Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Новости про повышение эффективности использования энергии. Тетраэдрит поможет превращать тепло в электрический ток

Аватар пользователя SergeyVBNM

Любителям разгона термоэлектрические свойства материалов знакомы по модулям Пельтье, которые позволяют охлаждать одну из поверхностей при пропускании электрического тока, но требуют адекватного охлаждения второй поверхности, которая пропорционально нагревается. Между тем, подобный феномен имеет гораздо более широкий потенциал применения, если говорить о возможности превращения тепловой энергии в электрическую. Вокруг нас много источников избыточной тепловой энергии: микросхемы, двигатели внутреннего сгорания, нагреваемые солнцем предметы. В идеале, их можно использовать для получения электрического тока. Более того, наше собственное тело в перспективе может вырабатывать достаточно тепла для питания носимых компьютеров и разного рода имплантатов.

По словам ресурса MIT Technology Review, существующие термоэлектрические материалы имеют много недостатков: они либо очень дороги, либо токсичны, либо редко встречаются в природе. Многих недостатков лишён минерал тетраэдрит, который представляет собой соединение сурьмы, меди, железа и серы. Компания Alphabet Energy из Калифорнии утверждает, что тетраэдрит в качестве термоэлектрического материала может быть гораздо эффективнее аналогов, и при этом дешевле. Килограмм вещества стоит $4, оно достаточно распространено в природе, не отличается токсичностью. При этом КПД процесса превращения тепловой энергии в электрическую в случае с тетраэдритом достигает 5-10% против скромных 2,5% у других материалов.

Проблема заключается в том, что большинство используемых в этой сфере материалов являются не только хорошими проводниками электричества, но и хорошими проводниками тепла. В результате разница температур между "тёплой" и "холодной" сторонами материала со временем сокращается, и движение электронов между ними замедляется, снижая эффективность выработки электроэнергии. Идеальный термоэлектрический материал должен хорошо проводить электричество, но плохо проводить тепло. В этом отношении характеристики тетраэдрита заметно лучше, чем у других материалов, получивших распространение.

Пока Alphabet Energy сосредоточила свои усилия на создании стационарных генераторов, превращающих тепловую энергию в электрическую, а также на адаптации технологии к особенностям эксплуатации в автомобилях. Система отвода выхлопных газов даёт достаточно избыточного тепла, которое можно использовать для выработки электричества.
Подробнее: http://www.overclockers.ru/hardnews/62323/Tetraedrit_pomozhet_prevraschat_teplo_v_elektricheskij_tok.html
----------------------------

сайт компании http://www.alphabetenergy.com/

Ну, в общем, довольно неплохое начало в разработках утилизации побочного тепла.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя невежда
невежда(5 лет 5 месяцев)(11:57:13 / 17-07-2014)

Если охлаждать систему выхлопа, то это снизит кпд ДВС. На спортивных машинах ее даже теплоизолируют дополнительно.

Комментарий администрации:  
*** Почти любой вопрос могу свести к антисобянинской политоте ***
Аватар пользователя gruzzy
gruzzy(3 года 5 месяцев)(12:01:23 / 17-07-2014)

в жаркую погоду можно отбирать тепло у движка и охлаждать воздух во впускном. экономия топлива будет заметной

Аватар пользователя tiriet
tiriet(4 года 8 месяцев)(12:16:44 / 17-07-2014)

? это как это охлаждать воздух во впускном, отбирая тепло от двигателя?

и зачем это вообще делать? воздух во впускном охлаждают, чтобы его больше в цилиндр попало- это повышает мощность, так как за один такт в цилиндр попадает больше смеси, соответственно, сгорает больше топлива давая больше энергии, растет мощность. а вот КДП падает, так как на охлаждение воздуха во впускном требуется затратить часть мощности. как это помогает экономить топливо? ерунда какая-то. тем более, что в жаркую погоду тепло от движка "забирать" сложнее, чем в холодную...

Аватар пользователя невежда
невежда(5 лет 5 месяцев)(12:21:48 / 17-07-2014)

Для атмосферного двигателя охлаждение воздуха во впускном коллекторе практически ничего не дает.

Комментарий администрации:  
*** Почти любой вопрос могу свести к антисобянинской политоте ***
Аватар пользователя gruzzy
gruzzy(3 года 5 месяцев)(12:47:30 / 17-07-2014)

читай теорию тепловых двигателей

Аватар пользователя gruzzy
gruzzy(3 года 5 месяцев)(12:46:52 / 17-07-2014)

ты вникни в технологии тетраедрита сначала. потом подумай, как её использовать.

