ЭЛЕМЕНТ ПЕЛЬТЬЕ И ЭНЕРГОУСТАНОВКА НА ЕГО ОСНОВЕ. Игенбаев Р КарГТУ тезис. Элемент пельтье и энергоустановка на его основе
 Скачать 23.61 Kb.
|
|
621.365 Игенбаев Р.Т.- студент КарГТУ (гр. ТЭ-18-2) Научн. рук.- к.ф.-м.н., доцент Салькеева А.К ЭЛЕМЕНТ ПЕЛЬТЬЕ И ЭНЕРГОУСТАНОВКА НА ЕГО ОСНОВЕ. Эффект используемый в данной конструкции будет противоположным эффекту Пельтье. Это эффект Зеебека который используется в термопарах. Эффект Зеебека — явление возникновения ЭДС на концах последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах. Эффект Зеебека также иногда называют просто термоэлектрическим эффектом. Данный эффект был открыт в 1821 Т. И. Зеебеком. В 1822 году он опубликовал результаты своих опытов в статье «К вопросу о магнитной поляризации некоторых металлов и руд, возникающей в условиях разности температур», опубликованной в докладах Прусской академии наук. Эффект Зеебека состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает термо-ЭДС, если места контактов поддерживают при разных температурах. Величина возникающей термо-ЭДС в первом приближении зависит только от материала проводников и температур горячего (Т1) и холодного (Т2) контактов. В небольшом интервале температур термо-ЭДС Е можно считать пропорциональной разности температур:  где   — термоэлектрическая способность пары (или коэффициент термо-ЭДС). В простейшем случае коэффициент термо-ЭДС определяется только материалами проводников, однако, строго говоря, он зависит и от температуры, и в некоторых случаях с изменением температуры  меняет знак.Зная все выше изложенное мы задались вопросом можно ли использовать эффект Зеебека не только на термопарах, но и на самом элементе Пельтье. Проведя ряд экспериментов и на практике доказав что это возможно мы решили, почему бы не создать такую установку, которая будет вырабатывать энергию из воды при этом не создавая вредных для окружающей среды отходов. Мы смогли собрать макет такой установки и более того представить ее принцип работы если бы ее построили. Сердцем установки является элемент Пельтье. Он устанавливается между двумя керамическими большими чанами в одном из них будет горячая вода в другом холодная. С какой стороны должен быть холодный, а с какой горячий значение не имеет поскольку при их перемене изменятся лишь заряд проводников. Положительный на отрицательный и наоборот. Далее чан с холодной водой всегда должен быть холодным и не менять свою температуру, как и горячий. Поэтому оба чана должны быть в замкнутой и отдельной друг от друга системе. В чане с горячей водой должен находится нагреватель на случай понижения температуры. В чане с холодной водой должен стоять охладитель вместе с ним насос, который будет брать воду из этого чана и отправлять в систему водяных генераторов и пройдя через них вода должна будет возвращаться обратно. Далее за счет разности температур начнет работать элемент Пельтье тоже, как и водяные генераторы вырабатывая электроэнергию, но поскольку напряжение будет не слишком велико его подключат к повышающему трансформатору. Энергия Пельтье будет направлена на насос, нагреватель и на охладитель. Осталось лишь энергия генераторов воды. Эту энергию можно будет использовать уже как обычную приходящую с ГЭС. Стоит учитывать то, что чем больше разность температур, тем больше будет термо-ЭДС. Максимальное напряжение которое он может выдать это 12-15В при силе тока в 6А. Для полноценyой работы всей установки может потребоваться около трех сот таких элементов размером 40х40 мм. Цена одного такого элемента варьируется в пределах от 1 до 20 долларов. Срок службы, если он будет работать в стационарном режиме, составит три года. Основная затратность уходит на закупку всего остального, в особенности на водяные генераторы и насос. На полную готовность может уйти около 100 000 долларов, которые окупят себя за год. В чем же преимущество этого устройство? Преимущество заключается в том что эта установка позволит создавать такие мини -ГЭС в любом месте независимо от ландшафта. На сегодняшний день наша планета переживает очень тяжелый для себя период. Зная это человечество пытается хоть как то предотвратить надвигаюшиеся угрозы. Мы надеемся, что наш проект поможет в этой борьбе и принесет свою пользу. Все что выше изложено, должно положить новый фундамент для развития энергетики в направлении альтернативных источников и создать еще более усовершенствованую работу, подтолкнуть молодое поколение на правильный путь. Путь зеленой экономики. Используемая литература 1. Пельтье эффект — статья из Большой советской энциклопедии. 2. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике: для инженеров и студентов ВУЗов. — Изд. 4-е, перераб. — Наука - Главная редакция Физико-математической литературы, 1968. — С. 417. 3. Кухлинг Х. Справочник по физике. — М. : Мир. — 1982. — С.374-375. |