Термоэлектрический генератор энергии: Термогенератор своими руками

Содержание

Термоэлектрические модули, элементы Пельтье

 

ГТЭГ является автономным источником электоэнергии, работающим на природном газе, пропане или пропано-бутановой смеси. Он применяется для комплектации автономных источников электроэнергии мощностью от 150 до 5000 Вт.

ГТЭГ используется для питания катодной защиты газопроводов от коррозии, питания изолированных от стационарного электроснабжения узлов учета, питания средств радиорелейной связи, средств автоматики и телемеханики, входит в состав автономного источника питания.

Увеличение эффективности термоэлектрического преобразования позволило достичь выходной мощности с обного генератора 500 Вт при использовании с жидкостной системой охлаждения в ГТЭГ-500. На сегодняшний день производится четыре версии генератора: ГТЭГ-500, ГТЭГ-300, ГТЭГ-220 и ГТЭГ-150, мощностью 500 Вт, 300 Вт, 220 Вт и 150 Вт соответственно. 

Термоэлектрические генераторы ГТЭГ соответствуют следующим техрегламентам Таможенного союза: ТР ТС 020/2011 Электромагнитная совместимость технических средств, а так же ТР ТС 004/2011 О безопасности низковольтного оборудования.

Для Вашего удобства мы собрали все генераторы серии ГТЭГ в одном месте. Предлагаем вам скачать «Альбом типовых проектных решений автономного электропитания на основе термоэлектрических генераторов на газовом топливе серии ГТЭГ» по этой ссылке: скачать альбом. 

 

Технические параметры ГТЭГ






Модель генератора ГТЭГ-1000 ГТЭГ-500 ГТЭГ-450 ГТЭГ-300 ГТЭГ-200 ГТЭГ-150
Электрическая мощность при напряжении (28 ± 1 В), Вт  1000 500 450 300 200 150
Срок службы, лет не менее 10 10 25 25 25 10
Габаритные размеры, мм Глубина 750, ширина 550, высота 2100 Глубина 750, ширина 550, высота 2100 Диаметр 620, 
Высота 1860
Глубина 760, ширина 620, высота 1810

Глубина 765,
ширина 610,
высота 3250

Диаметр 600, 
Высота 1030
Масса, кг 230 230 320 320 136 155

Термоэлектрический генератор: принцип работы

Термоэлектрический генератор (термогенератор ТЭГ) — это электрическое устройство, использующее эффекты Зеебека, Томсона и Пельтье для выработки электроэнергии за счет термо-ЭДС. Эффект термо-ЭДС был открыт немецким ученым Томасом Иоганном Зеебеком (эффект Зеебека) в 1821 г. В 1851 году Уильям Томсон (позже лорд Кельвин) продолжил термодинамические исследования и доказал, что источником электродвижущей силы (ЭДС) является температурный перепад.

В 1834 году французский изобретатель и часовщик Жан Чарльз Пельтье открыл второй термоэлектрический эффект, установил, что разность температур происходит на стыке двух различных типов материалов под воздействием электрического тока (эффект Пельтье). В частности, он предсказал, что ЭДС возникает внутри одного проводника, когда присутствует температурный перепад.

В 1950 году русский академик и исследователь Абрам Иоффе открыл термоэлектрические свойства полупроводников. Термоэлектрический генератор энергии стали использовать в системах автономного электроснабжения в недоступных районах. Изучение космического пространства, выход человека в космос дали мощный толчок для бурного развития термоэлектрических преобразователей.

Радиоизотопный источник энергии был впервые установлен на космических кораблях и орбитальных станциях. Их начинают использовать в крупной нефтегазовой отрасли для антикоррозионной защиты газопроводов, в исследовательских работах на Дальнем Севере, в сфере медицины в качестве электрокардиостимуляторов, в жилищном хозяйстве как автономные источники электроснабжения.

Термоэлектрический эффект и перенос тепла в электронных системах

Термоэлектрические генераторы, принцип работы которых основан на комплексном использовании эффекта трех ученых (Зеебека, Томсона, Пельтье), получили свое развитие почти через 150 лет после открытий, намного опередивших свое время.

Термоэлектрический эффект заключается в следующем явлении. Для охлаждения или генерации электричества используется «модуль» состоящий из электрически связанных пар. Каждая пара состоит из полупроводникового материала р (S> 0) и n (S

Термоэлектрические генераторы принцип работы

Если выбранные материалы обладают хорошими термоэлектрическими свойствами, этот тепловой поток, создаваемый движением носителей заряда, будет больше теплопроводности. Поэтому система передаст тепло от холодного источника к горячему и будет действовать как холодильник. В случае генерации электричества тепловой поток вызывает смещение носителей заряда и появление электрического тока. Чем больше разность температуры, тем больше электричества можно получить.

Эффективность ТЭГ

Оценивается коэффициентом полезного действия. Мощность термоэлектрогенератора зависит от двух критических факторов:

  1. Объема теплового потока, который может успешно перемещаться через модуль (тепловой поток).
  2. Дельты температур (DT) – разница температур между горячей и холодной стороной генератора. Чем больше дельта, тем эффективнее он работает, поэтому конструктивно должны быть обеспечены условия, как для максимальной подачи холода, так и максимального отвода тепла от стен генератора.

Термин «эффективность термоэлектрических генераторов» аналогичен термину, применяемому в отношении всех других типов тепловых двигателей. Пока он очень низкий и составляет не более 17 % эффективности Карно. КПД генератора ТЭГ ограничен эффективностью Карно и на практике достигает лишь несколько процентов (2-6 %) даже при высоких температурах. Это происходит из-за низкой теплопроводности в полупроводниковых материалах, что не способствует эффективной выработке электроэнергии. Таким образом, нужны материалы с низкой теплопроводностью, но в то же время с максимально высокой электропроводностью.

Полупроводники лучше справляются с этой задачей, чем металлы, но пока еще очень далеки от тех показателей, которые вывели бы термоэлектрический генератор на уровень промышленного производства (хотя бы с 15 % использованием высокотемпературного тепла). Дальнейшее повышение эффективности ТЭГ зависит от свойств термоэлектрических материалов (термоэлектрики), поиском которых сегодня занят весь научный потенциал планеты.

Разработки новых термоэлектриков относительно сложные и затратные, однако в случае успеха они вызовут технологическую революцию в системах генерации.

Термоэлектрические материалы

Термоэлектрики состоят из специальных сплавов или полупроводниковых соединений. В последнее время для термоэлектрических свойств применяются электропроводящие полимеры.

Требования к термоэлектрикам:

  • высокая эффективность, которая обусловлена низкой теплопроводностью и высокой электропроводностью, высоким коэффициентом Зеебека;
  • устойчивость к высоким температурам и термомеханическим воздействиям;
  • доступность и безопасность окружающей среды;
  • устойчивость к вибрациям и резким перепадам температур;
  • долгосрочная стабильность и дешевизна;
  • автоматизация процесса изготовления.

В настоящее время продолжаются опыты по подбору оптимальных термопар, что позволит увеличить КПД ТЭГ. Термоэлектрический полупроводниковый материал представляет собой сплав теллурида и висмута. Он был специальным образом изготовлен, чтобы обеспечить отдельные блоки или элементы с различными характеристиками «N» и «P».

Термоэлектрические материалы чаще всего изготавливаются п

Термоэлектрический генератор — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Термоэлектри́ческий генера́тор (ТЭГ), устройство на основе полупроводниковых термоэлементов, соединенных между собой последовательно или параллельно, непосредственно превращающее тепловую энергию в электрическую.

