Cómo funciona la generación de energía termoeléctrica

agosto 24, 2020
agosto 24, 2020 Longchang Chemical

1. Hoy en día, el medio ambiente se está deteriorando y la energía está cada vez más tensa. Los investigadores han estado buscando aplicaciones de energía limpia, ecológicas y libres de contaminación. Entre ellas, la energía solar, la energía eólica y la energía mareomotriz son familiares para todos. Además, en algunas novelas de ciencia ficción también se imaginará la vida futura de las personas, más o menos se mencionará la energía y, una vez que la diferencia de temperatura, la frecuencia de generación de energía no sea baja. Por ejemplo, en un cuento de hadas de Zheng Yuanjie, apareció un dispositivo que parecía un caparazón de tortuga y la gente lo llevaba en la espalda y utilizaba el calor generado por el cuerpo humano para generar electricidad para el uso diario. El único inconveniente de este dispositivo es su feo aspecto, pero la electricidad generada es suficiente para que todos puedan llevar este «caparazón de tortuga». Aunque Zheng Yuanjie solía satirizar los fenómenos sociales, en principio, este recurso es posible. Aunque no hay suficientes productos en la vida real, algunos investigadores han fabricado productos modelo en condiciones experimentales.. La generación de energía termoeléctrica comenzó ya en la década de 1940. La eficiencia inicial de conversión del material termoeléctrico era baja, el costo era alto y la vida útil era corta. Se ha limitado a los campos militar y aeroespacial, y hasta hace poco no se ha desarrollado rápidamente en el campo civil. Nuevo punto de acceso.

Respuesta rápida: Una decisión práctica sobre el abastecimiento de productos químicos comienza primero con el uso previsto y luego verifica la pureza, la compatibilidad, el almacenamiento y el comportamiento del proceso antes de ampliarlo.

2. El principio de generación de energía por diferencia de temperatura es que debido a que la temperatura de la superficie del cuerpo humano es ligeramente más alta que la temperatura ambiente diaria, esta diferencia de temperatura se puede convertir directamente en energía eléctrica con materiales especiales de diferencia de temperatura. El uso de la diferencia de temperatura no es solo de esta manera, sino que también se puede usar la expansión y contracción térmica de la cámara de aire para apretar el resorte mediante un diseño mecánico, o el medio se calienta para evaporarse para impulsar las palas del generador, pero en teoría esto no se convierte directamente en La eficiencia de la energía eléctrica es alta. La generación de energía termoeléctrica es una tecnología de generación de energía desarrollada en base al efecto Seebeck de materiales termoeléctricos. Utiliza dos tipos diferentes de materiales termoeléctricos semiconductores, tipo P y tipo N (el tipo P es un material rico en huecos y el tipo N es un material rico en electrones).) Un extremo está conectado para formar una unión PN, como se muestra en la Figura 1a, colocado en un estado de alta temperatura, y el otro extremo está colocado en un estado de baja temperatura, y debe haber una cierta diferencia de temperatura entre los dos extremos. Debido a la excitación térmica, la concentración de huecos (electrones) en el extremo de alta temperatura del material tipo P(N) es mayor que en el extremo de baja temperatura, por lo que bajo la conducción de este gradiente de concentración, los huecos y electrones comienzan a difundirse hacia el extremo de baja temperatura, formando así una fuerza electromotriz. El material termoeléctrico completa el proceso de convertir directamente la entrada de energía térmica en el extremo de alta temperatura en energía eléctrica a través de la diferencia de temperatura entre los extremos de alta y baja temperatura. El mismo dispositivo, si está alimentado, puede realizar enfriamiento activo, que es un método de aplicación eficiente de enfriamiento eléctrico y se puede aplicar en equipos pequeños y de microenfriamiento.

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3. En el proceso de fabricación de un dispositivo, debido a la limitación de los materiales y la diferencia de temperatura, una única unión PN puede formar una pequeña fuerza electromotriz y una corriente relativamente pequeña. Si muchas de estas uniones PN se conectan en serie, se puede obtener un voltaje suficientemente alto para convertirse en un generador termoeléctrico eficaz. El método de integración que se muestra en la siguiente figura es muy común en la fabricación de dispositivos.

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4. Además del uso de energía solar para la generación de energía termoeléctrica, todas las demás fuentes de diferencia termoeléctrica se generan mediante otros consumos de energía. Incluso si se utiliza en la superficie del cuerpo humano, también utiliza la energía de biomasa generada por los seres humanos. Dado que la energía disipada en forma de energía térmica es considerable y que tanto la energía solar como la energía oceánica almacenada son muy grandes, la generación de energía termoeléctrica tiene grandes perspectivas de desarrollo.

Este artículo fue escrito por el Departamento de I+D de Longchang Chemical. Si necesita copiar y reimprimir, indique la fuente.

A lista de verificación práctica de abastecimiento para productos químicos industriales generales

Las decisiones químicas generales generalmente se vuelven más claras cuando los equipos pasan de la teoría al ajuste de la aplicación: qué debe hacer el material, qué tan puro debe ser, cómo se comporta en el proceso real y qué restricciones posteriores debe satisfacer.

  • Defina primero el caso de uso: La comprensión del laboratorio y las compras industriales a menudo necesitan diferentes niveles de detalle de las especificaciones.
  • Compruebe la compatibilidad del proceso: la manipulación, la mezcla, la estabilidad y la interacción posterior de a menudo determinan si un material es práctico de usar.
  • Revise el comportamiento de almacenamiento y transporte: la vida útil, la sensibilidad a la humedad, el rango de temperatura y el embalaje pueden ser importantes comercialmente.
  • Utilice la validación de muestra cuando la aplicación sea crítica: la confirmación a pequeña escala a menudo ahorra la mayor cantidad de tiempo antes de tomar una decisión de compra completa.

Preguntas frecuentes para compradores y formuladores

¿Por qué un material que parece correcto en papel aún puede tener un rendimiento inferior en uso?
Porque las condiciones del proceso del mundo real, la interacción del sustrato y el comportamiento de almacenamiento pueden revelar problemas que no son obvios en una revisión de especificaciones simplificada.

¿La selección técnica de productos químicos debería comenzar siempre con la opción de menor costo?
Normalmente no. El precio de compra más bajo no siempre es el costo de uso más bajo una vez que se consideran la idoneidad del proceso, la estabilidad y la calidad posterior.

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