в жаркую погоду, вместо того, чтобы карлсона крутить, можно отбирать тепло от двигателя и кондиционера и использовать энергию для охлажения воздуха.

такое тепло в жару так и так надо отводить. а тут еще и модность увеличится, что удобно в пробках

Аватар пользователя tiriet
tiriet(4 года 8 месяцев)(13:41:49 / 17-07-2014)

нельзя. ты вникни с технологии тетраедрита станчала, а потом думай. чтобы этот тетраедрит давал електричество- его надо с одной стороны нагреть, причем сильно, а сдругой- охладить. тоже сильно. нагревает его двигатель только до 100С, ладно, пусть его нагревает выхлоп, 500С, а охлаждает его кто? правильно, Карлсон.

тетраедрит не отбирает тепло! нет, если засунуть тетраедрит между горячим и холодным телом- то ЧАСТЬ перетекающего через него тепла этот едрит превратит в электроэнергию. 6%. ну и куда ты хочешь его пихать в своем двигателе? между стенкой цилиндра и ОЖ? валяй, "улучши" охлаждение. вокруг выходного коллектора? а охлаждение ты ему сверху приделаешь? на выпускной? ага, щаз.

итого- в любую погоду, хоть в жаркую, хоть в холодную, тепло от двигателя отводит радиатор с "карлсоном" и никакой замены этому процессу нет и не будет, пока термодинамика действует. если взять тетраедрит, и засунуть его в виде прослойки между горячими частями двигателя и ОЖ (кардинально ухудшив при этом теплообмен- читай свойства этого едрита)- то из такого бутерброда можно получить немножко электричества, правда, простейший расчет показывает, что этой энергии никак не хватит ни на охлаждение воздуха, ни на подогрев седалища, только на светодиодик и вентилятор для водителя. 6% при тепловой мощности двигателя в 300 кВт (50 кВт/75лошадей при 15% КПД ДВС) дадут тебе МАКСИМУМ 12 кВт мощности, если у тебя ВООБЩЕ все тепло двигателя будет отводиться на идеальный охладитель через твой чудо-материал. но отводить ты будеш через эту фигню максимум несколько процентов. и чего тебе с этой сотней ватт делать? подстветку номера? магнитолу запитать? а усложнение всей конструкции, увеличение веса и цены? итого- бред.

использовать можно только там, где реально все плохо. в горах для туристов, чтоб навигаторы заряжать- берем котелок, внутрь воды, снаружи огонь, на стенку- "едритьматериала", с клемм снимаем чуть-чуть тока на зарядку айфона, пока варим суп. но все равно при его КПД это тухляк полный, а не идея.

его можно вместо полупроводниковых элементов Пельтье использовать, для электрохолодильников без фреона, это тема, а как источник энергии- фуфло.

Аватар пользователя gruzzy
gruzzy(3 года 5 месяцев)(14:03:35 / 17-07-2014)

А зачем к велосипеду приделывать турбину?

в существующие компоновки двигателей возможно и не приделать такой элемент. Но если вы сторонник заплевать всё слюнями и похерить идею, то лучше "шахи" так ничего и не сможете построить. Иногда нужно менять догмы.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(4 года 8 месяцев)(12:09:56 / 17-07-2014)

не надо врать, КПД теплового двигателя (а ДВС- это тепловой двигатель) растет по мере роста разности температур рабочего тела (горячих газов в цилиндре) и охладителя (выхлопной системы), так что охлаждение выхлопной системы как раз ПОВЫШАЕТ КПД! правда, не обязательно повышение КПД приведет к повышению мощности всей системы.

В спортивных машинах на КПД клали с прибором, там главное максимальная мощность, пусть КДП хоть полпроцента будет, поэтому берут жутко неэкономичный движок с низким КПД, который дает пару мегаватт тепловой мощности и триста киловатт механической, естественно это тепло нагревает выхлопную систему так, что коллекторы светятся, вот ее и "теплоизолируют" чтоб от нее все остальное не грелось, ибо он уж очень она горячей получается, может и погореть чего, а делать к ней систему охлаждения- некомильфо, ибо лишний вес.

Аватар пользователя невежда
невежда(5 лет 5 месяцев)(12:23:14 / 17-07-2014)

Если не знаете, не пишите. Выпускной коллектор теплоизолируют ( а не только обставляют экранами), именно ради производительности выпускного тракта.