В термоэлектрическом генераторе для получения электричества используется эффект Зеебека, который заключается в появлении электродвижущей силы в замкнутой цепи из двух разнородных материалов, если места контактов поддерживаются при разных температурах. Возникновение эффекта связано с тем, что энергии свободных электронов или дырок в полупроводниковом материале зависят от температуры. В местах контактов различных материалов заряды переходят от проводника, где они имели более высокую энергию, в проводник с меньшей энергией зарядов. Если один контакт нагрет больше, чем другой, то разность энергий зарядов между двумя веществами больше на горячем контакте, чем на холодном, в результате чего в замкнутой цепи возникает ток.В состав термоэлектрических генераторов входят термобатареи, набранные из полупроводниковых термоэлементов, соединенных последовательно или параллельно и теплообменники горячих и холодных спаев термобатарей. Принципиальная схема электрической цепи полупроводникового термоэлектрического генератора включает в себя полупроводниковый термоэлемент, состоящий из ветвей (вырезанных из кристаллов небольших прямоугольных элементов) p- и n-типа проводимости, то есть обладающими разными знаками коэффициента термоэлектродвижущей силы, коммутационные пластины горячего и холодного спаев и активную нагрузку. В момент замыкания термоэлемента на внешнюю нагрузку в цепи течет постоянный ток, обусловленный эффектом Зеебека .Этот же ток вызовет выделение и поглощение тепла Пельтье (см. Пельтье эффект) на спаях p— и n- ветвей термоэлемента с металлическими пластинами. При этом движение носителей будет происходить от горячих спаев к холодным, что соответствует поглощению на горячих спаях теплоты Пельтье.Полупроводниковые материалы, использующиеся в таких генераторах, должны иметь как можно больший коэффициент термоЭДС, хорошую электропроводность и, для того, чтобы получить значительный перепад температуры между холодными и горячими спаями кристаллов, малую теплопроводность. Этим требованиям лучше всего удовлетворяют сильно легированные полупроводниковые материалы. Наибольшее распространение для изготовления термоэлементов получили твердые растворы на основе халькогенидов элементов V группы. Так как для работы в термоэлектрическом генераторе не требуется высокая чистота применяемых материалов, то генераторы получаются относительно дешевыми и успешно работают в условиях проникающей радиации. Для разогрева может быть использовано побочное тепло (солнечный свет, стенка разогревающейся при работе установки) и тепло от специального генератора (газовая или керосиновая горелка, атомный реактор).

Термоэлектрические генераторы применяются для энергоснабжения удаленных и труднодоступных потребителей электроэнергии (автоматических маяков, навигационных буев, метеорологических станций, активных ретрансляторов, космических аппаратов, станций антикоррозионной защиты газо- и нефтепроводов).

Термоэлектрические генераторы обладают рядом преимуществ перед традиционными электромашинными преобразователями энергии, например турбогенераторами, отсутствием движущихся частей, бесшумностью работы, компактностью, легкостью регулировки, малой инерционностью. Недостатком термоэлектрических генераторов является низкий кпд (до10%). Несмотря на это термоэлектрические генераторы нашли широкое применение для питания переносных устройств электроники, что объясняется простотой их эксплуатации, высокой надежностью, небольшой стоимостью.

Методы расчета производительности термоэлектрического генератора

4.1. Модель ячейки ТЭГ

Рис. 7.

Геометрия ячейки ТЭГ в ANSYS и ее сетка.

При программном моделировании характеристики ТЭГ могут быть достигнуты как в тепловом, так и в электрическом аспектах. Но это непросто познать и понять влияние термоэлектрических эффектов по сравнению с вышеуказанной физической моделью. В этой части модель ячейки ТЭГ настраивается ANSYS, а методы геометрии и построения сетки показаны на рисунке 7.Толщина и площадь поперечного сечения термоэлементов составляют 1,6 мм и 1,4 мм × 1,4 мм соответственно. Остальные геометрические параметры показаны на рисунке 7. Термоэлектрический модуль состоит в основном из p-n термоэлементов, токопроводящих медных лент и керамических подложек для теплопроводности и электрической изоляции. В ANSYS термоэлементы и медная перемычка соединены элементом SOLID226. Этот тип элемента содержит 20 узлов с напряжением и температурой в качестве степеней свободы. Он может моделировать трехмерное поле термоэлектрической связи.Элемент SOLID90 используется для создания сетки керамической подложки. Он имеет 20 узлов с температурой в качестве степени свободы. Сопротивление нагрузки моделируется элементом CIRCU124.

Контактные свойства соединения ножки и ремня реализуются с помощью пар элементов CONTACT174 / TARGET170. Подробные формулировки конечных элементов в ANSYS представлены в [4], а диапазон контактной теплопроводности и удельного электрического сопротивления поясняется в [11].

4.2. Коды APDL для моделирования ТЭГ

ANSYS Parametric Design Language (APDL) широко используется для программного моделирования.Следующие ниже коды APDL учитывают температурные изменения свойств материалов, тепловой контакт и тепловое излучение (хотя его влияние очень слабое). В соответствии с практическими требованиями читатели могут использовать код более кратко, не обращая внимания на некоторые физические эффекты. Единицей измерения длины является метр, а единицей измерения температуры — Цельсия.

! определение размеров ячейки ТЭГ

ln = 1.6e-3! Толщина термоэлемента n-типа

lp = 1.6e-3! Толщина термоэлемента p-типа

wn = 1.4e-3! Ширина термоэлемента типа p

wp = 1.4e-3! Ширина термоэлемента p-типа

d = 1.0e-3! Расстояние между термоэлементами

hs = 0,2e-3! толщина медной ленты

hc = 1e-3! Толщина подложки

! определение нескольких физических параметров

rsvx = 1.8e-8! Удельное электрическое сопротивление меди

kx = 200! теплопроводность меди

kxs = 24! теплопроводность подложки

T1 = 250! температура теплогенератора

T0 = 30! температура радиатора

Toffst = 273! смещение температуры

! определение выходных параметров ТЭГ и нагрузки

* dim, P0, array, 1! определение P0 как выходную мощность

* dim, R0, array, 1! определение R0 как нагрузки

* dim, Qh, array, 1! определяя Qh как тепловой поток в ячейку ТЭГ

* dim, I, array, 1! определяя I как текущий

* dim, enta, array, 1! определение enta как энергоэффективности

* vfill, R0 (1), ramp, 0.025! установка нагрузки (Ом)

! предварительная обработка перед расчетом, определение типа элемента, построение структуры и создание сетки

/ PREP7

toffst, Toffst! смещение заданной температуры

et, 1,226,110! 20-узловой термоэлектрический кирпичный элемент

et, 2, shell57! Элемент shell57 для моделирования излучения

et, 3, conta174! Элемент conta174 для имитации контакта

et, 4, targe170! Элемент target170 для имитации контакта

keyopt, 3,1,4! принимая температуру и напряжение как степень свободы

keyopt, 3,9,0

keyopt, 3,10,1

keyopt, 4,2,0

keyopt, 4, 3,0

! Температурные данные

mptemp, 1,25,50,75,100,125,150

mptemp, 7,175,200,225,250,275,300

mptemp, 13,325,350

! Коэффициент Зеебека материала n-типа (V · K − 1)

mpdata, sbkx, 1,1, -160e-6, -168e-6, -174e-6, -180e-6, -184e- 6, -187e-6

mpdata, sbkx, 1,7, -189e-6, -190e-6, -189e-6, -186.5e-6, -183e-6, -177e-6

mpdata, sbkx, 1,13, -169e-6, -160e-6

! удельное электрическое сопротивление материала n-типа (Ом * м)

mpdata, rsvx, 1,1,1.03e-5,1.06e-5,1.1e-5,1.15e-5,1.2e-5, 1.28e-5

mpdata, rsvx, 1,7,1.37e-5,1.49e-5,1.59e-5,1.67e-5,1.74e-5,1.78e-5

mpdata , rsvx, 1,13,1.8e-5,1.78e-5

! теплопроводность материала n-типа (м * К − 1)

mpdata, kxx, 1,1,1.183,1.22,1.245,1.265,1.265,1.25

mpdata, kxx, 1,7,1.22,1.19,1.16,1.14,1.115,1.09

mpdata, kxx, 1,13,1.06,1.03

! Коэффициент Зеебека материала p-типа (V · K − 1)

mpdata, sbkx, 2,1,200e-6,202e-6,208e-6,214e-6,220e-6,223e-6

mpdata, sbkx, 2,7,218e-6,200e-6,180e-6,156e-6,140e-6,120e-6

mpdata, sbkx, 2,13,101e-6,90e-6

! Удельное электрическое сопротивление материала p-типа (Ом * м)

mpdata, rsvx, 2,1,1.0e-5,1.08e-5,1.18e-5,1.35e-5,1.51e-5,1.7e-5

mpdata, rsvx, 2,7,1.85e-5,1.98e-5, 2.07e-5,2.143e-5,2.15e-5,2.1e-5

mpdata, rsvx, 2,13,2.05e-5,2.0e-5

! теплопроводность материала p-типа (м * K − 1)

