기계가 없는 태양광 발전소. 계획, 설명

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기계가 없는 태양광 발전소에서는 태양 복사 에너지가 기계 에너지로의 중간 전환 없이 직접 전기 에너지로 변환됩니다. 직접 변환의 경우 터빈과 발전기가 필요하지 않습니다.

열전 변환기

태양 복사열의 열 에너지를 전기로 직접 변환하는 것은 1821년에 발견된 제벡 효과에 기반합니다. 화학적 구성이 다른 두 도체의 끝이 납땜되고 접합부가 온도가 다른 매체에 배치되면 그 사이에 열 EMF가 발생합니다.

여기서 T₁ - 열접점의 절대 온도, T₂ 냉접점의 절대 온도이며 비례 계수입니다.

전도체 회로에서 전류 J가 발생하고 열접점은 열원에서 초당 열을 흡수합니다. 냉접점은 저온 몸체에 열을 방출합니다. . 공급된 열과 제거된 열의 차이는 전류의 두 번째 작업입니다.

, W.

열 입력에 대한 일의 비율은 전환 공정의 열 효율입니다.

(3.1)

따라서 이상적인 열전 변환기의 효율은 Carnot 사이클의 열 효율과 일치하며 열접점과 냉접점의 절대 온도에 의해 완전히 결정됩니다. 실제 변환기에서는 전도체의 전기 저항, 열전도율 및 환경과의 접합부의 열 교환에 대한 열 저항으로 인해 돌이킬 수 없는 손실이 발생합니다. 따라서 설치의 실제 효율성은 다음과 같습니다.

(3.2)

어디에서 - 컨버터의 상대적 전기 효율(조절 시 돌이킬 수 없는 손실을 고려하여 터빈의 상대적 내부 효율과 유사하게 명명됨).

금속 열전극을 사용할 때 열전 변환기의 효율은 매우 낮습니다. 1929/10퍼센트를 초과하지 않습니다. XNUMX년에 A.F. Ioffe는 반도체를 사용하면 상당한 효과가 있음을 보여주었습니다. 효율이 XNUMX% 정도까지 증가합니다. 현대식 열전 발전기에서는 "열접합"이 햇빛에 의해 가열되는 반도체 열전소자가 직렬로 연결됩니다. 이러한 종류의 발전기는 등대, 해양 신호 부표 등과 같은 저전력 소비자를 위한 자율 전기 공급원으로 사용됩니다.

저자: Labeish V.G.

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