热电制冷是一种利用热电效应实现制冷的技术。热电效应是指当两种不同导电材料的接触点形成温差时,会产生电势差,从而产生电流。热电材料可以根据这一效应实现热到电、电到冷的能量转换,因此被应用于制冷领域。
首先,热电材料在受热端吸收热量的情况下,产生电荷载流,将热能转化为电能。接着,通过将电能传送到对面的冷却端,热电材料则进行电冷却过程,将电能转化为冷量,实现制冷效果。
热电制冷技术具有高效、环保、无噪音、易维护等优点,因此在小型制冷设备、微型冰箱、医疗保健器材等领域有着广泛的应用。
在热电制冷系统中,热电材料是关键的组成部分。常见的热电材料包括铋锑系化合物、硒化铋、聚偏氧化物等。这些材料在制冷过程中能够表现出较好的热电效应,从而实现制冷目的。
制冷系统通常由热端散热器、热电模块、电源、冷却器等部分组成。热端散热器用于散热,热电模块进行热电转换,电源提供能量驱动,冷却器则负责散热降温。整个系统通过精密的控制能够实现稳定的制冷效果。
热电制冷技术作为新型制冷技术,在节能环保、小型化、便携化等方面具有显著优势,因此受到了广泛的关注和研究。未来,随着材料科学和制冷技术的不断进步,热电制冷技术有望在空调、冰箱、航天器材等领域取得更大的应用,为人类社会带来更多便利和益处。
感谢您阅读本文,通过本文的解读,希望能更好地了解热电制冷原理及其应用,为相关领域的科研工作和产品应用提供帮助。
所谓的热电效应,是当受热物体中的电子(空穴),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。
而这个效应的大小,则是用称为thermopower(Q)的参数来测量,其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场,dT则是温度梯度)。
热电效应:将两种不问成分的导体组成一个闭合问路,当闭合回路的两个接点分别置于不同温度场个时,回路中将产生一个电动势。
该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关,这种现象被称为热电效应。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体(称为热电偶丝材或热电极)组成闭合回路,当接合点两端的温度不同,存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
所谓的热电效应,是当受热物体中的电子(空穴),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。而这个效应的大小,则是用称为thermopower(Q)的参数来测量,其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场,dT则是温度梯度)。
【简介】:明矾石Alunite六方晶系KAl3(OH)6(SO4)2为含氢氧根的钾,钠,铝硫酸盐矿物,其解理面呈珍珠光泽,其余的面呈玻璃光泽。硬度3.5~4,条痕白色,热电效应比重2.58~2.75,有灰,白,稍黄,稍红等颜色.具强烈的热电效应,不溶于水,几乎不溶于盐酸,硝酸,氢氟酸和氨水等,但能溶于强碱及硫酸或高氯酸.明矾石为不规则矿床及矿脉,大屯山火山群之明矾石成细粒结晶而与石英,蛋白石及粘土矿物共生,有些成脉状,有些交代安山岩中之基质及结晶.金瓜石之明矾石,在矿床及变质围岩中呈粒状或鳞片状产出。为明矾及硫酸钾的来源,另可提炼铝及造纸,食品加工,净水剂,染料等用途。选用具有明显的热电效应的稀有矿物石为原料,加入到墙体材料中,在与空气接触中,可发生极化,并向外放电,起到净化室内空气的作用。
【生活应用】:
1.热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷,它是利用热电效应(帕尔帖效应)的一种制冷方法。
2.1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝,在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上,通电后,发现一个接头变热,另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时,两个接头处分别发生了吸放热现象。这就是热电制冷的依据。
3.半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器。