mpdata, kxx, 2,1,1.08,1.135,1.2,1.25,1.257,1.22

mpdata, kxx, 2,7, 1.116,1.135,1.13,1.09,1.12,1.25

mpdata, kxx, 2,13,1.5,2.025

! свойство материала для медной ленты

mp, rsvx, 3, rsvx

mp, kxx, 3, kx

! свойство материала для подложки

mp, kxx, 4, kxs

! радиационное свойство для материалов p-n

mp, emis, 5

! коэффициент контактного трения

mp, mu, 6,0

! построить структуру ячейки ТЭГ

block, d / 2, wn + d / 2, -ln, 0,, ​​t

block, — (wp + d / 2), — d / 2, -lp , 0« t

блок, d / 2, wn + d / 2« hs« t

блок, — (wp + d / 2), — d / 2« hs« t

блок, -d / 2, d / 2,, hs ,, t

блок, — (wp + d / 2), — d / 2, -lp, — (lp + hs) ,, t

блок, d / 2, wn + d / 2, -ln, — (ln + hs) ,, t

блок, — (wp + d / 2), wn + d / 2, hs, hs + hc ,, t

блок, — (wp + d / 2), wn + d / 2, — (lp + hs), — (lp + hs + hc) ,, t

! приклейте медную ленту и подложку

vsel, s, loc, y, 0, hs

vsel, a, loc, y, hs, hc + hs

vglue, все

allsel

vsel, s, loc, y, -lp-hs, -lp

vsel, a, loc, y, -lp-hs-hc, -lp-hs

vglue, все

allsel

! сетка структуры ячейки ТЭГ

numcmp, все

mshape, 0,3d

mshkey, 1

type, 1

mat, 3

lsel, s, loc, x, -d / 2, d / 2

lsel, r, loc, y, 0

lsel, r, loc, z, t

lesize, all, d / 3

vsel, s, loc, x, -d / 2, d / 2

vsel, r, loc, y, 0, hs

vsweep, все

allsel

esize, ww / 3

type, 1

mat, 3

vsel, s, loc, y, 0, hs

vsel, u, loc, x, -d / 2 , d / 2

vsweep, все

vsel, s, loc, y, -lp-hs, -lp

vsweep, все

тип, 1

мат, 1

vsel, s, loc, x, d / 2, d / 2 + wn 9001 8

vsel, r, loc, y, -ln, 0

vmesh, all

mat, 2

vsel, s, loc, x, — (wp + d / 2) , -d / 2

vsel, r, loc, y, -lp, 0

vmesh, all

type, 1

mat, 4

vsel, s, loc, y, hs, hs + hc

vsel, a, loc, y, -lp-hs-hc, -lp-hs

vsweep, все

allsel

! определение параметров контакта

r, 5! выбор теплопроводности и удельного сопротивления контакта

RMORE,

rmore ,, 7e5! установка теплопроводности контакта

rmore, 0.67e8,0.5! установка удельного теплового сопротивления контакта

! определяющий контактный слой между p-образным ответвлением и верхней медной лентой

vsel, s, loc, y, 0, hs

asel, s, ext

asel, r, loc, y, 0

nsla, s, 1

nsel, r, loc, x, — (wp + d / 2), — d / 2

тип, 3

mat, 6

real, 5

esurf

allsel

! определение целевого слоя между p-образной опорой и верхней медной лентой

vsel, s, mat« 2

asel, s, ext

asel, r, loc, y, 0

nsla, s, 1

тип, 4

mat, 6

esurf

allsel

! определяющий контактный слой между n-ответвлением и верхней медной лентой

vsel, s, loc, y, 0, hs

asel, s, ext

asel, r, loc, y, 0

nsla, s, 1

nsel, r, loc, x, d / 2, d / 2 + wn

type, 3

mat, 6

real, 5

esurf

allsel

! определение целевого слоя между n-ветвью и верхней медной лентой

vsel, s, mat ,, 1

asel, s, ext

assel, r, loc, y, 0

nsla, s, 1

тип, 4

mat, 6

esurf

allsel

! определяющий контактный слой между p-ответвлением и нижней медной лентой

vsel, s, loc, y, -hs-lp, -lp

vsel, r, loc, x, -wp-d / 2, -d / 2

asel, s, ext

asel, r, loc, y, -lp

nsla, s, 1

тип, 3

мат, 6

реальные, 5

esurf

allsel

! определение целевого слоя между p-образной опорой и нижней медной лентой

vsel, s, mat ,, 2

asel, s, ext

asel, r, loc, y, -lp

nsla, s, 1

type, 4

mat, 6

esurf

allsel

! определяющий контактный слой между n-ответвлением и нижней медной лентой

vsel, s, loc, y, -hs-ln, -ln

vsel, r, loc, x, d / 2, d / 2 + wn

asel, s, ext

asel, r, loc, y, -ln

nsla, s, 1

тип, 3

мат, 6

реал, 5

esurf

allsel

! определение целевого слоя между n-ответвлением и нижней медной лентой

vsel, s, mat ,, 1

asel, s, ext

asel, r, loc, y, -ln

nsla, s, 1

type, 4

mat, 6

esurf

allsel

! определение элемента оболочки для моделирования излучения, вывод матрицы излучения

! определяющий элемент оболочки для медной ленты

тип, 2

aatt, 3« 2

asel, s, loc, x, — (wp + d / 2), wn + d / 2

asel, r, loc, y, 0, hs

asel, u, loc, y, 0

asel, u, loc, y, hs

amesh, все

allsel

asel, s, loc, x, -d / 2, d / 2

asel, r, loc, y, 0

amesh, all

allsel

aatt, 3« 2

asel, s, loc, x, — (wp + d / 2), wn + d / 2

asel, r, loc, y, -lp-hs , -lp

asel, u, loc, y, -lp

asel, u, loc, y, -lp-hs

amesh, все

allsel

aatt , 4« 2

asel, s, loc, x, -d / 2, d / 2

asel, r, loc, y, -lp-hs

9001 7 амеш, все

! определение оболочки для термоэлементов pn

allsel

aatt, 5« 2

asel, s, loc, x, — (wp + d / 2), wn + d / 2

asel, r, loc, y, -lp, 0

asel, u, loc, y, -lp

asel, u, loc, y, 0

amesh, все

! определение космического узла для моделирования излучения

n, 10000,0,0,3e-3

fini

! методом радиационной матрицы

/ aux12

emis, 3,1! установка коэффициента излучения

emis, 4,1

emis, 5,1

allsel

geom, 0

stef, 5.68e-8! установка постоянной Стефана-Больцмана

vtype, скрыто

пробел, 10000

write, teg, sub! вывод радиационного суперэлемента

fini

/ Prep7

! удаление элементов оболочки и соответствующей сетки

allsel

asel, s, type ,, 2

aclear, al

etdele, 2

allsel

et, 5, матрица 50,1! определяющий элемент матрицы излучения

! определение граничных условий и нагрузки

nsel, s, loc, y, hs + hc! Горячая сторона ячейки ТЭГ

cp, 1, temp, all! связь температурной степени свободы

nh = ndnext (0)! получение главного узла

d, nh, temp, Th! установка температурного ограничения на горячую сторону

nsel, all

nsel, s, loc, y, — (ln + hs + hc)! выбор холодной стороны ТЭГ-ячейки

d, all, temp, Tc! установка ограничения температуры для холодной стороны

nsel, s, loc, y, — (ln + hs), — ln

nsel, r, loc, x, d / 2 + wn

cp, 3, вольт, все! электрическая муфта

nn = ndnext (0)! получение главного узла

d, nn, volt, 0! установка узла заземления

nsel, all

nsel, s, loc, y, — (lp + hs), — lp

nsel, r, loc, x, — (wp + d / 2)

cp, 4, вольт, все! ! электрическая муфта

np = ndnext (0)! получение главного узла

nsel, все

type, 5

allsel

d, 10000, temp, 300! установка температуры космического узла

se, teg, sub! чтение суперэлемента излучения

et, 6, CIRCU124,0! установка элемента резистора нагрузки

fini

/ Prep7

! установка значения нагрузки и свойства

r, 1, R0 (1)

type, 6

real, 1

numcmp, all

e, np, nn

esel, s, type ,, 6

circuit_num = elnext (0)! Получение номера элемента схемы

allsel

fini

! запуск расчета

/ СОЛУ

антитип, статика! тип раствора

цвтол, тепло, 1,1.е-3! установка сходимости для теплового состояния

cnvtol, amps, 1,1.e-3! установка значения сходимости для текущего

neqit, 50! шаг итерации вычисления

решить! начало решения

fini

* get, P0 (1), elem, circuit_num, nmisc, 1! получение выходной мощности ячейки ТЭГ

* get, Qh (1), node, nh, rf, heat! получение теплового потока в ячейку ТЭГ

* get, I (1), elem, circuit_num, smisc, 2! получение текущего

* voper, enta, P0, div, Qh! расчет энергоэффективности ячейки ТЭГ

Термоэлектрические генераторы энергии производства Ecogen

РЕКОМЕНДАЦИИ При выборе термоэлектрического устройства мы убедительно просим вас внимательно прочитать руководство к продукту и рекомендации по его использованию.Это необходимое требование для длительного и эффективного использования нашей продукции.

