1821 ஆம் ஆண்டில், ஜோஹன் சீபெக் என்ற பிரபல விஞ்ஞானி இரண்டு வெவ்வேறு கடத்திகள் இடையே உருவாக்கப்பட்ட வெப்ப சாய்வு என்ற கருத்தை புதுப்பித்தார், இதனால் மின்சாரம் தயாரிக்க முடியும். தெர்மோஎலக்ட்ரிக் விளைவைப் பொறுத்தவரை, வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்யும் கடத்தும் பொருளில் வெப்பநிலை சாய்வு எனப்படும் ஒரு கருத்து உள்ளது, மேலும் இது சார்ஜ் கேரியரின் பரவலில் விளைகிறது. வளர்ந்த வெப்பமான மற்றும் குளிர்ந்த பொருட்களுக்கு இடையில் இந்த வெப்ப ஓட்டம் மின்னழுத்தம் வித்தியாசம். எனவே, இந்த சூழ்நிலை சாதனம் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் கண்டுபிடித்தது ஜெனரேட்டர் , இன்று, எங்கள் கட்டுரை அதன் வேலை, நன்மைகள், வரம்புகள் மற்றும் தொடர்புடைய கருத்துகள் பற்றியது.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் என்றால் என்ன?
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் என்பது மின்சார மற்றும் தெர்மோ என்ற சொற்களின் கலவையாகும். எனவே வெப்பமானது வெப்ப ஆற்றலுக்கும் மின்சாரம் மின் ஆற்றலுக்கும் ஒத்திருக்கிறது என்பதை பெயர் குறிக்கிறது. மற்றும் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் இரண்டு பிரிவுகளுக்கு இடையில் உருவாக்கப்படும் வெப்பநிலை வேறுபாட்டை மாற்றுவதில் செயல்படுத்தப்படும் சாதனங்கள் ஆற்றல் மின் வடிவம் . இது அடிப்படை தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் வரையறை .
இந்த சாதனங்கள் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் விளைவுகளை சார்ந்துள்ளது, அவை வெப்ப ஓட்டத்திற்கும் திட கூறுகளின் மூலம் மின்சாரத்திற்கும் இடையில் நிகழும் இடைமுகத்தை உள்ளடக்கியது.
கட்டுமானம்
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் என்பது பி-வகை மற்றும் என்-வகை ஆகிய இரண்டு அத்தியாவசிய சந்திப்புகளால் கட்டப்பட்ட திட-நிலை வெப்ப கூறுகள் ஆகும். பி-வகை சந்திப்பில் + ve சார்ஜ் அதிகரித்த செறிவு உள்ளது மற்றும் n- வகை சந்தி -ve சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கூறுகளின் செறிவு அதிகரித்துள்ளது.
பி-வகை கூறுகள் அதிக நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கேரியர்கள் அல்லது துளைகளைக் கொண்டிருக்கும் நிலையில் அளவிடப்படுகின்றன, இதனால் நேர்மறையான சீபெக் குணகத்தை வழங்குகிறது. இதேபோல், n- வகை கூறுகள் அதிக எதிர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கேரியர்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, இதனால் எதிர்மறை வகை சீபேக் குணகத்தை வழங்குகிறது.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் வேலை செய்கிறது
இரண்டு சந்திப்புகளுக்கிடையேயான மின் இணைப்பு கடந்து செல்லும்போது, நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட ஒவ்வொரு கேரியரும் n- சந்திக்கு நகரும், இதேபோல் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கேரியர் p- சந்திக்கு நகரும். இல் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் கட்டுமானம் , மிகவும் செயல்படுத்தப்பட்ட உறுப்பு முன்னணி டெல்லுரைடு ஆகும்.
டெல்லூரியம் மற்றும் ஈயத்தால் கட்டப்பட்ட கூறு இது சோடியம் அல்லது பிஸ்மத்தின் குறைந்தபட்ச அளவுகளைக் கொண்டுள்ளது. இவை தவிர, பிஸ்மத் சல்பைடு, டின் டெல்லுரைடு, பிஸ்மத் டெல்லுரைடு, இண்டியம் ஆர்சனைடு, ஜெர்மானியம் டெல்லுரைடு மற்றும் பல இந்த சாதன கட்டுமானத்தில் பயன்படுத்தப்படும் பிற கூறுகள். இந்த பொருட்களுடன், தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் வடிவமைப்பு செய்ய இயலும்.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் செயல்படும் கொள்கை
தி தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் வேலை செய்கிறது சீபேக் விளைவைப் பொறுத்தது. இந்த விளைவில், இரண்டு வெவ்வேறு உலோகங்களுக்கு இடையில் உருவாகும் ஒரு வளையமானது உலோக சந்திகள் பல்வேறு வெப்பநிலை மட்டங்களில் பராமரிக்கப்படும்போது ஒரு emf ஐ உருவாக்குகிறது. இந்த சூழ்நிலையின் காரணமாக, இவை சீபேக் மின் ஜெனரேட்டர்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. தி தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் தொகுதி வரைபடம் இவ்வாறு காட்டப்பட்டுள்ளது:
தொகுதி வரைபடம்
ஒரு தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் பொதுவாக வெப்ப மூலத்துடன் சேர்க்கப்படுகிறது, இது வெப்பநிலையின் உயர் மதிப்புகளில் பராமரிக்கப்படுகிறது மற்றும் ஒரு வெப்ப மடுவும் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. இங்கே, வெப்ப மடு வெப்பநிலை வெப்ப மூலத்தை விட குறைவாக இருக்க வேண்டும். வெப்ப மூல மற்றும் வெப்ப மூழ்கிக்கான வெப்பநிலை மதிப்புகளில் மாற்றம் சுமை பிரிவு முழுவதும் பாயும் மின்னோட்டத்தை அனுமதிக்கிறது.
