СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №1/2016

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 31 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2016 душного радиатора с естественной конвекцией применяют ТГМ с макси- мальным тепловым сопротивлением, соответствующим тепловому сопро- тивлению радиатора. Для жидкост- ного способа отвода тепла, как пра- вило, используются ТГМ с небольшой высотой ветви термопары и, соответ- ственно, меньшим внутренним элек- трическим сопротивлением и боль- шей вырабатываемой мощностью (в сопоставимых условиях). Модули с большим числом термопар позво- ляют получить большее напряжение. Это важно для запуска преобразовате- ля постоянного тока при малых пере- падах температур. В ЫБОР ТГМ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ ГЕНЕРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ Как уже говорилось, наряду с выра- батываемой электрической мощно- стью на согласованной нагрузке, не менее важной характеристикой гене- раторного модуля является его тепло- вое сопротивление R t , указываемое в справочных данных от производи- телей. Равно как и величина электри- ческой нагрузки, оно требует согласо- вания, которое должно осуществлять- ся как по горячей (нагреваемой), так и по холодной (охлаждаемой) стороне модуля. При этом обе части конструк- ции обладают своими значениями теплового сопротивления (см. рис. 5). Выбор правильного их соотношения с тепловым сопротивлением генера- торного модуля позволяет построить наиболее эффективную систему термо- электрического преобразования тепло- вой энергии в электрическую [8]. При прочих равных условиях, чем ниже внутреннее сопротивление гене- раторного модуля, тем выше выраба- тываемая электрическая мощность. Уменьшение внутреннего электриче- ского сопротивления приводит к про- порциональному снижению теплово- го сопротивления. На основе опыта применения термо- электрических генераторных модулей было установлено оптимальное соот- ношение тепловых сопротивлений источника тепла, радиатора охлажда- емой стороны и генераторного модуля: R t ≈ k × (R tc + R th ), где R t – тепловое сопротивление гене- раторного модуля, R th – тепловое сопро- тивление источника тепла, R tc – тепло- вое сопротивление радиатора охлаж- даемой стороны, k – поправочный коэффициент (1…1,5). Во всех случа- ях конструктор стремится получить максимальную мощность с единицы площади (удельной мощности) от раз- личных источников тепла и при раз- личных возможностях по отводу теп- ла в окружающую среду. Можно выделить три основные груп- пы низкотемпературных генератор- ных модулей, которые производятся серийно: 1. Модули для конструкций с отво- дом тепла с помощью жидкостного охлаждения . С одной стороны, жид- костное охлаждение требует наличия насоса, внешнего радиатора и систе- мы трубопроводов, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя. С другой стороны, в ряде промышленных систем отвод тепла в жидкостную среду про- блем не составляет. Более того, в неко- торых случаях (например, в отопи- тельных котлах) является единствен- но приемлемым. Условной границей