Заказ товаров на складе

ВНИМАНИЕ Все зарубежные заказы требуют таможенного оформления, что влечет дополнительные расходы. Точный размер этих затрат можно будет узнать только после доставки продукции. За дополнительной информацией обращайтесь в региональное отделение UPS.

КАК ЗАКАЗАТЬ Вы можете заказать имеющиеся товары на сайте.Выберите нужный товар, добавив его в корзину, заполните форму своими личными данными и отправьте. В ближайшее время мы пришлем на вашу электронную почту счет на оплату.

ОПЛАТА 100% предоплата является необходимым условием доставки нашей продукции. Вы должны произвести оплату в соответствии с условиями, указанными в счете. Необходимые продукты будут зарезервированы на 5 дней, пока мы будем ждать вашего платежа.

УСЛОВИЯ Ваш заказ будет готов к отправке в течение не более 10 рабочих дней после поступления оплаты на наш счет.Расчетный срок доставки отгрузочного терминала UPS в ваш регион — 4-6 дней.

ДОСТАВКА Стоимость доставки определяется на этапе оформления заказа в корзине Стоимость доставки рассчитывается согласно тарифам UPS для доставки по региону. Все налоги и сборы включены в стоимость доставки, за исключением ориентировочных затрат на таможенное оформление при получении в вашем регионе.

ГАРАНТИЯ Гарантийный срок составляет 12 месяцев с начала эксплуатации, но не более 18 месяцев с даты отгрузки.Средний срок службы термоэлектрических модулей составляет не менее 10 лет в зависимости от условий монтажа и эксплуатации. Гарантия не распространяется на продукцию, вышедшую из строя из-за нарушения условий хранения, транспортировки, распаковки, сборки и эксплуатации.

Заказать товар, которого нет в наличии

ВНИМАНИЕ Все зарубежные заказы требуют таможенного оформления, что влечет дополнительные расходы. Точный размер этих затрат можно будет узнать только после доставки продукции.За дополнительной информацией обращайтесь в региональное отделение UPS.

КАК ЗАКАЗАТЬ Вы можете заказать любой товар, представленный на сайте, заполнив форму обратной связи, отправив нам электронное письмо или по телефону +78123398997.

ОПЛАТА 100% предоплата является необходимым условием доставки нашей продукции. Вы должны произвести оплату в соответствии с условиями, указанными в счете. Для постоянных клиентов возможна доставка с отсрочкой платежа.

УСЛОВИЯ Срок поставки от 6 до 12 недель в зависимости от количества (минимальный заказ 100 штук) и дополнительных опций необходимого товара.Если необходимые товары в настоящее время есть на складе, ваш заказ будет готов к отправке в течение не более 10 рабочих дней после того, как мы получим ваш платеж на наш счет.

ДОСТАВКА Стоимость доставки определяется на этапе оформления заказа в корзине Стоимость доставки рассчитывается согласно тарифам UPS для доставки по региону. Все налоги и сборы включены в стоимость доставки, за исключением ориентировочных затрат на таможенное оформление при получении в вашем регионе.

ГАРАНТИЯ Гарантийный срок составляет 12 месяцев с начала эксплуатации, но не более 18 месяцев с даты отгрузки. Средний срок службы термоэлектрических модулей составляет не менее 10 лет в зависимости от условий монтажа и эксплуатации. Гарантия не распространяется на продукцию, вышедшую из строя из-за нарушения условий хранения, транспортировки, распаковки, сборки и эксплуатации.

Миниатюрные термоэлектрические генераторы | RMT Ltd

Версия для печати

Миниатюрные термоэлектрические генераторы

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) используются в различных приложениях.Их коммерческое использование началось еще раньше, чем термоэлектрическое охлаждение. ТЭГ нашли свое применение уже в середине 20 века.

Преобразование энергии (прямое тепло в электричество) основано на фундаментальном физическом явлении — эффекте Зеебека. Термоэлектрическое устройство генерирует напряжение при разнице температур между его сторонами. И наоборот, когда к нему прикладывается напряжение, создается разница температур. Таким образом, термоэлектрический генератор представляет собой уникальное полупроводниковое устройство прямого преобразования разности температур в электрическое напряжение.

Существуют две ключевые области применения: высокая разница температур, созданная искусственно (нагрев печи, открытый огонь, автомобильные двигатели и т. Д.), И низкая разница температур, которая присутствует естественным образом (тепло человеческого тела, дневные и ночные изменения температуры земли и воздуха, естественные источники тепла. ). RMT Ltd специализируется на миниатюрных термоэлектрических генераторах для приложений с низкой разницей температур и сбора экологически чистой энергии. Технологии РМТ, применяемые в миниатюрных термоэлектрических охладителях, идеально подходят для миниатюрных термоэлектрических генераторов из-за размещения гранул высокой плотности внутри термоэлектрического устройства.Чем больше гранул внутри, тем выше выходное напряжение генератора.

Он-лайн Ассистент выбора ТЭГ

В стандартном производственном ассортименте более 500 миниатюрных термоэлектрических генераторов. ТЭГ делятся на несколько серий в зависимости от размеров, технологии сборки, плотности окатышей и производительности. Пожалуйста, выберите серию, чтобы получить список стандартных решений ТЭГ с подробными техническими данными.

Термоэлектрический генератор энергии | Статья о термоэлектрическом генераторе энергии от The Free Dictionary

— устройство для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую с использованием эффекта Зеебека.

Компонентами термоэлектрического генератора энергии являются термобатареи, которые состоят из последовательно или параллельно соединенных полупроводниковых термопреобразователей и теплообменников для горячих и холодных спаев термопреобразователей. Различают термоэлектрические генераторы, работающие при низких, средних и высоких температурах, в диапазонах температур 20–300 °, 300–600 ° и 600–1000 ° C соответственно. Термопреобразователи низко- и среднетемпературных генераторов изготовлены из твердых растворов халькогенов элементов V и VI групп соответственно периодической системы Менделеева, а высокотемпературные генераторы — из твердых растворов Si-Ge.Термоэлектрические генераторы могут быть космического, морского или наземного типов, в зависимости от области их использования, и они могут использовать изотопы, солнечную энергию или природный газ в качестве источника тепла. КПД лучших термоэлектрических генераторов составляет ~ 15 процентов, а выходная мощность достигает нескольких сотен киловатт.

Термоэлектрические генераторы энергии имеют ряд преимуществ по сравнению с такими электромеханическими преобразователями энергии, как турбогенераторы, например, отсутствие движущихся частей, высокая надежность и простота обслуживания.Генераторы этого типа используются для питания удаленных и недоступных электрических устройств, таких как автоматические маяки, навигационные буи, метеостанции, активные релейные станции, космические аппараты и станции катодной защиты трубопроводов природного газа и нефти.

К недостаткам современных термоэлектрических генераторов можно отнести низкий КПД и относительно высокую стоимость.

