NL8301435A

NL8301435A - Thermo-elektrisch stelsel.

Info

Publication number: NL8301435A
Application number: NL8301435A
Authority: NL
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1983-04-22
Publication date: 1983-11-16
Also published as: BE896530A; AU1369083A; FR2526229A1; IT1161818B; IL68387A0; IT8320727A0; GB2119169A; GB8311177D0; JPS58197890A; DE3314159A1

Description

* c.............* » , VO ^738

Betr.: Thermo-elektrisch stelsel.

De uitvinding heeft betrekking op een nieuw en verbeterd thermo-elektrisch stelsel en meer doeltreffende thermo-elektrische materialen ten gebruike daarin.

Men heeft onderkend, dat de wereldvoorraad aan fossiele brand-5 stoffen voor het opwekken van energie met een steeds grotere snelheid wordt uitgeput. Deze realisatie heeft geleid tot een energiecrisis, welke niet slechts de wereldeconomie treft, doch de vrede en stabiliteit van de wereld bedreigt. De oplossing voor de energiecrisis ligt in het ontwikkelen van nieuwe brandstoffen en meer doeltreffende me-10 thoden voor het benutten daarvan. Daartoe heeft de uitvinding betrekking op het behoud van energie, het opwekken van energie, verontreiniging en het scheppen van nieuwe, commerciële mogelijkheden door het onwikke-len van nieuwe thermo-elektrische stelsels, welke meer elektriciteit verschaffen.

15 Een. belangrijk deel van de oplossing ten aanzien van het op wekken van een permanente, economische energie-omzetting ligt op het terrein van de thermo-elektrika, waarbij elektrisch vermogen door warmte wordt opgewekt. Men heeft geschat, dat meer dan twee-derde van al onze energie bijvoorbeeld uit de uitlaatpijpen van auto’s en centrales, ver-20 loren gaat en aan de omgeving wordt afgestaan. Tot nu toe ontstaat door deze thermische verontreiniging nog geen ernstig klimatologisch effect. Men heeft evenwel voorspeld, dat wanneer het energieverbruik in de wereld toeneemt, het effect van de thermische verontreiniging tenslotte zou leiden tot een gedeeltelijk smelten van de ijskappen aan de 25 polen met een daarmede gepaard gaande verhoging van het zeeniveau.

De uitvinding voorziet in een goedkoop, doeltreffend en economisch thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit de verlieswarmte, opgewekt door centrales, geothermische plaatsen, auto’s, vrachtauto's en bussen. Door derhalve de verlieswarmte uit deze 30 en andere bronnen te gebruiken, kan een regeneratie van elektriciteit voorzien in een direkte reductie van de thermische verontreiniging, terwijl wordt bijgedragen tot het behoud van waardevolle eindige energiebronnen.

Het rendement van een thermo-elektrisch stelsel hangt ten dele 35 af van de bedrijfskarakteristieken van de thermo-elektrische inrichting of inrichtingen, welke daarin aanwezig zijn. De werking van een ther- 8301435 t £ - 2 - mo-elektrische inrichting kan op zijn beurt worden uitgedrukt in termen van een kwaliteitsgetal.(Z) voor het materiaal waaruit de inrichting bestaat, waarbij Z wordt gedefinieerd door : S 2<r z‘— 3 5 waarbij : Z wordt uitgedrukt m eenheden x 10 S de Seebeck coëfficiënt in V/° C is K de thermische geleiding in mW/cm-0 C is σ'de elektrische geleiding in (-Π- -cm)”1 is.

Uit het bovenstaande blijkt, dat wil een materiaal geschikt 10 zijn voor thermo-elektrische energie-omzetting, dit materiaal een grote waarde voor de thermo-elektrische Seebick-energiecoëfficiënt (S), een grote elektrische geleiding (σ') en een geringe thermische geleiding (K) moet hebben. Voorts omvat de thermische geleiding (K) twee componenten: K£ , de roost er component; en K , de elektrische component. Bij niet-15 metalen domineert en het is deze component, welke in hoofdzaak de waarde van K bepaalt. ../..rc

Met andere woorden is het, wil een materiaal doeltreffend zijn voor een thermo-elektrische energie-omzetting van belang, dat het mogelijk is, dat de dragers gemakkelijk van de warme junctie naar de 20 koude junctie diffunderen, waarbij de temperatuurgradiënt wordt onderhouden. Derhalve is naast een kleine thermische geleiding een grote elektrische geleiding nodig.

De thermo-elektrische energie-omzetting is tot nu toe niet op grote schaal toegepast. De voornaamste reden hiervoor is, dat de bekende 25 thermo-elektrische materialen, welke geschikt zijn voor commerciële toepassingen, een kristallijne structuur hebben. Kristallijne, vaste stoffen kunnen geen grote waarden van de elektrische geleiding Ibéreiken, terwijl geringe thermische geleiding wordt onderhouden. Van meer belang is, dat in verband met de kristallijne symmetrie, de thermische geleiding 30 niet door modificatie kan worden geregeld.

In het geval van de gebruikelijke polykristallijne benadering, overheersen de problemen van monokristallijne materialen nog steeds.

Er doen zich evenwel ook nieuwe problemen voor tengevolge van de poly-kristallijne korrelgrenzen, welke veroorzaken, dat deze materialen ge-35 ringe elektrische geleidingen bezitten. Bovendien is de vervaardiging van deze materialen ook lastig te regelen tengevolge van hun meer complexe 8301435 - 3 - φ » kristallijne structuur. De chemisclie modificatie of dotering van deze materialen is in verband met de bovenstaande problemen bijzonder lastig.

Tot de meest bekende, op dit moment bestaande polykristallijne thermo-elektrische materialen behoren (BijSbJgTe^, FbTe en Si-Ge. De 5 (Bi ,Sb)gTe^-materialen zijn het best geschikt voor toepassingen in het gebied van -10° C tot +150° C, waarbij de beste Z optreedt bij ongeveer 30° C. (bijSbJgTe^ stelt een continu vaste oplossingsstelsel voor, waarin de relatieve hoeveelheden van Bi en Sb variëren van 0 tot 100%. Het Si-Ge-materiaal is het best geschikt voor toepassingen met‘hoge tem-10 peratuur in het gebied van 600° C tot 1000° C, waarbij een bevredigende Z optreedt bij een temperatuur boven TOO0 C. Eet polykristallijne FbTe-materiaal vertoont -zijn beste kwaliteitsgetal in het gebied van 300° C tot 500° C. Geen van deze materialen is goed geschikt voor toepassingen ia het gebied van 100° C tot 300° C. Dit is onfortuinlijk, omdat het in 15 dit temperatuurgebied is, waar men een groot aantal verschillende ver-lieswarmtetoepassingen vindt. Tot deze toepassingen behoren geothermische verlieswarmte en verlieswarmte uit inwendige verbranding bij bijvoorbeeld bussen, vrachtauto's en auto's. Toepassingen van dit type zijn van belang, omdat de warmte echte verlieswarmte is. Warmte in-de hogere tempe-20 ratuurgebieden moet opzettelijk worden verkregen met andere brandstoffen en is derhalve geen echte verlieswarmte.