热电效应所属现代词,指的是当受热物体中的电子(洞),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。
基本信息
中文名热电效应外文名thermo electric effect对象受热物体中的电子
生化反应
热电效应
明矾石Alunite六方晶系KAl3(OH)6(SO4)2为含氢氧根的钾,钠,铝硫酸盐矿物,其解理面呈珍珠光泽,其余的面呈玻璃光泽。硬度3.5~4,条痕白色,比重2.58~2.75,有灰,白,稍黄,稍红等颜色。具强烈的热电效应,不溶于水,几乎不溶于盐酸,硝酸,氢氟酸和氨水等,但能溶于强碱及硫酸或高氯酸。明矾石为不规则矿床及矿脉,大屯山火山群之明矾石成细粒结晶而与石英,蛋白石及粘土矿物共生,有些成脉状,有些交代安山岩中之基质及结晶。金瓜石之明矾石,在矿床及变质围岩中呈粒状或鳞片状产出。为明矾及硫酸钾的来源,另可提炼铝及造纸,食品加工,净水剂,染料等用途。空气负离子技术。
选用具有明显的热电效应的稀有矿物石为原料,加入到墙体材料中,在与空气接触中,可发生极化,并向外放电,起到净化室内空气的作用。
美国科学家发现,鲨鱼鼻子里的一种胶体能把海水温度的变化转换成电信号,传送给神经细胞,使鲨鱼能够感知细微的温度变化,从而准确地找到食物。科学家猜测,其他动物体内也可能存在类似的胶体。这种因温差而产生电流的性质
热电效应
与半导体材料的热电效应类似,人工合成这种胶体,有望在微电子工业领域获得应用。美国旧金山大学的一位科学家在1月30日出版的英国《自然》杂志上报告说,他从鲨鱼鼻子的皮肤小孔里提取了一种与普通明胶相似的胶体,发现它对温度非常敏感,0.1摄氏度的温度变化都会使它产生明显的电压变化。
鲨鱼鼻子的皮肤小孔布满了对电流非常敏感的神经细胞。海水的温度变化使胶体内产生电流,刺激神经,使鲨鱼感知到温度差异。科学家认为,借助这种胶体,鲨鱼能感知到0.001摄氏度的温度变化,这有利于它们在海水中觅食。哺乳动物靠细胞表面的离子通道感知温度:外界温度变化导致带电的离子进出通道,产生电流,刺激神经,从而使动物感知冷暖。与哺乳动物的这种方式不同,鲨鱼利用胶体,不需要离子通道也能感知温度变化。
热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷,它是利用热电效应(即帕米尔效应)的一种制冷方法。1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝,在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上,通电后,发现一个接头变热,另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时,两个接头处分别发生了吸放热现象。这就是热电制冷的依据。
热电制冷
热电效应
半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器。图1示出N型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个回路,铜板和铜导线只起导电的作用。此时,一个接点变热,一个接点变冷。如果电流方向反向,那么结点处的冷热作用互易。
热电制冷器的产冷量一般很小,所以不宜大规模和大制冷量使用。但由于它的灵活性强,简单方便冷热切换容易,非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。热电制冷的理论基础是固体的热电效应,在无外磁场存在时,它包括五个效应,导热、焦耳热损失、西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖(Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效应。
一般的冷气与冰箱运用氟氯化物当冷媒,造成臭氧层的被破坏。无冷媒冰箱(冷气)因而是环境保护的重要因素。利用半导体之热电效应,可制造一个无冷媒的冰箱。这种发电方法是将热能直接转变成电能,其转变效率受热力学第二定律即柯诺特效率(Carnotefficiency)的限制。早在1822年西伯即已发现,因而热电效应又叫西伯效应(Seebeckeffect).热电的现象如图所示.
它不但与两结温度有关,且与所用导体的性质有关。这种发电法的优点是没有转动的机械部分,不会有磨损现象,故可长久使用,但欲达高效率需要温度很高的热源,有时利用数层热电物质之层叠(cascade或staging)以达高效率的效果.
