Page 46 - 6455

Для забезпечення різниці температур між сторонами
ТГМ до його гарячої сторони необхідно підвести тепловий
потік Q , а з холодної сторони відвести тепловий потік Q .
1 2
Корисна електрична потужність, що виділяється на наванта-
женні, буде пропорційна квадрату різниці температур T , що
відображено у формулі 3.1:

2
2
P  Q  Q  I  R   T . (3.1)
1 2

При різниці температур в 100 ºС один ТГМ дозволяє за-
безпечити генерацію електричної енергії потужністю до 10 Вт
при напрузі постійного струму до 6 В. Тепло Q підводиться
1
до ТГМ (ТЕСП) через стінку нагрівача 1 за допомогою тепло-
носія, теплової трубки, або при безпосередньому контакті із
зоною тепловиділення реактора. Через стінку 9 холодильника,
тепло Q відводиться від ТЕСП (випромінюванням, теплоно-
2
сієм або тепловою трубою). Спаї напівпровідникових крис-
талічних термостовбців 4 і 7 утворені металевими шинами 3,
5, 8, які електрично ізольовані від стінок 1 і 9 шарами діелек-
трика 2, 6 на основі оксидів.
У основі принципу дії ТГМ лежать зворотні термоелек-
тричні ефекти Пельтьє, Томсона (Кельвіна) і Зебека. Визна-
чальна роль у ТЕСП належить ефекту термо-ЕРС (Зебека).
Ефект Зебека, відкритий в 1821 році свідчить: якщо кінці ро-
зімкнутого електричного кола, що складається з двох різно-
рідних провідників, підтримуються при різних температурах,
то в такому колі виникає термоелектрична рушійна сила,
прямопропорційна різниці температур її кінців. Перетворення
енергії супроводжується незворотніми (дисипативними) ефек-
тами: передачею тепла через теплопровідність матеріалу ТГМ
і протікання струму. Матеріали ТГМ з домішкової електрон-
ної та діркової провідністю, одержують введенням легуючих
добавок у кристали основного напівпровідника.
У кінцевому вигляді, ТЕСП - це батареї кремній-герма-
нієвих термоелектричних генераторних модулів (ТГМ), які за

45