Комментарий администрации:  
*** Почти любой вопрос могу свести к антисобянинской политоте ***
Аватар пользователя tiriet
tiriet(4 года 8 месяцев)(13:46:18 / 17-07-2014)

ну так просвети, как теплоизоляция выпускного коллектора влияет на его производительность? горячий газ быстрее лететь начинает?

Аватар пользователя DMZ
DMZ(3 года 10 месяцев)(13:09:51 / 17-07-2014)

в ДВС Тхол - это не Т выпуска а Тгазов в конце цикла, когда открылся выпускной клапан. Снижение Т газа в выпускном тракте, кроме мизерного увеличения плотности ничего не меняет. Напомню, что с горячим выхлопным газом улетает в трубу до 40% энергии, т.е. если отобрать от них 10% - это прибавка к общему КПД установки в 4%.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(4 года 8 месяцев)(13:51:02 / 17-07-2014)

а она (Тхол) может быть меньше, чем Тгазов снаружи?

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(5 лет 10 месяцев)(11:57:59 / 17-07-2014)

http://kryothermtec.com/ru/medium-temperature-generating-modules-mars-series.html

КПД 6%

Выпускаются уже больше года.... 

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 10 месяцев)(12:48:20 / 17-07-2014)

Довольно гнилой девайс. Температура 500 оС - очень неприятная в чисто техническом аспекте. Недаром лабораторные нагреватели на этот диапазон - большая редкость: либо ниже, либо выше. Этому элементу перегрев противопоказан, а при температуре ниже - он отдаёт пропорционально меньше.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(5 лет 10 месяцев)(12:56:36 / 17-07-2014)

Вы вобще в живуюс термоэлектрическими системами работали? Это один из лучших и Удобнейших вариантов... насчет перегрева здесь конструкция  другая и припой  держит порячдка 620 градусов плюс наконецто нормальный  корпус. 

а так почти у всех современых генераторных критическая температура примерно 300-320 градусов... и припой с точкой плавления 350-380 там да перегрев крайне противопоказан.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 10 месяцев)(13:50:12 / 17-07-2014)

Ясно. Ты сам реально с термоэлектрикой, да и вообще с термоприборами не работал. Иначе понимал бы, что припой 620оС расплавить, что два пальца об асфальт,

особенно если источник тепла принципиально нестабилен. Например выхлопная труба, костер, дровяная плита. Если источник стабилизирован, например, электроплика с электронным управлением, то нахрен в таких условиях термоэлектрика? То есть, реально этот прибор даст заявленные 30 ватт мощности только до первого перегрева, либо будет эксплуатироваться при низкой температуре с, соответственно,  пониженной мощностью. 

P.S. C термоприборами работал и в лабораторных условиях и для зарядки мобильников. Несмотря на крайне негативный опыт с крайними,  не оставляю надежду прикупить что-нить по-надежнее, хотя сам могу склепать, что надо, но некогда, всё свободное время на флуд на АШ уходит.  Пока (в поле, без особой нужды, для практики в основном) кручу ручку механического фонарика с разъемом USB, вот он-то ни разу не подвел. 

 

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(5 лет 10 месяцев)(14:00:48 / 17-07-2014)

купи и вскрой ЭТОТ модуль ОНИ наконецто решили все эти проблемы...

А насчет перегерть в правильно посчитаной системе с правильным тепло распределителем перегрев мало реален. Мы делали установку для дымоходов и печей и там даже простейший теплораспредилитель вида пластина медная, толстая, убирал пергерв тк имел инерцию... 

ЗЫ: я больше в другую сторону гулял в охлаждение для сверх малошумящих усилителей...

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя DMZ
DMZ(3 года 10 месяцев)(14:04:43 / 17-07-2014)

Я например очень люблю серебряный припой, у которого заявленная Т плавления 770 градусов. Ничего, можно?

Т стабилизировать вообще элементарно - путем перехода фазы стабилизирующего вещ-ва. Если проще - опять то-же плавление "припоя" которое происходит строго на одинаковой Т. Самому "склепать" пакет термоэлемента - это извините показывает, что вы абсолютно не знаете что это такое. К слову, для пайки "столбиков" мне пришлось приобрести монтажный стереомикроскоп. 

