Напівпровідниковий низькопотенціальний термоелектромеханічний перетворювач енергії

Abstract

Розраховано основні параметри нового пристрою – напівпровідникового термоелектромеханічного перетворювача енергії (ТЕМП), призначеного для перетворення низькопотенціальної теплової енергії в механічну. В основу роботи пристрою покладено принцип взаємодії термоелектричного струму, який генерується короткозамкнутим термоелектричним генератором з магнітним полем. У моторному режимі ТЕМП може працювати в якості механічного привода в автономних енергетичних системах. Обчислено механічну потужність, електромагнітний момент, частоту обертів ротора і здійснено їх оптимізацію. Показано принципову можливість роботи в термопідігрівному і термоохолоджувальному режимах.

Рассчитаны основные параметры нового устройства – полупроводникового термоэлектромеханического преобразователя энергии (ТЭМП), предназначенного для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в механическую. В основу работы устройства положен принцип взаимодействия термоэлектрического тока, который генерируется короткозамкнутым термоэлектрическим генератором с магнитным полем. В моторном режиме ТЭМП может работать в качестве механического привода в автономных энергетических системах. Вычислены механическая мощность, электромагнитный момент, частота вращения ротора и осуществлена их оптимизация. Показана принципиальная возможность работы в термоподогревном и термоохлаждающем режимах.

The basic parameters of new device, that is semiconductor thermoelectromechanical energy converter (TEMC) meant for the conversion of low-potential heat energy into mechanical one, are calculated. The principle of interaction of thermoelectrical current generated by short-circuit thermoelectrical generator with magnetic field, is assumed as basis of the device operation. In the motor mode TEMC can operate as a mechanical drive in island utilities. Mechanical output, electromagnetic torque, rotor speed are calculated and their optimization is carried out. The principle possibility of operation in themoheating and thermocooling modes is shown.