ССЫЛКИ

См. Ссылки под

N. V. K OLOMOETS и N.С.Л. ИДОРЕНКО

Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание (1970-1979). © 2010 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

Термоэлектрики на Северо-Западе

Обзоры термоэлектрических материалов и устройств

Г. Джеффри Снайдер и Эрик С. Тоберер «Сложные термоэлектрические материалы» Nature Materials 7, 105-114 (2008). Переиздано в «Нанонаука и технологии».
Сборник обзоров из журналов о природе »Nature Publishing Group (2010)

с.Канг и Г.Дж. Снайдер «Метод анализа транспортных свойств термоэлектрических материалов: коэффициент качества материала и модель эффективной массы» Глава VI в

А. Зевалкинк, С. Д. Канг, Г. Дж. Снайдер, Э. С. Тоберер и др. «Практическое руководство по термоэлектрике: основы, синтез и характеристика» Applied Physics Reviews 5 , 021303 (2018)

Юань Ю, Чунцзян Чжоу, Сиюань Чжан, Мин Чжу, Маттиас Вуттиг, Кристина Шеу, Дирк Раабе, Дж. Джеффри Снайдер, Батист Голт, Оана Кожокару-Миредин «Выявление нанохимии дефектов решетки в термоэлектрических материалах с помощью томографии с атомным датчиком» Материалы Сегодня 32, 260 (2020)

Тиецзюнь Чжу, Иньту Лю, Чэнгуан Фу, Дж.П. Хереманс, Г.Дж. Снайдер, Синьбин Чжао «Компромисс и синергия в высокоэффективных термоэлектрических материалах» Advanced Materials 29, 1605884 (2017)

Вольфганг Г. Зайер, Алекс Зевалкинк, Закари М. Гиббс, Жоффрой Отье, Меркури Г. Канатзидис и Дж. Джеффри Снайдер «Мыслить как химик: интуиция в термоэлектрических материалах» Angewandte Chemistry, 55, 6826 (2016)

Каспер Боруп, Дж. Де Бур, Х. Ван, Ф.Дримиотис, Ф. Гаскойн, Сюнь Ши, Лидонг Чен, М. Федоров, Э. Мюллер, Б. Б. Иверсен, Г. Дж. Снайдер «Измерение термоэлектрических транспортных свойств материалов» Энергетика и экология 8, 423 (2015)

Николас А. Хайнц, Теруюки Икеда, Янжонг Пей и Дж. Джеффри Снайдер «Применение количественного контроля микроструктуры в современных функциональных композитах» Advanced Functional Materials 24, 2135 (2014)

Яньчжун Пей, Хэн Ван и Г.Джеффри Снайдер «Ленточная инженерия термоэлектрических материалов» Advanced Materials 24 , 6125 (2012)

ES Toberer, AF May and GJ Snyder «Zintl Chemistry for Designing High Efficiency Thermoelectric Materials» Chemistry of Materials, 22, p624 (2010)

Эрик С. Тоберер, Александра Зевалкинк и Г. Джеффри Снайдер, «Фононная инженерия через кристалл химия » Journal of Materials Chemistry 21 , 15843 (2011) (исправленная версия.pdf

D.L. Медлин и Г.Дж. Снайдер «Интерфейсы в объемных термоэлектрических материалах» Текущее мнение в науке о коллоидах и интерфейсах 14, 226 (2009).

Кристоф Гупиль, Вольфганг Зайферт, Кнуд Заброцки, Эккарт Мюллер, Джеффри Снайдер «Термодинамика термоэлектрических явлений и приложений» Энтропия 13, 1481 (2011)

Другие обзоры и главы книг

Сьюзан М.Каузларич, Шона Р. Браун и Дж. Джеффри Снайдер «Фазы Zintl для термоэлектрических устройств» Dalton Transactions 2007, 2099 (2007)

Г. Дж. Снайдер, Интерфейс «Малые термоэлектрические генераторы», осень 2008 г., стр. 54.

Аарон Д. ЛаЛонд, Янчжун Пей и Хенг Ван, Дж. Джеффри Снайдер «Термоэлектрики из сплава теллурида свинца» MaterialsToday 14 , 526 (2011)

Главы книги

С.М. Каузларич, А. Зевалкик, Э. Тоберер, Г. Дж. Снайдер, «Фазы Цинтля: последние разработки в термоэлектрике и перспективы на будущее», глава 1 в Термоэлектрические материалы и устройства, Нандхакумар, Н. М. Уайт, С. Биби, ред. (Королевская социологическая химия, Кембридж, 2017), т. 17. С. 1-26.

Хенг Ван, Янчжун Пей, Аарон Д. Лалонд и Дж. Джеффри Снайдер «Дизайн материалов на основе термоэлектрического фактора качества» в Термоэлектрические наноматериалы под редакцией К.Комото и Т. Мори, Springer (2013).

Эндрю Ф. Мэй, Дж. Джеффри Снайдер «Введение в моделирование термоэлектрического переноса при высоких температурах» Глава 11 в книге Thermoelectrics and its Energy Harvesting Vol 1, отредактированная Д. М. Роу. CRC Press (2012).

Снайдер, Г. Дж. «Сбор термоэлектрической энергии» Глава 11 в «Технологии сбора энергии» С. Прия и Д. Инман, редакторы (2008).

Т. Икеда, Г. Дж. Снайдер «Создание и развитие наноструктуры в объемных термоэлектрических материалах»
Раздел 4, Глава 2 в «Справочнике по технологии термоэлектрического преобразования» Такенобу Кадзикава, Риодзи Фунахаши и др.editors (2008, на японском языке)

Snyder, GJ «Производство термоэлектрической энергии: эффективность и совместимость», глава 9, в Thermoelectrics Handbook: Macro to Nano под редакцией DM Rowe, CRC Press (2006)

E. Müller, K. Zabrocki , К. Гупиль, ГДж Снайдер и У. Зайферт «Функционально-градиентный термоэлектрический генератор и охлаждающие элементы» Глава 4 в Thermoelectrics and its Energy Harvesting Vol 1, отредактированный Д. М. Роу. CRC Press (2012).

Физика материалов

Электронная собственность

г.J. Snyder et al. , «Взвешенная мобильность», Advanced Materials , 2001537 (2020)

М. Т. Дилла, С. Д. Канг и Г. Дж. Снайдер, «Влияние двумерных кристаллических орбиталей на поверхности Ферми и перенос электронов в трехмерных оксидах перовскита», Angewandte Chemie-International Edition, 58, 5503 (2019)

С. Д. Канг, М. Дилла, Г. Дж. Снайдер, «Связь термоЭДС-проводимость для различения механизмов переноса: прыжки поляронов в CeO2 и зонная проводимость в SrTiO3». Physical Review B 97 , 235201 (2018)

С.A. Miller et al. , «Эмпирическое моделирование легируемости в алмазоподобных полупроводниках» npj Computational Materials 4 , (2018)

З.М. Гиббс, Франческо Риччи, Годун Ли, Хун Чжу, К. Перссон, Дж. Седер, Жоффрой Отье, Анубхав Джайн, Г.Дж. Снайдер «Эффективная масса и коэффициент сложности поверхности Ферми из ab initio расчетов зонной структуры» NPJ Computational Materials 3 , 8 (2017)

Стивен Д.Канг и Г. Дж. Снайдер «Модель переноса заряда для проводящих полимеров» Nature Materials 16, 252 (2017)

Закари М. Гиббс, Хюн-Сик Ким, Хенг Ван и Дж. Джеффри Снайдер «Оценка ширины запрещенной зоны на основе температурных измерений Зеебека — отклонения от отношения 2e | S | maxTmax» Письма по прикладной физике 106 , 022112 (2015)

Тристан Дэй, Вольфганг Зайер, Дэвид Браун, Брент Мелот, Г. Дж. Снайдер «Определение значений проводимости и подвижности отдельных компонентов в многофазном композитном Cu1.97Ag0.03Se » Письма по прикладной физике 105 , 172103 (2014) Пресс-релиз AIP
Бюллетень MRS

Тепловые свойства

Р. Гурунатан, Р. Ханус и Г. Дж. Снайдер, «Рассеяние фононов сплавом» Materials Horizons (2020)

Р. Гурунатан, Р. Ханус, М. Дилла, А. Катре и Г. Дж. Снайдер, «Аналитические модели рассеяния фононных точечных дефектов», Physical Review Applied, 13, 034011 (2020)

М.Т. Агне, П.В. Вурхиз, Г.Дж. Снайдер «Вклад фазового превращения в теплоемкость и влияние на температуропроводность, теплопроводность и термоэлектрические характеристики» Advanced Materials 31 10 (2019)

Г. Дж. Снайдер, М. Т. Агне и Р. Гурунатан, «Теплопроводность сложных материалов», National Science Review, 6, 380 (2019)

Р. Ханус, А. Гарг, Дж. Дж. Снайдер, «Фононная дифракция и кроссовер размерностей в рассеянии на границе фононов» Communications Physics, 1 , 78 (2018)

