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1、第38卷增刊原子能科学技术Vol.38,Suppl.2004年7月AtomicEnergyScienceandTechnologyJuly2004温差发电器及其在航天与核电领域的应用1211黄志勇,吴知非,周世新,郑文波(1.清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084;2.清华大学宇航技术研究中心,北京100084)摘要:概要介绍了温差发电器的基本原理。半导体温差电元件可将放射性同位素的衰变热直接转换成为电能,为月球表面科学试验装置、外层空间探测器等提供电源;也可将反应堆的余热转换为电能,为事故后监测仪表提供可靠的电源保障。关键词:
2、温差发电器;放射性同位素;余热;能量转换中图分类号:TL929;TM913文献标识码:A文章编号:100026931(2004)S020042206ThermoelectricGeneratorandItsApplicationinSpaceandNuclearFields1211HUANGZhi2yong,WUZhi2fei,ZHOUShi2xin,ZHENGWen2bo(1.InstituteofNuclearandNewEnergyTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2
3、.TsinghuaSpaceCenter,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Theprincipleofthermoelectricgeneratorisdescribed.Withsemiconductorde2vices,thethermoelectricgeneratoriscapableofconvertingradioactivedecayheattoelectricitytoprovidepowersupplyformooninvestigationapparatu
4、sordeepspaceexplorer;thethermoelectricgeneratorisalsocapableofconvertingreactorresidualheattoelectricitytoprovidereliablepowersupplyforreactoraccidentmonitoringinstruments.Keywords:thermoelectricgenerator;radioactiveisotope;residualheat;energyconversion温差电是研究热能和电能直接转换的技差电
5、元器件为固体状态的装置,无机械运动部术。德国科学家塞贝克(Seebeck)首先发现了件,工作时无噪声、寿命长、体积小、重量轻、不温差电效应。两种不同的金属构成闭合回路,需或只需极少维护。温差发电器的效率较低,当回路两端存在温差时,回路中将产生电流,这典型值为5%,一般不大于10%,因此,其应用一效应成为温差发电的技术基础,被称之为塞范围受到限制,主要用于费用不是主要因素的贝克效应。温差发电器的工作原理基于塞贝克场合,在长寿命导航卫星、星球表面着陆器、火效应,采用高优值的P型、N型两种材料(如硅星探测、边远地区的石油管线、海上导航灯塔、锗合
6、金、碲化铅)将热能直接转换成为电能。温浮标、海底或极地探测仪器、心脏起搏器等特殊收稿日期:2004204215;修回日期:2004205224基金项目:清华大学核能与新能源技术研究院基础研究基金资助项目(INET2091117404)作者简介:黄志勇(1966—),男,辽宁辽阳人,副研究员,核科学与技术专业©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net增刊黄志勇等:温差发电器及其在航天与核电领域的应用
7、43[1～4]场合。热能(如余热、废热)直接转变为电能。近年来,随着公众环保意识的增强,特别是112温差发电器主要结构温室效应问题,温差电技术作为“绿色”发电技温差发电器的结构主要包括以下几部分:[5,6]术和灵活的电源而日益受到关注。与此同1)热源;2)温差电器件(含温差电材料),将热时,半导体材料的发展与应用极大地推动了温能直接转化为电能;3)电极,联接两种不同类差电技术的发展,新产品不断出现,温差发电技型温差电器件之间的金属,主要起电联接、机械术也从军用不断向民用方面发展,整个行业处支撑及传热作用;4)绝热材料;5)外壳———散在上
8、升阶段。国际上每年举行一次国际温差电热器;6)辐射屏蔽与安全防护装置;7)电压变会议,其中,第二十届国际温差电会议换和功率调节装置。(ICT2001)于2001年6月在中国北京成功举衡量温差发
