Генератор термоэлектрический гту 12

Для дачников, рыбаков, охотников, геологов, туристов, альпинистов, предлагаются ТЭГ мощностью от 4,5 до 12 Вт выполненные в виде настольной лампы или походных котелков, являющихся источниками постоянного тока.
Их можно использовать для освещения, подзарядки аккумуляторов, питания радиоприемников, телевизоров, радиостанций, магнитофонов, компьютеров. Источниками тепла для них являются газовая горелка или плита, примус, печка, костер и т.д.

Для катодной защиты магистральных нефтепроводов и газопроводов от коррозии и для питания различной контрольно-регулирующей аппаратуры используются термоэлектрические генераторы мощностью до 150 Вт, работающие на природном и попутном газе.

Для коттеджей и загородных домов разрабатывается ТЭГ мощностью 200 Вт. Он представляет собой газовый котел, вырабатывающий, одновременно, тепло для отопления и электроэнергию. Это позволяет обеспечить бесперебойное электропитание системы отопления (автоматики, циркуляционных насосов), что делает ее полностью независимой от внешней электросети. Кроме того, это устройство может являться резервным источником электропитания для широкого спектра бытовых приборов.

ГЕНЕРАТОР ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГТУ-12-12

Генератор предназначен для питания бытовой радиотелеаппаратуры, средств связи, освещения и подзарядки аккумуляторов.
Он преобразует тепло бытовых источников (керогаза, примуса, газовой горелки, печки, костра) в электрическую энергию.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Электрическая мощность при
напряжении на нагрузке 12 В, Вт. 12
Время приведения в действие, ч, не более. 0,3
Масса, кг. 5
Габаритные размеры, мм. 230х250х240

В условиях, удаленных от постоянного электроснабжения, генератор может быть использован для:

1. ПОДЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРОВ мобильного телефона, радиостанции, видеокамеры, эхолота, навигатора, ноутбука, автомобиля.
2. ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЕЙ МАЛОМОЩНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ — радиоприемника, магнитофона, миникомпьютера, телевизора.
3. ЛОКАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

ИСТОЧНИКАМИ ТЕПЛА МОГУТ СЛУЖИТЬ газовая или бензиновая горелка, керогаз, примус, печь с конфорками, угли костра и любые другие источники с открытым пламенем.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ:
— на открытом воздухе и в помещении, при температуре от -45 до +45 о С;
— не боится короткого замыкания и работы без нагрузки;
— сроки эксплуатации, при соблюдении инструкции и аккуратном обращении, не ограничены;
— кипяченую воду из генератора допускается использовать для приготовления пищи.

ГЕНЕРАТОР ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГАЗОВЫЙ ГТГ-30-12

Генератор предназначен для обеспечения электроэнергией маломощных потребителей.
Он преобразует тепло продуктов сгорания природного газа, пропана, пропон-бутановой смеси в электрическую энергию.
Генераторы эксплуатируются под навесом или в проветриваемых помещениях при температуре от -30 до + 50 град. С и относительной влажности до 90 %.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Электрическая мощность при
напряжении на нагрузке 12 В, Вт. 30
Удельный расход газа,г/Вт.ч. 3,4
Давление газа на входе, кг/куб. см. 0,02-0,036
Количество циклов, при длительности 5 ч. 500
Срок службы, лет. 12
Масса, кг. 21
Габаритные размеры, мм. 280х340х1140

ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ НА БАЗЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА

Источник бесперебойного питания, патент по заявке № 2003111749, приоритет от 23.04.2003 г., предназначен для обеспечения непрерывного электропитания системы отопления (автоматики, насосов и т.д.) и является резервным источником электроэнергии для широкого спектра бытовых приборов при отключении централизованного электроснабжения.
Изделие имеет сокращенное наименование Генератор термоэлектрический для отопительной системы (ГТ ОС) и представляет собой компактный котел (с газовой или жидкотопливной горелкой) с встроенными термоэлектрическими батареями. Такая комбинация позволяет вырабатывать электроэнергию и тепло для снижения тепловой нагрузки здания.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Мощность по электроэнергии. 200 Вт (постоянный ток 24В);
Мощность по теплу. 6 — 8 кВт;
Общий КПД. до 90%;
Срок службы. не менее 20 лет;
Габаритные размеры, ориентировочно. 600х330х300 мм;
Вес, ориентировочно. 40кг.

