Симулятор работы ТЭГ

Чтобы каждый раз не высчитывать напряжение для ТЭГ, мы создали симулятор в программе Blender, позволяющей создать 3D модель и высчитать значение интересующих величин. В программе мы создали объект - куб, которому назначили свойства: E - термо-ЭДС, T1 и T2 – температура нагретого и холодных концов спая термопары соответственно, a – коэффициент термо-ЭДС, U - внешнее напряжение, I - сила тока в цепи, R - сопротивление в цепи, s - количество термопар и n - количество модулей. С помощью блокового программирования мы выстроили цепочки: сенсор (действие) - контроллер (логическое выражение) - актуатор (реакция).

Сенсоры необходимы для постоянного расчета и для уменьшения / увеличения температуры и количества модулей. С этой целью мы воспользовались сенсором «клавиатура» и сенсором «всегда».

Контроллер представлял у нас в цепочке обычную коньюнкцию.

На наши действия программа реагирует благодаря актуатору «свойство», который в зависимости от потребностей выставляется в разные режимы работы. Например, для расчета формулы мы присваивали свойству значение формулы, а для увеличения / уменьшения использовали режим «добавить».

Все формулы мы поместили в актуаторы, т.к. при изменении одного из параметров остальные также должны изменятся.

Вот эти формулы:

E = a *(T1 – T2)/100

где E – термо-ЭДС в вольтах, T1 и T2 – температура нагретого и холодных концов спая термопары соответственно, a – коэффициент термо-ЭДС, зависящий от природы обоих металлов, образующих данную термопару, и выражающийся в микровольтах на градус.

U=E-I*R

где U- внешнее напряжение, I-сила тока в цепи, R- сопротивление в цепи.

Нами были введены также параметры s- количество термопар и n- количество модулей, тогда:

Usum=U*s*n

Вывод

Генератор имеет ряд неоспоримых преимуществ – это его малый вес и объём, высокая удельная генерируемая мощность, функциональность и высокая надёжность. Конструкция генератора исключает возможность его перегрева при правильном использовании.
Некоторые производители уже оценили эти качества ТЭГ и внедрили его в производство. Это, например, создатели автомобиля BMW. Инженеры компании вместе со специалистами американского аэрокосмического агентства NASA и сейчас работают над технологиями превращения тепловой энергии выхлопных газов в электрическую. Ожидается, что работа в этом направлении совсем скоро позволит давать 5% экономию топлива, повышая КПД двигателя внутреннего сгорания.

Но ТЭГ можно использовать не только в крупных масштабах, но и на бытовом уровне, например, в холодильниках, в кулерах для питьевой воды, кондиционерах и др.

Таким образом, выявляется значимость нашего проекта:

· теоретическая: изучение большого многообразия материалов, их обобщение и анализ;

· практическая: перспективность применения разработки в различных целях и сферах жизни.

Поиск по сайту: