High efficiency inductive thermoelectric generator- illusion or reality

• Autorzy: Stockholm J.

Warianty tytułu

PL

Wysokowydajny indukcyjny generator termoelektryczny – złudzenie albo rzeczywistość

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Direct current thermoelectric generators are well known. We present a thermal to electricity generator based on the Seebeck effect, connected to an inductive load operated at around 100 kHz. Jon Schroeder, in 1995, published a brochure on a similar device. In 2008, an efficiency was measured on his generator of 15%. Due to the design, no temperature measurements could be made, but estimating the temperature difference, this efficiency is about double the efficiency of a thermo-electric generator (DC). Two prototypes are designed with electrical and thermal measurements. This is a paradigm for thermoelectrics: A possible solution to "beat" the ZT materials barrier. We need to validate the prior measurements of 2008, and to try and understand the mechanisms, that produce such a high efficiency.

PL

Generatory termoelektryczne prądu stałego są dobrze znane. Pokazano generator oparty na efekcie Seebecka podłączony do obciążenia impedancyjnego działającego przy około 100 kHz. Jon Schroeder opublikował w 1995 broszurę dotyczącą podobnego urządzenia. W roku 2008 zmierzono wydajność jego generatora wynoszącą 15%. Powody konstrukcyjne uniemożliwiły pomiar temperatury, ale oszacowanie różnicy temperatury wskazuje, że wydajność ta jest dwukrotnie większa od wydajności typowego generatora termoelektrycznego (DC). Zaprojektowano dwa prototypy do pomiarów elektrycznych i temperaturowych. Odzwierciedlają one paradygmat termoelektryczności: dostarczyć takie prawdopodobne rozwiązanie, aby pokonać barierę materiałową współczynnika jakości ZT. Praca wychodzi naprzeciw istniejącej potrzebie potwierdzenia ważności wcześniejszych pomiarów z 2008 roku i chęci zrozumienia mechanizmów odpowiedzialnych za tak wysoką wydajność.

Słowa kluczowe

EN

thermoelectricity; electricity generation; inductance

PL

termoelektryczność; wytwarzanie elektryczności; indukcyjność

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 2
• Strony: 197--202
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Stockholm J.

• Marvel Thermoelectrics, 11 rue Joachim du Bellay, 78540 Vernouillet, France

Bibliografia

• [1] Apostol, M., Nedelcu, M.: Pulsed thermoelectricity, J. Appl. Phys., 108, 023702, (2010).
• [2] Seebeck, T. J.: Magnetische Polarisation der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz, Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, (1825), 265-33.
• [3] Lord Rayleigh: On the thermodynamic efficiency of the thermopile, Philosophical Magazine Series 5, 20, 125, (1885), 361–363.
• [4] Altenkirch, E.: Electrothermische Kalteerzeugung und Reversible Electrische Heizung, Physikalische Zeitschrift, 12, (1911), 920.
• [5] Loffe, A. F.: Semiconductor thermoelements and thermoelectric cooling, Infosearch, Ltd., London 1957.
• [6] Goldsmid, H. J., Douglas, R. W.: The use of semiconductors in thermoelectric refrigeration, Br. J. Appl .Phys., 5, 11, (1954), 386.
• [7] Aspen, H., Strachan, J. S.: The Electronic Heat Engine, 27th IECEC, Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, August 3-7 (1992): SAE. No. 929474.
• [8] Patent GB 2 227 881 A 08-08-1990 Harold Aspen, John Scott Strachan.
• [9] Patent US2003/0217766 A1, Torus semiconductor thermoelectric device, Jon Murray Schroeder, pub. date Nov. 27 2003.
• [10] Apostol, M., Nedelcu, M.: Ultrafast Thermoelectric Conduction, in Proc. 12th Int. Conf. on Thermoelectrics, Beijing, IEEE, Piscataway, NJ, 2001, 42-48.
• [11] Apostol, M., Cune, L. C.: "Equivalent circuits" for pulse operated thermoelements, J. Theor. Phys., ISSN 1453-4428, 101, (2004).
• [12] Gray, P. E.: The dynamic behaviour of thermoelectric devices, John Wiley 1960.
• [13] Iordanishvili, E. K., Babin, V. P.: Non-stationary processes in thermoelectric and thermomagnetic energy conversion systems, Moscow "SCIENCE",1983.
• [14] Nedelcu, M., Apostol, M., Stockholm, J. G.: Pulsed Thermoelectric Machine, Materiały Ceramiczne, 66, 2, (2014), 170-174.