Безмашинные солнечные энергетические установки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

В безмашинных солнечных энергетических установках энергия солнечного излучения подвергается прямому преобразованию в электрическую энергию, без промежуточного перехода в механическую. Для прямого преобразования не нужны турбины и электрогенераторы.

Термоэлектрические преобразователи

В основе прямого преобразования тепловой энергии солнечного излучения в электричество лежит эффект Зеебека, открытый в 1821 году. Если спаять концами два проводника разного химического состава и поместить спаи в среды с разными температурами, то между ними возникает термо-ЭДС:

где Т₁ - абсолютная температура горячего спая, Т₂ - абсолютная температура холодного спая, а - коэффициент пропорциональности.

В цепи проводников возникает ток J , причем горячий спай за секунду поглощает теплоту из нагретого источника в количестве а холодный спай отдает теплоту низкотемпературному телу в количестве . Разность подведенной и отведенной теплоты составляет секундную работу тока

, Вт.

Отношение работы к подведенной теплоте есть термический КПД процесса преобразования

(3.1)

Таким образом, КПД идеального термоэлектрического преобразователя совпадает с термическим КПД цикла Карно и полностью определяется абсолютными температурами горячего и холодного спаев. В реальных преобразователях имеют место необратимые потери из-за электрического сопротивления проводников, их теплопроводности и термического сопротивления теплообмену спаев с окружающими средами. Поэтому действительный КПД установки равен

(3.2)

где - относительный электрический КПД преобразователя (назван так по аналогии с относительным внутренним КПД турбины, учитывающим необратимые потери на дросселирование).

При использовании металлических термоэлектродов КПД термоэлектрических преобразователей очень мал - не превышает сотых долей процента. В 1929 г. А.Ф.Иоффе показал, что значительный эффект дает применение полупроводников - КПД возрастает до величины порядка 10%. В современных термоэлектрических генераторах полупроводниковые термоэлементы, в которых "горячие" спаи нагреваются солнечными лучами, соединены последовательно. Такого рода генераторы применяются в качестве автономных источников электроэнергии для потребителей малой мощности - маяков, морских сигнальных буев и т.п.

Автор: Лабейш В.Г.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Простой метод получения черного кремния для солнечных панелей 14.07.2014 Ученые из Университета Райс в Хьюстоне (США, штат Техас) разработали доступный метод получения черного кремния. Преимущество черного кремния заключается в том, что он может улавливать значительное количество солнечного света. Материал, полученный учеными, практически не отражает свет. Это свойство достигается за счет применения очень маленьких наноигл при обработке поверхности пластины. Такие иглы должны имеет размеры меньше, чем длина волны света, который попадает в результате в ловушку. Подобные поверхностные структуры поглощают солнечный свет с высокой эффективностью независимо от угла облучения и длины световой волны. В этом состоит отличие от стратегий уменьшения потерь на отражении, применявшихся ранее, - говорит химик из университета Райса и руководитель проекта Эндрю Барон. До настоящего момента для производства черных кремниевых пластин требовалось достаточно много времени. Техасские исследователи смогли сократить весь процесс до одного шага. Они берут смесь фторида водорода, нитрата меди, фосфорной кислоты и воды. После нанесения такой смеси на пластину из кристаллического кремния фосфорная кислота преобразует ионы меди в наночастицы, которые окисляют кремний и выжигают при участии фторида водорода обратную пирамидальную структуру на поверхности пластины. Проводя эксперименты с этим процессом, ученые получили нанопоры размером меньше, чем 590 нм. Они позволяют "поймать" 99% света.

Другие интересные новости:

▪ Мигрень по анализу крови

▪ Стоимость традиционной и альтернативной энергии сравнялась

▪ Жесткие диски объёмом 1 ТБ и толщиной 7 мм от WD

▪ Новый Кубик Рубика сам научит себя собирать

▪ Смартфон Microsoft Lumia 430

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микрофоны, радиомикрофоны. Подборка статей

▪ статья Модель ракеты класса S6А. Советы моделисту

▪ статья Как работают нефтяные вышки? Подробный ответ

▪ статья Фуркрея. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор уровня аудиосигналов на ИЛТ6-30М. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вакуумный люминесцентный индикатор ИЛЦ1-6/7М. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026