Технология тепловых аккумуляторов, типы, принцип работы и их применение

Технология термических батарей использует неорганические солевые электролиты. В статье вы узнаете про принцип работы и применение различных типов тепловых батарей (Термопар и
AMTEC). Неорганические солевые электролиты являются относительно непроводящими твердыми веществами при температуре окружающей среды. Неотъемлемой частью тепловой батареи являются пиротехнические материалы, рассчитанные на подачу достаточной тепловой энергии для расплавления электролита.

Типы тепловых батарей

Мы можем классифицировать тепловую батарею (прямое преобразование) в два основных типа:

  • Преобразователь термопары
  • Тепловой электрический преобразователь щелочных металлов (AMTEC)

Батарея термопары

Батарея термопары работает по принципу эффекта Зеебека. Эффект Зеебека говорит о том, что когда два разных электрических проводника или полупроводника в замкнутой цепи поддерживаются при разной температуре, между ними возникает разность потенциалов.

Изображение термопары батареи

Помня об этом явлении, электричество генерируется между двумя электродами в замкнутой цепи путем физического нагревания одного электрода и охлаждения другого электрода. Этот метод использовался с конца 19-го века для хранения электрической энергии в форме тепловой энергии. В наши дни этот метод также используется для генерации аварийного питания для приложений с низким энергопотреблением.

Этот метод, безусловно, не такой энергоэффективный, как химические батареи или конденсаторы, но он очень изобретателен в удаленных местах, где энергоэффективные батареи или конденсаторы не могут быть установлены / недоступны.

Вы все еще можете увидеть современные газовые батареи, которые работают на этот эффект Зеебека в современном мире. Они имеют большой рабочий диапазон температур и в основном используются с солнечными / ветряными двигателями, чтобы облегчить аварийную подачу в темное / безветренное время. Не удивляйтесь, если я скажу, что этот тип тепловой батареи также используется в космических кораблях.

Тепловой электрический преобразователь из щелочного металла (тепловая батарея AMTEC)

Тепловой электрический преобразователь щелочных металлов (аккумуляторная батарея AMTEC) представляет собой электрохимическую тепловую батарею, которая работает по принципу электрохимического теплового двигателя. Он использует высокотемпературный рециркулирующий пар щелочного металла (Na / K), действующий как жидкость, которая проходит через твердый пористый электролит в замкнутом контуре. Этот твердый электролит отделяет электроны от ионов, которые затем могут быть использованы для обеспечения электричества.

изображение как работает батарея AMTEC

Эффективность батарей AMTEC с точки зрения преобразования энергии в четыре раза выше, чем у батарей термопары.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

comments powered by HyperComments
Оценки статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...