ПРИМЕНЕНИЯ ЭФФЕКТА ЗЕЕБЕКА ДЛЯ БЫТОВОЙ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Существующие серийные термоэлектрические генераторы не являются устройствами, предназначенными для применения в быту. Это, прежде всего, источники тока для промышленного применения. Связано это с невысоким КПД прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Если рассматривать термоэлектрический генератор как источник электрического тока, то КПД преобразования тепловой в электрическую энергию для существующих изделий не превышает 7%. К преимуществам термоэлектрического генератора относятся высокая надежность, простота конструкции и долгий срок службы. Поэтому термоэлектрические генераторы применяются там, где экономически выгодной является не экономия сжигаемого топлива, а надежное обеспечение электрической энергией. Областями применения термоэлектрических генераторов традиционно являются газовая и нефтяная промышленности, телекоммуникации, военные применения и другое. Из использования термоэлектрического способа генерации электроэнергии в быту можно отметить только термоэлектрический котелок (ковшик), используемый в качестве источника подзарядки аккумуляторов малой емкости. Существующие на рынке термоэлектрические генераторы на газовом топливе используют для обеспечения эффективного съема тепла оребреные алюминиевые радиаторы. В такой ситуации тепловая энергия, не преобразовавшаяся в электроэнергию, отводится в атмосферу без полезного использования. Предлагаемая в проекте разработка планирует съем тепла с термоэлектрических модулей при помощи жидкости (воды), что позволит транспортировать это тепло для жидкостного отопления помещений, т.е. использовать на нужды потребителя.

Из анализа наиболее успешных серийных термоэлектрических генераторов сделаны выводы, что электрическая мощность 200 Вт является достижимой для устройств данного типа. Были рассмотрена два термоэлектрических генератора – ГТГ-150 производства «ПОЗИТ» (Россия) и 5220 производства Глобал Термоэлектрик (Канада).

 

В рассмотренных выше изделиях прошедшее через термоэлектрический модуль тепло не используется в качестве отопления, а сбрасывается непосредственно в атмосферу. Анализируя рынок термоэлектрических генераторов, стоит отметить еще одно изделие. Это твердотопливная печь с выработкой электричества через термоэлектрические блоки.

Ее достоинством является то, что она одновременно является и отопительным оборудованием, и электрогенерирующим. К недостаткам этого изделия стоит отнести нестабильность температуры (следовательно, и электрической мощности), низкую надежность, низкий КПД преобразования тепла в электроэнергию, малую долговечность применяемых в печи термоэлектрических модулей. Однако то, что эта печь выпускается серийно, показывает – изделия, генерирующие электроэнергию и обеспечивающие одновременное теплоснабжение, интересны рынку.