Er zijn nieuwe en verbeterde thermo-elektrische legeringsmate-rialen gevonden om in de bovengenoemde temperatuurgebieden te worden toegepast. Deze materialen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 25 Serial Ho. 3^1.86¾.

De daarin beschreven thermo-elektrische materialen kunnen in de eerder omschreven stelsels worden gebruikt. Deze materialen zijn geen enkelfazige, kristallijne materialen, doch in plaats daarvan gedesorganiseerde materialen. Voorts zijn deze materialen meerfazematerialen met 30 zowel amorfe als meervoudige kristallijne fazen. Materialen van dit type zijn goede thermische isolatoren. Zij bezitten korrelgrenzen met verschillende overgangsfazen, welke in samenstelling variëren van de samenstelling van matrixkristallieten tot de samenstelling van verschillende fazen in de korrelgrensgebieden. De korrelgrenzen zijn sterk gedesorga-35 niseerd, waarbij de overgangsfasen fazen van grote thermische specifieke weerstand omvatten voor het verschaffen van een grote weerstand bij thermische geleiding. In tegenstelling met de conventionele materialen is het 8301435 4 t » ' - k - materiaal zodanig, dat de korrelgrenzen gebieden bepalen, die daarin geleidende fazen omvatten, welke voorzien in talrijke elektrische gelei-dingsbanen door het massamateriaal om de elektrische geleiding te vergroten zonder dat de thermische geleiding aanmerkelijk wordt beïnvloed.

5 In wezen bezitten deze materialen alle voordelen van polykristallijne materialen wat betreft gewenst geringe thermische geleidingen en kris-tallijne Seebeck-massa-eigenschappen. In tegenstelling met de conventionele polykristallijne materialen echter, bezitten deze gedesorganiseerde meerfazematerialen ook gewenst grote elektrische geleidingen.

•10 Derhalve kan, zoals in de bovengenoemde octrooiaanvrage is beschreven, 2 het S <f -product voor het kwaliteitsgetal van deze materialen onaf-hankelijk maximaal worden gemaakt met gewenst lage thermische geleidingen voor een thermo-elektrische energieopwekking.

Amorfe materialen, welke de hoogste mate van desorganisatie 15 voorstellen, zijn voor thermo-elektrische toepassingen vervaardigd. De materialen en de werkwijze voor het vervaardigen daarvan, zijn volledig beschreven in bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften !+. 177-^73, k.'i'jj.bjb en 4.178Λ15. De in deze octrooischriften beschreven materialen worden gevormd in een vaste, amorfe gastheermatrix met struc-20 turele configuraties, welke een locale in plaats van een lange-afstands-orde hebben en elektronische configuraties bezitten, welke een energie-sprêng en een elektrische activeringsenergie omvatten. Aan de amorfe gastheermatrix wordt toegevoegd een modificatiemateriaal met omloopbanen, welke samenwerken met de amorfe gastheermatrix en met zichzelf ten-25 einde elektronische toestanden in de energiesprong te vormen. Deze onderlinge samenwerking modifieert in hoofdzaak de elektronische configuraties van de amorfe gastheermatrix teneinde de act iverings energie in hoofdzaak te reduceren en derhalve de elektrische geleiding van het materiaal aanmerkelijk te vergroten. De resulterende elektrische geleiding 30 kan worden geregeld door de hoeveelheid modificatiemateriaal, welke aan de gastheermatrix wordt toegevoegd. De amorfe gastheermatrix heeft normaliter een intrinsiekachtige geleiding en het modificatiemateriaal verandert deze in een extrinsiekachtige geleiding.

Zoals hier beschreven, kan de amorfe gastheermatrix enkelvou-35 dige paren met omloopbanen hebben, waarbij de omloopbanen van het modificatiemateriaal daarmede samenwerken teneinde de nieuwe elektronische toestanden in de energiesprong te vormen. Bij een andere uitvoerings- 8301435

'* J V

- 5 - vorm kan de gastheermatrix primair een tetrahedrale binding bezitten, waarbij het modificatiemateriaal primair op een niet-substitu-tionele wijze wordt toegevoegd en waarbij de omloopbanen daarvan met de gastheermatrix samenwerken. Zowel de d- als f-bandmaterialen, zoals 5 boor en koolstof, welke multi-orbitale mogelijkheden toevoegen, kunnen als modificatiematerialen worden gebruikt voor het vormen van de. nieuwe elektronische toestanden in de energiesprong.

Tengevolge van het bovenstaande bezitten deze amorfe, thermo-: elektrische materialen een aanmerkelijk vergrote elektrische geleiding.

10 Omdat zij evenwel na modifeatie amorf blijven, behouden zij hun geringe thermische geleidingen, waardoor zij geschikt zijn voor thermo-elebtrische toepassingen, meer-in het bijzonder bij hoge temperatuurgebieden boven 1*00° C.

Deze materialen worden op een atomair of microscopisch niveau 15 gemodifieerd, waarbij de atomaire configuraties daarvan aanmerkelijk worden gewijzigd voor het verschaffen van de bovengenoemde, onafhankelijk vergrote elektrische geleidingen. In tegenstelling daarmede worden de materialen, die in de bovengenoemde aanvrage zijn beschreven, niet atomair gemodifieerd. In plaats daarvan worden zij vervaardigd op een wij-20 ze, waarbij in het materiaal een desorganisatie op een macroscopisch niveau wordt geïntroduceerd. Deze desorganisatie maakt het mogelijk, dat verschillende fazen, waaronder geleidende fazen, in het materiaal worden geïntroduceerd ongeveer op dezelfde wijze als een atomaire modificatie in zuiver amorfe fazematerialen leidt tot een bestuurde 25 grote elektrische geleiding, terwijl de desorganisatie in de andere fazen voor ziet in een geringe thermische geleiding. Deze materialen zijn derhalve tussengelegen materialen in termen van hun thermische geleiding tussen amorfe en regulaire polykristallijne materialen.