汤姆逊效应
热电效应
威廉·汤姆逊1824年生于爱尔兰,父亲詹姆士是贝尔法斯特皇家学院的数学教授,后因任教格拉斯哥大学,在威廉8岁那年全家迁往苏格兰的格拉斯哥。汤姆逊十岁便入读格拉斯哥大学,约在14岁开始学习大学程度的课程,15岁时凭一篇题为“地球形状”的文章获得大学的金奖章。汤姆逊后来到了剑桥大学学习,并以全年级第2名的成绩毕业。他毕业后到了巴黎,在勒尼奥的指导下进行了一年实验研究。1846年,汤姆逊再回到格拉斯哥大学担任自然哲学 (即现在的物理学) 教授,直到1899年退休为止。
汤姆逊在格拉斯哥大学创建了第一所现代物理实验室;24岁时发表一部热力学专著,建立温度的“绝对热力学温标”;27岁时发表《热力学理论》一书,建立热力学第二定律,使其成为物理学基本定律;与焦耳共同发现气体扩散时的焦耳-汤姆逊效应;历经9年建立欧美之间永久大西洋海底电缆,由此获得“开尔文勋爵”的贵族称号。
汤姆逊一生研究范围相当广泛,他在数学物理、热力学、电磁学、弹性力学、以太理论和地球科学等方面都有重大的贡献。撇开这些不谈,回到“汤姆逊效应”这个主题上来。在介绍汤姆逊效应之前,还是先介绍一下前人所做的工作。
1821年,德国物理学家塞贝克发现,在两种不同的金属所组成的闭合回路中,当两接触处的温度不同时,回路中会产生一个电势,此所谓“塞贝克效应”。1834年,法国实验科学家帕尔帖发现了它的反效应:两种不同的金属构成闭合回路,当回路中存在直流电流时,两个接头之间将产生温差,此所谓珀尔帖效应。1837年,俄国物理学家愣次又发现,电流的方向决定了吸收还是产生热量,发热(制冷)量的多少与电流的大小成正比。
1856年,汤姆逊利用他所创立的热力学原理对塞贝克效应和帕尔帖效应进行了全面分析,并将本来互不相干的塞贝克系数和帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为,在绝对零度时,帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单的倍数关系。在此基础上,他又从理论上预言了一种新的温差电效应,即当电流在温度不均匀的导体中流过时,导体除产生不可逆的焦耳热之外,还要吸收或放出一定的热量(称为汤姆孙热)。或者反过来,当一根金属棒的两端温度不同时,金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆孙效应(Thomson effect),成为继塞贝克效应和帕尔帖效应之后的第三个热电效应(thermoelectric effect)。
汤姆逊效应是导体两端有温差时产生电势的现象,帕尔帖效应是带电导体的两端产生温差(其中的一端产生热量,另一端吸收热量)的现象,两者结合起来就构成了塞贝克效应。汤姆逊效应的物理学解释是:金属中温度不均匀时,温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。像气体一样,当温度不均匀时会产生热扩散,因此自由电子从温度高端向温度低端扩散,在低温端堆积起来,从而在导体内形成电场,在金属棒两端便引成一个电势差。这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。
汤姆逊效应因为产生的电压极其微弱,至今尚未发现实际应用。查找资料时发现,除了威廉·汤姆逊外,另有一个同名的英国物理学家约瑟夫·汤姆逊(Joseph John Thomson,1856-1940),他证明了阴极射线实际上是电子束。
珀尔帖效应
热电效应
两种不同的金属构成闭合回路,当回路中存在直流电流时,两个接头之间将产生温差。这就是珀尔帖效应(PeltierEffect)。也许大家还记得前面曾经介绍过的塞贝克效应(也叫热电效应,温差使两种金属的结合处产生电势),帕尔帖效应可以视为塞贝克效应的反效应。通常将塞贝克效应称为热电第一效应,帕尔帖效应称作热电第二效应,后面即将介绍的汤姆逊效应则称作热电第三效应。
帕尔帖效应是法国科学家珀尔帖于1834年发现的,所以,一提到帕尔帖的名字,人们很容易将他与帕尔帖效应联系起来,并误以为他是一个物理学家,实际上他至多算个业余的物理学家。
帕尔帖生于法国索姆,他本来是一个钟表匠,30岁那年放弃了这个职业,转而投身到实验与科学观测领域之中。在他撰写的大量论文中,绝大部分都是关于自然现象的观测,譬如天电、龙卷风、天空蓝度测量与光偏振、球体水温、极地沸点等,也有少量博物学方面的论文。1837年,俄国物理学家愣次(Lenz,1804~1865)发现,电流的方向决定了吸收还是产生热量,发热(制冷)量的多少与电流的大小成正比,比例系数称为“帕尔帖系数”。
Q=л·I=a·Tc·I,其中л=a·Tc
式中:Q——放热或吸热功率
π——比例系数,称为珀尔帖系数
