这个没有运动零件的新型热发动机与蒸汽轮机一样有效

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世界大部分力量都是由煤炭,天然气,核能和浓缩太阳能等热源产生的。近一个世纪以来,蒸汽轮机一直是该行业将这种供暖元素转化为电力的规范。工程师创建了一个与蒸汽发生器一样有效的热发动机,但没有移动的组件。平均而言,蒸汽轮机可靠地将大约35%的热供应转换为电力,大约60%标志着迄今为止的任何热发动机的最佳效率。但是,设备取决于温度敏感的移动组件。最近,科学家研究了固态替代方案,固态替代方案是涡轮机,没有移动组件,可以在较高温度下有效地发挥作用。麻省理工学院和国家可再生能源实验室(NREL)的工程师创建了一个没有移动组件的加热发动机。这种热伏洛耐(TPV)电池的热发动机以超过40%以上的转化效率将热量转化为电力。

亨利(Henry)和他的队友的目标是在其新颖的TPV设计中从高温热源中收集更高能量的光子,从而更有效地改变了能量。与先前的TPV设计相比,该团队的小细胞使用高级半导体和许多连接或材料表。通过将其放置在热通量传感器上来评估细胞的有效性,该传感器直接监测细胞收到的热量。他们将设备的高温灯泡对其进行,将光线集中在其上。接下来,它们改变了灯泡的亮度或热量,并检查了细胞的转化效率如何随温度波动。在整个温度范围为1,900至2,400摄氏度的整个温度范围内,新的TPV细胞的性能持续约40%。亨利(Henry)解释说:“我们可以在广泛的温度范围内实现高效率,这对于热电池至关重要。”

没有运动零件的新的热发动机与蒸汽轮机一样有效|实验室经理

在测试中,细胞的大小约为正方形。Henry设想将TPV单元格缩放为10,000平方英尺,以实现网格尺度的热电电池系统。他指出,有一个基础设施来支持大规模太阳模块的生产,可以转换为产生TPV。亨利补充说:“就可持续发展而言,这里显然有很大的净收益。”“该技术在整个生命周期中都是安全和生态友好的,并且有可能显着减少能源生产中二氧化碳的排放。”

没有运动零件的新的热发动机与蒸汽轮机一样有效-YouTube
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