Een thermo-elektrische inrichting wekt elektriciteit op door 30 over de daarin aanwezige materialen een temperatuurverschil tot stand te brengen. De thermo-elektrische inrichtingen omvatten in het algemeen elementen van materiaal van zowel het p-type als n-type. Bij het materiaal van het p-type drijft het temperatuurverschil positief geladen dragers vanaf de warme zijde naar de koude zijde van de elementen, ter-35 wijl bij het materiaal van het n-type het temperatuurverschil negatief geladen dragers vanaf de warme'zijde naar de koude zijde van de elementen drijft.

_____ flim 8301435 * * - 6 -

De gebruikelijke warmte-uitwisselaars, welke worden gebruikt cm warmte naar de thermo-elektrische inrichting over te dragen, zijn groot, zwaar en ondoeltreffend. Zij omvatten een aantal dicht bij elkaar opgestelde warmte-opzaaeloppervlakken, welke kanalen bepalen, die door 5 de stroom van een verhit fluidum daarin gemakkelijk verstopt kunnen raken. Voorts zijn de conventionele warmte-uitwisselaars zodanig ontworpen, dat de thermo-elektrische inrichtingen een integraal en onscheidbaar deel daarvan zijn. Tengevolge van deze onscheidbaarheid van de thermo-elektrische inrichtingen, is het lastig, zo niet onmogelijk, 10 deze te reinigen en te onderhouden.

De conventionele warmt e-uitwi s s elaar s worden ook in het algemeen vervaardigd uit grote hoeveelheden van bijvoorbeeld koper, aluminium of roestvrij staal. Derhalve kunnen zij slechts met hoge kosten worden vervaardigd. Zij oefenen ook een grote tegendruk uit in de afvoerlei-15 dingen van de motoren met inwendige verbranding, waarin zij worden toegepast. Dit maakt het lastig een juiste werking van de motoren tot stand te brengen en te onderhouden. Tenslotte worden, omdat de thermo-elek- | trischeiinrichtingen een integraal deel zijn van de warmte-uitwisselaars, de thermo-elektrische inrichtingen blootgesteld aan een potentiële ver-20 oötreiniging uit de uitlaatgassen in de uitlaatleidingen.

De uitvinding voorziet in nieuwe en verbeterde thermo-elek- - trische stelsels voor het opwekken van elektrische energie uit verlies- £ warmte. De stelsels hebben compacte afmetingen en bezitten geen bewegen- r: de delen. Voorts kunnen de stelsels worden aangepast om verlieswarmte 25 uit vele verschillende ver lieswarmtebronnen te benutten, waaronder de

verlieswarmte uit motoren met inwendige'verbranding. L

De thermo-elektrische stelsels volgens de uitvinding omvatten - warmte-opzamelorganen in de vorm van warmte-opzamelvinnen, welke in een stroom van een fluidum zijn opgesteld, dat verlieswarmte levert, die . 30 door een bron wordt opgewekt, en warmte-overdrachtsorganen. De warmteoverdracht sorganen zijn bestemd om zich uit de stroom van het verhitte fluidum naar buiten uit te strekken naar tenminste ëën thermo-elektrische inrichting, welke geheel gescheiden is van de stroom van verhit fluidum.

Hierdoor wordt de overdracht van warmte naar ëën zijde van de tenminste 35 ene thermo-elektrische inrichting mogelijk gemaakt, terwijl de inrichting gescheiden wordt gehouden van mogelijke verontreinigingen in de verhitte fluidumstroom. De andere zijde van de thermo-elektrische inrich- 8301435 - 7 - Λ \ ting wordt "blootgesteld aan een koelmedium teneinde over de thermo-elektrische inrichting een temperatuurverschil tot stand te brengen teneinde daardoor elektrische energie te kannen opwekken.

De warmte-overdrachtsorganen, welke worden gebruikt om de war-5 me zijde van de thermo-elektrische inrichting tot stand te brengen, hebben bij voorkeur de vorm van een warmte-uitwisselaar, die een of meer warmtepijpen omvat. De warmtepijpen zijn holle, afgedichte cilinders met daarin een bedrijfsfluidum. Het bedrijfsfluidum dient om de warmte, welke uit het verhitte fluidum wordt opgezameld, op een doeltreffende 10 wijze over te dragen naar de warme zijde van de thermo-elektrische inrichting. Dit geschiedt door voordeel te trekken van de thermo-dynamica van verdamping en condensatie van het bedrijfsfluidum. Voorts, omdat de warmtepijpen zijn afgedicht, voorzien deze in een continu rondgaand, verontreinigingsvrij stelsel.

15 Door gebruik te maken van de hier beschreven warmtepijpen in combinatie met de warmte-opzamelvinnen verkrijgt men een goedkope, compacte overdracht sinrichting voor grote warmte, welke een geringe tegendruk voor de verhitte fluidumstroom vertoont. De warmte-overdrachtsor-ganen hebben een langere levensduur en kunnen gamakkelijk worden gerei-20 nigd en onderhouden dan de gebruikelijke warmte-uitwisselaars, tengevolge van het betrekkelijke gemak, waarmede de warmte-overdrachtsorganen van de thermo-elektrische inrichtingen kunnen worden gescheiden.

Bij het stelsel volgens de uitvinding wordt de koude zijde van de thermo-elektrische inrichting gekoeld door een stroom water of een 25 ander fluidum daarom te onderhouden. De koude zijde van de thermo-elek-trische inrichting kan ook worden gekoeld door deze aan de omgevingslucht bloot te stellen.

Bij de stelsels volgens de uitvinding wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van de nieuwe en verbeterde materialen, welke zijn be-30 schreven in de .Amerikaanse octrooiaanvrage 3^1.864. Deze materialen zijn bijzonder nuttig als de elementen van het p-type van de thermo-elektrische inrichtingen. De elementen van de thermo-elektrische inrichtingen zijn thermisch parallel en elektrisch in serie gekoppeld. Voorts wordt volgens de uitvinding de thermische weerstand (R^J van de thermo-elek-35 trische elementen aangepast aan de thermische weerstand (R^y) van de warmte-overdrachtsorganen of de warmte-uitwisselaar teneinde het uitgangs-vermogen voor een bepaalde hoeveelheid thermo-elektrisch materiaal, dat 8301435

V

¥ .