I——工作电流
a——温差电动势率
Tc——冷接点温度
帕尔帖效应发现100多年来并未获得实际应用,因为金属半导体的珀尔帖效应很弱。直到上世纪90年代,原苏联科学家约飞的研究表明,以碲化铋为基的化合物是最好的热电半导体材料,从而出现了实用的半导体电子致冷元件——热电致冷器(ThermoElectriccooling,简称TEC)。
热电致冷器
热电效应
TEC套件(图示)(TEC+直流电源),可作为CPU和GPU的散热器与风冷和水冷相比,半导体致冷片具有以下优势:(1)可以把温度降至室温以下;(2)精确温控(使用闭环温控电路,精度可达±0.1℃);(3)高可靠性(致冷组件为固体器件,无运动部件,寿命超过20万小时,失效率低);(4)没有工作噪音。
TEC基本工作过程:当一块N型半导体和一块P型半导体结成电偶时,只要在这个电偶回路中接入一个直流电源,电偶上就会流过电流,发生能量转移,在一个接点上放热(或吸热),在另一个接点上相反地吸热(或放热)。对帕尔帖效应的物理解释是:电荷载体在导体中运动形成电流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。
在TEC制冷片中,半导体通过金属导流片连接构成回路,当电流由N通过P时,电场使N中的电子和P中的空穴反向流动,他们产生的能量来自晶格的热能,于是在导流片上吸热,而在另一端放热,产生温差。帕尔帖模块也称作热泵(heatpumps),它既可以用于致热,也可以致冷。半导体致冷片就是一个热传递工具,只要热端(被冷却物体)的温度高于某温度,半导体制冷器便开始发挥作用,使得冷热两端的温度逐渐均衡,从而起到致冷作用。
热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷,它是利用热电效应(即帕米尔效应)的一种制冷方法。
1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝,在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上,通电后,发现一个接头变热,另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时,两个接头处分别发生了吸放热现象。这就是热电制冷的依据。
半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器。型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个回路,铜板和铜导线只起导电的作用。此时,一个接点变热,一个接点变冷。如果电流方向反向,那么结点处的冷热作用互易。
热电制冷器的产冷量一般很小,所以不宜大规模和大制冷量使用。但由于它的灵活性强,简单方便冷热切换容易,非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。
发现历史
热电效应
托马斯·约翰·塞贝克(也有译做“西伯克”)1770年生于塔林(当时隶属于东普鲁士,现为爱沙尼亚首都)。塞贝克的父亲是一个具有瑞典血统的德国人,也许正因为如此,他鼓励儿子在他曾经学习过的柏林大学和哥廷根大学学习医学。1802年,塞贝克获得医学学位。由于他所选择的方向是实验医学中的物理学,而且一生中多半时间从事物理学方面的教育和研究工作,所以人们通常认为他是一个物理学家。
毕业后,塞贝克进入耶拿大学,在那里结识了歌德。德国浪漫主义运动以及歌德反对牛顿关与光与色的理论的思想,使塞贝克深受影响,此后长期与歌德一起从事光色效应方面的理论研究。塞贝克的研究重点是太阳光谱,他在1806年揭示了热量和化学对太阳光谱中不同颜色的影响,1808年首次获得了氨与氧化汞的化合物。1812年,正当塞贝克从事应力玻璃中的光偏振现象时,他却不晓得另外两个科学家布鲁斯特和比奥已经抢先在这一领域里有了发现。
1818年前后,塞贝克返回柏林大学,独立开展研究活动,主要内容是电流通过导体时对钢铁的磁化。当时,阿雷格(Arago)和大卫(Davy)才发现电流对钢铁的磁化效应,贝塞克对不同金属进行了大量的实验,发现了磁化的炽热的铁的不规则反应,也就是现在所说的磁滞现象。在此期间,塞贝克还曾研究过光致发光、太阳光谱不同波段的热效应、化学效应、偏振,以及电流的磁特性等等。
1820年代初期,塞贝克通过实验方法研究了电流与热的关系。1821年,塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路。他将两条导线首尾相连形成一个结点,他突然发现,如果把其中的一个结加热到很高的温度而另一个结保持低温的话,电路周围存在磁场。他实在不敢相信,热量施加于两种金属构成的一个结时会有电流产生,这只能用热磁电流或热磁现象来解释他的发现。在接下来的两年里时间(18222~1823),塞贝克将他的持续观察报告给普鲁士科学学会,把这一发现描述为“温差导致的金属磁化”。
