Иссиқлик электр станцияларида термоэлектрик батареяларни қўллаш орқали ўзининг эхтиёжлари учун қўшимча электр энергия ишлаб чиқариш

Тутун қувурлари ва конденсаторларда термоэлектр батареялардан фойдаланган ҳолда иссиқлик алмашинувчилари орқали иссиқлик электр станцияларининг ўз эҳтиёжлари учун электр энергиясини ишлаб чиқариш тавсифланган.

Калит сўзлар: термоэлектрик батарея, Зеебек эффекти, Пельте эфқекти, иссиқлик алмашинув юзаси, иссиқлик контактли ўтиш.

Описано производство электроэнергии для собственных нужд тепловых электростанций через теплообменники с использованием термоэлектрических батарей в выхлопных трубах и конденсаторов.

Ключевые слова: термоэлектрическая батарея, эффект Зеебека, эффект Пельте, теплообменная поверхность, тепловой контактный переход

Ўзбекистон Республикаси биринчи Президентининг 2015 йилнинг 5 майдаги ПҚ-2343-сонли қарори билан тасдиқланган, 2015–2019 йилларда иқтисодиёт тармоқлари ва ижтимоий соҳада энергия сарфи ҳажмини қисқартириш, энергияни тежайдиган технологияларни жорий этиш чора-тадбирлари Дастури доирасида кейинги йилларда республикамизнинг иқтисодиёт тармоқлари ва ижтимоий соҳасида энергия тежамкорлигини таъминлашга қаратилган кенг қамровли чора-тадбирлар амалга оширилмоқда.

2017–2021 йилларда гидроэнергетикани янада ривожлантириш чора-тадбирларига доир қабул қилинган Дастур доирасида 42 та янги гидроэлектростанция қуриш ва ишлаб турган 32 та гидроэлектростанцияни модернизация қилиш ҳисобига 2025 йилга қадар республикамизнинг экологик тоза гидроэнергия ишлаб чиқариш қувватларини 1,7 баробарга ошириш назарда тутилмоқда.

Ҳозирда анъанавий энергия манбалари бўлиб иссиқлик электр станциялари, иссиқлик энергия маркази, гидро электр станция, дизел электро станция ҳисобланади.

Ўзбекистонда электр энергиянинг 90–92 % иссиқлик электр станциялариларда ишлаб чиқарилади. Иссиқлик электр станциялариларда электр энергияси ёқилғи ёқиш ҳисобига олинади ҳамда асосий ёқилғи сифатида газ, нефт, кўмир ҳисобланади.

.

Расм 1. Иссиқлик электр станцияларининг принципиал схемаси: 1. Қозон, 2. Ўта қиздиргич, 3. Турбина, 4. Электр генератор, 5. Кондесатор, 6. Насос, 7. Паст босимли қиздиргич, 8. Деаэратор, 9. Сув таёрлаш цехи, 10. Юқори босимли қиздиргич

Иссиқлик электр станцияларида ишлаб чиқарилаётган электр энергиянинг 8–10 % ўз эхтиёжи учун ишлатилади. Станцияларда ишлатиб бўлинган ишчи жисм (буғ) конденсатор орқали яна сувга айлантирилади, ушбу ҳолатда конденсаторда ҳам маълум бир миқдорда ҳарорат ўзгариш ҳоллари кузатилади. Шу билан бир қаторда тутун газлари тутун қувурлари орқали атмосферага чиқариб юборилади, ушбу тутун газларининг ҳарорати 100–120⁰С ни ташкил қилиб, тутун қувур деворларининг харорати 50–60⁰С га тенг (1-расм).

Ишлаб чиқарилаётган электр энергиясидан самарали фойдаланиш мақсадида, олдинги даврлар мобайнида кўпгина олимлар томонидан ихтиролар ишлаб чиқилган, буларга мисол тариқасида қуйидагиларни кўришимиз мумкин:

1930 йилларда Собиқ СССР томонидан А. М. Синицына номига потентланган “Термоэлектрик батарея”;

1972 йилда В. И. Крылов номига потентланган “Термоэлектрик батареялар тузилиши”;

1973 йилда И. Н. Помазанов ва В. А. Рачкова номига потентланган “Термоэлектрик баратеялар таркиби”;

1974 йилда В. И. Пешель ва бошқалар номига потентланган “Термоэлектрик батареяларнинг коммуникационный элементлари”;

Термоэлектрик (Термоэлектрогенератор деб ҳам юритилади) батареялар бу термо жуфтлардан (термо электрик) фойдаланиш орқали иссиқлик энергиясини электр энергиясига тўғридан — тўғри айлантириш учун мўлжалланган техник қурилма ҳисобланади.

