Способ преобразования тепловой энергии в электрическую с помощью термоэлектрического генератора

Способ преобразования тепловой энергии в электрическую с помощью термоэлектрического генератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

9902

Класс 21Ь, 27„

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. Х. Черкасский

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В

ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ С ПОМОЩЬЮ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ГЕН EPATOPA

Заявлено 28 февраля 1958 г. за № 593364/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 10 за 1959 r.

В основу предлагаемого способа преобразования тепловой энергии в электрическую положено применение термоэлектрического генератора, спаи термоэлемента которого подвергают нагреванию и охлаждению по четырехтактному циклу: нагревание — адиабатическое изолирование— охлаждение — адиабатическое изолирование.

Особенность предлагаемого способа заключается в том, что, с целью повышения кп.д. путем использования тепла нагретых спаев, тепловое воздействие на спаи одних термоэлементов сдвигают по фазе относительно теплового воздействия на спаи других термоэлементов и на протяжении такта «адиабатическое изолирование» осуществляют тепловой контакт между спаями, находящимися в разных фазах.

На фиг. 1 — 4 представлены четыре такта цикла нагревания и охлаждения спаев термоэлементов.

Термоэлектрический генератор, работающий по предлагаемому способу, должен иметь два термоэлемента А и Б (или другое четное число термоэлементов). Внешним источником тепла служит горячий теплоноситель при температуре Т,, а с током тепла — холодный теплоноситель при температуре Т, Тепловое воздействие на спаи термоэлементов осуществляется следующим циклическим порядком. В первом такте цикла (фиг. 1), четный (по ходу тока) спай а первого термоэлемента А (первой термопары) приводится в тепловое соприкосновение с источником тепла, в то время как другой (нечетный) слой б этого же термоэлемента А приводится в тепловое соприкосновение с холодным теплоносителем. На один спай поступает положительный тепловой импульс, а на другой — отрицательный. Ввиду этого, по прошествии некоторого времени спай а приобретает высокую температуру Ть а спай б охлаждается до низкой температуры Т>. С другим термоэлементом Б проделано то же самое: спай а нагрет до температуры Ть спай б охлажден до температуры Т2. № 119902

Во втором такте цикла (фиг. 2) все спаи адиабатически изолируются от внешних источников тепла (и холода), а вместо этого нагретый спай а первого термоэлемента А приводится в тепловое соприкосновение с холодным спаем б другого термоэлемента Б, а холодный спай б термоэлемента А — в соприкосновение с нагретым спаем а термоэлемента Б.

В течение этого такта температуры контактирующих спаев выравниваются и продолжается выработка термоэлементом тока за счет тепла, аккумулированного в слое термоэлемента, прилегающем к горячему спаю. Совокупность термоэлементов в этом такте адиабатически изолирована от внешней среды.

В третьем такте цикла (фиг. 3) осуществляется тепловое воздействие на термоэлементы, прямо противоположные первому такту. Спаи, которые в первом такте нагревались до температуры Ть в третьем такте охлаждаются до температуры Т, и наоборот.

В четвертом такте (фиг. 4), как и во втором, спаи адиабатически изолируются от внешних тепловых источников и осуществляется тепловое контактирование нагретых спаев с холодными различных элементов (в сравнении со вторым тактом спаи поменялись здесь ролями) .

Таким образом, спаи термоэлементов, находящиеся в различных фазах теплового водействия, приводятся в тепловой контакт (соприкосновение) во время прохождения каждым из них такта адиабатической (по отношению к совокупности термоэлементов) паузы, в результате чего осуществляется подогревание спая одного термоэлемента за счет остывания спая другого и достигается существенное повышение к.п д, термоэлектрическогоо генер атор а.

Предмет изобретения

Способ преобразования тепловой энергии в электрическую с помощью термоэлектрического генератора, спаи термоэлементов которого подвергают нагреванию и охлаждению по четырехтактному циклу: нагревание — адиабатическое изолирование — охлаждение — адиабатическое изолирование, отличающийся тем, что, с целью повышения к п.д. путем использования тепла нагретых спаев, тепловое воздействие на спаи одних термоэлементов сдвигают IIo фазе относительно теплового воздействия на спаи других термоэлементов, и на протяжении такта

«адиабатическое изолирование» осуществляют тепловой контакт между спаями, находящимися в разных фазах.