赛贝壳的实验仪器,加热其中一端时,指针转动,说明导线产生了磁场塞贝克确实已经发现了热电效应,但他却做出了错误的解释:导线周围产生磁场的原因,是温度梯度导致金属在一定方向上被磁化,而非形成了电流。科学学会认为,这种现象是因为温度梯度导致了电流,继而在导线周围产生了磁场。对于这样的解释,塞贝克十分恼火,他反驳说,科学家们的眼睛让奥斯特(电磁学的先驱)的经验给蒙住了,所以他们只会用“磁场由电流产生”的理论去解释,而想不到还有别的解释。但是,塞贝克自己却难以解释这样一个事实:如果将电路切断,温度梯度并未在导线周围产生磁场。所以,多数人都认可热电效应的观点,后来也就这样被确定下来了。
原理
由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同,当两种不同的金属导体接触时,在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。
设导体A和B的自由电子密度为NA和NB,且有NA>NB,电子扩散的结果使导体A失去电子而带正电,导体B则因获得电子而带负电,在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散,达到动态平衡时,在接触区形成一个稳定的电位差,即接触电势,其大小可表示为式中eAB(T):为导体A和B的结点在温度T时形成的接触电势;
e:为电子电荷,e=1.6x10-19C;
k:玻尔兹曼常数,k=1.38x10-23J/K;
NA,NB:分别为导体A、B的自由电子密度。
作用
塞贝克效应发现之后,人们就为它找到了应用场所。利用塞贝克效应,可制成温差电偶(thermocouple,即热电偶)来测量温度。只要选用适当的金属作热电偶材料,就可轻易测量到从-180℃到+2000℃的温度,如此宽泛的测量范围,令酒精或水银温度计望尘莫及。现在,通过采用铂和铂合金制作的热电偶温度计,甚至可以测量高达+2800℃的温度。
热电偶的两种不同金属线焊接在一起后形成两个结点,环路电压VOUT为热结点结电压与冷结点(参考结点)结电压之差。因为VH和VC是由两个结的温度差产生的,也就是说VOUT是温差的函数。比例因数α对应于电压差与温差之比,称为Seebeck系数。
热电厂经济指标释义与计算
1. 发电量
电能生产数量的指针。即发电机组产出的有功电能数量。计算单位:万千瓦时(1x104kwh)
2. 供电量
发电厂实际向外供出电量的总和。即出线有功电量总和。单位:万千瓦时(1x104kwh)
3. 厂用电量
厂用电量=发电量-供电量 单位: 万千瓦时(1x104kwh)
4. 供热量
热电厂发电同时,对外供出的蒸汽或热水的热量。计量单位:GJ
5. 平均负荷
计算期内瞬间负荷的平均值。计量单位: MW
6. 燃料的发热量
单位量的燃料完全燃烧后所放出的热量成为燃料的发热量,亦称热值。计算单位:KJ/Kg。
7. 燃料的低位发热量
单位量燃料的最大可能发热量(包括燃烧生成的水蒸气凝结成水所放出的汽化热)扣除水蒸汽的汽化热后的发热量。计量单位:KJ/Kg。
8. 原煤与标准煤的折算
总和能耗计算通则(GB2589-81)中规定:低位发热量等于29271kj(7000大卡)的固体燃料,称为1kg标准煤。标准煤是指低位发热量为2927kj/kg的煤。不同发热量下的耗煤量(原煤耗)均可以折算为标准耗煤量,计算公式如下:
标准煤耗量(T)=原煤耗量x原煤平均低位发热量/标准煤低位发热量=原煤耗量x原煤平均低位发热量/29271
9. 燃油与标准煤、原煤的换算
低位发热量等于41816kj(10000大卡)的液体燃料,称为1kg标准由。因为煤耗率计算中的耗用煤量还应包括锅炉点火及助燃用油量,所以还应将计算期间的燃油折算成原煤量或标准煤量来进行煤耗计算。公式:
燃油折标准煤量=燃油耗量x燃油的低位发热量/标准煤的低位发热量
=燃油耗量x41816/29271
=燃油耗量x1.4286
燃油折原煤量=燃油量x41816/原煤低位发热量
10. 主蒸汽汽温汽压:炉侧、机侧
11. 给水温度
12. 锅炉排烟温度
13. 飞灰可燃物
14. 高加投入率=计算期内高加运行时间/汽轮机运行时间
15. 汽机真空度
16. 凝汽器端差、过冷度
17. 汽水损失率
汽水损失量=锅炉补充水量-对外供热量
汽水损失率=汽水损失量/锅炉产汽量x100%
18. 电厂补给水率
即电厂补充水量与锅炉产汽量的比率。
19. 供热发电热量分割比、供热比
