Конструкции отдельных элементов модуля

Конструкции отдельных элементов такого модуля. Термомодуль состоит из горячей, шины, полупроводника, холодной шины с токоотводом в виде полушарнира, входящего в нее подпятника и прижимной пружины. Прижим производится через изоляционную прокладку жесткой пластиной. Термоэлементы такого типа были использованы и в первых ТЭГ серии SNAP.

Конструкция термомодуля была разработана с учетом предохранения термоэлемента от замыкания на оболочку и от разрушения в результате термических расширений. Тепло от горячей оболочки через электроизоляцию из нитрида бора передается горячему спаю термоэлемента из железа. К горячему спаю крепятся ветви термоэлемента, которые на холодном конце закрыты железными наконечниками, медными шайбами и прокладками. Надежный контакт осуществляется с помощью расположенной между стопорной пластиной и ста­каном пружины, изолированной от теплоотвода втулками. Направляющей пружины служит коническая теплопроводящая втулка, укрепленная в муфте, которая навинчена на алюминиевую оболочку. Все устройство через изоляционное кольцо закрывается запорной пробкой.

В более поздних модификациях SNAP плоские термомодули выполнялись с коммутацией без прижима. В термобатареях SNAP-7А и -7С были применены термоэлементы, состоящие из реле л- и р-типов, соединенные горячим спаем и изолированные слюдяными гильзами. К термоэлементам припаяны холодные наконечники. Каждый модуль собирался из пяти термоэлементов, и на одну из плоских поверхностей устанавливалось по три модуля. Термоэлемент для SNAP-7B и -7D, аналогичен элементам генератора SNAP-7A, только он короче и имеет большее сечение ветвей для преобразования большего количества тепла.

Интересна конструкция термомодуля для изотопного ТЭГ, изготовленного в 2000 г. для питания морского сейсмографа в США. От источника тепла через электроизоляцию и горячую коммутацию тепловой поток проходит к горячему спаю термоэлемента. Термоэлемент представляет собой коаксиальные цилиндры: центральный — и внешний, раз­деленные керамическими изоляторами. Через железные защитные пластины тепло проходит к элементам п- и р-типов, расположенным в цоколе модуля. Электрические выводы осуществлены с помощью коммутатора, отделенного от полупроводника зазором. Утверждение авторов о более надежной коммутации, компактном размещении и, как следствие этого, уменьшении веса термобатареи вряд ли обосновано, так как в данной конструкции термомодуля значительный вес материала полупроводника приходится на наружное пространство между горячим спаем и горячей коммутацией и холодным спаем и холодной коммутацией.

Внутренние напряжения в термоэлементах в последних модификациях SNAP уменьшаются введением в коммутационные слои и контакт с теплопроводом прокладок из пластичных металлов. Со стороны горячего спая применены три прокладки из золота и одна диафрагма из вольфрама между теплопроводом из жаропрочного сплава хастеллой и изолятором из окиси бериллия. На холодном спае использована прокладка из отожженной меди. В таком термомодуле высокая термостойкость сочетается с незначительными тепловыми потерями, приводящими к перепаду температур между источником тепла и горячим спаем термоэлемента порядка 15°.

Дата публикации: 06.04.2012

Похожие записи:

• Плоские модули и батареи ТЭГ
• Короткозамкнутая конструкция ТЭГ
• Радиальная и шаровая конструкции ТЭГ
• Термоэлектрогенератор: модули и батареи
• Россию и Германию соединила первая ветка «Северного потока»
• Газ вместо бензина – плюсы и минусы