А вот интересно: пробовали когда-нибудь использовать в качестве источника электроэнергии на КА термопару?
А что: на солнышке жарко, в тени очень холодно. Думаю, что разница минимум градусов 200 очень даже достижима без особых технических изысков. При такой разности температур, согласно справочникам, достижимы значения ЭДС до 50 мВ. А если таких термопар, да много-много. Очень даже удобно по сравнению с солнечными батареями: площадь гора-а-аздо меньше, парусности почти никакой, развертываемых конструкций практически не нужно и т.д. и т.п. А теоретически можно разместить спаи непосредственно в наружной оболочке КА (в соответствии с ориентацией).
Ну конечно сплавы для спаев дороговатистые, но кто ж в космосе деньги особо считает (тем более на заре космической эры).
Что скажете, эксперты? :wink:
Всё бы хорошо, только мощность на килограмм веса у них меньше...
Не знаю как с практическим применением на орбите, а вот различных экспериментальных установок для космического использонания наделали не мало. В МАИ есть (был?) интересный музейчик по энерго-силовым установкам - там различные вариации по данной тематике представлены достойно.
Ядерные установки Бук использовали термоэлектрические преобразователи, т.е. термопары. Однако они сильно проигрывают термоэмиссионным (Топаз).
Если же тепло брать от Солнца, а не от реактора... КПД значительно меньше чем у фотоэлементов, соответственно площади нужны гораздо больше, почему автор решил что наоборот мне непонятно. И масса гораздо больше, их такими тонкими не сделать.
*** писал(а):ЦитироватьНе знаю как с практическим применением на орбите, а вот различных экспериментальных установок для космического использонания наделали не мало. В МАИ есть (был?) интересный музейчик по энерго-силовым установкам - там различные вариации по данной тематике представлены достойно.
А по-подробнее?
L_pt писал(а):ЦитироватьЕсли же тепло брать от Солнца, а не от реактора... КПД значительно меньше чем у фотоэлементов, соответственно площади нужны гораздо больше, почему автор решил что наоборот мне непонятно. И масса гораздо больше, их такими тонкими не сделать.
Дело в том, что в справочнике ни слова не сказано о площади поперечного сечения. Если предположить, допустим 1 кв.мм, то в пучке площадью сечения 1 кв. см поместится 100 таких проводников. Это уже 5 В. А сколько снимается с 1 кв. см СБ? При этом деградация существенно ниже.
Насчет "Буков" - спасибо за напоминание. Как-то упустил!
интересующийсяЦитироватьДело в том, что в справочнике ни слова не сказано о площади поперечного сечения. Если предположить, допустим 1 кв.мм, то в пучке площадью сечения 1 кв. см поместится 100 таких проводников. Это уже 5 В.
Теоретически можно сделать площадь поперечного сечения еще меньше. И если мы все пучки подсоединим последовательно, то с единицы площади мы получим много-много вольт напряжения.
Но соответственно упадет сила тока (амперы), мощность (ватты) от этого не измениться.
А нас как раз ватты с единицы площади (а также массы и, в итоге, стоимости) интересуют, а не вольты.
ЦитироватьА вот интересно: пробовали когда-нибудь использовать в качестве источника электроэнергии на КА термопару?
А что: на солнышке жарко, в тени очень холодно. Думаю, что разница минимум градусов 200 очень даже достижима без особых технических изысков. При такой разности температур, согласно справочникам, достижимы значения ЭДС до 50 мВ. А если таких термопар, да много-много. Очень даже удобно по сравнению с солнечными батареями: площадь гора-а-аздо меньше, парусности почти никакой, развертываемых конструкций практически не нужно и т.д. и т.п.
В окрестностях Земли плотность солнечного излучения порядка 1.4 кВт/м^2. Поэтому, если у термобатареи "площадь гора-а-аздо меньше", чем у солнечной батареи, то даже при равном КПД Вы получите на выходе соответственно "гора-а-аздо меньше" электрической мощности, чем от солнечной батареи. Закон сохранения энергии еще никто не отменял.
ЦитироватьОчень даже удобно по сравнению с солнечными батареями: площадь гора-а-аздо меньше,
Гора-а-аздо это во сколько раз? ;) Просто интересно, сколько вы скажете и почему? :)
ЦитироватьДело в том, что в справочнике ни слова не сказано о площади поперечного сечения. Если предположить, допустим 1 кв.мм, то в пучке площадью сечения 1 кв. см поместится 100 таких проводников. Это уже 5 В. А сколько снимается с 1 кв. см СБ? При этом деградация существенно ниже.
Вы главное договоритесь сами с собой - вам что нужно - ЭДС или мощность? ;)
А! Или вы считаете что мощность меряется в вольтах?