- 8 - voor de inrichtingen nodig is, maximaal te maken.

Derhalve "beoogt de uitvinding in de eerste plaats te voorzien in een thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van de elektrische energie uit een stroom van fluïdum, dat tot een hoge temperatuur is 5 verhit. Het stelsel is gekenmerkt door tenminste êên thermo-elektrische inrichting voor het opwekken van elektrische energie in responsie op een daaraan aangelegd temperatuurverschil, eerste warmte-overdrachtsor-ganen, voorzien van tenminste een warmtepijp, welke zich in de fluidum-stroom bevindt, waarbij de eerste'warmte-overdrachtsorganen zich vanuit 10 de fluidumstroom naar buiten 'uitstrekken en thermisch zijn gekoppeld met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting teneinde tenminste een gedeelte van de warmfe van de fluidumstroom..· naar de tenminste ene inrichting over te dragen, en.tweede warmte-overdrachtsorganen, welke thermisch zijn gekoppeld met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting 15 om met de eerste warmte-overdrachtsorganen het temperatuurverschil over de tenminste ene thermo-elektrische inrichting tot stand te brengen.

Een tweede doel van de uitvinding is het verschaffen van een [ thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit ' een stroom van verlieswarmte. Het stelsel is gekenmerkt door thermo-20 elektrische inrichtingsorganen voor het opwekken van elektrische energie in responsie op een .daaraan toegevoerd temperatuurverschil; eerste warmte-overdrachtsorganen, voorzien van een aantal warmtepijpen met gedeelten in de stroom van verlieswarmte en gekoppeld met de thermo- [ elektrische inrichtingsorganen om een gedeelte van de verlieswarmte 25 naar de thermo-elektrische inrichtingsorganen over te dragen, en tweede warmte-overdrachtsorganen, die met de thermo-elektrische inriehtings-organen zijn gekoppeld om aan de thermo-elektrische inrichtingsorganen een temperatuur aan te leggen, welke lager is dan de temperatuur, die naar de thermo-elektrische inrichtingsorganen door de eerste warmte- 30. overdrachtsorganen worden overgedragen, teneinde daardoor aan de thermo-elektrische inrichtingsorganen het temperatuurverschil mede te delen.

Een derde oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit een stroom van fluïdum, dat tot een hoge temperatuur is verhit. Het stel-35 sel. is gekenmerkt door tenminste éên thermo-elektrische inrichting voor het opwekken van de elektrische energie in responsie op een daarover aangelegd temperatuurverschil, op een afstand van de verhitte fluidumstroom, 8301435 * - 9 - eerste warmte-overdrachtsorganen, welke in de fluidumstroom zijn opgesteld, welke eerste warmte-overdrachtsorganen zich vanuit de fluidumstroom naar "buiten uitstrekken en thermisch met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting zijn gekoppeld om tenminste een gedeelte van de 5 warmte van de fluidumstroom naar de tenminste ene inrichting over· te dragen, en tweede warmte-overdrachtsorganen, welke thermisch zijn gekoppeld met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting teneinde met de eerste warmte-overdrachtsorganen het temperatuurverschil over de tenminste ene thermo-elektrische inrichting tot stand te brengen.

10 De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. 1 een zijaanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een thermo-elektrisch stelsel volgens de uitvinding; fig. 2 een dwarsdoorsnede over de lijn II-II van fig. 1; 15 fig. 3 een dwarsdoorsnede over de lijn ÏII-III van-fig. 2; fig. 4 een dwarsdoorsnede over de lijn 17-17 van fig. 3; fig. 5 een zijaanzicht van een andere uitvoeringsvorm van een thermo-elektrisch stelsel volgens de uitvinding; r fig. 6 een dwarsdoorsnede over de lijn VI-7I van fig. 5; 20 fig. 7 een zijaanzicht, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede, van een thermo-elektrische inrichting, welke bestemd is om in de stelsels volgens de uitvinding te worden toegepast; fig. 8 een dwarsdoorsnede over de lijn VTII-7III van fig. 7; fig. 9 een dwarsdoorsnede over de lijn IX-IX van fig. 7; t: 25 fig. 10 een schema van een elektrisch analogon van een gedeelte " van het stelsel volgens de uitvinding; en j fig. 11 een schema van een gedeelte van het stelsel volgens de uitvinding.

In fig. 1 en 2 vindt men een eerste uitvoeringsvorm van een 30 thermo-elektrisch stelsel volgens de uitvinding. Het thermo-elektrische stelsel 10 omvat een warmteterugwineenheid 12, die door een scheidingswand 18 in een warmteterugwinkamer 14 en een kamer 16 is verdeeld. Aan de warmteterugwineenheid 12 is een paar leidingsorganen 20 en 22 bevestigd. De leidingsorganen 20 omvatten leidingen k6 en 1*8 om de stroom van 35 een fluïdum, verhit door verlieswarmte, door de warmt et erugwinkamer 1¾ te richten. De leidingsorganen 22 omvatten leidingen 50 en 52 om de stroom van een koelfluidum door de koelkamer 16 te richten.

8301435 ¥ - 10 -

De warmte, die uit het fluïdum in de warmt et erugwinkamer 1 Afwordt teruggewonnen, wordt vanuit de warmt et erugwinkamer 1^ overgedragen naar êên zijde van een aantal thermo-elektrische inrichtingen 2b, die in ee koelkamer 16 zijn opgesteld. De op deze wijze overge-5 dragen warmte houdt de ene zijde van de thermo-elektrische inrichtingen op een hoge temperatuur. De stroom koelfluidum door de koelkamer 16 houdt de andere zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 2b op een iets lagere temperatuur. Hierdoor wordt over de inrichtingen een temperatuurverschil tot stand getracht en wordt derhalve elektriciteit opgewekt.

10 Een thermo-elektrische inrichting 2b, welke bestemd is voor het opwekken van elektriciteit, vindt men in de fig. 7» 8 en 9* De inrichting 2b omvat thermo-elektrische elementen 26 respectievelijk 28 van het n-type en p-type. De elementen 26 en 28 van het n- en p-type zijn thermisch parallel en elektrisch in serie en wel afwisselend, ver-15 bonden.

