Совокупность свойств материаловНекоторую совокупность свойств материалов, определяемых параметром, называют добротностью. Поскольку мы находим ее для пары элементов, образующих термоэлектрический преобразователь, следует напомнить, что коэффициент Зеебека также характеризует свойства пары, а не каждого элемента в отдельности. Расчет на основе фундаментальных принципов термодинамики не входит в нашу задачу, мы только условимся считать, что величину можно измерить для любой пары термоэлектрических материалов и выбрать из них такие, для которых максимальна. С помощью легирования удается получать полупроводники, по своим термоэлектрическим свойствам значительно превосходящие металлы. Для наиболее хорошо изученных материалов значение при определенных температурах составляет 0,003 на 1 К, но затем уменьшается при изменении температуры в ту и другую стороны. Используя различные сочетания материалов в каскаде, можно в определенных пределах обеспечить во всем каскаде оптимальные термоэлектрические свойства. Между термоэлектрическими элементами размещен промежуточный электроизолятор, так что по одну сторону от него оказываются элементы, имеющие хорошие характеристики при более высокой температуре, а по другую - элементы, для которых благоприятной является более низкая температура. Обычно первые изготовлены из сплава германия с кремнием, а вторые - из теллурида свинца. Наличие промежуточного изолятора и особых электрических контактов позволяет в известной мере повысить качество термоэлектрического генератора, но даже в самом благоприятном случае его добротность не превышает 0,0005 на 1 К.Из уравнений видно, что использование в подобных системах тугоплавких материалов, имеющих такое значение, позволяет работать при температурах около 1000 К, тогда при температуре охладителя 300 К мы получаем неравное 1,15. Следовательно, общий к. п. д. преобразования составляет лишь около 7%. Прежде мы видели, что эффективность собирания солнечной энергии даже при использовании высококачественных зеркал с высоким коэффициентом концентрации и температурой источника около 1000 К также ограничена. Таким образом, с помощью термоэлектрического генератора в настоящее время мы можем полезно реализовать не более 5% от падающей солнечной энергии. Тогда при интенсивности солнечной радиации 800 Вт/кв.м выходная мощность системы составит около 40 Вт/кв.м, что едва ли превышает мощность на выходе системы на основе плоского коллектора и тепловой машины. Причину этого легко понять. Сопоставление уравнений с уравнением показывает, что величина 1 - г соответствует к. п. д. Карио для указанных температур. Таким образом, к.п.д. термоэлектрического генератора составляет лишь часть от к. п. д. Карно, и в любом случае он значительно ниже 50% -(что считалось вполне приемлемым для тепловой фашины). Дополнительная информация: для малых и крупных строительных организаций безусловно важно наличие надежного поставщика стройматериалов. Компания Ринстрой уже давно работает на российском рынке и зарекомендовала себя, как надежную организацию, занимающуюся поставками высококачественного строительного и садового оборудования. |
||