Цитировать
А по-подробнее?
Обратитесь в МАИ на 2 факультет.
Старый писал(а):ЦитироватьГора-а-аздо это во сколько раз? Просто интересно, сколько вы скажете и почему?
Учитывая, что разогрев может происходить в т.ч. за счет процессов теплопроводности, достаточно на свет выставить сколь угодно тонкий (в разумных пределах) кончик проводника. В отличие от фотоэлектричского преобразователя, эффективность которого прямо пропорциональна освещенности площади поверхности. Так что гора-а-здо это соответственно тому, сколько таких кончиков будет торчать на единицу площади. Ну например в разы?!
Кстати пример с УСом с натяжкой, но сюда можно притянуть. Ведь главной причиной использования ЯЭУ была необходимость отсутствия больших СБ, потребных для обеспечения работы РЛС.
ЦитироватьВы главное договоритесь сами с собой - вам что нужно - ЭДС или мощность?
А! Или вы считаете что мощность меряется в вольтах?
Естественно мощность меряется не в вольтах, и о ваттах немного наслышан. Но о ней я и не говорил! К сожалению о величине снимаемой мощности с термопары я ничего не нашел. Так что за отправную точку взял именно величину ЭДС.
Забудте про термопары. У них КПД очень низкий из-за большого внутреннего сопротивления, там что-то около 1 процента для металичиских термопар и в несколько раз больше для полупроводниковых.
То есть как минимум в 5-10 раз хуже чем у солнечных батарей.
С уважением, Олег.
ЦитироватьЕстественно мощность меряется не в вольтах, и о ваттах немного наслышан. Но о ней я и не говорил!
Дык вот и я об этом. Вам нужна мощность или что?
ЦитироватьК сожалению о величине снимаемой мощности с термопары я ничего не нашел.
Это заметно.
ЦитироватьТак что за отправную точку взял именно величину ЭДС.
Это зря.
а элементы Пельтье?
использовать их как облицовку наружной поверхности в качестве дополнительного источника энергии
ЦитироватьА вот интересно: пробовали когда-нибудь использовать в качестве источника электроэнергии на КА термопару?
............
Что скажете, эксперты? :wink:
Энциклопедия "Космонавтика" стр. 395-396 "Термо-электрический преобразователь". Там есть и КПД термопары. Для сравнения посмотрите в этой же энциклопедии статью "Солнечная батарея" стр. 363-364 - для нее тоже приводится КПД... ;)
Цитироватьа элементы Пельтье?
использовать их как облицовку наружной поверхности в качестве дополнительного источника энергии
Хм. Вы предлагаете использовать холодильник в качестве электрогенератора?
Надо бы позвонить Чубайсу, вдруг заинтересуется. :idea:
ЦитироватьА вот интересно: пробовали когда-нибудь использовать в качестве источника электроэнергии на КА термопару?
А что: на солнышке жарко, в тени очень холодно. Думаю, что разница минимум градусов 200 очень даже достижима без особых технических изысков.
При перепаде температур в 200 градусов и соответствующей температуре нагревателя (надо полагать, не выше 200-300 С) КПД будет весьма и весьма хилым. Нет - ВЕСЬМА хилым. В РИТЭГ температуры повыше и перепады побольше, однако КПД - не более 7%. Сравните с СБ - уже выше 30% доступно. Даже без концентраторов.
То есть всякие рассуждения на подобную тему имеются, но я не видел ничего серьёзно обещающего.
В принципе, возможно
сочетание фотоэлементов с термоэлементами (т.е. термоэлемент использовал бы часть "сбросового" тепла от фотоэлемента, будучи интегрированным с ним в одну конструкцию), но там тоже достаточно непаханое поле, и неясно, может ли получиться существенный эффект. Вероятно, если и может - то только, ИМХО, для СБ с концентраторами, причём со степенью концентрации света побольше, чем у ДипСпейса.
Цитироватьа элементы Пельтье?
использовать их как облицовку наружной поверхности в качестве дополнительного источника энергии
Да.
элементы Пельтье умельцы уже используют в качестве автономных источников тока, в будущем возможно широкое применение.
ЦитироватьЦитироватьа элементы Пельтье?
использовать их как облицовку наружной поверхности в качестве дополнительного источника энергии
Хм. Вы предлагаете использовать холодильник в качестве электрогенератора?
Надо бы позвонить Чубайсу, вдруг заинтересуется. :idea:
ТЭ полностью обратимы. Разница между ТЭГ и ТЭ-холодильником есть, но примерно такая же, как у электродвигателя и генератора.
...Чубайсу это неинтересно. КПД мал.