Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Высокая надежность и простота устройства термоэлектричес — *и 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 ми 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 іучено от различных источников. Можно использовать тепло, образующееся зутьтате сжигания топлива или протекания ядерных реакций; тепло, содер — ееся в выхлопных газах автомобилей, и пр.

■нергия распада радионуклидов может утилизироваться в системах энерго-

При длительных космических полетах используется энергия плутония-238, эрый имеет большой период полураспада. Однако стоимость тако — эплива оказывается чрезвычайно высокой: несколько миллионов дол — в на один радиоизотопный термоэлектрический генератор (РТЭГ). иных установках более предпочтителен стронций-90. Около 500 таких РТЭГ установлены в бывшем Советском Союзе для специальных целей на Коль — гтодуострове 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 представте — 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 соответсп I 1000 ч, а ЕОМ — 59000 ч (почти 7 лет) после установки радиоизотопно 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 могут иметь удельную мощность 1500 Вт/кг, но их 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 равен 0,22 кг. При длительности полета, составляющей 59000 ч, на борту долж­но находиться 14000 кг топлива и окислителя. Таким образом, только мас — . j необходимого топлива и окислителя будет в 300 раз больше массы РТЭГ. • чоме того, в РТЭГ нет подвижных частей и механизмов, поэтому не требу­ется обслуживание. В то же время невозможно представить себе бензиновый ігатель, который мог бы работать на протяжении 7 лет без технического ■бслуживания и ремонта.

Комментарии запрещены.