Другие непрямые методы преобразования солнечной энергии в электрическую связаны с ее переходом в тепловую, а последней — в электрическую. Если иметь в виду снова вначале безмашинные методы, то здесь могут быть использованы термоэлектрические и термоэлектронные методы, в основе которых лежит использование достижений физики твердого тела. Термоэлектрические солнечные элементы, как и фотоэлементы, основаны на применении полупроводников, но
в них используется иное свойство этих чудо-веществ-
именно, возникновение электрического потенциала под действием разности температур (рис.116). Термоэлементы существуют уже почти полтора века, но пока для этой цели использовались различные спаи металлов (например, в термопарах), их к. п. д. был весьма незначительным — порядка десятых долей процента. Только использование полупроводников позволило довести величину к. п. д. примерно до 8%, причем ведутся исследования (в частности, связанные с повышением допустимой рабочей температуры горячего спая, например, путем использования различных керамик — окиси кобальта и др.), которые позволят достичь 15%, а может быть, и теоретически возможной величины — 30 % .
При использовании же вместо твердых полупроводников различных ионизованных газов (опыты такого рода уже проводились, в частности, в Лос-Аламосской лаборатории в США) теоретически возможно превращать в электричество до 60% тепловой энергии, т. е. намного больше, чем в существующих теплосиловых установках с их сложными и громоздкими машинами.
|
Чтобы проиллюстрировать диапазон требующих учета факторов, можно привести пример. В случае применения турбогенераторных преобразователей энергии наличие вращающихся машинных частей (ротора) со значительным моментом инерции сильно усложняет проблему динамической стабилизации летательного аппарата, что может даже исключить возможность применения таких установок, в частности, на космических обсерваториях.
|
|
Подробнее...
|
Поскольку именно вес электростанции является основным в общем весе электроракетной двигательной установки, то к. п. д. двигателя может оказаться решающим при выборе типа двигателя для применения на ракете данного назначения.
Необходимость оптимального выбора касается и «электростанций», питающей двигатели ракеты.
|
|
Подробнее...
|
Кратковременно электротермические двигатели могут развивать еще значительно большие тяги, что может оказаться очень важным при маневрировании.
Одним из весьма важных факторов в выборе электроракетного двигателя является эффективность происходящих в нем преобразований энергии . Так, если к. п. д. самого двигателя, т. е. преобразования электрической энергии в кинетическую энергию реактивной струи, низок, то это приводит к значительному возрастанию мощности, а следовательно, размеров и веса бортовой электростанции.
|
|
Подробнее...
|
|
|