இந்த வகையான ஆற்றல் மாற்றத்தில், மற்ற வகை ஆற்றல் மாற்றங்களுடன் வேறுபட்ட இடைநிலை ஆற்றல் மாற்றங்கள் எதுவும் இல்லை. இதன் காரணமாக, இது நேரடி ஆற்றல் மாற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த சீபேக் விளைவின் காரணமாக உருவாக்கப்பட்ட சக்தி ஒற்றை-கட்ட டிசி வகையாகும், மேலும் இது I என குறிப்பிடப்படுகிறதுஇரண்டுஆர்எல்ஆர்.எல் சுமை எதிர்ப்பு மதிப்புக்கு ஒத்திருக்கிறது.
வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மற்றும் சக்தி மதிப்புகளை இரண்டு வழிகளில் அதிகரிக்கலாம். ஒன்று வெப்ப மற்றும் குளிர் விளிம்புகளுக்கு இடையில் உயரும் வெப்பநிலை மாறுபாட்டை அதிகரிப்பதன் மூலம், மற்றொன்று தெர்மோஎலக்ட்ரிக் மின் ஜெனரேட்டர்களுடன் தொடர் இணைப்பை உருவாக்குவது.
இந்த TEG சாதனத்தின் மின்னழுத்தம் V = αΔ T ஆல் வழங்கப்படுகிறது,
எங்கே ‘α’ என்பது சீபேக் குணகத்துடன் ஒத்திருக்கிறது மற்றும் ‘Δ’ என்பது இரண்டு சந்திப்புகளுக்கு இடையிலான வெப்பநிலை மாறுபாடு ஆகும். இதன் மூலம், தற்போதைய ஓட்டம் வழங்கப்படுகிறது
நான் = (வி / ஆர் + ஆர்எல்)
இதிலிருந்து, மின்னழுத்த சமன்பாடு
வி = αΔT / R + R.எல்
இதிலிருந்து, சுமை பிரிவு முழுவதும் சக்தி ஓட்டம்
பி சுமை = (αΔT / R + R.எல்)இரண்டு(ஆர்எல்)
ஆர் R ஐ அடையும் போது சக்தி மதிப்பீடு அதிகமாக இருக்கும்எல், பிறகு
Pmax = (αΔT)இரண்டு/ (4 ஆர்)
சூடான விளிம்பிற்கு வெப்ப வழங்கல் மற்றும் குளிர் விளிம்பிலிருந்து வெப்பத்தை அகற்றும் காலம் வரை தற்போதைய ஓட்டம் இருக்கும். மேலும் வளர்ந்த மின்னோட்டம் டி.சி வடிவத்தில் உள்ளது, மேலும் இது ஏசி வகையாக மாற்றப்படலாம் இன்வெர்ட்டர்கள் . மின்மாற்றிகளை செயல்படுத்துவதன் மூலம் மின்னழுத்த மதிப்புகள் அதிகப்படுத்தப்படலாம்.