М.Т. Агне, Р. Ханус, Г. Дж. Снайдер, «Минимальная теплопроводность в контексте диффузионного переноса тепла» Энергетика и экология 11 , 609 (2018)

M. T. Agne, G.J. Снайдер и др. «Теплоемкость Mg3Sb2, Mg3Bi2 и их сплавов при высоких температурах» Materials Today Physics 6, 83 (2018)

Хюн Сик Ким, Закари Гиббс, Инлу Тан, Хенг Ван и Г. Снайдер «Характеристика числа Лоренца с помощью измерения коэффициента Зеебека» APL Materials 3 041506 (2015)

Д.Сюй, Р. Ханус, Ю. Сяо, С. Ван, Дж. Дж. Снайдер и К. Хао, «Термическое граничное сопротивление, коррелированное с энергией деформации в отдельных границах скручивания пленка Si-пластина», Materials Today Physics, 6, 53- 59, (2018)

Сэмюэл А. Миллер et al. , «Учет ангармонизма в модели решеточной теплопроводности для высокопроизводительных прогнозов» Химия материалов 29 , 2494-2501 (2017)

Термоэлектрическая оптимизация

г.Дж. Снайдер, А. Х. Снайдер, «Показатель качества ZT термоэлектрического устройства, определяемый свойствами материалов» Энергетика и экология 10 , 2280 (2017)

Г. Джеффри Снайдер, Э. С. Тоберер, Рагхав Кханна, Вольфганг Зайферт, «Улучшенное термоэлектрическое охлаждение на основе эффекта Томсона» Physical Review B 86 , 045202 (2012). Также Tri-Technology Device Refrigeration, (2016), vol. 9821

г.Джеффри Снайдер, Тристан Урселл. «Термоэлектрическая эффективность и совместимость» Physical Review Letters, том 91 с. 148301 (2003)

Больше термоэлектрической совместимости

Снайдер, Г. Дж. «Производство термоэлектрической энергии: эффективность и совместимость», Глава 9, Справочник CRC по термоэлектричеству. (2005)

Снайдер, Г. Дж. «Применение фактора совместимости для проектирования сегментированных и каскадных термоэлектрических генераторов» Appl.Phys. Lett. Том 84, стр. 2436 (2004)

Вольфганг Зайферт, Г. Джеффри Снайдер, Эрик С. Тоберер, Кристоф Гупиль, Кнуд Заброцки и Экхард Мюллер «Эффект самосовместимости в элементах ступенчатого термоэлектрического охладителя» Physica Status Solidi (a) 210 , 1407 (2013 )

W. Seifert, V. Pluschke, C. Goupil, K. Zabrocki, E. Müller, G. J. Snyder, «Максимальные характеристики самосовместимых термоэлектрических элементов» J.Исследование материалов 26 , 1933 (2011)

W. Seifert, K ​​Zabrocki, E. Müller, GJ Snyder, «Совместимость, связанная с мощностью и максимальная выходная электрическая мощность термогенератора» Physica status solidi — A, 207 , 2399 (2010)

W. Seifert, K ​​Zabrocki, GJ Snyder, E. Müller, «Подход совместимости и самосовместимость с точки зрения вариационного исчисления» Physica status solidi — A, 207, 760 (2010)

W. Зайферт, Э. Мюллер, Г.Дж. Снайдер, С.Вальчак «Фактор совместимости выходной мощности термогенератора» Physica status solidi — Rapid Research Letters, 1, 250-2, (2007)

GJ Снайдер и Т. Кайлат, «Использование фактора совместимости для разработки высокоэффективных сегментированных термоэлектрических генераторов. «Материалы симпозиума Общества исследования материалов, Том 793, стр. 37 (2003) (PDF 892 kB)

Т.С. Урселл и Дж. Дж. Снайдер. «Совместимость сегментированных термоэлектрических генераторов». Двадцать первая международная конференция по термоэлектрике.Proceedings, ICT’02 (IEEE, Лонг-Бич, Калифорния, США, 2002), стр. 412 (PDF 214 кБ)

Наука о данных

L. Ward et al. , «Matminer: набор инструментов с открытым исходным кодом для интеллектуального анализа данных материалов» Вычислительное материаловедение 152 , 60-69 (2018)

F. Ricci et al. , «Дескриптор данных: электронная база данных о транспортировке неорганических материалов ab initio» Научные данные 4 , (2017)

Вэй Чен, Анубхав Джайн и др. ., «Понимание термоэлектрических свойств на основе высокопроизводительных вычислений: тенденции, идеи и сравнения с экспериментом» J. Mater. Chem. С, 4, 4414 (2016)

Термоэлектрические насыпные материалы

Bi2Te3 Sb2Te3 и сплавы

И. Т. Уиттинг, Ф. Риччи, Т. К. Чазапис, Г. Хотье, Г. Дж. Снайдер, «Термоэлектрические свойства теллурида висмута n-типа: сплавы селенида висмута Bi2Te3-xSex» Research , 4361703 (2020)

Ян Уиттинг, Т.C. Chasapis, Francesco Ricci, Geoffroy Hautier, G. J. Snyder и др. «Термоэлектрические свойства теллурида висмута» Advanced Electronic Materials 5 , 1800904 (2019)

Хюн-Сик Ким, Николас А. Хайнц, Закари М. Гиббс, Инлу Танг, Стивен Д. Канг и Дж. Джеффри Снайдер «Высокие термоэлектрические характеристики в (Bi0.25Sb0.75) 2Te3 из-за конвергенции зон и улучшенные за счет концентрации носителей контроль » Материалы сегодня 20, 452 (2017)

Другие сплавы Bi2Te3

Ю.Pan et al. , «Синергетическая модуляция подвижности и теплопроводности в (Bi, Sb) 2Te3 для достижения высоких термоэлектрических характеристик» Энергетика и экология 12 , 624 (2019)

Y Zheng, XF Tang et al. «Механически прочные сплавы BiSbTe с превосходными термоэлектрическими характеристиками: пример стабильных иерархических наноструктурированных термоэлектрических материалов» Adv. Энергетические материалы 5, 1401391 (2015)

А.С. Гулой, Ф. Гаскоин, А. Чамуар, Дж. К. Теденак, Г. Дж. Снайдер «Синтез и термоэлектрические свойства YbSb2Te4» Physica status solidi — Rapid Research Letters, (2007)

Н.Геровац, Г.Дж. Снайдер и Т.Кайя. «Термоэлектрические свойства поликристаллических сплавов BixSb2-xTe3 n-типа». Двадцать первая международная конференция по термоэлектричеству. Proceedings, ICT’02 (IEEE, Лонг-Бич, Калифорния, США, 2002), стр. 31 (PDF 78,7 kB)

Caillat, T., C.K. Хуанг, Ж.-П. Fleurial, G.J. Снайдер, А.Борщевский. «Термоэлектрические свойства соединений типа PbBi4Te7». в 19-й Международной конференции по термоэлектричеству. 2000. Кардифф, Великобритания: IEEE Piscataway, NJ, p 151 (PDF 444 kB)

Сплавы IV-VI из PbTe, PbSe, PbS, SnTe, SnSe, GeTe

Райли Ханус, Г. Дж. Снайдер и др. «Смягчение решетки значительно снижает теплопроводность и приводит к высокой термоэлектрической эффективности» Advanced Materials 31 1

8 (2019)

Яньчжун Пей, Хэн Ван и Г.Джеффри Снайдер «Конструирование термоэлектрических материалов» Advanced Materials 24 , 6125 (2012)

Яньчжун Пей, Сяоя Ши, Аарон Лалонд Хенг Ван, Лидонг Чен и Дж. Джеффри
Снайдер «Конвергенция электронных зон для высокоэффективных объемных термоэлектриков»

Природа 473, 66 (2011)

Янчжун Пей, Аарон Д. ЛаЛонд, Хенг Ван и Дж. Джеффри Снайдер «Низкая эффективная масса, ведущая к высоким термоэлектрическим характеристикам» Энергетика и экология 5, 7963 (2012)

Яньчжун Пей, Эндрю Ф.Мэй, Дж. Джеффри Снайдер «Самонастройка концентрации носителей в композитах PbTe / Ag2Te с избытком Ag для достижения высоких термоэлектрических характеристик» Advanced Energy Materials 1, 291 (2011)

