什么是热电发电机:工作及其用途

1821年，一位名叫约翰·塞贝克的著名科学家重新提出了热梯度的概念。热梯度是在两种不同的导体之间发展出来的，它可以发电。关于热电效应，有一个概念称为温度梯度在导电物质产生热量和这一结果在载流子的扩散。这种热流在热物质和冷物质之间产生电压的区别。所以，这个场景已经发现了热电装置发电机今天，我们的文章是关于它的工作原理、优点、局限性和相关概念。

什么是热电发电机?

热电的这个名字是电和热两个词的组合。所以这个名字意味着热能对应热能，电能对应电能。2021欧洲杯足球竞猜官方平台和热电发电机是在将两个部分之间产生的温差转换为所述的装置2021欧洲杯足球竞猜官方平台电能量形式。这是基本的热电发电机的定义。

这些装置依赖于热电效应，这涉及到通过固体元件的热流和电流之间发生的界面。

建设

热电发电机是由两种基本结构造的固态热部件的装置，其是p型和n型。p型结具有增加的+ ve电荷浓度，n型结具有增加的带电元件的浓度。

p型元件在有更多正电荷载流子或空穴的条件下掺杂，从而提供正的塞贝克系数。以类似的方式，n型元件被掺杂以具有更多的负电荷载流子，从而提供了一个负型的反转系数。

随着两个结之间电连接的通过，每个带正电荷的载流子2021欧洲杯足球竞猜官方平台都移动到n结，同样带负电荷的载流子也移动到p结。在热电发生器建设在美国，最常用的元素是碲化铅。

它是由碲和铅构成的一种成分，其中钠或铋的含量都很低。除此之外，在这种装置结构中使用的其他元素是硫化铋、碲化锡、碲化铋、砷化铟、碲化锗，以及许多其他元素。用这些材料,热电发生器设计可以做到的。

热电发电机的工作原理

的热电发电机工作取决于反转效应。在这种效果中，当金属结保持在不同的温度水平时，在两种不同的金属之间形成的回路就会产生电动势。由于这种情况，这些也被称为Seeback power generator。的热电发电机框图显示为:

热电发电机通常包括一个保持在高温度的热源和一个散热器。这里，热沉的温度必须小于热源的温度。热源和散热器的温度值的变化允许流过负载部分的电流。

在这种能量转换中，不存在与其他类型能量转换不同的过渡能量转换。正因为如此，它被称为直接能量转换。由于这种反向效应产生的功率为单相直流型，用I表示²R_l其中RL为负载时电阻值。

可以以两种方式增加输出电压和功率值。一种是通过增加在热和冷边缘之间上升的温度变化，另一个是与热电发电机形成串联连接。

该TEG器件的电压为V =αδT，

其中“α”对应的是反转系数，“δ”是两个结之间的温度变化。这样，电流由

我= (V / R + R_l)

由此，电压方程是

V =αΔT / R + R_l

由此，负载部分的电流是

负载时的P =(αδT/R+R_l)²(右_l)

当R达到R时，额定功率增大_l,然后

Pmax =(αΔT)²/ (4 r)

当有热量供应到热边缘并从冷边缘排出热量时，将会有电流流动。而发展出来的电流是直流电，它可以通过逆变器。电压值可以通过变压器的实现来扩大。

这种能量转换也可以是可逆的，能量流动路径可以改变回来。当直流电源和负载都从边缘移除时，热就可以简单地从热电发电机中撤出。这是热电发电机理论后面的工作。

热电发电机效率方程

该设备的效率表示为在负载部分的电阻器上产生的功率与通过负载电阻器的热流的比例。这个比率表示为

效率= (RL时产生的功率)/(热流' Q ')

=（I.²R_l/ q

效率=(αΔT / R + R_l)²(右_l/ q

这就是如何计算热电发电机的效率。

热电发电机类型

根据TEG器件的尺寸、热源和散热器的种类、功率和应用目的，主要分为三种类型:

• 化石燃料发电
• 推动核能发电机
• 太阳能源发电机

化石燃料发电

这种类型的发电机被设计用来利用煤油，天然气，丁烷，木材，丙烷，和喷气燃料作为热源。对于商业应用，输出功率范围为10-100瓦。这些类型的热电发电机被用于偏远的地方，如导航辅助、信息收集、通信网络和阴极安全，从而避免电解破坏金属管道和海洋系统。

推动核能发电机

放射性同位素的分解成分可以为TEG装置提供升温热源。由于这些装置对核辐射敏感，而且热源元件可以长时间使用，因此这些核燃料热电发电机被应用于远程应用。

源太阳能发电机

在偏远地区和欠发达地区，使用太阳能热电发电机为最小尺寸的灌溉泵提供电力，但收效甚微。太阳能热电发电机是用来为轨道飞行器提供电力的。

热电发电机的优缺点

的热电发电机的优点是:

• 由于该设备使用的所有组件都是固态的，因此可靠性得到了提高
• 极端范围的燃料来源
• TEG设备提供的功率范围不小于mW，大于KW，这意味着它们具有巨大的可扩展性
• 这些是直接能量转换装置
• 默默的操作
• 最小尺寸
• 它们甚至可以在极端和零重力范围内发挥作用

的热电发电机的缺点是:

• 与其他类型的发电机相比，这些有点贵
• 它们的效率最低
• 最小的热性能
• 这些器件需要更多的输出电阻

热电发电机的应用程序

• 为了提高汽车的燃油性能，最常用的是TEG装置。这些发电机利用车辆运行时产生的热量
• 塞贝克发电被用来为航天器提供动力。
• 实施的热电发电机为诸如天气系统、中继网络等远程站点提供电力

因此，这是关于热电发电机的详细概念。总的来说，由于发电机具有巨大的突出，它们广泛用于许多领域的许多应用中。除了这些相关的概念外，这里清楚已知的其他概念是什么热电发电机的温差吗?