RU2629650C1 - Электрогенерирующая теплозащитная оболочка - Google Patents
Электрогенерирующая теплозащитная оболочка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629650C1 RU2629650C1 RU2016141444A RU2016141444A RU2629650C1 RU 2629650 C1 RU2629650 C1 RU 2629650C1 RU 2016141444 A RU2016141444 A RU 2016141444A RU 2016141444 A RU2016141444 A RU 2016141444A RU 2629650 C1 RU2629650 C1 RU 2629650C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- segments
- extreme
- heat
- rows
- dielectric
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Использование: для получения электрической энергии. Сущность изобретения заключается в том, что электрогенерирующая теплозащитная оболочка содержит гибкий лист, состоящий из гибкого теплоизоляционного материала–диэлектрика, покрытого с обеих сторон пленкой, выполненной из влагозащитного и герметизирующего материала–диэлектрика, причем в массе теплоизоляционного материала–диэлектрика помещены термоэлектрические секции, представляющие собой П–образные ряды, выполненные из стекловолокнистых полос, поверхности парных перпендикулярных отрезков которых поочередно покрыты напылением порошком разных металлов М1 и М2, концы вышеупомянутых отрезков согнуты под углом 90°, соединены между собой и также покрыты напылением эквимолярной смесью порошков металлов М1 и М2, образуя отдельные термоэмиссионные преобразователи, и располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала–диэлектрика параллельно им, крайние перпендикулярные отрезки каждого П–образного ряда соединены между собой перемычками, а крайние перпендикулярные отрезки крайних П–образных рядов каждой термоэлектрической секции соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с токовыводами. Технический результат: обеспечение возможности повышения эффективности и упрощения изготовления устройства. 6 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоизоляционным изделиям и может быть использовано при изготовлении гибких теплоизолирующих покрытий для объектов, излучающих тепловую энергию, с целью ее утилизации для получения электрической энергии.
Известен пакет тепловой изоляции, работающий в условиях криогенных температур, аэродинамического нагрева и высоких рабочих давлений, который содержит изолируемую поверхность со слоем теплоизоляции в виде пенопласта, установленного на амортизационный слой, слоем теплозащиты и закрепленным на последнем антистатическим покрытием, при этом изолируемая поверхность выполнена из полимерного композиционного материала – пенопласта, оснащенного влагозащитным и герметизирующим покрытием из виброударопрочного клея, в свою очередь покрытый лентой из стеклянных комплексных нитей, тоже покрытой слоем теплозащиты в виде резиноподобного эластичного покрытия [Патент РФ №2459743, МКЛ. В64 С1/40, В64 G1/58, В32 B7/02, В64 D37/00, 2012].
Основным недостатком известного пакета тепловой изоляции является невозможность утилизации тепла изолируемого объекта для получения электричества, что снижает его эффективность.
Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электрогенерирующее покрывало, содержащее гибкий лист, состоящий из гибкого теплоизоляционного материала–диэлектрика, покрытого с обеих сторон пленкой, выполненной из влагозащитного и герметизирующего материала–диэлектрика, причем в массе теплоизоляционного материала–диэлектрика помещены термоэлектрические (термоэмиссионные) преобразователи, представляющие собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов М1 и М2, концы которых расплющены, спаяны (соединены) между собой и согнуты под углом 90°, устроенные таким образом, что парные проволочные отрезки образуют зигзагообразные ряды, согнутые спаянные концы 8 проволочных отрезков располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала–диэлектрика параллельно им и закрыты снаружи вышеупомянутой пленкой, крайние проволочные отрезки крайних зигзагообразных рядов термоэлектрических преобразователей соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с токовыводами [Патент РФ №2537873, МПК А62 В17/00, 2015].