Устройство имеет следующие преимущества (по сравнению с источниками бесперебойного питания на аккумуляторах):
1. В отопительный сезон полностью и непрерывно обеспечивает электроэнергией систему отопления здания (автоматика газового котла, циркуляционный насос), делая ее независимой от местных электросетей.
2. Экономит электроэнергию, до 800 кВт*ч за отопительный сезон.
3. Увеличивает срок службы основного котла, за счет добавления дополнительной ступени нагрева и уменьшения циклов зажигания.
4. Надежно и просто в эксплуатации. Имеет длительный срок службы. Не боится короткого замыкания и режима холостого хода.
5. Создает непрерывно действующий резервный источник электропитания, который может быть использован при отключении электроснабжения для: аварийного освещения, зарядки аккумуляторов (автомобиль, мобильный телефон, видеокамера, ноутбук и др.), питания системы охранной и пожарной сигнализации, телевизора, компьютера, аудиотехники и проч.
6. В теплое время года вырабатываемое тепло может использоваться для горячего водоснабжения или для компенсации теплопотерь в системе горячего водоснабжения здания, а электроэнергия – для питания электропотребителей по желанию пользователя или для накапливания в аккумуляторе.

ГЕНЕРАТОР ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГТГ-150Н

Генератор предназначен для комплектации автономных источников электроэнергии мощностью от 150 до 900 Вт, которые используются для питания средств радиорелейной связи и катодной защиты газопроводов.
Топливом для генератора служат: природный газ, пропан, пропан-бутановая смесь.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Электрическая мощность при
напряжении на нагрузке 27 В, Вт. 150
Срок службы, лет. 10
Масса, кг. 130
Габаритные размеры, мм. диаметр 600, Н 770

ГЕНЕРАТОР ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГТ-4,5-12

Генератор предназначен для использования в качестве источника постоянного тока и освещения. Он преобразует тепло продуктов сгорания керосина лампы в электрический ток.
Генератор эксплуатируется в помещениях, защищенных от прямого воздействия ветра и осадков.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Электрическая мощность, Вт. 4,5
Напряжение, В. 0-12
Габаритные размеры, мм. 200х226х370
Масса, кг. 3

Концентраторные системы, разработанные в ГНУ ВИЭСХ, включают в себя три инновационные технологии: использование в концентраторах двухсторонних солнечных модулей, разработанных для советских низкоорбитальных космических станций; использование технологии, использующей принципы неизображающей оптики, позволяющей создавать стационарные концентраторы для двухсторонних солнечных модулей; использование технологии для герметизации солнечных модулей без органических материалов, увеличивающих срок службы модулей.
На верхнем рисунке представлен солнечный модуль с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором, разработанный и изготовленный в ГНУ ВИЭСХ.
1-отражатель; 2-двухсторонние СЭ; 3-солнечный модуль из скоммутированных СЭ в стеклопакете, заполненном специальной жидкостью. На нижнем рисунке приведена схема прохождения солнечных лучей и апертурный угол.

Солнечный модуль с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором для размещения на фасадах с углом раскрытия отражателя ± 12 угл. град. и геометрическим коэффициентом концентрации Kгеом = 7,785 вертикально крепится к ориентированной на юг стене здания. Параллельно стене дополнительно устанавливается прозрачное покрытие для защиты зеркальной поверхности отражателя от суровых погодных условий. Двухсторонние солнечные элементы помещены в узкий стеклянный «аквариум», заполненный специальной жидкостью. Конструкция солнечного модуля с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором имеет одну и ту же геометрию как для установки на южный фасад здания, так и для установки на крышу.
Снижение стоимости полупроводниковых материалов и использование солнечных концентраторов — основные возможности развития солнечных фотоэлектрических установок в настоящее время. Оба варианта имеют большое значение для будущего развития фотоэлектрической промышленности, а также при решении проблем связанных с их широкомасштабным производством.

ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ НА БАЗЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Генератор термоэлектрический для отопительной системы (рис.1.) состоит из газовой горелки 1, кожуха горелки 2, силовой рамы 3, двух жидкостных теплообменников 4, двух термоэлектрических батарей 5, теплообменника 6, соединительных труб 7, теплообменника 8, кожуха 9, элементов сжатия 10 и 11.
Устройство работает следующим образом:
продукты сгорания горелки 1 нагревают ребра теплообменника 6. При этом тепловой поток проходит через термоэлектрические батареи 5 и нагревает жидкий теплоноситель (воду, этиленгликоль, пропиленгликоль). На поверхностях термобатарей образуется перепад температуры DТ, равный разности температур теплообменника 6 и теплообменника 4. На концевых шинах батарей «+» и «-» образуется разность потенциалов. Теплообменники 4 и 6 термобатареи 5 сжимаются между собой в раме 3 винтами 10 через тарельчатые пружины 11. Одновременно продукты сгорания нагревают теплоноситель в теплообменнике 8. Устройство включается в действующую отопительную систему, перед основным отопительным котлом.
Нагретый в устройстве теплоноситель передает тепло через пластинчатый теплообменник, поступающей в основной котел «обратке» из системы отопления или исходной воде, подаваемой в систему горячего водоснабжения.
Электроэнергия, вырабатываемая термогенератором, может быть использована для питания какого-либо жизненно важного потребителя.