供热发电热量分割比是指供热消耗热量与发电消耗热量分别占汽轮机进汽热量比率的关系。用来分割供热和发电的各项成本。
供热比是指供热耗热量占汽轮机进汽热量的比率。公式:
供热比=供热量x供热焓值/汽机进汽量x汽机进汽焓值
∮=DI/D’I’
D’―――计算期内汽轮机耗用的主汽量(T)
I’――――汽轮机进汽焓值(kj/kg)
D―――计算期内对外供热量(T)
I―――供热焓值(kj/kg)
发电比=100%-供热比
供热发电热量分割比=供热比/发电比
20. 锅炉正平衡效率
锅炉的输出热量与输入热量的比率。是反映燃料和介质带入炉内热量被利用程度的指标。计算公式为:
锅炉正平衡效率=锅炉产汽量/(原煤耗量x原煤的低位发热量+燃油耗量x燃油低位发热量+给水量x给水焓值)
21. 汽轮机组汽耗率
是指汽轮机组每发一度电所消耗的蒸汽量。计算公式:
d=D’x(100-∮)/(E/10)
22. 汽轮机组热效率
是指汽轮机组每发一度电所耗用的热量。
Q=di’
23. 汽轮机效率
是指计算期内汽轮机组发出电能的当量热量与输入汽轮机发电热量的比率。抽凝机组采用公式:
η=10Ex3600/ (D’I’- DI)
24. 热电厂发电热效率
q=Q’/(E/10)
Q’―――计算期内热电厂发电耗用热量(kj)
Q’=(耗用煤量x煤低位热值+耗用油量x41816)x发电比
25. 热电厂热效率
是指汽轮机组发电量的当量热量占发电耗燃料含热量的比率,即每千瓦时发电量的当量热量与每千瓦时发电量所耗用燃料的含热量的比率,反映发电厂能源加工转换的效率。公式为:
热效率=10Ex3600/(Bx29271)
B――计算期内发电标准煤耗
26. 热电厂耗用标煤量:
热电厂标准耗煤量=(热电厂原煤耗量x原煤低位发热量+耗用油量x41816)/29271
热电厂发电标煤耗量=(热电厂原煤耗量x原煤低位发热量+耗用油量x41816)x发电比/29271
27.热电厂发电原煤耗率
热电厂发电原煤耗=发电耗原煤量/发电量
热电厂供热耗原煤量=热电厂耗原煤量x供热比
热电厂发电耗原煤量=热电厂原煤耗量x发电比
27. 热电厂发电标煤耗率=热电厂发电标准煤耗量/发电量
28. 供电标煤耗=发电标煤耗/(1-厂用电率)
29. 供热标煤耗=供热耗用煤量/供热量
30. 热电比是指计算期内供热消耗热量与供电量的当量热量的比率。
热电比=供热量x供热焓值/供电量x3600
热电效应所属现代词,指的是当受热物体中的电子(洞),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。
光电效应是在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。
应变效应是金属导体的电阻值随着它受力所产生机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生变化的现象称之为金属的电阻应变效应。
热电效应
所谓的热电效应,是当受热物体中的电子(空穴),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。而这个效应的大小,则是用称为thermopower(Q)的参数来测量,其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场,dT则是温度梯度)。
热电效应
应用:热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷,它是利用热电效应(帕尔帖效应)的一种制冷方法。
热电效应是当受热物体中的电子(空穴),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。而这个效应的大小,则是用称为thermopower(Q)的参数来测量,其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场,dT则是温度梯度)。
热电材料可以将热量转化为电能,由所谓的塞贝克效应造成,因两端温差会产生电压。然而热能在转化为电能过程中会损耗大量能量,所以在过去几十年中,科学家一直想研发出一种理想热电材料,希望能大大提升转化效率。而最近科学家在这一领域获得了重大突破,一款新型材料诞生了,大大提高了热电转化率。
在塞贝克效应中,衡量热电转化效率的数值被称为ZT值,热电材料的ZT值越高,其热电性能就越好。在过去,科学家们研发出最好的热电材料ZT值最高只有2.8。而今天来自奥地利维也纳大学的科学家已经成功地开发出ZT值为6的热电新材料,让热电转化率得到重大突破。该新型材料是由硅,铁,钒,钨和铝薄层构成嗯。
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