Основными недостатками известного электрогенерирующего покрывала являются высокий расход металлов М1 и М2 для изготовления термоэмиссионных преобразователей, определяющий значительный вес устройства, сложность их изготовления, обусловленная необходимостью заготовкой проволочных отрезков, сплющиванием и спайкой их концов, что повышает стоимость и, таким образом, снижает эффективность покрывала.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности, которое заключатся в том, что предлагаемая электрогенерирующая теплозащитная оболочка, наряду с уменьшением теплопотерь от объекта в окружающую среду и получение электрической энергии, обеспечивает значительное снижение расхода металла на изготовление термоэмиссионных элементов, упрощение их изготовления и значительное снижение веса устройства.
Технический результат достигается электрогенерирующей теплозащитной оболочкой, содержащей гибкий лист, состоящий из гибкого теплоизоляционного материала–диэлектрика, покрытого с обеих сторон пленкой, выполненной из влагозащитного и герметизирующего материала–диэлектрика, причем в массе теплоизоляционного материала–диэлектрика помещены термоэлектрические секции, представляющие собой П–образные ряды, выполненные из стекловолокнистых полос, поверхности парных перпендикулярных отрезков которых поочередно покрыты напылением порошком разных металлов М1 и М2, концы вышеупомянутых отрезков согнуты под углом 90°, соединены между собой и также покрыты напылением эквимолярной смесью порошков металлов М1 и М2, образуя отдельные термоэмиссионные преобразователи, и располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала–диэлектрика параллельно им и закрыты снаружи пленкой, крайние перпендикулярные отрезки каждого П–образного ряда соединены между собой перемычками, крайние перпендикулярные отрезки крайних П–образных рядов каждой термоэлектрической секции соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с токовыводами.
На фиг. 1–6 представлена предлагаемая электрогенерирующая теплозащитная оболочка (ЭГТЗО) (на фиг. 1 – общий вид, на фиг. 2–6 - основные узлы).
Предлагаемая электрогенерирующая теплозащитная оболочка (ЭГТЗО) содержит гибкий лист 1, состоящий из гибкого теплоизоляционного материала–диэлектрика 2, покрытого с обеих сторон пленкой 3, выполненной из влагозащитного и герметизирующего материала–диэлектрика, причем в массе теплоизоляционного материала–диэлектрика 2 помещены термоэлектрические секции (ТЭС) 4, представляющие собой П–образные ряды 5, выполненные из стекловолокнистых полос 6, поверхности парных перпендикулярных отрезков 7 и 8 которых поочередно покрыты напылением порошком разных металлов М1 и М2, их концы 9 и 10 согнуты под углом 90°, соединены между собой и также покрыты напылением эквимолярной смесью порошков металлов М1 и М2, образуя отдельные термоэмиссионные преобразователи (ТЭП) 11 (такая конструкция ТЭП 11 принята для того, чтобы снизить расход металлов М1 и М2, увеличить поверхность теплопередачи, уменьшить их толщину и, таким образом, интенсифицировать скорость их нагрева или охлаждения), согнутые концы 9 и 10 парных перпендикулярных отрезков 7 и 8 располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала–диэлектрика 2, параллельно им и закрыты снаружи пленкой 3, крайние перпендикулярные отрезки 7 и 8 каждого ряда 5 соединены между собой перемычками 12, крайние перпендикулярные отрезки 7 и 8 крайних П–образных рядов 5 каждой ТЭП 4 соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов 13 и 14 (размещение коллекторов 13, 14 на фиг. 1–6 показано условно), которые, в свою очередь, соединены с токовыводами (на фиг. 1 не показаны).
В основу работы предлагаемой ЭГТЗО положено следующее. Так как термоэмиссионные преобразователи (ТЭП) 10 выполнены в виде П–образных рядов 5, изготовленных из стекловолокнистых полос 6, поверхности парных перпендикулярных отрезков 7 и 8 которых поочередно покрыты напылением порошком разных металлов М1 и М2, а их концы 9 и 10 согнуты под углом 90°, соединены между собой и также покрыты напылением эквимолярной смесью порошков металлов М1 и М2, то при нагреве (охлаждении) одних концов 9 элементов ТЭП 11 и охлаждении (нагреве) противоположных им концов 10 ТЭП 11 на них устанавливаются разные температуры, в зоне контакта металлов М1 и М2 на концах 9 и 10 происходит термическая эмиссия электронов, в результате чего в П–образных рядах 5 появляется термоэлектричество [С.Г. Калашников. Электричество. – М.: «Наука», 1970, с. 502–506].