Публикуется с согласия автора

Подробная информация о термоэлектрических генераторах н а сайте Компании «Термокластер»

Источник

Электричество из огня

Мобильные источники энергии всегда были востребованы в войсках или иных структурах, работающих автономно в удаленных районах со сложными климатическими условиями. «Армейский стандарт» собрал сведения об одном из направлений получения электричества в «полевых» условиях. Итак, термоэлектричество — от знаменитого «партизанского котелка» времен Великой Отечественной до ядерных «реакторов», на которые можно случайно наткнуться, бродя по побережьям северных морей России.

«Партизанский котелок»

В наши дни наука шагнула далеко вперед в вопросе разработки мобильных источников энергии, причем отнюдь не только в специфических сферах оборонки, авиации или космоса. Даже обычным гражданам доступны «мини-электростанции».

Например, портативные карманные аккумуляторы с мощнейшей токоотдачей в сотни ампер. Или литиевые гальванические элементы, одноразовые, но способные до начала использования храниться полтора десятка лет и более. Наконец, эффективные гибкие солнечные панели, которые можно скрутить в рулон.

Широкодоступный мобильный аккумуляторный инструмент сегодня способен резать, сверлить и даже варить электродуговой сваркой(!) металлические конструкции и детали на любом удалении от электророзетки.

Однако в первой половине ХХ века, на которую в том числе пришлась и Великая Отечественная война, ничего подобного еще не было, и портативная электрическая и электронная техника жила по совершенно иным законам, с массой серьезных ограничений в мобильности.

Иногда от таких ограничений зависела жизнь. В первую очередь это касалось бойцов советского партизанского движения и различных мобильных диверсионных и контрдиверсионных отрядов. Главная и единственная нить передачи информации — коротковолновая радиостанция — требовала независимого от электросети источника питания.

Связная аппаратура же в то время была исключительно ламповая, по современным меркам не слишком экономичная, требующая для питания дорогих и малоемких специфических батарей высокого (несколько десятков вольт) напряжения.

Подобные марганцево-цинковые батареи типа БАС (батарея анодная сухая) выпускались советской промышленностью, а также в большом количестве поставлялись в СССР американцами по ленд-лизу. Эти батареи были жизненно важны — от них питались радиостанции, радиоприемники, полевые проводные телефоны и другое армейское оборудование. Но на начало войны инженерные склады Рабоче-крестьянской Красной армии необходимым количеством батарей не располагали, что серьезно затрудняло коммуникации в войсках.

Особенно же сильно страдали от проблем со снабжением оборудованием для радиосвязи партизаны. Скрытное базирование было особенностью, преимуществом и одновременно бедой таких отрядов, нуждавшихся в постоянной устойчивой радиосвязи с Центральным штабом при Ставке Верховного Главнокомандования, откуда «лесные бойцы» получали разведзадания от своих координаторов.

Партизанское движение обладало невиданными масштабами — на оккупированной части страны в общей сложности действовало 6200 отрядов, объединяющих более миллиона человек! Но снабжение их осуществлялось все же, как ни крути, по остаточному принципу — сперва все ресурсы шли на фронт…

Впрочем, помощь пришла со стороны науки! Удивительно, но в тяжелейшие военные годы ученым удавалось решать не только практические задачи на производстве, например, упрощать конструкцию оружия для увеличения объемов выпуска, но и изобретать что-то новое!

Партизанам помог наш величайший ученый, «отец всей советской физики», как его без малейшей иронии называли, ученик Рентгена и Капицы, академик Абрам Федорович Иоффе.

С началом войны Иоффе был назначен председателем Государственной комиссии по военной технике, продолжая одновременно руководить Ленинградским физико-технологическим институтом, эвакуированным в Казань. Одно из его многочисленных исследовательских направлений — а именно, термоэлектричество — было оперативно взято в работу специальной институтской группой с целью создания портативного электрогенератора для партизанских отрядов.

