ТЕРМОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР ТГК-10

Радио 1956 №9

В журнале «Радио» № 2 за 1954 год было рассказано о принципах действия термоэлектрогенераторов, там же приводились конструктивные данные и характеристики термоэлектрогенераторов типа ТГК-3, используемых для питания радиоприёмников.

В настоящее время начат мелкосерийный выпуск термоэлектрогенераторов типа ТГК-10 мощностью 10-12 вт, предназначенных для питания малых колхозных радиоузлов типа КРУ-2. В качестве источника нагрева в термоэлектрогенераторах применены обычные керогазовые горелки. В отличие от ТГК-3 в данном случае горючее расходуется только на нагрев термобатарей и не используется для освещения.

В этих термоэлектрогенераторах применены специальные термоэлементы со сравнительно высоким сроком службы и КПД, несколько отличающиеся от термоэлементов ТГК-3. Принципы изготовления термоэлементов разработаны в НИИТС Министерства связи.

На рис. 1, а приведён схематический чертёж, а в заголовке дан общий вид термоэлектрогенератора ТГК-10 разработанного в экспериментальных мастерских УПП Министерства связи. Над горелкой керогаза расположен восьмигранный алюминиевый теплопередатчик, снабжённый вертикальными радиаторами, по которым проходят горячие газы из горелки. Для усиления тяги над теплопередатчиком имеется небольшая жестяная трубка. На боковых гранях теплопередатчика установлены секции термобатареи таким образом, что нагреваемые спаи прижаты к поверхности теплопередатчика, а спаи, подлежащие охлаждению, обращены наружу. К последним прижаты алюминиевые радиаторные «ребра», служащие для воздушного охлаждения.

На рис. 1, б изображена часть термобатареи, т. е. несколько последовательно соединённых термоэлементов. Каждый элемент (рис. 1, в) состоит из двух термоэлектродов: положительного - угольного I и отрицательного II.

Рис. 1.

При разности температур между «спаями» порядка 300° каждый термоэлемент развивает ЭДС около 55 мв. Рабочее напряжение термоэлемента при токе нагрузки 1 а равно 30-35 мв. Коэффициент полезного действия преобразования тепловой энергии в электрическую составляет около 3,5%. Срок службы термоэлемента, определяющийся постепенным повышением переходного сопротивления в горячем «спае», достаточно велик, он превышает 4000 часов.

При нормальном режиме работы термоэлектрогенератора температура горячих «спаев» термоэлементов равна 400-420°, а температура «холодных спаев» - 90-100°.

Термоэлектрогенератор имеет две самостоятельные термобатареи, одна из которых служит для питания цепей накала, а вторая - для питания анодных цепей от вибропреобразователя, имеющегося в радиоузле КРУ-2.

Всего в термоэлектрогенераторе установлено 410 термоэлементов, 36 из которых составляют батарею накала, а 374 - батарею вибропреобразователя.

По техническим условиям гарантируются следующие характеристики термоэлектрогенератора:

Батареи	Ток нагрузки, А	Напряжение, В	Мощность, Вт
Накала	0,7	1.2	0,84
Вибропреобразователя	1	10	10

Общая мощность термоэлектрогенератора, таким образом, должна быть не менее 10,8 Вт. Фактически она равна 11-12 Вт.

На рис. 2 приведены нагрузочные характеристики батарей ТГК-10. Как видно из этих характеристик, рабочий режим термоэлектрогенератора соответствует приблизительно режиму наибольшей мощности, при котором ток нагрузки равен 0,5 I_кз, а рабочее напряжение - 0,5 ЭДС.

Рис. 2.

Ввиду того что напряжение батарей термоэлектрогенератора довольно сильно изменяется при колебаниях тока нагрузки, батарею вибропреобразователя рекомендуется использовать совместно с параллельно подключённой 10-вольтовой аккумуляторной батареей, работающей в этом случае в качестве буферной.

При работе ТГК-10 расходует 100-105 г керосина в час. Исходя из этого, общий коэффициент полезного действия термоэлектрогенератора равен приблизительно 1,0%.

Термоэлектрогенератор ТГК-10 можно использовать также в качестве резервных источников питания в тех случаях, когда основными источниками служат ветроэлектрические установки.

Значительное количество термоэлектрогенераторов ТГК-10 уже находится в эксплуатации в различных, в том числе самых удалённых уголках нашего Союза.

В. Даниэль-Бек, С. Курфирст, Н. Рогинская