De elementen 28 van het p-type bestaan bij voorkeur uit de... nieuwe en verbeterde materialen, welke zijn beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 3^1.86^. Een legering, welke in de betreffende aanvrage is beschreven, en welke een hoog kwaliteitsgetal (z) over het tempera-20 tuurgebied van 100° C tot 300° C bezit, omvat ongeveer 10 tot 20% bismuth, , ongeveer 20 tot 30% antimoon, ongeveer 60$ telluur en minder dan 11 zilver en bestaat bij voorkeur uit (Bi^ ^Sb^Te^)99$ + (Agg^Sbg^Te,-Q) 1 $. Voorts wordt de genoemde legering (Bi^^Sb^Te^o)99$ + (Agg^Shgt-Te^g)1$ tot een p-type gemaakt door een doteermiddel, zoals telluuriodide 25 (Tel^) van ongeveer 0,2$ daarin op te nemen. De elementen 26 van het n-type kunnen bestaan uit gebruikelijke materialen, zoals een materiaal, dat bismuth (Bi), telluur (Te) en seleen (Se) in de verhouding van

BillOTe5^Se6 bevat·

Deze elementen 26 en 28 van het n- en p-type worden op een 30 substraat 30 gesoldeerd, waarop een uit koper bestaande matrix of een patroon 32 door zeefdruk of op een andere wijze is aangebracht. Een andere substraat 3^, waarop een uit koper bestaande geleidermatrix of een patroon 36 door zeefdruk of op een andere wijze daarop is aangebracht, wordt op de elementen gesoldeerd. De koperen geleiderpatronen 32 en 3¼ 35 dienen om de elementen van het n-type en p-type afwisselend elektrisch in serie te verbinden. Voorts blijkt, dat de elementen 26 en 28 van het n- type en p-type respectievelijk thermisch parallel tussen de substraten 8301435 *· * ' - 11 - 30 en 34 aanwezig zijn.

De substraten 30 en 34 hebben een grote thermische geleiding om het temperatuurverschil over de elementen 26 en 28 te onderhouden en bezitten een geringe elektrische geleiding om als een elektrische iso-5 3ator te werken en te voorzien in een elektrische isolatie tussen de ge-leiderpatronen. De substraten 30 en 34 bestaan uit een keramisch materiaal, zoals aluminium oxyde of dergelijke.

Verlieswarmte in de vorm van uitlaatgassen, verkregen bij de werking van motoren met inwendige verbranding, kan een temperatuurver-10 schil van 200° C over de thermo-elektrische inrichtingen 24 onderhouden. Indien de elementen 26 en 28 van de inrichting 24 een Seeb^ek coëfficiënt (S) van 0,15 mV/° C hebben dan kan de spanning, die uit elk element wordt verkregen, worden bepaald uit de uitdrukking = S T^.

Voor een T^.e van 200° C, is V^ 0,25 mV/° C x 200° C of 30 mfi. Het 15 aantal elementen 26 en 28, nodig voor het opwekken van een spanning van 14V, de spanning, welke in auto's en vrachtauto's wordt gebruikt, kan als volgt worden bepaald :

Daarna kan elk aantal elementen in seriegroepen van 467 elementen parallel worden verbonden om de vereiste stroom voor het stelsel bij 14V te verkrijgen. Natuurlijk zal elke thermo-elektrische inrichting 24 minder dan de vereiste 467 elementen omvatten. Het aantal inrichtingen, dat in serie moet worden verbonden voor het verschaffen van de spanning van l4v is gelijk aan het totale aantal vereiste elementen, gedeeld door het aan-25 tal elementen in elke inrichting. Indien elke inrichting bijvoorbeeld 32 elementen omvat, zullen 467 gedeeld door 32 inrichtingen nodig zijn. In dit voorbeeld is 467 gedeeld door 32 gelijk aan 14,6. Derhalve moeten 15 inrichtingen in serie worden verbonden om een uitgangsspanning van tenminste 14V te verkrijgen.

30 Zoals het best uit fig. 2, 3 en 4 blijkt, wordt verlieswarmte in de warmteterugwinkamer 14 opgezameld door een aantal in hoofdzaak evenwijdige en horizontaal op een afstand van elkaar gelegen warmte-opzamelvinnen 38. De opzamelvinnen 38 zijn loodrecht op de warmte-pijpen 40 verbonden. De warmtepijpen 4o bestaan uit een goede thermische 35 geleider, zoals bijvoorbeeld koper, roestvrij staal, aluminium of dergelijke. Zij strekken zich vanuit de warmteterugwinkamer 14 via de 8301435 * Λ - 12 - scheidingswand 18 in de koelkamer 16 uit.

De warmtepijpen 40 zijn in het algemeen cilindrisch, hol en aan elk uiteinde afgedicht. Bij benadering 5-10$ van het inwendige volume van de warmtepijpen 40 wordt ingenomen door een bedrijfsfluidum 5 42, zoals bijvoorbeeld water. Het is gebleken, dat deze constructie van warmt epijp warmte vanuit de warmt et erugwinkamer 14 naar de koel-kamer 16 op een meer doeltreffende wijze over draagt dan massieve pijpen of een andere bekende constructie. Bij het overdragen van warmte uit de warmt et erugwinkamer 14 naar de koelkamer 16 wordt het bedrijf sfluidum 10 42 in dat gedeelte van de ranüiepijp 40, dat zich in de warmt et erugwinkamer 14 bevindt, verdankt. Het verdampte bedrijf sfluidum k2 vloeit dan naar dat gedeelte van de warmt epijp hO, dat zich in de koelkamer 16 bevindt, waar het fluidum zijn warmte aan de thermo-elektrische inrichtingen 2k afgeeft. Het bedrijfsfluidum k2 condenseert dan en keert terug 15 naar dat gedeelte van de warmtepijp 40, dat zich in de terugwinkamer 14 bevindt teneinde de warmte-overdrachtcyclus te herhalen.

Aan de warmtepijpen 40. zijn in de koelkamer 16 ondersteunings-onderdelen 1)-4 bevestigd. Zij strekken zich vertikaal in de koelkamer 16 uit en zijn in de lengterichting van de warmt et erugwineenheid 12 in 20 goed thermisch contact met de warme zijde van de thermo-elektrische inrichting 2k opgesteld. De ondersteuningsonderdelen 44 bestaan uit een goede thermische geleider teneinde een doeltreffende warmte-overdracht vanuit de warmtepijpen naar de warme zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 24, welke daarop zijn gemonteerd, mogelijk te maken.

