溫差發(fā)電器工作原理

溫度這個(gè)名詞是因為我們天天聽(tīng)得到，所以不去問(wèn)什么是溫度的實(shí)質(zhì)。溫度是指一定環(huán)境下物體內分子或原子熱運動(dòng)的“速度”。比如氣溫就是指氣體分子的運動(dòng)速度。不過(guò)他們的運動(dòng)是“熱”運動(dòng)，沒(méi)有固定的方向，或者說(shuō)物體內由于分子相互碰撞，能量相互傳遞，方向時(shí)時(shí)因碰撞而改變。故物體內分子運動(dòng)很快達到同一運動(dòng)速度“狀態(tài)”。

溫度這個(gè)名詞是因為我們天天聽(tīng)得到，所以不去問(wèn)什么是溫度的實(shí)質(zhì)。溫度是指一定環(huán)境下物體內分子或原子熱運動(dòng)的“速度”。比如氣溫就是指氣體分子的運動(dòng)速度。不過(guò)他們的運動(dòng)是“熱”運動(dòng)，沒(méi)有固定的方向，或者說(shuō)物體內由于分子相互碰撞，能量相互傳遞，方向時(shí)時(shí)因碰撞而改變。故物體內分子運動(dòng)很快達到同一運動(dòng)速度“狀態(tài)”。

再說(shuō)溫度傳遞。兩片具有溫差的物體接近時(shí)，有兩種方式可以形成“熱”傳遞?；蛘哒f(shuō)形成分子運動(dòng)速度傳遞。第一是分子碰撞，溫度低的速度慢，能量低。溫度高的速度快。兩者結合再一起，最終形成“中和”。

第二種是“熱輻射”，說(shuō)到底就是“電磁輻射”。只是這種電磁輻射的波長(cháng)要比可見(jiàn)光長(cháng)一些，但溫度高時(shí)發(fā)出的輻射就是“可見(jiàn)光”了。所以說(shuō)在空間內“電磁輻射”是能量傳遞的最基本形式。物體只要在絕對零度以上就能向外界發(fā)射“電磁輻射”線(xiàn)。只是不同物體在不同溫度下，電磁輻射的強度不同。溫差就是指兩種物體在接觸時(shí)電磁輻射強度有差別。即物體間存在電磁場(chǎng)強度差別，即存在“電位差”或者說(shuō)存在“電動(dòng)勢”，導線(xiàn)可以理解為“等勢體”。這樣溫度不同的物體間接一導線(xiàn)，有“電流”產(chǎn)生就好理解了?！皽夭畎l(fā)電”就不奇怪了。

溫差發(fā)電器工作原理

1、溫差發(fā)電器是利用塞貝克效應，將熱能直接轉換成電能的一種發(fā)電器件。將一個(gè)p型溫差電元件和一個(gè)n型溫差電元件在熱端用金屬導體電極連接起來(lái)，在其冷端分別連接冷端電極，就構成一個(gè)溫差電單體或單偶。在溫差電單體開(kāi)路端接入電阻為RL的外負載，如果溫差電單體的熱面輸入熱流，在溫差電單體熱端和冷端之間建立了溫差，則將會(huì )有電流流經(jīng)電路，負載上將得到電功率I2RL，因而得到了將熱能直接轉換為電能的發(fā)電器。

Angel- RTG結構示意圖

2、當發(fā)電器工作時(shí)，為保持熱接頭和冷接頭之間有一定的溫度差，應不斷地對熱接頭供熱，而從冷接頭不斷排熱。熱接頭所供給的部分熱量被作為珀爾帖熱吸收了，另一部分則通過(guò)熱傳導傳向冷接頭。排出的熱量應為冷接頭放出的珀爾帖熱和從熱接頭傳導來(lái)的熱量之和。對于上述接頭的熱平衡，還應加上湯姆遜熱和被導體釋放的焦耳熱。設在系統中所產(chǎn)生的焦耳熱I2Ri中有一半傳到熱端，另一半由冷端放出，熱源所消耗的熱量是珀爾帖熱Ph、由于熱傳遞遷移到冷端的熱PT和交還給熱源的焦耳熱 三部分組成， 即為溫差電單體的熱電轉換效率是有用功率與熱源所消耗的熱量之比。要想得到優(yōu)值高的溫差電材料，只有提高其塞貝克系數和電導率，降低其熱導率。但是塞貝克系數、電導率和熱導率都在不同程度上依賴(lài)于載流子濃度和遷移率，互相是關(guān)聯(lián)的。