熱電発電機の長所と短所

著者: John Stephens
作成日: 22 1月 2021
更新日: 5 J 2024
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TEGとしても知られる熱電発電機は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する装置である。これらの発電機は、熱電モジュールとして知られる特殊な回路アレイを使用してこのタスクを実行します。熱電モジュールはそれぞれ、絶縁セラミック基板の間に配置されたp型およびn型として知られる半導体材料からなります。熱電発電機にはいくつかの利点がありますが、それらには欠点もあります。


熱電発電機は熱エネルギーを電気エネルギーに変換します (Zedcor完全所有/ PhotoObjects.net / Getty Images)

未請求リソースの調査

熱電発電機の大きな利点の1つは、熱からエネルギーを引き出すことができるということです。標準的なガソリンやディーゼル発電機とは異なり、大量の熱を発生させたり放出したりする機器や器具から燃料を「盗む」ことができるので、熱電発電機用の燃料を購入する必要はありません。これらの装置は、推進のような他の機能のための電力を生み出す副産物として、熱を発生する自動車のような機械と同様に、炉、バーナーおよび炉を含むことができる。パシフィック大学によると、「熱電発電機は要求されていない資源に接触するのを助ける[熱]。今日では無駄と考えられている」。

耐久性

発電機を構成する熱電モジュールはしっかりと構築されているため、非常に耐久性があります。 「固体」とは、モジュールが完全に固体の固定材料からなり、ガスまたは真空に依存しないという事実を指す。対照的に、他のモジュールはチューブ構造を使用し、そこでは電流はガスまたは真空で満たされたガラスチューブを通って循環する。チューブモジュールとは異なり、ソリッドステート熱電モジュールは堅牢であり、乱流状態に直面しても割れたり破損したりすることはありません。 University of the Pacificが暗示するように、熱電発電機の耐久性はそれらを「自動車、焼却炉および宇宙船のような過酷な環境での作業に理想的」にする。

費用

2011年時点で熱電発電機の大規模な採用を妨げてきた熱電発電機の主な欠点の1つは、コストがかかることです。太平洋大学によると、14ワットの電気を生成することができる単一の熱電モジュールは、約200レアのコストがかかります。

効率

太平洋大学は、ほとんどの熱電発電機の平均効率は4%であると述べています。つまり、発電機は熱源から得られるエネルギーの96%を通過させることができません。タフツ大学によると、熱電発電機は、同様の電気抵抗を有する装置に電流を供給することによってのみ効率的に作動する。たとえば、100ワットの熱電発電機は理論的には100ワットの電球を効率的に点灯させることができますが、30ワットの電球に電力を供給しようとするとエネルギーを浪費することになります。