இந்த வகையான ஆற்றல் மாற்றத்தை மாற்றியமைக்க முடியும், அங்கு ஆற்றல் ஓட்ட பாதையை மீண்டும் மாற்ற முடியும். டி.சி சக்தி மற்றும் சுமை இரண்டும் விளிம்புகளிலிருந்து அகற்றப்படும் போது, வெப்பத்தை வெறுமனே தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்களிடமிருந்து திரும்பப் பெறலாம். எனவே, இது தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் கோட்பாடு வேலை செய்வதற்கு பின்னால்.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் செயல்திறன் சமன்பாடு
இந்த சாதனத்தின் செயல்திறன் சுமை மின்தடையின் குறுக்கே வெப்ப ஓட்டத்திற்கு சுமை பிரிவில் மின்தடையில் உருவாக்கப்படும் சக்தியின் விகிதமாக குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த விகிதம் என குறிப்பிடப்படுகிறது
செயல்திறன் = (ஆர்.எல். இல் உருவாக்கப்படும் சக்தி) / (வெப்ப ஓட்டம் ‘கியூ’)
= (நான்இரண்டுஆர்எல்) / கே
செயல்திறன் = (αΔT / R + R.எல்)இரண்டு(ஆர்எல்) / கே
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டரின் செயல்திறனை இப்படித்தான் கணக்கிட முடியும்.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் வகைகள்
TEG சாதன அளவு, வெப்ப மூழ்கி, சக்தி திறன் மற்றும் பயன்பாட்டு நோக்கத்திற்கான வெப்ப மூல மற்றும் மூலத்தின் அடிப்படையில், TEG கள் முக்கியமாக மூன்று வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அவை:
- புதைபடிவ எரிபொருள் ஜெனரேட்டர்கள்
- அணு எரிபொருள் ஜெனரேட்டர்கள்
- சூரிய மூல ஜெனரேட்டர்கள்
புதைபடிவ எரிபொருள் ஜெனரேட்டர்கள்
இந்த வகை ஜெனரேட்டர் மண்ணெண்ணெய், இயற்கை எரிவாயு, பியூட்டேன், மரம், புரோபேன் மற்றும் ஜெட் எரிபொருட்களை வெப்ப மூலங்களாகப் பயன்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. வணிக பயன்பாடுகளுக்கு, வெளியீட்டு சக்தி 10-100 வாட் வரை இருக்கும். இந்த வகையான தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் ஊடுருவல் உதவிகள், தகவல் சேகரிப்பு, தகவல் தொடர்பு நெட்வொர்க்குகள் மற்றும் கத்தோடிக் பாதுகாப்பு போன்ற தொலைதூர இடங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் உலோகக் குழாய்கள் மற்றும் கடல் அமைப்புகளை அழிப்பதில் இருந்து மின்னாற்பகுப்பைத் தவிர்க்கிறது.
அணு எரிபொருள் ஜெனரேட்டர்கள்
கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளின் சிதைந்த கூறுகள் TEG சாதனங்களுக்கு அதிகரித்த வெப்பநிலை வெப்ப மூலத்தை வழங்க பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த சாதனங்கள் அணு உமிழ்வுக்கு ஒத்ததாக இருப்பதால், வெப்ப மூல உறுப்பு நீண்ட காலத்திற்கு பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதால், இந்த அணு எரிபொருள் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் தொலை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
சூரிய மூல ஜெனரேட்டர்கள்
தொலைதூர இடங்கள் மற்றும் வளர்ச்சியடையாத பகுதிகளில் குறைந்த அளவிலான நீர்ப்பாசன விசையியக்கக் குழாய்களை வழங்குவதற்காக சூரிய தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் சில சாதனைகளுடன் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. விண்கலத்தை சுற்றுவதற்கு மின்சாரம் வழங்க சூரிய வெப்ப மின் ஜெனரேட்டர்கள் கட்டப்பட்டுள்ளன.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்களின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்
தி தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டரின் நன்மைகள் அவை:
- இந்த TEG சாதனத்தில் பயன்படுத்தப்படும் அனைத்து கூறுகளும் திட-நிலை என்பதால், அவை நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்தியுள்ளன
- எரிபொருள் மூலங்களின் தீவிர வரம்பு
- TEG சாதனங்கள் mW க்கு குறைந்த மற்றும் KW ஐ விட அதிகமான மின்சக்தியை வழங்குவதற்காக கட்டப்பட்டுள்ளன, அதாவது அவை பெரிய அளவைக் கொண்டுள்ளன
- இவை நேரடி ஆற்றல் மாற்ற சாதனங்கள்
- அமைதியாக இயங்குகிறது
- குறைந்தபட்ச அளவு
- இவை தீவிரமான மற்றும் பூஜ்ஜிய அளவிலான ஈர்ப்பு சக்திகளில் கூட செயல்படக்கூடும்
தி தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டரின் தீமைகள் அவை:
- மற்ற வகை ஜெனரேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது இவை சற்று விலை உயர்ந்தவை
- இவை குறைந்தபட்ச செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன
- குறைந்தபட்ச வெப்ப பண்புகள்
- இந்த சாதனங்களுக்கு அதிக வெளியீட்டு எதிர்ப்பு தேவை
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் பயன்பாடுகள்
- கார்களின் எரிபொருள் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்காக, TEG சாதனம் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த ஜெனரேட்டர்கள் வாகன செயல்பாட்டின் போது உருவாகும் வெப்பத்தை பயன்படுத்துகின்றன
- விண்கலத்திற்கு மின்சாரம் வழங்க சீபெக் மின் உற்பத்தி பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- செயல்படுத்தப்படும் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் வானிலை அமைப்புகள், ரிலே நெட்வொர்க்குகள் மற்றும் பிற தொலைநிலை நிலையங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்குகின்றன
எனவே, இது தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்களின் விரிவான கருத்தைப் பற்றியது. மொத்தத்தில், ஜெனரேட்டர்களுக்கு பெரிய முக்கியத்துவம் இருப்பதால், அவை பல களங்களில் பல பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த தொடர்புடைய கருத்துக்களைத் தவிர, இங்கே தெளிவாக அறியப்பட வேண்டிய மற்ற கருத்து என்ன