Простейшая, но весьма эффективная конструкция получила название ТГ-1 и стала известна в народе как «партизанский котелок». Представляла она собой металлическую емкость, в дно которой было вмонтировано несколько десятков последовательно соединенных так называемых термопар.

Классическая термопара — это капелька сплавленных проводов из разнородных металлов, которая при нагревании с одной стороны и охлаждении с другой вырабатывают термо-лектродвижущую силу (термо-ЭДС) — электрический ток, проще говоря.

С одной стороны котелка слой термопар нагревался пламенем костра, с другой — охлаждался кипящей водой, температура которой никогда не превышала 100 градусов. Разница температур приблизительно в 200–250 градусов обеспечивала выходную мощность электрогенератора около 3 ватт.

«Главный академик Иоффе»

Интересно, что до сих пор многие заблуждаются насчет изобретения Иоффе. Одни считают, что он первым обнаружил термоэлектрический эффект… Другие (кто в курсе, что этот эффект открыл немецкий физик Томас Иоганн Зеебек в 1821 году) думают, что Иоффе лишь довел теоретическую идею Зеебека до реального практически применимого устройства. На самом деле, не правы и первые, и вторые!

Действительно, термопару как источник тока придумал Зеебек еще в начале 19-го века. Но практическое их применение началось задолго до Иоффе и до Великой Отечественной. В течение десятков лет на термоэлектрогенераторы во всем мире были получены тысячи патентов, в продажу поступали сотни(!) разных модификаций серийных генераторов, построенных на термопарах, — от компактных до огромных, для самых разных нужд.

К примеру, в 1879 году французский инженер-электротехник Клуэ представил агрегат на основе 6000 последовательно соединенных термопар, в котором нагрев осуществлялся топкой, потреблявшей около десяти килограммов угля в час, а охлаждение — водяной рубашкой. Такой термоэлектрогенератор выдавал ток напряжением 218 вольт и питал восемьдесят электродуговых угольных лампочек конструкции Яблочкова!

Так что же придумал Иоффе? Его заслуга в том, что он предложил использовать в термопарах не спай разнородных металлов, а спай полупроводников! Это позволяло увеличить коэффициент полезного действия (КПД) генератора и уменьшить разницу между нагреваемой и охлаждаемой его частями.

Хотя реальный КПД таких устройств не превышал даже одного(!) процента, в условиях скрывающегося в лесу партизанского отряда простота использования «котелка», его компактность и дешевизна выигрывали у динамо-машин любых конструкций, в том числе и распространенного в то время в войсках «солдат-мотора» — динамо-генератора на основе велосипеда без колес.

После войны А.Ф.Иоффе продолжил фундаментальные исследования и заложил основы полупроводниковой термоэлектрической энергетики. В 1961 году за теоретические и экспериментальные исследования свойств полупроводников и разработку теории термоэлектрических генераторов великого советского физика наградили Ленинской премией. К сожалению, произошло это спустя год после его смерти.

Разнообразные же практические варианты «генератора Иоффе» были весьма распространены в народном хозяйстве и в течение многих лет после войны. В первую очередь там, где отсутствовало стационарное электроснабжение.

Серийно выпускались, к примеру, приборы под названием ТГК-3 и ТЭГК-2-2, оформленные в виде насадки на стекло стандартной керосиновой лампы. Кстати, возможность светить керосинка не теряла!

Были и оформленные в виде керогазов (фитильных керосиновых горелок для приготовления пищи) модели ТГК-9, ТГК-10 и ТГУ-1 — более мощные, но без сопутствующего эффекта освещения.

В отличие от «партизанского котелка» разность температур в термопарах таких генераторов обеспечивали ребристые алюминиевые радиаторы. Холодная часть термопар охлаждалась воздухом, а не водой, как в котелках. Такие генераторы активно использовались в деревнях для питания радиоприемников и маломощных колхозных коротковолновых радиостанций «Урожай», обеспечивавших связь между правлением колхоза и полевым станом или выездной машинно-тракторной станцией, и даже поставлялись на экспорт!

Насадки на керосинки и керогазы перестали производить в 70-х, а вот «партизанские котелки» выпускались (хотя в это трудно поверить) вплоть до начала 2000-х годов!

Конечно, выглядели они уже не так, как их предшественники времен войны, но в целом конструкция не отличалась принципиально с технической точки зрения. Емкость, внутри которой вода, а снаружи — огонь костра или даже газовой плиты. Производило их по старой памяти предприятие оборонки Правдинский опытный завод источников тока в Пушкинском районе Московской области. Оно делало в свое время тот самый первый «котелок».

