Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [55] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

Процесс регулирования может быть осуществлен различными способами: изменением температур, расходов теплоносителя, увеличением или уменьшением теплопроводности газовых прослоек на пути теплового потока и др. Полученные зависимости наглядно

Lr Ь

>

о 0,1 0,2 0.3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 W

Р Ри

Рис. 105. Зависимость регулировочных характеристик термоэлектрогенератора от величины термического сопротивления по стороне охладителя. Теплоноситель- эвтектический сплав PbBi; охладитель - вода; материал ветвей термоэлемента: BigTes - SbaTcg (р-тип) и BiaTeg - BiaSeg (п-тип).

Kt>„-Kt) -Ki>

= / {~р~ "Р" const.

показывают, что во всех случаях регулирование мощности изменением температуры горячих спаев наиболее целесообразно. При этом на режимах частичных нагрузок максимальная рабочая температура полупроводникового материала оказывается ниже номинальной. Естественно, что это приводит к увеличению срока службы материалов и обеспечивает более широкий диапазон регулирования.



При регулировании мощности изменением теплового потока по холодной стороне рабочая температура горячих спаев термоэлементов возрастает по сравнению с номинальной, что крайне невыгодно, так как эффективность номинального режима окажется значительно ниже, чем в случае использования оптимальных условий работы термоэлементов. При этом не исключается вероятность появления дополнительных трудностей, связанных с обеспечением прочности конструкций и надёжности их работы.

В зависимости от типа источника тепловой энергии и целевого назначения термоэлектрической установки могут оказаться более целесообразными методы теплового регулирования мощности, при которых сохраняется постоянство температур горячих или холодных спаев.

Теоретические зависимости для случая регулирования мощности термоэлемента при Т, = const могут быть записаны в виде

Тг.н

1-6,/) (93)

Тх. Н Тх. н \

(при и = const вместо 64 подставляется 64) и для случая регулирования при Тх = const

1 + ]Щ (94)

Тг. н 7г. н \ н

(при и = const вместо 0:4 подставляется Й4).

Эти способы регулирования мощности иллюстрируются графиками рис. 106 и 107.

Из приведенных формул видно, что регулирование мощности термоэлектрической установки может осуществляться различными способами посредством изменения АТ„„. В большинстве случаев наиболее целесообразен метод регулирования изменением средней температуры теплоносителя, позволяющий осуществлять этот процесс во всем диапазоне температур - от нуля до номинальной. Чаще всего рассматриваемый метод и наиболее экономичный, так как позволяет устанавливать мощность источника тепловой энергии соответственно режимам работы термоэлектрогенератора. При этом возможно использование относительно простой системы автоматического регулирования термоэлектрической установки.

Помимо описанных способов регулирования режимы частичных нагрузок могут осуществляться отключением части поверхности (секций) термоэлектрогенератора. Диапазон регулирования мощности в этом случае зависит от количества автономных секций термоэлектрогенератора, а сам процесс регулирования происходит ступенями.

Кроме того, термоэлектрические установки могут регулироваться изменением электрических параметров.



в общем случае судовой термоэлектрической установки, используемой в качестве главной, при изменении мощности должно поддерживаться постоянство напряжения (секции, обеспечивающие питанием общесудовые потребители, а также затраты энергии на собственные нужды установки) и его плавное изменение

Тг.и. %0

0,3 0.8 0.7 0.6 0.5 0.1 0.3 0.2 0.1

О 0,1 0,2 0J3 O.t 0,5 0,6 0,7 0,8 0,S 1,0

£

Рис. 106. Зависимость регулировочных характеристик термоэлектрогенератора от величины термического сопротивления по стороне теплоносителя при Tx=const. Теплоноситель - эвтектический сплав PbBi; охладитель - вода; материал ветвей термоэлемента: BijTes - SbaTcg (р-тип) и BijTeg - BigScs (и-тип).

/) = const, 2) -i= f (-у. ) [т-) "Р" =

в широком диапазоне (секции, обеспечивающие питанием электро-движительный комплекс в случае применения систем электродвигатель - гребной винт).

В связи с этим возникает необходимость рассмотрения методов регулирования мощности собственно термоэлектрогенератора как источника электроэнергии, а также методов изменения числа оборотов гребного винта.

Регулирование электрической мощности термоэлектрогенератора осуществляется изменением схемы включения автономных секций термоэлектрогенератора в сеть. При этом могут быть



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [55] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93



0.0011