Термомагнитоэлектрический преобразователь энергии

Содержание

Слайд 2

2/14

В чём проблема эффективного преобразования тепловой энергии в электрическую?

Традиционные способы преобразования

2/14 В чём проблема эффективного преобразования тепловой энергии в электрическую? Традиционные способы
имеют длинную технологическую цепочку.
На каждом этапе данной цепочки присутствуют потери. Кроме того, данное энергетическое оборудование имеет высокую стоимость и массогабаритные показатели.

Слайд 3

3/14

Одним из вариантов решения проблемы эффективного преобразования тепловой энергии в электрическую

3/14 Одним из вариантов решения проблемы эффективного преобразования тепловой энергии в электрическую
является создание термомагнито-электрического преобразователя (ТМЭП).

Принцип работы ТМЭП

Цикл преобразования

Использование установки ТМЭП позволяет сократить цепочку генерации электроэнергии и повысить эффективность преобразования.

Слайд 4

4/14

Принцип работы термомагнитоэлектрического преобразователя энергии.

1 – ферромагнитный сердечник
2 – постоянный магнит

В

4/14 Принцип работы термомагнитоэлектрического преобразователя энергии. 1 – ферромагнитный сердечник 2 –
простейшем случае, как показано на рисунке, в ферромагнитном сердечнике (1) создаётся магнитное поле от постоянного магнита (2). На ферромагнитный сердечник намотана катушка, замкнутая на сопротивление нагрузки R. Добившись изменения магнитного потока Ф, пронизывающего катушку, на катушке возникнет ЭДС и через сопротивление нагрузки R потечёт ток.
Изменение магнитного потока Ф будет происходить за счёт изменения магнитной проницаемости сердечника.

Слайд 5

5/14

Способы изменения магнитной проницаемости материала сердечника.

Оба способа изменения магнитной проницаемости материала

5/14 Способы изменения магнитной проницаемости материала сердечника. Оба способа изменения магнитной проницаемости
связаны с нелинейностью характеристики µ(Т).

Изменение температуры Кюри при постоянной температуре сердечника.

Изменение температуры тела вблизи точки Кюри.

Подвод и отвод теплоты
Магнитокалорический эффект
Эластокалорический эффект

Изменение механического давления
Магнитострикционный эффект

Слайд 6

6/14

Варианты конструкции установки ТМЭП.

Основываясь на различных эффектах ферромагнитных материалов, были созданы

6/14 Варианты конструкции установки ТМЭП. Основываясь на различных эффектах ферромагнитных материалов, были
различные прототипы установок ТМЭП.

На основе магнитокалорического эффекта

На основе магнитострикционного эффекта

Так же были предложены и другие варианты конструкции ТМЭП, не представленные в данной презентации.

Слайд 7

7/14

Магнитокалорический эффект и установка ТМЭП на его основе.

Магнитокалорический эффект (МКЭ) заключается

7/14 Магнитокалорический эффект и установка ТМЭП на его основе. Магнитокалорический эффект (МКЭ)
в изменении температуры магнитного материала при его намагничивании или размагничивании во внешнем магнитном поле.

В представленной конструкции подмагничи-вающие катушки создают дополнительное магнитное поле в активных элементах, изменяя их температуру (и магнитную проницаемость) за счёт МКЭ. Магнитный поток от постоянного магнита меняется, индуцируя в выходных обмотках ЭДС.

Слайд 8

8/14

Математическое моделирование установок ТМЭП.

В процессе исследования физических явлений в установке ТМЭП

8/14 Математическое моделирование установок ТМЭП. В процессе исследования физических явлений в установке
были созданы математические имитационные модели термомагнитоэлектрического преобразователя энергии.

Математические расчёты и моделирование показали принципиальную возможность создания установки ТМЭП, а так же её высокую эффективность.

Слайд 9

9/14

Экспериментальные исследования установок ТМЭП.

В процессе исследования ТМЭП проводились эмпирические опыты по

9/14 Экспериментальные исследования установок ТМЭП. В процессе исследования ТМЭП проводились эмпирические опыты
выявлению эффектов, связанных с процессом преобразования.

Например, была выдвинута гипотеза о том, что в установке ТМЭП выходной сигнал будет иметь частоту, вдвое больше частоты входного сигнала.

Спектральный анализ показал наличие выходного сигнала удвоенной частоты, таким образом в результате эмпирического опыта была подтверждена выдвинутая гипотеза.

Слайд 10

10/14

Достоинства и преимущества установок ТМЭП.

Установка ТМЭП обладает рядом преимуществ перед традиционным

10/14 Достоинства и преимущества установок ТМЭП. Установка ТМЭП обладает рядом преимуществ перед
способом выработки электроэнергии из тепла, такими как:

1) простота конструкции

Высокая надёжность преобразователя и лучшие массогабаритные показатели.

2) короткий путь преобразования

Высокий КПД процесса преобразования тепла в электричество.

3) отсутствие механического движения

Исключает износ деталей установки, что даёт возможность создавать автономные необслуживаемые источники питания.

Слайд 11

11/14

Фотографии установок ТМЭП.

Соленоид

Сердечник с намотанными на него катушками

Идея

11/14 Фотографии установок ТМЭП. Соленоид Сердечник с намотанными на него катушками Идея

Слайд 12

12/14

Фотографии установок ТМЭП.

Установка ТМЭП в сборе

Идея

12/14 Фотографии установок ТМЭП. Установка ТМЭП в сборе Идея

Слайд 13

13/14

Фотографии установок ТМЭП.

Идея

Процесс изготовления установки

Установка ТМЭП в действии

13/14 Фотографии установок ТМЭП. Идея Процесс изготовления установки Установка ТМЭП в действии
Имя файла: Термомагнитоэлектрический-преобразователь-энергии.pptx
Количество просмотров: 171
Количество скачиваний: 1