Расм 2. Иссиқлик алмаштиргичли иссиқлик электр батареяси: 1–қовирғали иситгич; 2 — мартица; 3 — герметик пломба; 4 –сув иситгич, 5,8 термоэлемент шохлари; 6 — коммутацион шина, 7 –иссиқлик ўтказувчи; 9 — кронштейн; 10 -токоподвод

3-Расм. Иссиқлик-контактли ўтиш схемаси: a –гофрировка қилинган иссиқлик билан алоқа: термобатарея; 2.3 –мис чизиқлар; 4 –электризоляцион қистирма; 5 -иссиқлик ўтказгич.

Термоэлектрик батареялар Пельте ва Зеебек эффектлари асосида тўғридан-тўғри электр токини ва иссиқлик энергиясини ишлаб чиқаради. Фойдали модулнинг мохияти шундаки, қурилма иссиққа бардошли плёнкани ўз ичига олади, унда Пельте элементлари ўрнатилган бўлиб, унинг бир томонига юқори электр қаршиликга эга қотишма чизиғи уланади, Пельте элементлари икки гуруҳга бўлинади, бир гуруҳ Пельте элементларининг симлари уланади, параллел равишда ўзаро боғланган ва юқори электр қаршиликга эга қотишма тармоққа уланган ва энергия манбаига уланиш имконияти билан Пельте иккинчи гуруҳ элементларининг симлари кетма–кет ўзаро боғланган ва энергия исътемолчисига уланади (2-расм).

4-Расм. Сиқишни иссиқлик ўтказувчанлигига ўтиши: 1- термаэлектрик батарея: 2 –компенсацион мойлаш материяллари; 3 –электризоляцион қистирма; 4 — иссиқлик ўтказувчанлик.

Ҳозирги вақтга келиб термоэлектрик батареяларни ривожланиши ва самарадорлигини ошириш бўйича кўплаб ишлар олиб борилмоқда, булардан:

− Самарали термоэлектрик материал: ишлаш самарадорлиги, термо ЭЮК (электр юрутувчи куч) эгилувчанлик, юпқа плёнкалар дизайни.

− ТЭБ (термоэлектирик батарея) дизайнида юқори сифатли керамикадан фойдаланишни кенгайтириш.

− Турли хил дастурлар учун мослаштирилган тугунларини бирлаштириш.

− ТЭБ (термоэлектирик батарея) ларнинг энергия зичлигини автомобил ва самалёт двигателлари даражасига максимал даражада ошириш.

5-расм. Термоэлектрик батареясининг умумий кўриниши

Бундан мақсад термоэлектрик батареяларни станциянинг конденсатор, тутун қувур юзаларида ҳамда бошқа иссиқлик алмашиниш жойларда қўлланган ҳолда станцияларнинг ўз эхтиёжлари учун керакли бўлган энергияни олиш ва станцияда ишлаб чиқарилаётган энергияни тўлақонлик истеъмолчиларга етказишдан иборат.

Адабиёт:

1. МГД-генераторы и термоэлектрическая энергетика. Киев. «Наукова думка».1998 й.
2. Поздняков Б. С, Коптелов Е. А. Термоэлектрическая энергетика. М.: Атомиздат, 1999 й., 264 с.
3. Альтернативные источники сырья и топлива: сборник научных трудов [по материалам V Международной научно-технической конференции «Альтернативные источники сырья и топлива» (АИСТ ― 2015), состоявшейся 26―28 мая 2015 г., Минск] / [науч. ред.: В. Е. Агабеков, К. Н. Гусак, Ж. В. Игнатович]. — Вып. 2. — Минск: Беларуская навука, 2016. — 141, [2] с.: ил., схемы, табл.
4. http:// www.uzbekenergo.uz

5. http://www.ise.fraunhofer.de

7. http://www.teplo.ru