Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Городов Р.В - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

61
6.4. Физические основы процессов преобразования солнечной
энергии
6.4.1. Термоэлектрические преобразователи
В основе прямого преобразования тепловой энергии солнечного
излучения в электричество лежит эффект Зеебека, открытый в 1821 го-
ду. Если спаять концами два проводника разного химического состава и
поместить спаи в среды с разными температурами, то между ними воз-
никает термо-ЭДС:
12
()
Е
ТТ
α
=
−
,
где
1
Т – абсолютная температура горячего спая;
2
Т – абсолютная тем-
пература холодного спая;
α
– коэффициент пропорциональности.
В цепи проводников возникает ток
I
, причем горячий спай за се-
кунду поглощает теплоту из нагретого источника в количестве
11
QTI
α
=
, а холодный спай отдает теплоту низкотемпературному телу в
количестве
22
QTI
α
= . Разность подведенной и отведенной теплоты со-
ставляет секундную работу тока
L
, Вт:
12
()
L
TTI
α
− .
Отношение работы к подведенной теплоте есть термический КПД
процесса преобразования:
12 12
11 1
()
t
L
TTITT
QTIT
α
η
α
−
−
== =
.
Таким образом, КПД идеального термоэлектрического преобразо-
вателя совпадает с термическим КПД цикла Карно и полностью опреде-
ляется абсолютными температурами холодного и горячего спаев. В ре-
альных преобразователях имеют место потери из-за электрического со-
противления проводников, их теплопроводности и термического сопро-
тивления теплообмену спаев с окружающими средами. Поэтому дейст-
вительный
КПД установки равен:
12
1
оэ
TT
T
ηη
−
= ,
где
1
оэ
η
< – относительный электрический КПД преобразователя.
При использовании металлических термоэлектродов КПД термо-
электрических преобразователей очень мал – не превышает сотых долей

Страницы