RU152417U1 - Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую - Google Patents
Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую Download PDFInfo
- Publication number
- RU152417U1 RU152417U1 RU2014129049/07U RU2014129049U RU152417U1 RU 152417 U1 RU152417 U1 RU 152417U1 RU 2014129049/07 U RU2014129049/07 U RU 2014129049/07U RU 2014129049 U RU2014129049 U RU 2014129049U RU 152417 U1 RU152417 U1 RU 152417U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converter
- capacitive
- output
- energy
- electrical
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее пусковой аккумулятор электрической энергии, соединенный через электрический коммутатор со входом емкостного конвертера теплоты, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено выпрямителем и термоэлектрическим преобразователем с нагреваемой и охлаждаемой поверхностями, при этом охлаждаемая поверхность установлена рядом с емкостным конвертером теплоты, а нагреваемая поверхность обращена в окружающее пространство, выход емкостного конвертера теплоты через электрический коммутатор подключен ко входу выпрямителя, выход которого последовательно соединен с выходом термоэлектрического преобразователя.
Description
Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую относится к теплоэнергетике и позволяет генерировать электрическую энергию при помощи сегнетоэлектрического конденсатора, используя тепловую энергию окружающей среды.
Известно устройство обогрева и охлаждения теплотой окружающей среды на основе явлений самоорганизации (см. патент на изобретение №2326289 опубл. 10.06.2008), содержащее пусковой аккумулятор электрической энергии, соединенный через электрический коммутатор с емкостным конвертером теплоты.
Недостатками такой системы являются:
1) недостаточная эффективность преобразования тепловой энергии вследствие неиспользования явления охлаждения сегнетоэлектрического конденсатора, входящего в состав емкостного конвертера теплоты.
2) возможность использования только для обогрева и охлаждения. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности преобразования тепловой энергии и расширение области применения устройства.
Такой технический результат достигается тем, что устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее пусковой аккумулятор электрической энергии, соединенный через электрический коммутатор со входом емкостного конвертера теплоты, дополнительно снабжено выпрямителем и термоэлектрическим преобразователем с нагреваемой и охлаждаемой поверхностями, при этом охлаждаемая поверхность термоэлектрического преобразователя установлена рядом с емкостным конвертером теплоты, а нагреваемая поверхность обращена в окружающее пространство, выход емкостного конвертера теплоты через электрический коммутатор подключен ко входу выпрямителя, выход которого последовательно соединен с выходом термоэлектрического преобразователя.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для преобразования тепловой энергии в электрическую.
Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую, содержит пусковой аккумулятор 1 электрической энергии, соединенный через электрический коммутатор 2 с емкостным конвертером 3 теплоты. Выход емкостного конвертера 3 теплоты через электрический коммутатор 2 подключен ко входу выпрямителя 4. Электрический коммутатор 2 представляет собой, например, задающий генератор (ЗГ) с двумя ключевыми устройствами (К1 и К2), одно из которых установлено между пусковым аккумулятором 1 электрической энергии и емкостным конвертером 3 теплоты, а другое - между емкостным конвертером 3 теплоты и входом выпрямителя 4. В качестве ключевых устройств могут быть использованы быстродействующие электромагнитные реле или полупроводниковые триоды и тиристоры. Емкостной конвертер 3 теплоты представляет собой сегнетоэлектрический конденсатор, диэлектрическая проницаемость, (а следовательно, и емкость) которого сильно зависит от напряженности электрического поля. Таким конденсатором может послужить, например, органический пироэлектрический диэлектрик с сегнетоэлектрической поляризацией.
Рядом с емкостным конвертером 3 теплоты - на минимально возможном расстоянии от него или вплотную расположен термоэлектрический преобразователь 5, имеющий охлаждаемую поверхность 6 и нагреваемую поверхность 7. Термоэлектрический преобразователь 5 представляет собой набор термопар, реализующих эффект Зеебека. Охлаждаемая поверхность 6 термоэлектрического преобразователя 5 обращена к емкостному конвертору 3 теплоты, а нагреваемая поверхность 7 термоэлектрического преобразователя 5 - в окружающее пространство.
Выход выпрямителя 4 последовательно соединен с выходом термоэлектрического преобразователя 5. Последовательность соединения на практике достигается, например, за счет того, что два разнополярных проводника, составляющие выход емкостного конвертера теплоты 2 и термоэлектрического преобразователя 5, объединены между собой, а два других разнополярных проводника образуют выходные клеммы устройства, к которым подключается внешняя нагрузка.
Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую работает следующим образом.