Аватар пользователя Oslick
Oslick(5 лет 9 месяцев)(22:38:18 / 17-07-2014)

Я с темой превращения тепловой энергии в электрическую знаком слабо, занимасля по касательной, но высокий КПД, от 20% и более получить можно на базе каскадных гетероструктур в системах галлий- индий- мышьяк, галлий-антимонид-мышьяк-фосфор, а также кадмий-ртуть-теллур. Для чего необходимо вырастить QWIP ( quantum well infrared photodetector ), работающую наоборот на частоте оптического фонона с его поглощением и разделением пар электрон-дырка внешним электрическим полем. ЛАЗЕР наоборот, работающий на частоте колебаний кристаллической решётки.

Аватар пользователя green
green(4 года 8 месяцев)(12:12:33 / 17-07-2014)

А какое отношение это имеет к возобновляемой энергетике?Имеет место просто повышение кпд существующих систем.

Аватар пользователя SergeyVBNM
SergeyVBNM(5 лет 5 месяцев)(12:18:21 / 17-07-2014)

Можно солнцем нагревать чОрные панели, или микшировать с солнечными. И таки да, поправлю заголовок]:0

Комментарий администрации:  
*** В бюджете нет денег, приватизация даст немного денег за хорошие активы ***
Аватар пользователя tiriet
tiriet(4 года 8 месяцев)(12:22:01 / 17-07-2014)

а с другой стороны эти черные панели охлаждать чем? термоэлектрика эта работает только если есть градиент температуры- то есть, одна сторона горячая, а другая сторона- холодная. Солнце делает горячую, ладно, но кто делает холодную? или они предлагают потом панели ставить в горах на ледниках и топить лед? хихихи.

Аватар пользователя SergeyVBNM
SergeyVBNM(5 лет 5 месяцев)(12:24:36 / 17-07-2014)

>но кто делает холодную?

Воздух

Комментарий администрации:  
*** В бюджете нет денег, приватизация даст немного денег за хорошие активы ***
Аватар пользователя DMZ
DMZ(3 года 10 месяцев)(13:12:26 / 17-07-2014)

А например в сугроб положить? Годится?

Аватар пользователя tiriet
tiriet(4 года 8 месяцев)(12:19:42 / 17-07-2014)

а никакое. тепло в электрический ток гораздо эффективнее переводит обычная турбина с генератором, какие стоят на всех ТЭС и АЭС. это журналисты так, для красоты ляпнули. технологии, чо.

Аватар пользователя SergeyVBNM
SergeyVBNM(5 лет 5 месяцев)(12:23:04 / 17-07-2014)

>это журналисты так, для красоты ляпнули

Каюсъ, это я написал про возобновляемую, забежал немного вперёд, так сказать)))

Комментарий администрации:  
*** В бюджете нет денег, приватизация даст немного денег за хорошие активы ***
Аватар пользователя tiriet
tiriet(4 года 8 месяцев)(13:55:56 / 17-07-2014)

тогда она не возобновляемая, ибо никак не решен вопрос получения тепловой энергии. да, при наличии тепловой эта ерунда позволяет ее крайне неэффективно превратить в электрическую. ладно. но откуда взять тепловую?

и опять же, если есть тепловая- то тогда уж лучше котел турбина и генератор.

Аватар пользователя DMZ
DMZ(3 года 10 месяцев)(14:12:26 / 17-07-2014)

Если есть тепло от солнца - то это самая рульная схема. Никаких тебе турбин, питательных насосов, маслостанций, генераторов, преобразователей и пр. т.д. и.т.п....

Знай следи за фокусом, и грей свой термоэлемент.

Аватар пользователя DMZ
DMZ(3 года 10 месяцев)(14:10:07 / 17-07-2014)

Ну расскажите подробно - как устроена электростанция, чем её топить, как обслужить - а потом уточните СТОИМОСТЬ полученной энергии. Тогда ваше "Эффективность" уже и обретет смысл.

Это вы для красоты ляпаете - не думая.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(12:28:42 / 17-07-2014)

Ну, типа солнце - греет, когда светит... может это имеется в виду.

Аватар пользователя neodim
neodim(4 года 7 месяцев)(12:29:23 / 17-07-2014)

Если использовать элемент Пельтье в системе отопления,

как промежуточное звено между горячей поверхностью и радиатором, то...

понятно, что суммарный КПД (электро+тепло) будет близок к 100% .

Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 10 месяцев)(12:43:04 / 17-07-2014)

Ну эт Вы ляпнули. Суммарный КПД по определению равен 100%, причем в тепло уходит 60-70%. Дополнительный преобразователь на основе тетраэдрита убавит максимум 5% тепла и столько же прибавит электричества.

