Новые трубы из термоэлектрического материала вырабатывают 2.5 Ватта электроэнергии на 10 сантиметров длины

То, что вы видите на приведенном снимке, является трубами из термоэлектрического материала новой конструкции, которые могут эффективно выработать электрическую энергию, используя разницу температур воды внутри и извне них. Эти трубы, разработанные исследователями компании Panasonic, могут быть использованы для создания трубопроводов, по которым передается на охлаждение горячая вода и которые будут служить для получения дополнительной электрической энергии.

"То, что вы видите, является термоэлектрической трубой, длиной всего в 10 сантиметров. Через четыре таких трубки течет горячая вода, а внешние их стенки охлаждаются холодной водой. Такой небольшой генератор, состоящий из четырех труб, вырабатывает около 10 Ватт электрической энергии, которых достаточно для работы маленького вентилятора, светодиодного источника света, зарядки батарей мобильных электронных устройств и для работы портативного телевизора".

Следует заметить, что данная разработка является не первой попыткой изготовления термоэлектрических труб. Но другие подобные конструкции обладали весьма малой эффективностью преобразования и испытывали проблемы с надежностью из-за того, что термоэлектрические преобразовательные элементы являлись отдельными устройствами, крепившимися к поверхности труб из теплопроводящего материала.

"Изготовив саму трубу из прочного термоэлектрического материала, мы получили более высокий показатель преобразования тепловой энергии в электрическую. Выходная мощность наших труб в три-четыре раза выше по сравнению с обычными термоэлектрическими системами. И главной особенностью нашей разработки является то, что для того, что бы начать получать дополнительную электроэнергию достаточно только заменить участки существующих трубопроводов".

Термоэлектрический материал, из которого изготовлены трубы, имеет достаточно простую структуру. В этом материале есть термоэлектрические элементы, имеющие низкую теплопроводность, и металлические элементы, обладающие высокой теплопроводностью и электропроводностью. Но весь фокус заключается в том, что геометрические оси этих разнородных элементов расположены под углом друг к другу.

"Наличие компонентов, расположенных под углом друг к другу означает, что направление движения теплового потока внутри материала перпендикулярно направлению движения электрического тока. В то время, как тепловой поток движется черех стенку трубы от ее внутренней поверхности наружу, электрический ток распространяется вдоль трубы".

Такие компактные и эффективные термоэлектрические генераторы могут работать там, где существуют источники тепла, энергию которых использовать не очень перспективно вследствие относительно малой температуры их теплоносителя. К таким источникам можно отнести большинство геотермальных источников или тепло, которое получается в результате работы промышленных предприятий и электростанций.

"Мы собираемся сделать такие трубы доступными для практического применения. Для этого нам надо удешевить и упростить процесс их производства и придумать некоторые элементы их конструкции, благодаря которым такие трубы можно будет легко монтировать в любых местах. По предварительным расчетам конечный продукт станет доступен в 2018 году".