивка первичных интервью: по типу компании, названию и региону
Рисунок 4 Методология оценки размера рынка: восходящий подход
Рисунок 5 Методология оценки размера рынка: Подход «сверху вниз»
Рисунок 6 Триангуляция данных
Рисунок 7 Сегмент утилизации отработанного тепла, который, по оценкам, будет лидером на рынке термоэлектрических генераторов в 2019 году
Рисунок 8 Сегмент термоэлектрических модулей, по прогнозам, будет лидировать на рынке термоэлектрических генераторов в течение периода прогноза
Рисунок 9 Сегмент теллурида висмута, который, по прогнозам, будет расти в Наивысший среднегодовой темп роста за период прогноза
Рис. 10 Северная Америка, по оценкам, на долю которой приходится наибольшая доля рынка термоэлектрических генераторов в течение прогнозного периода
Рис. 11 Ожидается, что рост возобновляемой энергии в секторе энергетики будет стимулировать рынок термоэлектрических генераторов
Рис. 12 Сегмент термоэлектрических модулей, который, как ожидается, будет лидером Термоэлектрический Рынок генераторов в течение периода прогноза
Рисунок 13 Автомобильный сегмент, который, по прогнозам, будет лидером на рынке термоэлектрических генераторов в течение периода прогноза
Рисунок 14 Северная Америка, по оценкам, составит наибольший среднегодовой темп роста рынка термоэлектрических генераторов в 2019 году
Рисунок 15 Динамика рынка термоэлектрических генераторов
Рисунок 16 Глобальная электроэнергетика Мощность, по источникам, 2012-2018 гг.
Рисунок 17 Классификация термоэлектрических генераторов для медицинских приложений
Рисунок 18 Сегмент утилизации отходящего тепла, который, по прогнозам, будет лидировать на рынке термоэлектрических генераторов с 2019 по 2025 год
Рисунок 19 Сегмент среднетемпературных (80-500 ° C), по оценкам, будет лидером рынка термоэлектрических генераторов В течение периода прогноза
Рисунок 20 Сегмент средней мощности (10–1 кВт), который, по оценкам, будет лидером на рынке термоэлектрических генераторов в течение периода прогноза
Рисунок 21 Сегмент теллурида висмута, по оценкам, будет лидировать на рынке термоэлектрических генераторов в период прогноза
Рисунок 22 Оценка сегмента автомобильной промышленности должен лидировать на рынке термоэлектрических генераторов в течение периода прогноза
Рисунок 23 Сегмент термоэлектрических модулей, который, по прогнозам, будет лидировать на рынке термоэлектрических генераторов с 2019 по 2025 год
Рисунок 24 Северная Америка, по оценкам, будет составлять наибольшую долю рынка термоэлектрических генераторов в 2019 году
Рисунок 25 Северная Америка Термоэлектрические генераторы Обзор рынка
Рисунок 26 Обзор рынка термоэлектрических генераторов в Азиатско-Тихоокеанском регионе
Рисунок 27 Обзор рынка термоэлектрических генераторов в Европе
Рисунок 28 Ключевые изменения, принятые ведущими игроками на рынке термоэлектрических генераторов в период с 2013 по 2019 год
Рисунок 29 Карта конкурентного лидерства, 2018 год
Рисунок 30 Карта конкурентного лидерства стартапов, 2018 г.
Рисунок 31 Анализ доли рынка крупнейших игроков на рынке термоэлектрических генераторов, 2018 г.
Рисунок 32 Gentherm, Inc: обзор компании
Рисунок 33 Gentherm, Inc: SWOT-анализ
Рисунок 34 II-VI Incorporated: обзор компании
Рисунок 35 II-V I Incorporated: SWOT-анализ
Рисунок 36 Ferrotec Corporation: обзор компании
Рисунок 37 Laird, PLC.: Обзор компании
Рисунок 38 Laird, PLC: SWOT-анализ
Рисунок 39 Komatsu Ltd: Обзор компании
Рисунок 40 Komatsu Ltd: SWOT-анализ
Рисунок 41 Yamaha Corporation: Обзор компании

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи) | Кассини — НАСА Исследование солнечной системы

Как это работает

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи) — это легкие, компактные энергетические системы космических аппаратов, которые чрезвычайно надежны.

РИТЭГи

вырабатывают электроэнергию за счет тепла естественного радиоактивного распада плутония-238 в виде диоксида плутония.Большая разница в температуре между этим горячим топливом и холодной окружающей средой космоса применяется через специальные твердотельные металлические соединения, называемые термопарами, которые генерируют электрический ток без движущихся частей.

---

Как мы это использовали

Электроэнергия для научных приборов и бортовых систем «Кассини» вырабатывалась тремя РИТЭГами, известными как РИТЭГи общего назначения (GPHS).

Космический корабль также нес 82 стратегически размещенных блока радиоизотопных нагревателей (RHU), которые обеспечивали сфокусированное тепло в виде одного ватта тепловой мощности каждый, используя таблетку диоксида плутония размером с карандаш.Зонд Гюйгенс использовал 35 подобных RHU, чтобы сохранять тепло при спуске на холодную поверхность ледяного Титана.

RPS, используемые для питания космических аппаратов НАСА, в том числе Cassini, поставляются Министерством энергетики США (DOE). НАСА и Министерство энергетики продолжают сотрудничать в поддержании существующего многоцелевого радиоизотопного термоэлектрического генератора (который сейчас используется на Марсе марсоходом Curiosity) и связанной с ним технологии RPS.

РИТЭГи

используются в миссиях НАСА, где другие варианты, такие как солнечная энергия, непрактичны или не способны обеспечить мощность, которая может потребоваться миссии для достижения своих научных или операционных целей.Иногда называемые «ядерными батареями», РИТЭГи не являются реакторами деления, а плутоний не является типом, который используется в ядерном оружии. С момента запуска первой в 1961 году более двух десятков космических миссий США использовали РИТЭГи.

Для получения дополнительной информации о РИТЭГах посетите домашнюю страницу NASA Radioisotope Power System.

В космосе нет заправочных станций или розеток. Вот почему Кассини — и некоторые другие космические аппараты НАСА, исследующие Солнечную систему, — используют так называемую «радиоизотопную энергию».» .

No related posts.