ЭГТЗО работает следующим образом. Объект (на фиг. 1–6 не показан), излучающий тепло, покрывают листом 1 ЭГТЗО таким образом, чтобы в сторону горячего объекта (например) были обращены концы 9 парных отрезков 7 и 8 ТЭП 11, а в сторону холодной окружающей среды противоположные концы 10. После этого эквимолярная смесь порошков металлов М1 и М2, размещенная напылением на концах 9, нагревается, а эквимолярная смесь порошков металлов М1 и М2, размещенная напылением на концах 10, охлаждается (холодной окружающей средой может быть наружный воздух, сбросные газы, вода, космос). Соответственно, температура вышеупомянутой смеси на концах 9 парных отрезков 7 и 8 будет больше, чем температура смеси металлов М1 и М2 на концах 10 этих же пар отрезков. В тоже время наличие теплоизолирующего материала – диэлектрика 2 в листе 1 обеспечивает тепловую изоляцию объекта, снижая тем самым его теплопотери. При этом одновременно с процессом теплопередачи, в результате создавшейся разности температур нагретых концов 9, покрытых эквимолярной смесью металлов М1 и М2, соединенных через отрезки 7 и 8, покрытые порошком металлов М1 и М2, соответственно, с охлажденными концами 10, также покрытыми эквимолярной смесью металлов М1 и М2, на вышеупомянутых концах 9 и 10 ТЭП 11 происходит термическая эмиссия электронов и в П–образных рядах 5 появляется термоэлектричество, которое из ТЭС 4 через однополюсные коллекторы электрических зарядов 13 и 14 поступает на токовыводы, соединенные с преобразователем, где создается требуемое напряжение и сила тока (на фиг. 1–6 не показаны), который затем подается потребителю.
Величина разности электрического потенциала на токовыводах и сила электрического тока зависит от характеристик пар металлов М1 и М2, которые напылены на стекловолокнистые полосы 6 П–образных рядов 5, числа ТЭП 11 в каждом ряду 5, их числа в ТЭС 4, разности температур на противоположных спаянных концах 9 и 10 ТЭС 4 и числа ТЭС 4 в гибком листе 1. Полученный электрический ток можно использовать для изолируемого объекта или сторонних потребителей.
Таким образом, предлагаемое изобретение, наряду с уменьшением тепловых потерь от объекта в окружающую среду и получением электрической энергии, обеспечивает значительное снижение расхода металлов М1 и М2, упрощение конструкции и изготовления термоэмиссионных элементов, а также значительное снижение веса электрогенерирующей теплозащитной оболочки, в результате использования для получения термоэлектрических секций П–образных полос из стекловолокна, покрытых напылением порошками металлов М1 и М2.