25 De koude zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 24 is voorzien van plaatonderdelen 45, die daarmede in goed thermisch contact zijn verbonden. De plaatonderdelen 45 strekken zich vertikaal in de koelkamer 16 uit, zijn in de lengterichting van de warmteterugwiheenheid 12 opgesteld en verlopen in hoofdzaak evenwijdig aan de steunonderdelen 44.

30 Naastgelegen plaatonderdelen 45 voorzien in kanalen 47 cm het koelmedium door de koelkamer te richten teneinde de koude zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 24 te koelen. Voorts vormen de steunonderdelen 44 en de plaatonderdelen 45 een huis voor de thermo-elektrische inrichting 24 teneinde deze ten opzichte van het koelmedium te isoleren.

35 Tijdens de werking van het thermo-elektrische stelsel 10 worden warme verliesuitlaatgassen verkregen bij de werking van motoren met inwendige verbranding, via leidingen 46 en 48 van de leidingsorganen 20 door 8301435 - 13 - » * * de wacmteterugwinkamer 1¾ gericht. Daarin wordt warmte door de warmte-opzamelvinnen 38 opgezameld en naar de warmt epijpen h-0 overgedragen. Het bedrijfsfluidum b2 wordt verdampt en draagt zijn warmte over naar de warme zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 2b, welke op de steun-5 onderdelen bh in de koelkamer 16 zijn gemonteerd.

De koude zijde van elke thermo-elektrische inrichting 2b wordt gekoeld door een koelmedium teneinde over elke inrichting een temperatuurverschil te onderhouden. Bij deze uitvoeringsvorm bestaat het koelmedium uit water. Het water wordt via de kanalen bj van de koelkamer 10 16 door leidingen 50 en 52 van de leidingsorganen 22 gericht. De kanalen bT zijn blootgesteld aan de koude zijde van elke inrichting 2b. Dientengevolge maakt het water contact met de koude zijde van de inrichtingen 2b en koelt deze zijde.

Het gebruik van verlieswarmte voor het tot stand brengen van een tempe-15 ratuurverschil over de thermo-elektrische inrichtingen 2b vereist een andere benadering in constructie dan -vroeger is toegepast voor het verkrijgen van een goedkope inrichting, waarbij het elektrische uitgangsvermogen maximaal is. Waar de warmtebron vrij of relatief goedkoop is, dient de ontwerpfilosofie die te zijn, waarbij het elektrische uitgangs-20 vermogen maximaal wordt gemaakt bij een minimale hoeveelheid thermo-elektrisch materiaal, dat gebruikt wordt om de stelselkosten tot een minimum terug te brengen.

Zoals in fig. 10 op een elektrisch analoge wijze is aangegeven, dient om het uitgangsvermogen over de weerstand (R^) in een serieketen, 25 welke een voedingsbron (V), een weerstand (R^) en een weerstand (R2) omvat, maximaal te maken, de weerstand van R^ gelijk te zijn aan de weerstand van R.j. Op een soortgelijke wijze toont fig. 11 het thermische schema van een thexmo-elektrisch stelsel. Voor een bepaald temperatuurverschil ( L ) zal het maximale, elektrische uitgangsvermogen optreden 30 voor een bepaalde hoeveelheid van thermo-elektrisch materiaal wanneer de thermische weerstand van de thermo-elektrische inrichting (R^,) gelijk is aan de thermische weerstand van de warmte-uitwisselinrichting (R^).

De thermische weerstand wordt uitgedrukt door: S.J_ R KA.

35 waarbij R de thermische weerstand is £, de dikte van het materiaal is A het oppervlak van het materiaal is, 8301435 » - 1¼ - K de thermische geleiding van het materiaal is.

Om derhalve het elektrische uitgangssignaal maximaal te maken, zoals- hoven is beschreven, moet- worden voldaan aan het volgende : 5 R^ kan worden berekend of gemeten. Aangezien kan worden gemeten, kunnen verschillende waarden voor λ TE en A^” worden gekozen.

Bij voorkeur dient de waarde voor R^. zo klein mogelijk te zijn om de warmte-overdracht maximaal te maken. Aangezien R^. klein is en gelijk dient te zijn aan R^ voor een maximaal elektrische uitgangs-10 energie, zoals boven is besproken, dient ^ ^ klein te zijn en A^ '· groot te zijn.

In de fig. 5 en 6 vindt men een andere uitvoeringsvorm van een thermo-elektrisch stelsel 5^ volgens de uitvinding. Het thermo-elek-trische stelsel 5^ omvat een warmteterugwineenheid 56, voorzien van een 15 warmt et erugwinkamer 58· Aan de warmteterugwineenheid 56 zijn leidingen 60 en 62 bevestigd om de stroom van het fluïdum, -verhit door verlieswarmte, door de warmteterugwinkamer 58 te richten.

Evenals bij de voorafgaande uitvoeringsvorm omvat de warmteterugwinkamer 58 warmte-opzamelvinnen 6k, die loodrecht op de warmtepijpen 66 20 zijn verbonden. De warmte, die-door de vinnen 6k wordt teruggewonnen, wordt overgedragen naar de warmtepijpen 66, welke de warmte op hun beurt overdragen naar een gebied buiten de warmteterugwinkamer 58. Daar zijn • thermo-elektrische inrichtingen 68 van het bovenbeschreven type gekoppeld met steunonderdelen J0. De inrichtingen 68 worden aan een zijde 25 daarvan verhit door de warmte, die via de warmtepijpen 66 en de steun-onderdelen T0 wordt geleid.

Koelere omgevingslucht wordt gebruikt om de andere zijde van de thermo-elektrische inrichting 68 te koelen. Ter ondersteuning van het gebruik van omgevingslucht voor het koelen van de thermo-elektrische 30 inrichtingen, zijn horizontaal opgestelde en vertikaal op een afstand van elkaar gelegen koelvinnen J2 loodrecht op de plaatonderdelen 7^ bevestigd, welke in goed thermisch contact staan met de thermo-elektrische inrichtingen 68.

