INVESTIGATION OF THE POSSIBILITY OF CONVERTING ENVIRONMENTAL HEAT INTO ELECTRICAL ENERGY IN AN OSCILLATORY CIRCUIT CONTAINING A NONLINEAR FERROELECTRIC CERAMIC CAPACITOR
Abstract
An oscillating circuit is considered, in which a non-linear pyroelectric is used as a capacitor, which is a thin pyroelectric plate. A mathematical model has been developed for the operation of such a circuit based on the solution of the equation together with the equation of forced oscillations in an oscillatory circuit in the linear approximation. The conditions for the parameters of pyroelectric, under which the oscillations in the circuit become continuous and the circuit can be considered as a converter of the heat of the environment into electrical energy, are obtained.
Keywords
сегнетоэлектрический конденсатор,
пироэлектрик,
колебательный контур,
электрокалоричеекий эффект,
сборщик энергии,
математическая модель,
преобразователь тепла,
ferroelectric capacitor,
pyroelectric,
oscillatory circuit,
electrocaloric effect,
energy collector,
mathematical model,
heat converter
About the Authors
Vladimir Akopyan
Southern Federal University
Russian Federation
Russian Federation
Gevorg Karapetyan
Southern Federal University
Russian Federation
Russian Federation
Vladimir Kataev
Volgodonsk Engineering and Technical Institute of NRNU MEPhI
Russian Federation
Russian Federation
Igor Sysoev
North-Caucasus Federal University
Russian Federation
Russian Federation
Dmitry Gusev
Volgodonsk Engineering and Technical Institute of NRNU MEPhI
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Майская В. Альтернативные источники энергии. Освоение «даровой» энергии // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2009. № 8.
2. Акопьян В. А. Анализ стабильности электрофизических характеристик пьезокерамик различных составов, используемых для пьезоэлектрических генераторов повышенной мощности / В. А. Акопьян, Ю. Н. Захаров, С. Ю. Матвеев, А. А. Панич, Е. В. Рожков // Нано- и микросистемная техника. 2012. № 1.
3. Акопьян В. А. Эффективность пьезоэлектрических генераторов кантилеверного типа. Теоретические оценки и экспериментальные результаты / В. А. Акопьян, Ю. Н. Захаров, А. Е. Панич, И. А. Паринов и др. // Нано- и микросистемная техника. 2012. № 3.
4. Майер Р. В. Изучение затухающих колебаний с помощью АЦП // Научное обозрение. 2009. № 5.
5. Сиротин Ю. И., Шаскольская М. П. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979.
6. Флеров И. Н., Михалева Е. А. Электрокалорический эффект и аномальная проводимость сегнетоэ-лектрика NH4HSO4 // Физика твердого тела. 2008. Вып. 3. Т. 50.
7. Старков А. С. Электрокалорический отклик сегнетоэлектрика на воздействие периодического электрического поля / А. С. Старков, С. Ф. Карманенко, О. В. Пахомов, А. В. Еськов, Д. Семикин, J. Hagberg // Физика твердого тела. 2009. Т. 51. Вып. 7.
8. Еськов А. В. Моделирование твердотельного охладителя с электрокалорическими элементами / А. В. Еськов, С. Ф. Карманенко, О. В. Пахомов, А. С. Старков // Физика твердого тела. 2009. Т. 51. Вып. 8.
9. Katayev V F., Lunin L. S., Ratushnyy V I. Selected photodetectors based on multicomponent firm solutions developed on inp from liquid phase in a temperature gradient field // Microelectronic Engineering: an International Jurnal of Semiconductor Manufacturing Technology. LSD-99. Proceedings of the Third International Conference on Low Dimensional Structures and Devices: Abstracts, Antalya, Turkey, 15-17 Sept. 1999. North-Holland, 2000. - Р. 327-332.
10. Katayev V. F. Conversions of Environmental Heat to Electric Energy in the Metal-Dielectric-Semiconductor-Metal System / V. F. Kataev, L. S. Lunin, G. Y. Karapetyan, V. G. Dneprovsky // Technical Physics. 2013. Vol. 58. No. 11. P. 1619-1624.
11. Синютин Е. С. Новые интегральные решения для разработки сборщиков энергии из окружающей среды // Инженерный вестник Дона. 2014. № 4.
Review
For citations:
Akopyan V., Karapetyan G., Kataev V., Sysoev I., Gusev D. INVESTIGATION OF THE POSSIBILITY OF CONVERTING ENVIRONMENTAL HEAT INTO ELECTRICAL ENERGY IN AN OSCILLATORY CIRCUIT CONTAINING A NONLINEAR FERROELECTRIC CERAMIC CAPACITOR. Newsletter of North-Caucasus Federal University. 2018;(6):7-17. (In Russ.)
Views:
86
Email this article 