ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

НЕКОТОРЫЕ СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ

Высокая надежность и простота устройства термоэлектричес­ких генераторов делают их применение предпочтительным в тех случаях, когда возможность работы электрогенератора без обслуживания более важна, чем его!ЛД. Поэтому термоэлектрические генераторы применяются:

1. В энергетических модулях космических кораблей, находящихся на уда­ленных от Солнца орбитах, где фотоэлектрические преобразователи уже неэффективны.

2. В надстроечных циклах стационарных электростанций (потенциально).

3. Как генераторы для нефтедобывающих станций (включая морские плат­формы).

4. Как источники электрической мощности для вентиляторов в системах обогрева жилых помещений при повреждении или аварии основного ис­точника электрической энергии.

5 Как источники электроэнергии в автомобиле, которые позволяют утили­зировать избыточное тепло двигателя.

6. Как источники электроэнергии, необходимой для открытия клапанов в топочных газонагревательных системах. После зажигания растопочного факела термоэлектрические генераторы начинают вырабатывать электро­энергию, которая подается на механизм открытия главного клапана подачи газа.

Тепло, необходимое для работы термоэлектрических генераторов, может быть туче по от различных источников. Можно использовать тепло, образующееся зльтате сжигания топлива или протекания ядерных реакций; тепло, содер - ееся в выхлопных газах автомобилей, и пр.

■нергия распада радионуклидов может утилизироваться в системах энерго­печения космических кораблей (табл. 5.6).

При длительных космических полетах используется энергия плутония-238, ірьій имеет большой период полураспада. Однако стоимость тако - оплива оказывается чрезвычайно высокой: несколько миллионов дол - в на один радиоизотопный термоэлектрический генератор (РТЭГ). мных установках более предпочтителен стронций-90. Около 500 таких РТЭГ установлены в бывшем Советском Союзе для специальных целей на Коль - полуострове на границе с Финляндией и Норвегией.

Радиоизотопный термоэлектрический генератор был установлен на космич. ком аппарате «Галилео». В нем использовались оригинальные по тем времен полупроводники на основе селена. Характеристики этого РТЭГ представ;.?- в табл. 5.7, где даны параметры устройства в начале полета BOL (Beginning Life) и после завершения межпланетного перелета ЕОМ (End Of Missiol Нужно сказать, что РТЭГ мог бы работать еще много лет и после завері ния межпланетного перелета. В данном случае момент BOL соответстг Ц 1000 ч, а ЕОМ — 59000 ч (почти 7 лет) после установки радиоизотопнс источника тепла.

Разность температур А Г за время полета поддерживалась практически на по­стоянном уровне 700 К. Термоэлектрическая эффективность за 7 лет работы уменьшилась несущественно.

Еще одним преимуществом РТЭГ является его чрезвычайно малая масса, особенно если учесть, что она включает в себя не только генератор, но и топ­ливо, необходимое для многолетнего функционирования. Даже самый легкий из всех возможных бензиновых двигателей будет на порядки величины тяже­лее РТЭГ. Двигатели самолетов моїуг иметь удельную мощность 1500 Вт/кг, но и массе нужно добавить массу топлива и окислителя, необходимых для дол­говременной работы. Удельный расход топлива в бензиновых двигателях состав­ит около 0,2 кг/(л. с. • ч)п. На каждый килограмм топлива двигателю требуется римерно 3,1 кг кислорода 02. Таким образом, удельный расход топлива и окис - ■ теля в бензиновых двигателях составляет 0,8 кг/(л. с. • ч). Поскольку 200 Вт ыютветствуют 0,27 л. с., часовой расход топлива и окислителя в таком двигателе 'авен 0,22 кг. При длительности полета, составляющей 59000 ч, на борту долж­но находиться 14000 кг топлива и окислителя. Таким образом, только мас - l<i необходимого топлива и окислителя будет в 300 раз больше массы РТЭГ. • поме того, в РТЭГ нет подвижных частей и механизмов, поэтому не требу­ется обслуживание. В то же время невозможно представить себе бензиновый : лгатель, который мог бы работать на протяжении 7 лет без технического рбслуживания и ремонта.