154625

,ласс Н 021; 21 о, 3 ССС ПИСАНИ1 К АВТОРС оснг и сная гг;гг 1 а Л 97 Ю елудев ДСТВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАН ЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮСПОСОБ НЕПОСР ТЕПЛОВОЙ Э 2 г. за М 789069/24-7рытнй при Совете Министров СССРй и товарных знаков кз 10 за 1963 г 7 Гноля 19 тений и от Заявлено в Комитет по делам изобОпубликовано визооретен лет способа заключается в том, что поляризованныи ьно облучают гамма-лучами, а операции нагрева. одят при отключеннои нагрузке, которую подклю- НСТЯЛЛЯ В ПЯУЗЯК МЕЖДгг УКЯЗЕ 1 ННЫМИ ОПСРЯ.ЦПЯ 1 М 1. способа повышает к,п.д. преобразователя энергии работы,описание способа непосредственного преобразоии в электрическую на призере облученного крнфята (ХНзСНзСООН) з НаЯО( сокращенно ТГС),Сущность нового ср 1 стялл предварител и О.1;яждения произв чают к электродам кр Осуществление этого истсйчивость егоНиже приводится гян 151 теплоьой энерг сталла триглицинсуль Известный (предложен в Канаде и США) емкостный способ непосре 1 ственного преобразования тепловой энергии в электрическую, основанный на использовании резкой зависимости сегнетоконденсаторов От температуры выше точки Кори (т, е. в несегнетоэлектрической фазе), пмсст существенные недостатки: требует наличия в схеме преобразователя источника постоянного напряжения (батареи),;1 ает возможность вести преобразование только прп нагревании материала (т. е. в одном полуцикле).Оощеизвестное преобразование тепловой энергии непосредственно В э,1 сгтричсскую путем 5 Оперевенного няГОевяния и О.ляждения кристаллов пироэлектрика также имеет сущсственньш недостаток, заключя 1 ощнйся в ТО 1, что неоокод 51 мое д;1 я реализяцни пироза)фектя зОнодогенное состояние ссгнетоэлектрика, получаемое прп полярпзации в постоянном поле, устойчиво по отнсшению к внешним воздействиям, ч Го исклк част возаОжность надежного преобразования тепла в электричество,154625 наиболее удобного из серии кристаллов, в которых возможно получение устойчивых монодоменных состояний,На фиг. 1 изображена зависимость спонтанной поляризации Р диэлектрической проницаемости е, пиропостоянной у и величины отношения у-уе от температуры вблизи точки Кюри Т облученного кристалла ТГС; на фиг, 2 условно изображена пластинка у - среза ТГС с нанесенными на нее электродами; на фиг. 3 - электрическая схема осушествления описываемого способа.Пластинка (фиг, 2) заполяризована (монодоменизирована) постоячным полем, облучена и закорочена (зазоры между поверхностями пластины и электродами условны). На поверхностях пластины, прилегающих к электродам, показан связанный заряд ообусловленный спонтанной поляризацией ТГС, а на пластинах - свободный заряд о компенсирующий связанный (оо -- . о,). На фиг. 2 а значение о, = - осоответствует комнатной температуре. Вследствие компенсации свободных и связанных зарядов разности потенциалов между обкладками нет.При нагревании пластины с разомкнутыми электродами происходит уменьшение о, (в соответствии с фиг. 1) до значения о,=о,.часть свободного заряда на обкладках раскомпенсируется и создает поле Е (поле пирозарядов), а следовательно, и разность потенциалов (фиг. 2,б). Поле вызывает индуцированную поляризацию Р характеризующуюся диэлектрической проницаемостью в на фиг. 1.Из фиг. 2 б видно, что 4 г (о - о) 4-. ЬР,ПЕ Разность потенциалов (/=Е Н, где д - толщина пластины.мая приближенно для небольшого изменения температурыйР, ЬР,получим ЬР, = "; Т,Прини(2) Подставляя (2) в (1), получаем4 х ЬР,. 4- "; Ь Ти = -Е Электрическая энергия, запасенная в единице объема ТГС на участкел Т, составите Е т(Ь Р ) 27 с(Ь Т) При заданном значении Ь Т наиболее выгодный (оптимальный) участок для получения электрической энергии будет локализоваться около температуры, соответствующей максимальному значению у-/в (фиг. 1) .Запасенную электрическую энергию отводят в нагрузку (фиг. 3). При последующем охлаждении разомкнутой пластины, заряды с которой были перед этим отведены в нагрузку, происходят те же самые явления с той лишь разницей, что знак Е(следовательно, и /), будет противоположен знаку Е(и (,) при нагревании. Чередуя нагрев пластины с охлаждением, можно получать разность потенциалов разных знаков.Согласно изобретению (на основе исследований, выполненных на облученных кристаллах ТГС): возможно получение рабочего напряжения в 10 кв и устойчивая работа при к.п,д равном 2,0 - 2,5", и удельной мощности 10 - 15 вт(кг; при использовании других материалов154625возможно более эффективное преобразование энергии; преобразователи подобного типа могут найти применение на вращающихся спутниках земли, на морских буях и т. и, установках, где имеет место чередование нагрева и охлаждения,Предмет изобретенияСпособ непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую, заключающийся в попеременном нагревании и охлаждении поляризованного в постоянном электрическом поле кристалла пироэлектрика и отводе возникающих при этом электрических зарядов к приемнику электроэнеогии, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения к,п.д. преобразователя энергии и обеспечения его устойчивой работы, поляризованный кристалл предварительно облучают гамма-лучами, а операции нагрева и охлаждения производят при отключенной нагрузке, которую подключают к электродам кристалла в паузах между указанными операциями,Яо 154625 аа г 2 Фаг 3 Составитель А. Юфинайсберг Техред А. А. КамышниковаКорректор Г. Опарин Реда кт апунова, 2 пографи Формат бум. 70 ХТираж 1225 нного комитета по делам Москва, Центр, пр. Серо 1 одп. к печ. 20/Л 1 - 63 г.ак. 1013/12Ц 11 ИИЛИ Государстве 08/и Объем 0,26 изд. л.Цена 4 копзобретений и открытий СССР