RU83656U1

RU83656U1 - THERMOELECTRIC GENERATOR

Info

Publication number: RU83656U1
Application number: RU2008149132/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Михайлович Башков; Юрий Максимович Белов; Александр Александрович Горбатовский; Сергей Анатольевич МЕШКОВ; Олег Степанович Нарайкин; Денис Геннадьевич Рябинин; Иван Александрович Федоренко; Василий Дмитриевич Шашурин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Кристалл"
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2009-06-10

Abstract

1. Термоэлектрический генератор, содержащий генераторный термоэлектрический модуль, источник тепловой энергии и устройство отвода избыточною тепла, отличающийся тем, что холодная сторона генераторного термоэлектрического модуля соединена с холодной стороной охлаждающего термоэлектрического модуля, питаемого от генераторного термоэлектрического модуля, с возможностью отвода избытка тепла от горячей стороны охлаждающего термоэлектрического модуля. ! 2. Термоэлектрический генератор по п.1, отличающийся тем, что в цепи питания охлаждающего термоэлектрического модуля установлено устройство регулирования тока.1. Thermoelectric generator comprising a thermoelectric generator module, a heat source and excess heat removal device, characterized in that the cold side of the thermoelectric generator module is connected to the cold side of the cooling thermoelectric module supplied from the thermoelectric generator module, with the possibility of removing excess heat from the hot side cooling thermoelectric module. ! 2. The thermoelectric generator according to claim 1, characterized in that a current control device is installed in the power circuit of the cooling thermoelectric module.

Description

Полезная модель относится к термоэлектрогенераторному оборудованию и предназначена для питания электрической аппаратуры.The utility model relates to thermoelectric equipment and is intended to power electrical equipment.

Известен блок электропитания, работа которого основана на эффекте термоЭДС Зеебека (явление, обратное эффекту Пельтье) [Физический энциклопедический словарь, М., Советская энциклопедия, 1983, с.756]. Источник питания содержит термоэлементы, соединенные с потребителем электроэнергии. ТермоЭДС возникает в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру. Недостатком такого источника питания является низкий коэффициент полезного действия и ограниченная мощность.A known power supply unit, the operation of which is based on the Seebeck thermoEMF effect (a phenomenon opposite to the Peltier effect) [Physical Encyclopedic Dictionary, M., Soviet Encyclopedia, 1983, p.756]. The power source contains thermocouples connected to the consumer of electricity. ThermoEMF arises in an electrical circuit consisting of several dissimilar conductors, the contacts between which have different temperatures. The disadvantage of such a power source is its low efficiency and limited power.

Известен термоэлектрический генератор с жидкостным охлаждением ветвей термоэлектрического модуля [Патент США №6,598,405, 2003]. Данное устройство имеет более высокий КПД за счет увеличения градиента температур между холодной и горячей сторонами ветвей термоэлектрического модуля, однако устройство сложно в изготовлении.Known thermoelectric generator with liquid cooling branches of a thermoelectric module [US Patent No. 6,598,405, 2003]. This device has a higher efficiency due to an increase in the temperature gradient between the cold and hot sides of the branches of the thermoelectric module, however, the device is difficult to manufacture.

Наиболее близким техническим решением является блок питания, работающий на тепловой энергии сгорающего топлива и охлаждаемый водой [Зорин И.В., Зорина З.Я. Термоэлектрические холодильники и генераторы. Л.: "Энергия", 1973, с.48.]. Данный блок питания состоит из емкости с водой, в дно которой вмонтированы генераторные термоэлектрические модули. Недостатком такого блока питания является низкий коэффициент полезного действия и, следовательно, низкая эффективность работы.The closest technical solution is a power supply unit that runs on the heat energy of the burning fuel and is cooled by water [Zorin I.V., Zorina Z.Ya. Thermoelectric refrigerators and generators. L .: "Energy", 1973, p. 48.]. This power supply unit consists of a tank with water, in the bottom of which thermoelectric generator modules are mounted. The disadvantage of this power supply is a low efficiency and, therefore, low efficiency.

