ООО «ТЕРМОИНТЕХ»

Термоэлектрические модули

Действующий завод

Акционеры портфельной компании 
АО «РОСНАНО», Концерн «РИО»

Технологическое направление 
Возобновляемая энергетика и энергоэффективность

Место размещения производства 
Зеленоград, АО Москва
200 рабочих мест

Год начала инвестирования:  2011

Общий бюджет проекта
1,63  млрд рублей
Доля РОСНАНО
0,6  млрд рублей

Организация серийного производства термоэлектрических устройств для охлаждения и  генерации электричества на основе «бескерамической» технологии CERATOM®

Термоэлектричество — перспективное направление в альтернативной энергетике, один из самых дешевых и надежных источников энергии. Себестоимость энергии в термоэлектрической системе CERATOM® составляет 0,07 долл./Вт, что сравнимо с себестоимостью в тепловой и атомной энергетике и в разы дешевле других источников альтернативной энергии.

Использование термоэлектричества позволяет осуществлять активное охлаждение, термостатирование и генерацию электроэнергии в тех случаях, когда невозможно использовать традиционные методы (компрессионные холодильники, абсорбционные холодильники, утилизация паразитного тепла). Термоэлектрические модули используются для охлаждения лазерной и телекоммуникационной техники, электроники, различной аппаратуры в транспорте, космических аппаратах, а также в производственных процессах и в быту.

Сфера применения

  • Бесперебойное питание газораспределительных подстанций и шкафов (ГРП и ГРШ)
  • Охлаждение твердотельных и диодных лазеров
  • Телекоммуникации
  • Кондиционирование
  • Электрогенерация

Основные потребители

  • Производители твердотельных и диодных лазеров, нуждающихся в системе охлаждения
  • Производители телекоммуникационного оборудования
  • Нефтегазовые компании

Конкурентные преимущества

  • Низкая цена
  • Возможность варьировать форму и размер термоэлектрического модуля в широких пределах
  • Высокий КПД

Термоэлектричество — это совокупность явлений, в которых электрический потенциал возникает из-за разницы температур, или же разница температур создается электрическим потенциалом.

Термоэлектрический модуль — устройство, состоящее из твердотельных полупроводниковых элементов, преобразующих тепловую энергию в электричество (эффект Зеебека), либо выполняющих перенос тепловой энергии т.е. охлаждение и нагревание разных сторон термоэлектрического модуля, с помощью электрической энергии (эффект Пельтье). Эти свойства термоэлектрического модуля (эффект Зеебека) используются в термоэлектрических генераторах (ТЭГ) и в термоэлектрических охлаждающих установках (эффект Пельтье).

Основным элементом термоэлектрического модуля является активная структура, которая представляет собой совокупность термопар, электрически соединенных, как правило, последовательно. Наиболее распространенным полупроводниковым материалом для активной структуры (термопар) является теллурид висмута. Активная структура помещается между двумя электроизолированными пластинами — теплопроводами. Термоэлектрическая система (ТЭС) представляет собой устройство, выполненное в виде нескольких скрепленных между собой теплообменников, между которыми установлены термоэлектрические модули. В зависимости от назначения различают охлаждающие, термостабилизирующие и генерирующие ТЭС.

Термоэлектрические устройства, производимые по технологии CERATOM®, выполнены с применением наноструктурированных композитных материалов и лишены недостатков, присущих керамическим аналогам, обладая при этом высоким коэффициентом полезного действия и конкурентоспособной стоимостью. К примеру, уникальная система прямого принудительного охлаждения корпуса твердотельного лазера позволяет снизить ее вес на 15–30%, уменьшить температурный перегрев активных элементов и дополнительно увеличить мощность твердотельных полупроводниковых приборов на 50%.

Охлаждающие и генерирующие термоэлектрические системы

Схема охлаждающего модуля на основе элемента Пельтье нового поколения — CERATOM® (TERMIONA). Сравнение элементов Пельтье, созданных по классической технологии и технологии CERATOM®.

Охлаждающие и генерирующие термоэлектрические системы

Преимущества технологии CERATOM®:

  • идеальный тепловой контакт с радиатором,
  • высокая тепловая и механическая прочность слоев,
  • стала возможна полная автоматизация производства.

Ключевую роль в достижении уникальных качеств ТЭС CERATOM® с наноструктурными теплопроводами и тонкими высококачественными барьерно-коммутационными слоями, играют используемые нанотехнологические решения. К ним относятся технология микродугового оксидирования, вакуумно-плазменные технологии (PVD) и управление параметрами этих процессов.