Использование термоэлектрических преобразователей для резервного электроснабжения за счет высокотемпературного оборудования

Abstract

В данной работе рассмотрена возможность использования термоэлектрических преобразователей (ТЭП) в качестве резервного источника электроэнергии при их установке на оборудование, имеющее высокую температуру поверхности. Исходя из распределения температуры поверхности промышленного оборудования, 85% оборудования имеет температуру больше или равную 125°С, 30% оборудования – более 225°С, что делает установку ТЭП целесообразной. Приведены результаты экспериментальных исследований зависимости вырабатываемой мощности, вольтамперных характеристик и напряжения холостого хода от разности температур между горячей и холодной сторонами ТЭП. При разности температур 350°С удельная мощность ТЭП составила 330 Вт/м2, что позволит получить с оборудования, имеющего площадь поверхности 1000 м2, дополнительно 330 кВт мощности. При снижении разности температур на 60% вырабатываемая мощность уменьшилась в том же соотношении. Так как стоимость ТЭП относительно высокая, то использование ТЭП для резервного электроснабжения оправдано при температуре поверхности оборудования более 200°С и значительном ущербе от аварии.

In this work considered the possibility of using thermoelectric converter (TEC) as a backup power source when TEC is mounted on an equipment having a high temperature of surface. Based on the surface temperature distribution of industrial equipment, 85% of the equipment has a temperature greater or equal to 125 °C, 30% of the equipment has a temperature more than 225 °C. It does the installation of TEC rational. The results of experimental studies of depending on power output, current-voltage characteristics and the open-circuit voltage of the temperature difference between the hot side and the cold side of the TEC described. When a temperature difference was 350 °C, the power density of TEC was 330 W/m2, which will provide 330 kW of power with the equipment, having a surface area of 1000 m2. When the temperature difference is reduced at the 60%, power output decreased in the same ratio. Since the cost of TEC is relatively high, the use of the TEC for the backup power supply is justified if the temperature of surface of the equipment is more than 200 °C, and if the damage from accident is significant.