Задачей полезной модели является увеличение эффективности работы термоэлектрического генератора за счет увеличения разности температур на горячей и холодной сторонах генераторного термоэлектрического модуля.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the thermoelectric generator by increasing the temperature difference on the hot and cold sides of the thermoelectric generator module.

Решение данной задачи достигается за счет применения охлаждающею термоэлектрического модуля, установленного на холодной стороне генераторною термоэлектрического модуля. Термоэлектрический генератор содержит генераторный термоэлектрический модуль, источник тепловой энергии и устройство отвода избыточного тепла. При этом холодная сторона генераторного термоэлектрического модуля соединена с холодной стороной охлаждающего термоэлектрического модуля, питаемого от генераторного термоэлектрического модуля, с возможностью отвода избытка тепла от горячей стороны охлаждающего термоэлектрического модуля. В цепи питания охлаждающего термоэлектрического модуля может быть установлено устройство регулирования тока с целью регулирования величины перепада температур на генераторном термоэлектрическом элементе. Избыток тепла от горячей стороны The solution to this problem is achieved through the use of a cooling thermoelectric module mounted on the cold side of the generating thermoelectric module. The thermoelectric generator comprises a thermoelectric generator module, a source of thermal energy and a device for removing excess heat. In this case, the cold side of the generator thermoelectric module is connected to the cold side of the cooling thermoelectric module powered by the generator thermoelectric module, with the possibility of removing excess heat from the hot side of the cooling thermoelectric module. A current control device may be installed in the power supply circuit of the cooling thermoelectric module in order to control the temperature difference on the thermoelectric generator element. Excessive heat from the hot side

охлаждающего термоэлектрического модуля отводят с помощью вспомогательного охлаждающего устройства (например - радиатора).The cooling thermoelectric module is diverted using an auxiliary cooling device (for example, a radiator).

На фиг.1 приведено схематичное изображение термоэлектрического генератора.Figure 1 shows a schematic illustration of a thermoelectric generator.

Позициями обозначены: 1 - источник тепла; 2 - генераторный термоэлектрический модуль; 3 - охлаждающий термоэлектрический модуль; 4 - устройство отвода избыточного тепла; 5 - устройство регулирования тока.The positions indicated: 1 - heat source; 2 - generator thermoelectric module; 3 - cooling thermoelectric module; 4 - device for removing excess heat; 5 - current control device.

Устройство работает следующим образом. При прохождении теплового потока от источника тепла 1 через генераторный термоэлектрический модуль 2, обладающий температурным сопротивлением, образуется перепад температур и разность потенциалов. При подключении к цепи внешней нагрузки возникает электрический ток. Часть электрической энергии подается на охлаждающий термоэлектрический модуль 3, обеспечивающий увеличение перепада температур, упрощающий отвод избыточного тепла через устройство 4, и тем самым способствующий увеличению эффективности работы генератора в целом.The device operates as follows. When the heat flux passes from the heat source 1 through the thermoelectric generator module 2, which has temperature resistance, a temperature difference and a potential difference are formed. When an external load is connected to the circuit, an electric current occurs. Part of the electric energy is supplied to the cooling thermoelectric module 3, which provides an increase in temperature difference, simplifying the removal of excess heat through the device 4, and thereby contributing to an increase in the overall efficiency of the generator.

Для управления величиной перепада температур и, следовательно, величины тока, отдаваемого в нагрузку, в цепи питания охлаждающего термоэлектрическою модуля 3 возможна установка устройства регулирования тока 5.To control the magnitude of the temperature difference and, therefore, the magnitude of the current supplied to the load, it is possible to install a current control device 5 in the power circuit of the cooling thermoelectric module 3.

Claims

1. Thermoelectric generator comprising a thermoelectric generator module, a heat source and excess heat removal device, characterized in that the cold side of the thermoelectric generator module is connected to the cold side of the cooling thermoelectric module supplied from the thermoelectric generator module, with the possibility of removing excess heat from the hot side cooling thermoelectric module.

2. The thermoelectric generator according to claim 1, characterized in that a current control device is installed in the power circuit of the cooling thermoelectric module.