Zuverlässigkeit der Konverternetzwerke von thermionischen Energieversorgungsanlagen.

Abstract

Neben der indirekten Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie mit Hilfe von Dampfturbinen gibt es zwei direkte Verfahren der Energieumwandlung durch thermoelektrische und thermionische Umwandler (Konverter). Von diesen beiden direkten Verfahren, die besonders für Weltraumbedingungen geeignet sind, werden der thermionischen Energieumwandlung größere Zukunftschancen eingeräumt, weil sie einen wesentlich größeren Wirkungsgrad besitzt. Bestimmte technische Probleme haben jedoch bisher die Entwicklung eines Konverters verhindert, der über Jahre hinweg seine Leistungsfähigkeit behält. Um eine thermionische Energieumwandlungsanlage mit einer Leistung im Kilowattbereich zu realisieren, werden viele Konverter benötigt, weil die von einem Konverter erzeugte Leistung höchstens einige Hundert Watt bei einer Spannung von etwa 0,5 Volt beträgt. Da die Lebensdauer eines Konverters nicht exakt vorherbestimmbar ist, müssen Konverterausfälle im Thermionikreaktor mit Hilfe der Statistik berechnet werden. Die Arbeit beschreibt zunächst die Theorie von Konverternetzwerken und erörtert im folgenden die Bedeutung von Konverterausfällen im Netzwerk. Neben Berechnungen der statistischen Wahrscheinlichkeit von Ausfällen wird am Beispiel eines Teilthermionikreaktors gezeigt, daß Konverterausfälle im allgemeinen eine Erhöhung des Leistungsniveaus während des Betribs notwendig machen. bg/difu