Claims (1)
- Электрогенерирующая теплозащитная оболочка, содержащая гибкий лист, состоящий из гибкого материала–диэлектрика, покрытого с обеих сторон пленкой, выполненной из материала–диэлектрика, в массе теплоизоляционного материала–диэлектрика помещены термоэмиссионные преобразователи, выполненные из разных металлов М1 и М2, концы которых соединены между собой и согнуты под углом 90°, устроенные таким образом, что парные отрезки образуют ряды, согнутые соединенные концы вышеупомянутых отрезков располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала–диэлектрика параллельно им и закрыты снаружи вышеупомянутой пленкой, крайние отрезки крайних рядов термоэмиссионных преобразователей соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с токовыводами, отличающаяся тем, что ряды термоэмиссионных преобразователей выполнены П–образными из стекловолокнистых полос, поверхности парных перпендикулярных отрезков которых поочередно покрыты напылением порошком разных металлов М1 и М2, соединенные концы вышеупомянутых отрезков также покрыты напылением эквимолярной смесью порошков металлов М1 и М2, образуя отдельные термоэмиссионные преобразователи, крайние перпендикулярные отрезки каждого П–образного ряда соединены между собой перемычками, образуя термоэлектрические секции, крайние перпендикулярные отрезки крайних П–образных рядов каждой термоэлектрической секции соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016141444A RU2629650C1 (ru) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Электрогенерирующая теплозащитная оболочка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016141444A RU2629650C1 (ru) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Электрогенерирующая теплозащитная оболочка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2629650C1 true RU2629650C1 (ru) | 2017-08-30 |
Family
ID=59797874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016141444A RU2629650C1 (ru) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Электрогенерирующая теплозащитная оболочка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2629650C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4792480A (en) * | 1987-09-14 | 1988-12-20 | Freund Paul X | Laminate material for use in protective clothing |
RU2459743C1 (ru) * | 2010-12-16 | 2012-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Пакет тепловой изоляции и способ его изготовления |
RU133546U1 (ru) * | 2013-04-04 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Теплоизоляционное покрытие |
RU2537873C2 (ru) * | 2013-03-11 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Электрогенерирующее покрывало |
US8969717B2 (en) * | 2010-08-12 | 2015-03-03 | Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. | Thermoelectric stack coating for improved solar panel function |
-
2016
- 2016-10-21 RU RU2016141444A patent/RU2629650C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4792480A (en) * | 1987-09-14 | 1988-12-20 | Freund Paul X | Laminate material for use in protective clothing |
US8969717B2 (en) * | 2010-08-12 | 2015-03-03 | Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. | Thermoelectric stack coating for improved solar panel function |
RU2459743C1 (ru) * | 2010-12-16 | 2012-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Пакет тепловой изоляции и способ его изготовления |
RU2537873C2 (ru) * | 2013-03-11 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Электрогенерирующее покрывало |
RU133546U1 (ru) * | 2013-04-04 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Теплоизоляционное покрытие |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2636119B2 (ja) | 熱電素子シートとその製造方法 | |
JPH1052077A (ja) | 熱電モジュール | |
JPH08250264A (ja) | フィルム状ヒーター、保温座席、蒸着ボートおよび加熱炉 | |
RU2011129862A (ru) | Высокотемпературный высокоэффективный термоэлектрический модуль | |
KR19990075401A (ko) | 무전원 열전 냉온장고와 그 냉온장방법 | |
RU2629650C1 (ru) | Электрогенерирующая теплозащитная оболочка | |
RU2537873C2 (ru) | Электрогенерирующее покрывало | |
WO2013047057A1 (ja) | 発電システム | |
RU2654980C1 (ru) | Компактный термоэлектрогенератор | |
US3266944A (en) | Hermetically sealed thermoelectric generator | |
EP3654393B1 (en) | Thermoelectric module | |
RU2676803C1 (ru) | Ленточный термоэлектрогенератор | |
JP2996305B2 (ja) | 高熱抵抗型熱電発電装置 | |
US7994415B2 (en) | Thermoelectric device and power generation method using the same | |
EP3535531B1 (en) | Fired heat exchanger with a thermoelectric generator | |
JP5829877B2 (ja) | 発電システム | |
RU2645872C1 (ru) | Термоэлектрическое зарядное устройство для гаджетов | |
RU2701883C1 (ru) | Слоевой пластинчатый термоэлектрогенератор | |
RU2575769C1 (ru) | Универсальный термоэлектрический преобразователь | |
RU2379857C1 (ru) | Тонкопленочный гибкий электронагреватель | |
JP5968698B2 (ja) | 発電システム | |
US20150114440A1 (en) | Thermoelectric module, method for operating the thermoelectric module, thermoelectric generator and motor vehicle | |
RU2698937C1 (ru) | Переносной термоэлектрогенератор | |
RU2499107C1 (ru) | Термоэмиссионная система электроснабжения здания | |
JP5855875B2 (ja) | 発電システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181022 |