Современный же вариант под названием ГТУ-12-12 представлял собой цилиндрическую алюминиевую кастрюлю с винтовыми клеммами для подключения проводов. Он выдавал напряжение 12 вольт с током 1 ампер, чего хватало для заряда батарей большинства портативных гаджетов и освещения охотничьей избушки.

К сожалению, производство этих устройств давно прекращено, но и по сей день изредка появляющиеся в продаже на досках бесплатных объявлений «котелки» быстро раскупаются туристами, путешественниками, рыбаками, охотниками и «выживальщиками»!

«Ядерный» котелок

Отдельное и весьма любопытное применение термопар для генерации электричества — «ядерный котелок» — РИТЭГ. Расшифровывается эта аббревиатура как «радиоизотопный термоэлектрогенератор». Это как та самая насадка на керосиновую лампу, но вместо горения керосина в ней идет… распад радиоактивного плутония!

РИТЭГ – крупный агрегат с массой от нескольких десятков килограммов до полутоны и тяжелее. Принцип работы прост и даже отчасти примитивен. Внутри генератора идет непрерывный процесс распада радиоактивного топливного картриджа (изготовленного обычно на основе плутония-238, стронция-90, полония-210 и т.п.).

Это не управляемая цепная реакция, как в ядерном реакторе, а спокойный естественный распад, совершенно автономный процесс. В результате генерируется тепло, которое, в свою очередь, греет панель из многочисленных соединенных последовательно и параллельно термопар. Ну а термопары выдают ток…

КПД такой системы, как и у «котелка», крайне низкий. А объем электрической энергии, генерируемый ей, смешной, особенно с учетом размеров и массы: скажем, 24 вольта с мощностью ватт 30–40 может вырабатывать… полуторатонное устройство!

Однако преимущества перевешивают минусы в тех ситуациях, разумеется, для которых РИТЭГи создавались. Подобные генераторы способны работать десятилетиями без какой-либо дозаправки, обслуживания и присмотра, в широчайшем диапазоне температур окружающей среды. Им не страшны арктические морозы и пустынный зной, соляной туман, любые осадки и иные природные факторы.

РИТЭГи применяются для электропитания маяков в отдаленных ненаселенных регионах, фарватерных буев, автономных навигационных и метеорологических станций в местах, где годами не ступает нога человека. Сотни таких «ядерных котелков» были развезены в 60-х-80-х годах для электроснабжения маяков и прочего оборудования по безлюдным побережьям наших северных морей — Белого, Баренцева, Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского.

В бардачные 90-е отсутствие контроля и учета за столь опасными устройствами не раз приближало ситуацию к критической. Чудо, что никто не воспользовался бесхозным РИТЭГом для создания так называемой «грязной бомбы»… Пример безответственного отношения к ним, кстати, отлично показан в небезызвестном фильме 2010 года «Как я провел этим летом».

Сегодня с РИТЭГами наведен порядок. На земле их постепенно выводят из употребления, все чаще заменяя более дешевыми и безопасными солнечными батареями. А вот в космосе им летать придется еще долго! Там проблемы разрушения отсека с ядерными материалами или хищения его злоумышленниками или просто бродягами неактуальны, а вес РИТЭГа небольшой.

Сам по себе изотопный генераторный модуль тянет всего на несколько килограммов. Для земного использования его приходится укутывать сложной и массивной защитой от радиации. А вот на навигационных спутниках, летающих радиотелескопах и иных непилотируемых космических аппаратах без присутствия человека проблема облучения неактуальна.

Газовая альтернатива

В отличие от «ядерных котелков», термоэлектрогенераторы, работающие на тепле сгорающего газа, — актуальное, развивающееся и сегодня направление локальной энергетики. Аппараты, габаритами приблизительно с 200-литровую бочку, способны успешно выполнять роль РИТЭГов в качестве автономных источников тока в необитаемых местах без использования радиоактивных материалов.

К примеру, вдоль большинства газопроводов обязательно с определенным интервалом размещаются станции катодной защиты, узлы с автоматикой, задвижками и т.п. Для питания этого оборудования вдоль трубы приходится тянуть линию электропередачи. ЛЭП представляет собой головную боль для газовщиков, поскольку на большом протяжении провода проходят по ненаселенным районам, там, где энерголинии трудно обслуживать и ремонтировать после ударов стихии.

Если же в необходимых местах возле трубы расставить будки с термоэлектрогенераторами внутри и питать их газом из той же трубы через небольшие отводы, то электричество будет генерироваться непосредственно по месту. Не придется тянуть издалека провода, которые боятся ураганов, ледяных дождей и падающих деревьев.

Источник