Больше легирования PbTe, зонного зажигания и резонансных состояний

Янчжун Пей, Аарон Лалонд, Шихо Иванага и Дж. Джеффри Снайдер «Высокая термоэлектрическая добротность в PbTe с преобладанием тяжелых дырок» Энергетика и экология 4 , 2085 (2011)

Яньчжун Пей, Аарон Д.ЛаЛонд, Николас А. Хайнц, Сяоя Ши, Шихо Иванага, Хенг Ван, Лидонг Чен и Дж. Джеффри Снайдер «Стабилизация оптимальной концентрации носителей для достижения высокой термоэлектрической эффективности» Advanced Materials 23 , 5674 (2011)

Янчжун Пей, Закари М. Гиббс, Бенджамин Балке, Вольфганг Зайер, Хенг Ван, Аарон Д. Лалонд и Дж. Джеффри Снайдер, «Оптимальная концентрация носителей в термоэлектриках PbTe n-типа» Advanced Energy Materials 4, 1400486 (2014)

Л.You et al. , «Реализация более высоких термоэлектрических характеристик за счет динамического легирования меди в PbTe n-типа», Energy & Environmental Science, 12, 3089 (2019)

Y. Xiao et al. , «Амфотерный индий позволяет инжинирингу носителей повысить коэффициент мощности и термоэлектрические характеристики в AgnPb100InnTe100 + 2n n-типа (СПИСОК)», « Advanced Energy Materials, 9, 14 (2019)

Дж. П. Хереманс, В.Йовович, Э. С. Тоберер, А. Сарамат, К. Куросаки, А. Чароенпхакди, С. Яманака и Г. Дж. Снайдер «Повышение термоэлектрической эффективности PbTe путем искажения электронной плотности состояний» Science 321, 554 (2008)

Ямини, Сима Аминорроая; Митчелл, Дэвид Р. Дж .; Ван, Хэн; и другие. «Происхождение аномалии удельного сопротивления в многофазных халькогенидных соединениях свинца p-типа» AIP Advances 5 053601 (2015)

Ямини, Сима Аминорроая; и другие.«Неоднородное распределение натрия для высоких термоэлектрических характеристик многофазных халькогенидов свинца p-типа» Adv. Энергетический мат. 5 1501047 (2015)

Сима Аминорроая Ямини, Х. Ван, З. М. Гиббс, Y-Z. Пей, Д. Митчелл, Ши Сюэ Доу, Дж. Джеффри Снайдер «Термоэлектрические характеристики восстановленных теллуром четвертичных композитов типа p свинец-халькогенид» Acta Materialia 80, 365 (2014)

Сима Аминорроая Ямини, Алекс Зевалкинк, Д. Аттард, Ши Сюэ Доу, Дж. Джеффри Снайдер «Исследования термоэлектрических свойств и микроструктуры спинодально разложенного PbTe0.38С0,62 Сплав » Наука о перспективных материалах 6 , 1453 (2014)

Сима Аминорроая Ямини, Х. Ван, З. М. Гиббс, Ю. Пей, Ши Сюэ Доу, Дж. Джеффри Снайдер «Настройка химического состава в четвертичных халькогенидах p-типа — многообещающая стратегия для улучшения термоэлектрических характеристик» Physical Chemistry Chemical Physics 16 , 1835 (2014)

Sima Aminorroaya Yamini, Heng Wang, D. Ginting, D.R.G. Митчелл, Ши Сюэ Доу, Дж. Джеффри Снайдер «Термоэлектрические характеристики PbTe0 n-типа.75PbS0.15PbSe0.1 Composites » Прикладные материалы и интерфейсы ACS 6 , 11476 (2014)

Сима Аминорроая Ямини, Теруюки Икеда, Аарон Лалонд, Янчжун Пей, Ши Сюэ Доу, Дж. Джеффри Снайдер «Рациональный дизайн термоэлектрического PbTe p-типа: растворимость натрия в зависимости от температуры» J. Mat. Chem A. 1, 8725 (2013)

Янчжун Пей, Хенг Ван, Аарон Д. Лалонд и Г. Джеффри Снайдер «Повышение термоЭДС в сплавах Pb1-xMnxTe и его влияние на термоэлектрическую эффективность» NPG Asia Materials 4 , e28 (2012)

Хенг Ван, Анек Чароэнпхакди, Кен Куросаки, Синсуке Яманака и Г.Джеффри Снайдер «Уменьшение теплопроводности в PbTe: Tl за счет легирования TlSbTe2» Phys. Ред. B 83, 024303 (2011)

Янчжун Пей, Аарон Д. ЛаЛонд, Николас А. Хайнц и Г. Джеффри Снайдер «Высокая термоэлектрическая характеристика PbTe путем легирования, продемонстрированная в PbTe-CdTe» Advanced Energy Materials 6, 670 (2012)

Бо Ю, К. Чжан, Х. Ван, Х. Ван, Х. Ван, Д. Ван, Хэн Ван, Дж. Дж. Снайдер, Ганг Чен, Ц. Ф. Рен, «Исследования термоэлектрических свойств теллурида свинца, легированного таллием, полученного с помощью шаровой мельницы. и горячее прессование «J.Appl. Phys. 108, 016104 (2010)

Аарон Д. Лалонд, Янчжун Пей и Дж. Джеффри Снайдер «Переоценка
PbTe1-xIx как высокоэффективный термоэлектрический материал n-типа »Энергетика и
Наука об окружающей среде 4 , 2090 (2011). Обратите внимание на пересмотр данных удельного сопротивления здесь.

Дэвид Браун, Янчжун Пей, Хэн Ван и Дж. Джеффри Снайдер «Линейная зависимость коэффициента Холла PbTe, легированного 1% Na, с переменным магнитным полем». Physics Status Solidi (a) .211 , 1273 (2014)

Больше материалов на основе PbSe с помощью ленты

Хенг Ван, Янчжун Пей, Аарон Лалонд и Дж. Джеффри Снайдер «Слабая электрон-фононная связь, способствующая высоким термоэлектрическим характеристикам в PbSe n-типа» PNAS 109 , 9705 (2012)

Хенг Ван, Янчжун Пей, Аарон Д. Лалонд и Дж. Джеффри Снайдер «Сильно легированный PbSe p-типа с высокими термоэлектрическими характеристиками: альтернатива PbTe» Advanced Materials 23, 1366 (2011)

Хенг Ван, Закари М.Гиббс, Йошики Такагива и Дж. Джеффри Снайдер «Настройка полос PbSe для повышения термоэлектрической эффективности» Энергетика и экология 7 , 804 (2014)

T. J. Slade et al. , «Высокие термоэлектрические характеристики сплавов PbSe-NaSbSe2 из-за сходимости валентных зон и низкой теплопроводности», Advanced Energy Materials, 9, 17 (2019)

Хэн Ван, Цзяньли Ван, Сяньлун Цао, Дж. Джеффри Снайдер «Термоэлектрические сплавы между PbSe и PbS с эффективным снижением теплопроводности и высокой добротностью» J.Mat Chem A 2, 3169 (2014)

L. You et al. , Повышение термоэлектрических характеристик PbSe за счет динамического легирования и иерархического рассеяния фононов. Энергетика и экология 11 , 1848-1858 (2018)

J L Wang, H Wang, G J Snyder, X Zhang, Z H Ni и Y F Chen «Характеристики решеточной теплопроводности и подвижности носителей заряда нелегированных твердых растворов PbSe-PbS» J. Phys. D Прил.Phys. 46 405301 (2013)

Джеймс Мале, Матиас Т. Агне, Ануй Гойал, Шашват Ананд, Ян Т. Уиттинг, Владан Стеванович и Г. Джеффри Снайдер, «Важность фазового равновесия для эффективности легирования: PbTe, допированный йодом» Materials Horizons , 6, 1444 (2019)

Хенг Ван, Сянлун Цао, Йошики Такагива, Г. Джеффри Снайдер «Повышенная подвижность в объемных полупроводниках за счет отделения примесей от зоны проводимости заряда — пример термоэлектрического PbSe» Materials Horizons 2 , 323 (2015)

Расчет точечных дефектов при легировании PbTe и других материалов IV-VI

Саураб Баджадж, Хенг Ван, Джефф В.Доак, Крис Волвертон, Дж. Джеффри Снайдер «Расчет растворимости примесей и фазовых диаграмм X-Pb-Se (X = Br, Na), ограниченных дефектами с локализованным зарядом» J. Materials Chemistry C 4 , 1769 (2016 )

