ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ

Термоэлектронный преобразователь энергии, термоионный преобразователь энергии, устройство для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую на основе явления термоэлектронной эмиссии. Простейший ТЭП состоит из двух электродов (катода, или эмиттера, и анода, или коллектора, изготовляемых из тугоплавких металлов), разделённых вакуумным промежутком.

К эмиттеру от источника тепла подводится тепловая энергия, достаточная для возникновения заметной термоэлектронной эмиссии с поверхности металла. Эл-ны, преодолевая межэлектродное пространство (неск. десятых долей мм), попадают на поверхность коллектора. Если непрерывно обеспечивать подвод тепла к эмиттеру и соответствующее охлаждение коллектора, то во внеш. цепи будет поддерживаться электрич. ток. По роду источника тепла различают ядерные (реакторные и радиоизотопные), солнечные и газопламенные ТЭП.

Напряжение, развиваемое ТЭП (0,5-1 В),- порядка контактной разности потенциалов, но меньше её на величину падения напряжения на межэлектродном зазоре и потерь напряжения на коммутац. проводах. Макс, плотность тока, генерируемого ТЭП, ограничена эмиссионной способностью эмиттера и может достигать неск. десятков А с 1 см поверхности эмиттера. Для получения оптим. величин работы выхода эмиттера (2,5-2,8 эВ) и коллектора (1,0-1,7 эВ) и для компенсации пространств, заряда электронов, образующегося вблизи электродов, в зазор между ними обычно вводят легко ионизируемые пары С. При используемых в совр.

ТЭП температурах электродов (1700-2000 К на катоде и 800-1100 К на аноде) их уд. мощность (в расчёте на 1 см поверхности катода) достигает десятков Вт, а кпд может превышать 20%.Важные преимущества ТЭП по сравнению с традиц. электромашинными преобразователями - отсутствие в них движущихся частей, компактность, высокая надёжность, возможность эксплуатации без систематич. обслуживания. Перспективно использование ТЭП в качестве высокотемпературного звена многоступенчатых преобразователей энергии, например в сочетании с термоэлектрич. преобразователями, работающими при более низких температурах. Ведутся исследования (кон. 80-х гг.) по использованию ТЭП с введённой в межэлектродный зазор сеткой в качестве полностью управляемого сильноточного коммутирующего элемента, способного работать при высоких температурах.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.