Электрический коммутатор 2 поочередно подключает вход емкостного конвертера 3 теплоты к пусковому аккумулятору 1 электрической энергии и выход емкостного конвертера 3 теплоты ко входу выпрямителя 4 с подсоединенной к его выходу нагрузкой. Это поочередное подключение осуществляется, например, ключевыми устройствами К1 и К2, управляемыми задающими генератором ЗГ. В процессе цикла заряда-разряда емкостного конвертера 3 теплоты его диэлектрическая проницаемость меняется более чем в 6 раз,. При этом величина энергии, выделяющейся в нагрузке при разряде, превышает энергию, потребленную от пускового аккумулятора 1 электрической энергии при заряде. Разность энергий объясняется преобразованием тепловой энергии среды, в которой помещен емкостной конвертер 3 теплоты, в электрическую энергию. Температура емкостного конвертера 3 теплоты, а также температура среды в непосредственной близости от емкостного конвертера 3 теплоты понижается. В то же время температура среды на некотором удалении от емкостного конвертера 3 теплоты остается постоянной. Противоположные поверхности термоэлектрического преобразователя 5 оказывается при различных температурах. Поверхность, соприкасающаяся с емкостным конвертером 3 или находящаяся рядом с ним, охлаждается (охлаждаемая поверхность 6). Поверхность, обращенная в окружающую среду, нагревается (нагреваемая поверхность 7). Образующаяся разность температур определяет возникновение термоЭДС на выходе термоэлектрического преобразователя 5.
Переменное электрическое напряжение с выхода емкостного конвертера 3 теплоты подается на вход выпрямителя 4, а образующееся на выходе выпрямителя 4 постоянное напряжение суммируется с постоянным напряжением, вырабатываемым термоэлектрическим преобразователем 5. Таки образом, общий объем электрической энергии, полученный в результате преобразования тепловой энергии, будет складываться из энергии, преобразованной емкостным конвертером 3 теплоты и термоэлектрическим преобразователем 5. При этом увеличение потребления преобразованной электроэнергии вызовет увеличение охлаждения среды в окрестности емкостного конвертера 3 теплоты, увеличение разности температур между охлаждаемой поверхностью 6 и нагреваемой поверхностью 7 и увеличение количества энергии, преобразованное термоэлектрическим преобразователем 5.
Claims (1)
- Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее пусковой аккумулятор электрической энергии, соединенный через электрический коммутатор со входом емкостного конвертера теплоты, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено выпрямителем и термоэлектрическим преобразователем с нагреваемой и охлаждаемой поверхностями, при этом охлаждаемая поверхность установлена рядом с емкостным конвертером теплоты, а нагреваемая поверхность обращена в окружающее пространство, выход емкостного конвертера теплоты через электрический коммутатор подключен ко входу выпрямителя, выход которого последовательно соединен с выходом термоэлектрического преобразователя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014129049/07U RU152417U1 (ru) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014129049/07U RU152417U1 (ru) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU152417U1 true RU152417U1 (ru) | 2015-05-27 |
Family
ID=53297780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014129049/07U RU152417U1 (ru) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU152417U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702982C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2019-10-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ получения электричества при обтекании нагретого тела за счет пироэлектрического преобразования тепла в вихревом следе |
-
2014
- 2014-07-16 RU RU2014129049/07U patent/RU152417U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702982C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2019-10-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ получения электричества при обтекании нагретого тела за счет пироэлектрического преобразования тепла в вихревом следе |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
MX2018002929A (es) | Aparato y sistema de utilizacion de energia solar integrada. | |
Guyomar et al. | Toward heat energy harvesting using pyroelectric material | |
CN102629842A (zh) | 温差发电供电装置 | |
RU2015153219A (ru) | Интегрированная обработка и генерирование электроэнергии на кристалле | |
RU152417U1 (ru) | Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую | |
CN204244112U (zh) | 一种设有温差发电装置的服务器机房 | |
Angeline et al. | Performance analysis of (Bi2Te3-PbTe) hybrid thermoelectric generator | |
CN103701185A (zh) | 一种体温充电电源装置 | |
CN104124900A (zh) | 一种计算机热电转换装置 | |
RU172976U1 (ru) | Устройство выработки постоянного электрического тока и тепловой энергии на основе эффектов Пелтье и Зеебека. | |
RU2012133740A (ru) | Устройство для генерирования электрической энергии из теплопроводного материала | |
Rahman et al. | Design and development of thermoelectric generator kit from car engine heat | |
Kannan et al. | Thermoelectric charger | |
Adhithya et al. | Battery charging using thermoelectric generation module in automobiles | |
KR20160066190A (ko) | 자가발전 냉온기능 및 방수기능신발 | |
CN105529954A (zh) | 温差生电装置 | |
Li et al. | Independent power generation in a modern electrical substation based on thermoelectric technology | |
Reddy | Body heat powered flashlight using LTC3108 | |
Dziurdzia et al. | From constant to temperature dependent parameters based electrothermal models of TEG | |
Yun et al. | Self-Powered Thermoelectric based Cooling system for LCD panel | |
Husak et al. | Model of the thermoelectric generator | |
RU2534440C2 (ru) | Выпрямитель переменного напряжения | |
Dobrosel’sky et al. | Application of passive schemes for pyroelectric conversion of low-potential heat | |
Liu et al. | Test for Thermoelectric Self Cooling | |
RU118414U1 (ru) | Теплоэлектронакопитель |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150412 |