Ю. Такагива, Ю. Пей, Г. Помрен, Г. Дж. Снайдер «Влияние примесей на зонную структуру термоэлектрического материала PbTe». Applied Physics Letters 101 , 0 (2012)

Я. Такагива, Я. Пей, Г.Помрен, Г. Дж. Снайдер «Допустимость аппроксимации жесткой зоны термоэлектрических материалов PbTe» APL Materials 1 , 011101 (2013) Пресс-релиз AIP

Саураб Баджадж, Грегори С. Помрен, Джефф В. Доак, Войцех Гиерлотка, Син-Джей Ву, Синн-Вен Чен, Крис Волвертон, Уильям А. Годдард III, Дж. Джеффри Снайдер «Первоначальное исследование внутренних точечных дефектов в PbTe : понимание фазовой стабильности » Acta Materialia 92 , 72 (2015)

Чживэй Чен, Вэнь Ли, Сици Линь, Цзявэнь Шен, Юньцзе Чанг, Бинхуэй Ге Райли Ханус, Г.Джеффри Снайдер и Янчжон Пей «Дислокации, вызванные вакансиями в зернах для высокоэффективных термоэлектриков PbSe» Nature Comm. 8 , 13828 (2017)

Zhiwei Chen, Zhengzhong Jian, Wen Li, Yunjie Chang, Binghui Ge Riley Hanus, Jiong Yang, Yue Chen, Mingxin Huang, G. Jeffrey Snyder и Yanzhong Pei «Дислокации решетки, улучшающие термоэлектрическую конверсию PbTe» 17 в дополнение к ленточной сходимости. Mater. 29, 1606768 (2017)

Захари М.Гиббс, Аарон ЛаЛонд и Дж. Джеффри Снайдер «Оптическая запрещенная зона и эффект Бурштейна-Мосса в PbTe, легированном йодом, с использованием спектроскопии с инфракрасным преобразованием Фурье диффузного отражения» New Journal of Physics 15 075020 (2013)

Закари М. Гиббс, Хёнчхул Ким, Хенг Ван, Роберт Л. Уайт, Масуд Кавиани и Дж. Джеффри Снайдер «Температурно-зависимая ширина запрещенной зоны в PbX (X = S, Se, Te)» Applied Physics Letters 103 , 262109 (2013)

Хэн Ван, Янчжун Пей, Аарон Д.Лалонд и Дж. Джеффри Снайдер «Критерии полезного нарушения в термоэлектрических твердых растворах» Современные функциональные материалы 23, 1586 (2013)

GuoDong Li et al. , «Микро- и макромеханические свойства термоэлектрических халькогенидов свинца» ACS Applied Materials & Interfaces 9 , 40488 (2017)

Материалы на основе GeTe

И Чен, К. М. Яворски, Ю.Б. Гао, Х. Ван, Т. Дж. Чжу, Г. Дж. Снайдер, Дж. П. Хереманс, X. Б. Чжао «Транспортные свойства и характеристика валентной зоны высокоэффективных термоэлектрических материалов (GeTe) 85 (AgSbTe2) 15» New Journal of Physics 16 , 013057 (2014)

М. К. Чанг, М. Т. Агне, Р. А. Мичи, Д. К. Дунанд, Г. Дж. Снайдер, «Ползучесть при сжатии горячепрессованных TAGS-85 на основе GeTe и влияние ползучести на термоэлектрические свойства» Acta Materialia 158 , 239 (2018)

Дж.Ли и др. , «Ромбоэдрические термоэлектрики GeTe с низкой симметрией» Джоуль 2 , 976 (2018)

Т. Шредер, Т. Розенталь, Н. Гисбрехт, С. Майер, Э. У. Шайд, В. Шерер, Г. Дж. Снайдер, В. Шник, Оливер Эклер, «Связанные с TAGS соединения индия и их термоэлектрические свойства — серия твердых растворов (GeTe) xAgInySb1 -yTe2 (x = 1 — 12; y = 0,5, 1) ” J. Mat. Chem A 2 , 6384 (2014)

т.Шредер, Т. Розенталь, Н. Гисбрехт, М. Нентвиг, С. Майер, Хенг Ван, Г. Дж. Снайдер, Оливер Оклер, «Наноструктуры в термоэлектрических материалах TAGS, вызванные фазовыми переходами, связанными с упорядочением вакансий» Неорганическая химия 53 , 7722 (2014)

С. Вельцмиллер, Г. Дж. Снайдер, Оливер Оклер и др. «Повышение коэффициентов Зеебека и термоэлектрических характеристик материалов Sn / Sb / Te и Ge / Sb / Te путем легирования кадмием» Adv. Электронный мат. 1 , 1500266 (2015)

Ф. Фарнбауэр, С. Майер, М. Грюндей, Н. Гисбрехт, М. Нентвиг, Т. Розенталь, Г. Вагнер, Г. Дж. Снайдер, Оливер Эклер, «Гетероструктуры скуттерудитов и теллуридов сурьмы германия — структурный анализ и термоэлектрические свойства объемных образцов. ” J. Mater. Chem. С, 3, 10525 (2015)

Материалы на основе SnTe

М. Чжоу, Г. Дж. Снайдер, Л.Ли Ф., Чжао Л. Д. Бессвинцовые халькогенидные термоэлектрические материалы. Неорганическая химия Frontiers 3 , 1449-1463 (2016)

Мин Чжоу, Закари М. Гиббс, Хэн Ван, Йемао Хан, Кайни Синь, Лайфэн Ли и Дж. Джеффри Снайдер «Оптимизация термоэлектрического КПД в SnTe: случай для светлой полосы» Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 20741 (2014)

GangJian Tan et al. , «Высокие термоэлектрические характеристики сплавов SnTe-AgSbTe2 в результате размягчения решетки, гигантского рассеяния фононов и вакансий и сходимости валентных зон» ACS Energy Letters 3 , 705 (2018)

Мин Чжоу, Захари М.Гиббс, Хэн Ван, Йемао Хан, Лайфэн Ли и Дж. Джеффри Снайдер «Термоэлектрические характеристики совместного легированного SnTe с резонансными уровнями» APL 109, 042102 (2016)

GangjianTan, WG Zeier, FY Shi, PL Wang, GJ Snyder, VP Dravid, MG Kanatzidis «Твердые растворы SnTe-In2Te3 с высокими термоэлектрическими характеристиками, обеспечиваемые резонансными уровнями и сильным рассеянием фононов вакансий» Chem. Материалы ., 27, 7801 (2015)

Материалы на основе SnSe

Cheng-Lung Chen, Heng Wang, Yang-Yuan Chen, Tristan Day и G.Джеффри Снайдер «Термоэлектрические свойства поликристаллического SnSe p-типа, легированного Ag» J. Матем. Chem A 2, 11171 (2014)

Ли-Донг Чжао, Ганцзян Тан, Шицян Хао, Цзяцин Хэ, Яньлин Пей, Ханг Чи, Хэн Ван, Шэнкай Гун, Хуйбинь Сюй, Винаяк П. Дравид, Цтирад Ухер, Дж. Джеффри Снайдер, Крис Уолвертон, Меркури Г. Канатзидис «Сверхвысокий коэффициент мощности и термоэлектрические характеристики в дырочно-легированном монокристалле SnSe» Science , 351 , 141 (2016)

Тянь-Ран Вэй, Ганцзянь Тан, Сяоми Чжан, Чао-Фэн Ву, Цзин-Фэн Ли, Винаяк П.Дравид, Дж. Джеффри Снайдер, Меркури Г. Канатзидис «Отчетливое влияние щелочно-ионного легирования на электротранспортные свойства термоэлектрического поликристаллического SnSe p-типа» JACS 138, 8875 (2016)

Tian-Ran Wei et al. , «Термоэлектрические транспортные свойства поликристаллического SnSe, легированного PbSe», Applied Physics Letters 110, 5 (2017)

M. Hong et al. , Повышение термоэлектрических характеристик нанопластин SnSe1-xTex с помощью ленточной инженерии. Журнал химии материалов A 5 , 10713 (2017)

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

Как это работает

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) — это легкие, компактные энергетические системы космических кораблей, которые отличаются исключительной надежностью.

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.

РИТЭГ

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 то, что называется «радиоизотопной энергией».»
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *