थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर की विशेषताएं

विश्व में ताप विद्युत संयंत्रों को ऊर्जा उत्पादन के सबसे सस्ते विकल्प के रूप में मान्यता प्राप्त है। लेकिन इस पद्धति का एक विकल्प है, जो पर्यावरण के अनुकूल है - थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (TEG)।

थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर एक उपकरण है जिसका कार्य थर्मल तत्वों की एक प्रणाली का उपयोग करके थर्मल ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करना है।

इस संदर्भ में "थर्मल" ऊर्जा की अवधारणा की बिल्कुल सही व्याख्या नहीं की गई है, क्योंकि ऊष्मा का अर्थ केवल इस ऊर्जा को परिवर्तित करने की एक विधि है।

टीईजी एक थर्मोइलेक्ट्रिक घटना है जिसे पहली बार 1920 के दशक में जर्मन भौतिक विज्ञानी थॉमस सीबेक ने चित्रित किया था। सीबेक के शोध के परिणाम की व्याख्या दो अलग-अलग सामग्रियों के सर्किट में विद्युत प्रतिरोध के रूप में की जाती है, लेकिन पूरी प्रक्रिया केवल तापमान के आधार पर आगे बढ़ती है।

थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के संचालन का सिद्धांत, या, जैसा कि इसे एक हीट पंप भी कहा जाता है, समानांतर या श्रृंखला में जुड़े थर्मल सेमीकंडक्टर तत्वों का उपयोग करके गर्मी ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने पर आधारित है।

शोध के क्रम में, एक जर्मन वैज्ञानिक द्वारा एक पूरी तरह से नया पेल्टियर प्रभाव बनाया गया था।, जो इंगित करता है कि सोल्डरिंग के दौरान पूरी तरह से अलग अर्धचालक सामग्री उनके पक्ष बिंदुओं के बीच तापमान अंतर का पता लगाना संभव बनाती है।

लेकिन आप कैसे समझते हैं कि यह प्रणाली कैसे काम करती है? सब कुछ काफी सरल है, ऐसी अवधारणा एक निश्चित एल्गोरिथ्म पर आधारित है: जब तत्वों में से एक को ठंडा किया जाता है और दूसरे को गर्म किया जाता है, तो हमें वर्तमान और वोल्टेज की ऊर्जा मिलती है। इस विशेष विधि को बाकियों से अलग करने वाली मुख्य विशेषता यह है कि यहां सभी प्रकार के ताप स्रोतों का उपयोग किया जा सकता है।, जिसमें हाल ही में बंद किया गया स्टोव, एक दीपक, एक आग, या यहां तक ​​कि केवल चाय के साथ एक कप भी शामिल है। खैर, शीतलन तत्व सबसे अधिक बार हवा या साधारण पानी होता है।

इन थर्मल जनरेटर की व्यवस्था कैसे की जाती है? इनमें विशेष थर्मल बैटरी होती हैं, जो कंडक्टर सामग्री से बनाई जाती हैं, और थर्मोपाइल जंक्शनों के विषम तापमान के हीट एक्सचेंजर्स।

विद्युत परिपथ आरेख इस प्रकार है: सेमीकंडक्टर थर्मोकपल, एन- और पी-टाइप आयताकार पैर, ठंडे और गर्म मिश्र धातु बंधुआ प्लेट, और उच्च भार।

थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल के सकारात्मक पहलुओं में, इसे बिल्कुल सभी स्थितियों में उपयोग करने की क्षमता नोट की जाती है।, अभियानों सहित, और परिवहन में आसानी के अलावा। इसके अलावा, उनके पास चलने वाले हिस्से नहीं होते हैं जो जल्दी से खराब हो जाते हैं।

और नुकसान में कम लागत, कम दक्षता (लगभग 2-3%), साथ ही एक अन्य स्रोत का महत्व शामिल है जो एक तर्कसंगत तापमान अंतर प्रदान करेगा।

इस बात पे ध्यान दिया जाना चाहिए कि वैज्ञानिक इस तरह से ऊर्जा प्राप्त करने में सभी त्रुटियों को सुधारने और समाप्त करने की संभावनाओं पर सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं. सबसे कुशल थर्मल बैटरी विकसित करने के लिए प्रयोग और शोध जारी हैं जो दक्षता मूल्य को बढ़ाने में मदद करेंगे।

हालांकि, इन विकल्पों की इष्टतमता को निर्धारित करना काफी मुश्किल है, क्योंकि ये पूरी तरह से व्यावहारिक संकेतकों पर आधारित हैं, जबकि सैद्धांतिक औचित्य नहीं है।

एक सिद्धांत है कि वर्तमान चरण में, भौतिक विज्ञानी मिश्र धातुओं को अधिक कुशल लोगों के साथ बदलने की तकनीकी रूप से नई विधि का उपयोग करेंगे, अलग से नैनो तकनीक की शुरूआत के साथ। इसके अलावा, गैर-पारंपरिक स्रोतों का उपयोग करना संभव है। इसलिए, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में एक प्रयोग किया गया, जहां थर्मल बैटरियों को एक संश्लेषित कृत्रिम अणु से बदल दिया गया, जो सोने के सूक्ष्म अर्धचालकों के लिए एक बाध्यकारी सामग्री के रूप में काम करता था। प्रयोगों के अनुसार, यह स्पष्ट हो गया कि केवल समय ही वर्तमान शोध की प्रभावशीलता दिखाएगा।

