Технологія теплових акумуляторів, типи, принцип роботи та їх застосування

Технологія термічних батарей використовує неорганічні сольові електроліти. У статті ви дізнаєтеся про принцип роботи і застосування різних типів теплових батарей (термопари і
AMTEC). Неорганічні сольові електроліти є відносно непроводящими твердими речовинами при температурі навколишнього середовища. Невід'ємною частиною теплової батареї є піротехнічні матеріали, розраховані на подачу достатньої теплової енергії для розплавлення електроліту.

Типи теплових батарей

Ми можемо класифікувати теплову батарею (пряме перетворення) в два основних типи:

• Перетворювач термопари
• Тепловий електричний перетворювач лужних металів (AMTEC)

батарея термопари

Батарея термопари працює за принципом ефекту Зеєбека. Ефект Зеєбека говорить про те, що коли два різних електричних провідника або напівпровідника в замкнутому ланцюзі підтримуються при різній температурі, між ними виникає різниця потенціалів.

Пам'ятаючи про це явище, електрику генерується між двома електродами в замкнутому ланцюзі шляхом фізичного нагрівання одного електрода і охолодження іншого електрода. Цей метод використовувався з кінця 19-го століття для зберігання електричної енергії у формі теплової енергії. У наші дні цей метод також використовується для генерації аварійного живлення для додатків з низьким енергоспоживанням.

Цей метод, безумовно, не такий енергоефективний, як хімічні батареї або конденсатори, але він дуже винахідливий у віддалених місцях, де енергоефективні батареї або конденсатори не можуть бути встановлені / недоступні.

Ви все ще можете побачити сучасні газові батареї, які працюють на цей ефект Зеєбека в сучасному світі. Вони мають великий робочий діапазон температур і в основному використовуються з сонячними / вітряними двигунами, щоб полегшити аварійну подачу в темне / безвітряний час. Не дивуйтеся, якщо я скажу, що цей тип теплової батареї також використовується в космічних кораблях.

Тепловий електричний перетворювач з лужного металу (теплова батарея AMTEC)

Тепловий електричний перетворювач лужних металів (акумуляторна батарея AMTEC) являє собою електрохімічний теплову батарею, яка працює за принципом електрохімічного теплового двигуна. Він використовує високотемпературний рециркулюючий пар лужного металу (Na / K), що діє як рідина, яка проходить через твердий пористий електроліт в замкнутому контурі. Цей твердий електроліт відокремлює електрони від іонів, які потім можуть бути використані для забезпечення електрики.

Ефективність батарей AMTEC з точки зору перетворення енергії в чотири рази вище, ніж у батарей термопари.

Тімеркаев Борис – 68-річний доктор фізико-математичних наук, професор з Росії. Він є завідувачем кафедри загальної фізики в Казанському національному дослідницькому технічному університеті імені А. Н. Туполєва – КАИ