Thermovoltaik Effektive und kostengünstige Stromversorgung mit Add-Thermogeneratoren

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Add-Thermogeneratoren für die Stromversorgung sind effizient mit kompakt geballter Energie auf kleinem Volumen. Mit einem Wirkungsgrad von 48% ist die Umsetzung von Wärme in elektrische Energie sehr kostengünstig. Die Generatoren bieten noch weitere Vorteile.

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So wird durch die gespeicherte Wärme des Generators nur die Menge an Kraftstoff nachgeführt, die ein gut isoliertes Generatorgehäuse als Wärmeverlust an die Umgebung abgibt.

Ein Add-Thermogenerator besteht aus mehreren in Reihe als Dünnfilmschichten flächig kontaktierten Thermozellen und bildet einen Säulenblock. Eine Thermozelle ist aus mehreren Dünnfilmschichten unterschiedlicher Materialien gefertigt. Wird einem Thermosäuleblock Wärme zugeführt, ist durch Additivmethode die Gesamtspannung die Summe aller einzelnen Thermozellen.

Die Ausgangsleistung ergibt sich aus den Gesamtspannungen, der Grösse der Zellenflächen (A/mm²), sowie der zugeführten Temperaturhöhe. Die elektrische Leistung ist linear proportional zur Generatortemperatur.

Hochstromwechselrichter wandelt die Gleichspannnung der Thermogeneratoren in Wechselstrom

Die Wärmeenergiezufuhr ist mit allen Brennstoffarten möglich: Durch Kraft-Wärme-Kopplung, Biogas, Sonneneinstrahlung mit Thermo- und Photovoltaik-Solarzellenkopplung, mit Wasserstoff oder Geothermie. Durch die kompakte Bauform der Generatoren sind die Anwendungen vielfältig — angefangen vom Herzschrittmacher bis Megawattkraftwerke in der Industrie, Haushalt, Luft-, Raum- oder Seefahrt.

Ein Hochstromwechselrichter (HSWR), DC/AC-Inverter, wandelt die Gleichspannung der Thermogeneratoren in Wechselstrom um. Dieser HSWR unkonventioneller Bauart ist in Miniaturbauform für Elektronikplatinen oder dimensioniert als Wechselrichter für extrem hohen Stromdurchlass für Megawattleistungen anwendbar und ist für alle Gleichstromquellen geeignet. Die Additivmethode bietet zudem neue Applikationen in der Sensorentechnik mit höheren Empfindlichkeiten.

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