Что такое солнечный термоэлектрический генератор?
Солнечный термоэлектрический генератор представляет собой особый тип энергетической установки, которая напрямую преобразует энергию солнечного излучения в электричество. В отличие от привычных фотоэлектрических панелей, в его основе лежит термоэлектрический эффект, возникающий в специальных материалах при создании разницы температур.
Устройство и принцип действия
Конструкция генератора включает несколько ключевых компонентов: сам термоэлектрический модуль, систему концентрации солнечной радиации (гелиоконцентратор), систему слежения за положением Солнца на небосводе и механическую опорную конструкцию. Основная задача гелиоконцентратора — собрать и сфокусировать рассеянный солнечный свет, значительно увеличив плотность теплового потока, который затем воздействует на термоэлемент. Для более эффективной передачи тепла часто используются теплопроводные пластины, чья площадь превышает поперечное сечение самого термоэлемента.
Ключевые характеристики и типы
Эффективность всей установки в первую очередь определяется свойствами полупроводниковых материалов, из которых изготовлен термоэлемент. Именно они отвечают за преобразование тепловой энергии в электрическую. По способу концентрации энергии солнечные термоэлектрогенераторы принято делить на два основных типа: оптические (использующие линзы или зеркала) и панельные.
Области применения
На сегодняшний день основная сфера применения таких генераторов — обеспечение энергией маломощных устройств, потребляющих не более нескольких сотен ватт. Они нашли свою нишу в качестве автономных источников питания для космических аппаратов, где надежность и прямое преобразование энергии особенно важны, а также для некоторых видов сельскохозяйственного и телеметрического оборудования в удаленных районах.