De werking van deze uitvoeringsvorm loopt parallel aan die van 35 de vorige uitvoeringsvorm, behalve, dat de omgevingslucht wordt gebruikt can. de koude zijde van de thermo-elektrische inrichtingen te koelen. De 8301435

• * V

- 15 - ontwerp- en materiaaloverwegingen, welke "boven zijn besproken, zijn voor * de beide uitvoeringsvormen dezelfde, behalve, dat bij deze alternatieve uitvoeringsvorm een hogere bedrijf stemperatuur nodig is aangezien de koud** zijde van de inrichtingen zich op een hogere temperatuur zal be-5 vinden.

8301435

Claims

1. Thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit een stroom van fluïdum, welke tot een hoge temperatuur is verhit gekenmerkt door tenminste een thermo-elektrische inrichting (2*!·, 68) voor het opwekken van de elektrische energie in responsie op 5 een aan de inrichting aangelegd temperatuurverschil, eerste warmteoverdracht sorganen (38, ^0, 6k9 66), voorzien van tenminste êin warmtepijp (UO, 66), die zich in de fluidumstroom bevindt, welke eerste warmteoverdracht sorganen zich vanuit de fluidumstroom naar huiten uitstrekken en thermisch zijn gekoppeld met de tenminste ene thermo-elektrische -IQ- inrichting om tenminste een gedeelte van de warmte van de fluidumstroom naar de tenminste ene inrichting over te dragen, en tweede warmteoverdracht sorganen (22, k'ty J2, 7*0, die thermisch met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting zijn gekoppeld om met de eerste warmte-overdrachtsorganen het temperatuurverschil bij de tenminste ene thermo- elektrische inrichting tot stand te brengen.

2. Stelsel volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de eerste warmt e-over dracht sorganen zijn voorzien van een aantal warmte-opzamel-inrichtingen (38, 6k), die zich in de fluidumstroom bevinden en thermisch met de tenminste ene warmtepijp (40, 66) zijn gekoppeld. 2o 3. Stelsel-volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat elke warmt e- opzamelinrichting (38, 6h) in hoofdzaak planair is en gelegen is in een vlak, dat in hoofdzaak evenwijdig is aan de richting van de stroom van het fluidum. Stelsel volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de eerste 25 warmte-overdr acht sorganen een aantal van de warmt epijpen (Uo, 66) omvatten.

5. Stelsel volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat elke warmte- pijp (40, 66) thermisch met elke warmte-opzamelinrichting (38, 6k) is gekoppeld. 30 6· Stelsel volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de tenminste ene warmtepijp (^0, 66) bestaat uit een materiaal met goede thermische geleiding.

7· Stelsel volgens een der conclusies 1-6 met het kenmerk, dat de warmtepijp (40, 66) bestaat uit koper, roestvrij staal of aluminium.

8. Stelsel volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de tenminste 8301435 > * -Ir ene warmtepijp (*iQ, 66) een in hoofdzaak cilindrische vorm heeft.

9. Stelsel volgens een der conclusies 1-8 met het kenmerk, dat de warmtepijp (h09 66) een bedrijfsfluidum (b2) bevat, welk fluidum 5 tussen 5 tot 10 procent van het inwendige volume van de warmtepijp in beslag neemt wanneer het fluidum volledig is gecondenseerd.

10. Stelsel volgens een der conclusies 1 - 9 met het kenmerk, dat de tweede warmte-overdrachtsorganen zijn voorzien van luchtstroomkoel-organen (72, 7*0 om bij de tenminste ene inrichting (65) een lagere tem- 10. peratuur tot stand te brengen dan die, welke door de eerste warmte-overdrachtsorganen tot stand wordt gebracht.

11. Stelsel volgens een der conclusies 1-9 met het kenmerk, dat de tweede warmte-ovërdrachtsorganen zijn voorzien van waterstroomkoel-organen (22, hj) om bij de tenminste ene inrichting een lagere ternpe- 15 ratuur tot stand te brengen dan die, welke door de eerste warmte-overdrachtsorganen tot stand wordt gebracht.

12. Stelsel volgens een der conclusies 1-11 met het kenmerk, dat de fluidumstroom ten opzichte van de tweede warmte-overdrachtsorganen (72, 7*0 is geïsoleerd.

13. Therma-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit een stroom van verlieswarmte gekenmerkt door thermo-elek-trische inrichtingsorganen (2U, 68) voor het opwekken van de elektrische energie in responsie op een daaraan aangelegd temperatuurverschil, eerste warmte-overdrachtsorganen, voorzien van een aantal warmtepijpen (b03 66) 25 met gedeelten in de stroom van verlieswarmte en gekoppeld met de thermo-elektrische inrichtingsorganen om een gedeelte van de verlieswarmte naar de thermo-elektrische inrichtingsorganen over te dragen, en tweede warmte-overdrachtsorganen, die met de thermo-elektrische inrichtingsorganen zijn gekoppeld om aan de thermo-elektrische inrichtingsorganen een temperatuur 30 toe te voeren, welke lager is dan de temperatuur, welke naar de thermo-elektrische inrichtingsorganen wordt overgedragen door de eerste warmte-overdrachtsorganen, teneinde daardoor het temperatuurverschil aan de thermo-elektrische inrichtingsorganen toe te voeren. 1¾. Stelsel volgens conclusie 13 gekenmerkt door een eerste kamer 35 (1*0 om de verlieswarmte te geleiden en een tweede kamer (16), die ten opzichte van de eerste kamer is afgedicht voor het bevatten van de tweede warmte-overdrachtsorganen en de thermo-elektrische inrichtingsorganen (2*l·, 68). 8301435 - 18 -

15. Stelsel volgens conclusie 1H met het kenmerk, dat de warmte-pijpen (HO, 66) zich vanuit de eerste kamer (tH) in de tweede kamer (16) uitstrekken.

16. Stelsel volgens conclusie 13 met het kenmerk, dat de eerste 5 warmte-overdrachtsorganen een aantal warmte-opzamelinrichtingen (38, 6b) omvatten, die met' de. warmtepijpen (HO, 66) zijn gekoppeld.

17. Stelsel volgens conclusie 16 met het kenmerk, dat de warmte-opzamelinrichtingen (38, 6h) in hoofdzaak planair zijn en gelegen zijn in een vlak,dat in hoofdzaak evenwijdig is aan de stroom van de verlies- 10 warmte.