बिजली पैदा करने के तरीकों के आधार पर, गर्मी के स्रोत, साथ ही शामिल संरचनात्मक तत्वों के प्रकार के आधार पर, सभी थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर कई प्रकारों में आते हैं।

ईंधन। वे ईंधन के दहन से गर्मी प्राप्त करते हैं, जो कोयला, प्राकृतिक गैस और तेल है, साथ ही आतिशबाज़ी बनाने वाले समूहों (चेकर्स) को जलाने से प्राप्त गर्मी।

परमाणु थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर, जिसमें स्रोत एक परमाणु रिएक्टर (यूरेनियम -233, यूरेनियम -235, प्लूटोनियम -238, थोरियम) की गर्मी है, अक्सर यहां एक थर्मल पंप परिवर्तन का दूसरा और तीसरा चरण होता है।

सौर जनरेटर सौर संचारकों से गर्मी बनाते हैं जो हमें रोजमर्रा की जिंदगी (दर्पण, लेंस, गर्मी पाइप) में ज्ञात हैं।

उपयोगिता संयंत्र विभिन्न स्रोतों से ऊष्मा उत्पन्न करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अपशिष्ट ऊष्मा निकलती है (निकास और ग्रिप गैसें, आदि)।

रेडियो आइसोटोप समस्थानिकों के क्षय और विखंडन से गर्मी प्राप्त करते हैं, इस प्रक्रिया को विखंडन की अनियंत्रितता की विशेषता है, और परिणाम तत्वों का आधा जीवन है।

ढाल थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर बिना किसी बाहरी हस्तक्षेप के तापमान अंतर पर आधारित हैं: पर्यावरण और प्रयोग के स्थान (विशेष रूप से सुसज्जित उपकरण, औद्योगिक पाइपलाइन, आदि) के बीच प्रारंभिक प्रारंभिक धारा का उपयोग करके। दिए गए प्रकार के थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर का उपयोग जूल-लेन्ज़ कानून के अनुसार थर्मल ऊर्जा में रूपांतरण के लिए सीबेक प्रभाव से प्राप्त विद्युत ऊर्जा के उपयोग के साथ किया गया था।

उनकी कम दक्षता के कारण, थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जहां कोई अन्य ऊर्जा स्रोत विकल्प उपलब्ध नहीं हैं, और महत्वपूर्ण गर्मी की कमी के साथ प्रक्रियाओं के दौरान।

इस उपकरण को एक तामचीनी सतह, एक हीटर सहित बिजली के स्रोत की उपस्थिति की विशेषता है। ऐसे उपकरण की शक्ति कार सिगरेट लाइटर सॉकेट का उपयोग करके मोबाइल डिवाइस या अन्य उपकरणों को चार्ज करने के लिए पर्याप्त हो सकती है। मापदंडों के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि जनरेटर सामान्य परिस्थितियों के बिना काम करने में सक्षम है, अर्थात् गैस, हीटिंग सिस्टम और बिजली की उपस्थिति के बिना।

बायोलाइट ने लंबी पैदल यात्रा के लिए एक नया मॉडल पेश किया है - एक पोर्टेबल स्टोव जो न केवल भोजन को गर्म करेगा, बल्कि आपके मोबाइल डिवाइस को भी चार्ज करेगा। यह सब इस उपकरण में निर्मित थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के लिए संभव है।

उनमें, ऊर्जा का स्रोत गर्मी है, जो ट्रेस तत्वों के टूटने के परिणामस्वरूप बनता है। उन्हें ईंधन की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए अन्य जनरेटर पर उनकी श्रेष्ठता होती है। हालांकि, उनकी महत्वपूर्ण कमी यह है कि ऑपरेशन के दौरान सुरक्षा नियमों का पालन करना आवश्यक है, क्योंकि आयनित सामग्री से विकिरण होता है।

इस तथ्य के बावजूद कि ऐसे जनरेटर का प्रक्षेपण खतरनाक हो सकता है, जिसमें पर्यावरणीय स्थिति भी शामिल है, उनका उपयोग काफी सामान्य है। उदाहरण के लिए, इनका निस्तारण न केवल पृथ्वी पर, बल्कि अंतरिक्ष में भी संभव है। यह ज्ञात है कि रेडियो आइसोटोप जनरेटर का उपयोग नेविगेशन सिस्टम को चार्ज करने के लिए किया जाता है, अक्सर उन जगहों पर जहां कोई संचार प्रणाली नहीं होती है।

थर्मोबैटरी कन्वर्टर्स के रूप में कार्य करती हैं, और उनका डिज़ाइन सेल्सियस में कैलिब्रेटेड विद्युत माप उपकरणों से बना होता है। ऐसे उपकरणों में त्रुटि आमतौर पर 0.01 डिग्री के बराबर होती है। लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन उपकरणों को पूर्ण शून्य की न्यूनतम रेखा से लेकर 2000 डिग्री सेल्सियस तक की सीमा में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है।

वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के विकास के साथ-साथ भौतिकी में गहन शोध के संबंध में, कारों के निकास प्रणालियों से निकाले गए पदार्थों को संसाधित करने के लिए ऊष्मा ऊर्जा को पुनर्प्राप्त करने के लिए वाहनों में थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर का उपयोग लोकप्रियता प्राप्त कर रहा है।

निम्नलिखित वीडियो बायोलाइट ऊर्जा के लिए हर जगह बढ़ोतरी के लिए एक आधुनिक थर्मल बिजली जनरेटर का अवलोकन प्रदान करता है।