Перспективы развития термоэлектричества
1

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВА

 

СОДЕРЖАНИЕ

  1. ВВЕДЕНИЕ
  2. ПРИНЦИП РАБОТЫ
  3. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ПО СРАВНЕНИЮ С ТРАДИЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ
  4. РЕШЕНИЯ И ПРОЕКТЫ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ТРУДНОСТЕЙ, СОВРЕМЕННЫЕ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ.
  5. РЕШЕНИЯ 2014 ГОДА
  6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  7. ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Для того, чтобы лучше определить перспективы современного и будущего развития термоэлектричества, будет полезным рассмотреть краткое историческое развитие и становление явления и его применение.

Термоэлектричество- это явление, открытое сравнительно недавно, примерно 200 лет назад, которому предшествовал ряд открытий и событий в научной сфере. Стоит начать с открытия магнетизма, и обнаружения того факта, что электрическое поле создает магнитное поле. В 1820 году Х К Эрстед при проведении опытов по электричеству, заметил отклонение магнитной стрелки. Спустя год, Томас Зеебек  проводил опыты, соединяя два разнородных металлических материала, имеющих разную температуру, с целью обнаружения магнитного поля. И действительно, магнитная стрелка приходила в движение. Правда Зеебек назвал это явление «термомагнетизмом» и до последнего защищал именно магнитную природу явления. Через три года Ж. Пельтье обнаружил разность температур, создаваемую при прохождении электрического поля через цепь разнородных проводников. Было довольно предсказуемым фактом обнаружение нагрева одного конца проводника, но весьма удивительным казался тот факт, что второй конец, наоборот, охлаждался. При изменении направления протекания электрического тока, также наблюдался нагрев одного конца и охлаждение другого, что означало обратимость явления. Вернемся к Зеебеку, в процессе проведения опытов, он составил так называемый ряд Зеебека- ряд комбинаций материалов, дающих наилучшие показатели отклонения магнитной стрелки, хотя в этом ряду, крайние члены его при разности температуры в 300 градусов, давали коэффициент преобразования энергии около 2,5%. Кстати, первые паровые машины имели приблизительно такие же значения КПД. Техника пошла по пути развития принципа Фарадея и весьма успешно увеличивала свой КПД. Термоэлектричесвтво же не могло представить лучших результатов. Но в 1909-19011 годах ученый Е. Альтенкирх опубликовал статью в немецком издании, в котрой развил теорию термопар, точнее, теория термоэлектрических преобразователей металлического типа. Он создал стройную теорию и ввел многие понятия, такие как: холодильный коэффициент, Z-эффективность и пр. Эта теория позволяла высчитывать разность температур и определять, от чего зависит ее значение. Данная статья, однако, сыграла скорее отрицательную роль, показав насколько малоэффективным является данный метод. Принципиальное изменение подхода для решения этой проблемы предложил А. Ф. Иоффе, показавший, что изменить стоит не принцип метода получения электричества, но материалы, составляющий проводник. Альтенкирх использовал металлы, которые имеют природу, неэффективную для термоэлектрических целей. Уточним, количество носителей