18. Stelsel volgens conclusie 13 met het kenmerk, dat de tweede warmte-overdrachtsorganen luchtkoelorganen (72, 7*0 omvatten om de lagere temperatuur aan de inrichtingsorganen toe te. voeren. 19. ' Stelsel volgens conclusie 13 met het kenmerk, dat de tweede 15 warmte-overdrachtsorganen warmt ekoelorganen (22, bj) omvatten om de lagere temperatuur aan de inrichtingsorganen toe te voeren.

20. Stelsel volgens conclusie 13 met het kenmerk, dat de warmte-pijpen (Ho, 66) bestaan uit een materiaal met goede thermische geleiding.

21. Stelsel volgens conclusie 20 met het kenmerk, dat de warmte-20 pijpen (Hö, 66) uit koper, roestvrij staal of aluminium bestaan. 22. · Stelsel volgens conclusie 20 met het kenmerk, dat de warmte-pijpen (Ho, 66) een cilindrische vorm hebben.

23. Stelsel volgens conclusie 22 met het kenmerk, dat elke warmt e-pijp (HO, 66) een bedrijfsfluidum (b2) bevat en het bedrijfsfluidum van 25. tot 10 procent van het inwendige volume van de warmtepijpen in beslag neemt wanneer het fluidum volledig is gecondenseerd. 2b. Stelsel volgens conclusie 23 met het kenmerk, dat het bedrijfs fluidum (Π2) uit water bestaat.

25. Stelsel volgens een der conclusies 13 - 2b gekenmerkt door or-30 ganen (18) om de verlieswarmte ten opzichte van de· thermo-elektrische inrichtingsorganen (2b} 68 te isoleren.

26. Stelsel volgens een der conclusies 1-25 met het kenmerk, dat de tenminste ene thermo-elektrische inrichting (2b9 68) is· voorzien van tenminste êên thermo-elektrisch element (26) van het n-type en tenminste 35 één thermo-elektrisch element (28) van het p-type en de elementen van het n- en p-type elektrisch in serie en thermisch parallel zijn verbonden.

27. Stelsel volgens conclusie 26 met het kenmerk, dat de thermo-elek- 8301435 » * - 19 - trische elementen (26, 28) van het n- en p-type zodanig zijn gedimensio- v neerd, dat hun thermische weerstand in hoofdzaak is aangepast aan de thermische weerstand van de eerste en tweede warmte-overdrachtsorganen om de maximale hoeveelheid elektrisch vermogen uit de thermo-elektrische 5 inrichting (2^, 68) op te wekken.

28. Stelsel volgens conclusie 27 met het kenmerk, dat de thermo-elektrische inrichting (268) verder is voorzien van een paar in hoofdzaak planaire platen (30, 3^), welke "bestaan uit een materiaal met een grote thermische geleiding en een kleine elektrische geleiding, waar- 10 tussen zich de elementen van het n- en p-type (26, 28) "bevinden.

29. Stelsel volgens conclusie 28 met het kenmerk, dat de platen (30, 3¾) een geleidêrpatroon (32, 36) "bezitten om de elementen (26 , 28) elektrisch in serie te vertinden.

30. Stelsel volgens conclusie 29 met het kenmerk, dat het geleider-15 patroon (32, 36) uit koper "bestaat.

31. Stelsel volgens conclusie 29 met het kenmerk, dat de platen (30, 3¾) "binnenste plaatvlakken "bezitten en het geleiderpatroon (32, 36) door zeefdruk op deze "binnenste plaatvlakken is aangebracht.

32. Stelsel volgens een der conclusies 26 - 31 met het kenmerk, dat 20 het thermo-elektrische element (28) van het p-type bestaat uit ongeveer 10 tot-20 procent bismuth, ongeveer 20 tot 30 procent antimoon, ongeveer 60 procent telluur en minder dan 1 procent zilver.

33. Stelsel volgens een der conclusies 26 - 31 met het kenmerk, dat het thermo-elektrische element (28) van het p-type bestaat uit ongeveer 25 10 tot 20 procent bismuth, ongeveer 20 tot 30 procent antimoon, ongeveer 60 procent telluur, minder dan 1 procent zilver en ongeveer twee-tiende van 1 procent telluur iodide (Tel^) als een doteermiddel van het p-type. 3¾. Stelsel volgens een der conclusies 26 - 31 met het kenmerk, dat het thermo-elektrische element (26) van het n-type bestaat uit ongeveer 30 Uo procent bismuth, ongeveer 5^ procent telluur en ongeveer 6 procent seleen.

35· Thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit een stroom van fluïdum, dat tot een hoge temperatuur is verhit gekenmerkt door tenminste een thermo-elektrische inrichting (2k, 68) 35 voor het opwekken van de elektrische energie in responsie op een temperatuurverschil dat daaraan wordt aangelegd op een afstand van de verhitte fluidumstroom, eerste warmte-overdrachtsorganen (38, ^0, 6U, 66), die 8301435 » i - 20 - zich in de fluidumstroom "bevinden, welke eerste warmte-overdrachtsorga-'· nen zich vanuit de fluidumstroom naar "buiten uitstrekken en thermisch met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting (2k, 68) zijn gekoppeld om tenminste een gedeelte van de warmte van de fluidumstroom naar 5 de tenminste ene inrichting over te dragen, en tweede overdrachts-organen (22, 4Γ, 72, 7*0-* welke thermisch met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting zijn gekoppeld om met de eerste warmte-overdrachts-organen het temperatuurverschil "bij de tenminste ene thermo-elektrische inrichting tot stand te brengen.

36. Stelsel volgens conclusie 35 met het kenmerk, dat de eerste warmte-overdrachtsorganen zijn voorzien van een aantal warmte-opzamel-inrichtingen (38, 64), die zich in de fluidumstroom bevinden.

37· Stelsel volgens een der conclusies 35 of 36 met het kenmerk, dat de eerste warmte-overdrachtsorganen zijn voorzien van tenminste een 15 warmt epijp (UO, 66)

38. Stelsel volgens conclusie 37 met het kenmerk, dat elke warmte- opzamelinrichting (38, 6h) in hoofdzaak planair is en gelegen is in een vlak, dat in hoofdzaak parallel is aan de richting van de stroom van het fluïdum en thermisch met de tenminste ene warmtepijp (4), 66) is 20 gekoppeld. ,

39. Stelsel volgens een der conclusies 35 of 36 met het kenmerk, dat de eerste warmte-overdrachtsorganen een aantal van de warmtepijpen (Uo, 66) omvatten. 8301435