Не айс.

 

Аватар пользователя Аббе
Аббе(4 года 4 месяца)(13:04:39 / 17-07-2014)

Тепла не убавится. Просто оно станет более рассеяным. А вот с киловаттного радиатора на печке-бужуйке снять например 50 ватт электричества - не так то уже и плохо. Запитать компьютер или набить энергией аккумулятор для освещения - может оказаться критически важно. Холодильник или плитку от такого источника электрическтва не запитать, но для выживания - полезно.

Опять таки на автомобиле. Радиатор там не для смеха, а для снятия и выбрасывания тепла. Так что увеличение площади радиатора на 50-100% и массы воды в нём - может оказаться ценой за прибыток электричесива на 200-500 ватт. Извините, для этого в автомобиле може просто не оказаться достаточного места. Зимой? Как знать. Может быть, а может и не быть. Летом? Сломают эту байду об голову разработчика и засунут в ****** тому, кто это смонтировал. Только и исключител но для СУДОВЫХ двигателей, где холодной воды - неограничено.

Аватар пользователя DMZ
DMZ(3 года 10 месяцев)(13:16:05 / 17-07-2014)

Уже есть правильное направление - это использование теплоты выхлопа. А двигатель изолировать всякими-там Пельте низ-зя! он перегреется! 500-ват на борту авто никогда не лишни - можно выкинуть генератор, который всегда жрет бензин - хоть стой, хоть едь.

Аватар пользователя faraon
faraon(4 года 8 месяцев)(13:47:19 / 17-07-2014)

Проще можно: поставить на крышу машины небольшой ветрячок - и вот тебе твои 500 w.........

Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 10 месяцев)(13:53:24 / 17-07-2014)

Ехидненько, однако:)))

Сродни предложению поставить на каждом километре по дизель-генератору и заряжать от них электромобили :)

 

Аватар пользователя DMZ
DMZ(3 года 10 месяцев)(14:06:16 / 17-07-2014)

Вас не смущает, что "ветрячок" будет тормозить вашу машину уже не на 500 ватт а на все 2 киловатта?

Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 10 месяцев)(13:36:43 / 17-07-2014)

70 лет "партизанскому котелку". Хватало, чтобы запитать ламповый приемопередатчик "Север".

Аватар пользователя Mad_Scientist
Mad_Scientist(3 года 10 месяцев)(14:38:50 / 17-07-2014)

Все уже придумано - http://kryothermtec.com/ru/energopech/ В автомобиль имеет смысл ставить на выпускной коллектор, там перепад температур достаточен для эффективной работы.

Хороший вариант это вставить термоэлектрические модули в отопительный котел на твердом топливе, между топкой и водяной рубашкой, а полученную энергию направить на питание циркуляционных насосов. Твердотопливные котлы имеют неприятную особенность - пока топливо горит насосы ДОЛЖНЫ прокачивать через котел воду, иначе он вскипит и может взорваться.

Аватар пользователя neodim
neodim(4 года 7 месяцев)(13:47:48 / 17-07-2014)

>Ну эт Вы ляпнули. Суммарный КПД по определению равен 100%

Ну да, согласно закону сохранения, а... что не так?

КПД системы тепло+термоЭДС очень даже привлекателен для использования СОВМЕСТНО с отоплением ( отводом тепла)

Те, небольшие потери, за счет пониженного коэффициента теплопередачи термоэлемента, и не позволяют достигать 100%.

Аватар пользователя Фарцовщик
Фарцовщик(5 лет 9 месяцев)(13:06:00 / 17-07-2014)

Интересно.

Комментарий администрации:  
*** Это не ник - это состояние души ***
Аватар пользователя gerstall
gerstall(5 лет 9 месяцев)(14:49:53 / 17-07-2014)

Прям сказка какая-то. 4 бакса за кило термоэлектрики - это на уровне пластмасс. Слабо верится . В этой теме сейчас народ бьется головой о стену за форму структуры, которая обеспечит теплоизоляцию - пытаются и кремний, и графены, и прочую наномуть на основе углерода использовать. http://www.joule-watt.com/convertacia-energii/termoelektriki-mozhno-radikalno-uluchshit-s-pomoshhyu-nanosterzhnej/

Если это окажется правдой и не вылезут подводные камни, то применимость, конечно, широчайшая. В металлургии из-за малой плотности энергии применения не найдет, но в удаленных районах и в индивидуальном хозяйстве вытеснит солнечную/ветряную энергетику к чертям.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...