Материал: 687_Sazhnev_A.M._Sistemy_ehlektropitanija_

Рис. 1.5 – Термоэлектрический генератор ТЭГ-15 на газораспределительном пункте

аппаратуры. Генераторы снабжены аккумуляторными батареями и устройством контроля заряда и работы устройства. Как указано в таблице 1.3, номинальная мощность генератора составляет 15 Вт. Этой мощности достаточно для питания современных электронных приборов учета расхода и параметров газа. В случае необходимости получения большей мощности или резервирования генераторы допускают каскадное включение.

Таблица 1.3 Технические характеристики ТЭГ-15

Термоэлектрический генератор ГТГ-200. ГТГ-200 (рис. 1.6) является автономным источником электроэнергии, работающим на природном газе, пропане или пропан-бутановой смеси. Применяется для комплектации автономных источников питания мощностью 200…2000 Вт. Высокая мощность определяется применением в нем среднетемпературных термоэлектрических генераторных модулей серии Mars, обеспечивающих выходную мощность до 45 Вт (базовый вариант 40 Вт) и предназначенных для применения совместно с источником тепла с температурой +530 °С и мощностью теплового потока 650

11

Вт. Основные параметры этого генераторного модуля приведены в таблице 1.4, внешний вид на рис. 1.7, нагрузочная характеристика на рис.1. 8.

Рис. 1.6 – Устройство термоэлектрогенератора ГТГ-200

Таблица 1.4 Основные параметры среднетемпературного генераторного модуля серии Mars

Примечание: Ri* — внутреннее сопротивление модуля при Ri = RL, где RL — электрическое сопротивление нагрузки

Гарантийный срок эксплуатации генераторного модуля серии Mars составляет 10 лет.

12

Рис. 1.7 – Среднетемпературный генераторный модуль серии Mars

Рис. 1.8 –Типовая вольт-амперная характеристика генераторного модуля Mars

Для управления работой термоэлектрического генератора ГТГ-200 в составе автономного источника питания применяется блок стабилизации напряжения и управления, предназначенный для:

стабилизации и ограничения зарядного напряжения аккумуляторных батарей;

включения и отключения электромагнитного клапана подачи газа в генератор;

подачи напряжения на высоковольтный блок для электроискрового

«поджига» газовой горелки генератора;

13

контроля вырабатываемой генератором мощности;

обеспечения параллельной работы нескольких генераторов. Условия эксплуатации генератора ГТГ-200:

климатическое исполнение О;

категория размещения 2 по ГОСТ 15150-69;

температура окружающего воздуха –50…+50 °С;

относительная влажность воздуха до 98%.

Основные параметры прибора приведены в таблице1. 5.

Таблица 1.5 Технические параметры ГТГ-200

1.2 Применение радиоизотопных термоэлектрических генераторов

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) – источники автономного электропитания с постоянным напряжением от 7 до 30 В для различной автономной аппаратуры мощностью от нескольких ватт до 80 Вт. Совместно с РИТЭГ используются различные электротехнические устройства, обеспечивающие накопление и преобразование электрической энергии, вырабатываемой генератором. Наиболее широко РИТЭГ используются в качестве источников электропитания навигационных маяков и световых знаков, также как источники питания для радиомаяков и метеостанций [2].

РИТЭГ обычно содержит корпус с теплоотводящим радиатором, тепловой блок с радиоизотопным источником тепла, тепловую изоляцию, термоэлектрический преобразователь, теплопереход между тепловым блоком и термоэлектрическим преобразователем, тепловой шунт с переменным тепловым сопротивлением, термостат с электронным преобразователем напряжения и накопителем, высокотемпературный терморегулятор для термоэлектрического преобразователя и низкотемпературный терморегулятор для термостата в виде тепловых труб с газовыми резервуарами и конденсатор. Конструкции РИТЭГ отличаются между собой применяемыми изотопами, термоэлектрическими материалами, параметрами по выходному электрическому напряжению, выходной электрической мощности, массе, габаритам, конструктивными формами и др.

Примером может служить серия радиоизотопных источников типа

14

SNAP-7 (США) с загрузкой изотопом стронция 90Sr: SNAP-7A мощностью 5 Вт и SNAP-7B мощностью 30Вт используются в качестве источников энергии для навигационных маяков, а источники SNAP-7D мощностью 30 Вт – в автоматических метеостанциях, расположенных в удалённых районах (рис. 1.9).

Рис. 1.9 – РИТЭГ на удалённом маяке

В СССР была создана серия изотопных термоэлектрических генераторов «Бета» (мощность порядка 10 Вт), служащих для энергопитания метеорологических станций. Главное действующее лицо в нем – изотоп стронция. Гарантийный срок службы генератора «Бета-С» –10 лет, в течение которых он способен снабжать электрическим током нуждающиеся в нем приборы. А все обслуживание его заключается лишь в профилактических осмотрах – раз в два года (рис. 1.10). Наиболее широко применяется РИТЭГ

Рис. 1.10 – Гарантийное обслуживание РИТЭГ

типа «Бета-М», который был одним из первых изделий, разработанных в конце

15