Research on waste heat emission by home appliances - case study

• Autorzy: Chmielewski A. , Bogdziński K. , Mydłowski T.

Warianty tytułu

PL

Badania urządzeń AGD pod kątem wydzielania ciepła odpadowego - studium przypadku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a test stand and preliminary experiments of household appliances, which was an oven. On the basis of the conducted research, the hottest points of individual walls were selected, where then a microcogeneration system based on TEG was applied and connected with a supercapacitor. The work shows the voltage and current waveforms for a supercapacitor that has been directly connected to the TEG. The main requirements for connection to the battery using a step-up converter are also presented. On the basis of the conducted tests, it was found that the use of TEG is possible in domestic appliances, however due to too low efficiency of thermal energy conversion to electricity is very limited (power output range up to several Watts). It is necessary to use a forced circulation of heat.

PL

W artykule przedstawiono stanowisko badawcze oraz badania wstępne urządzenia AGD, którym był piekarnik. Na podstawie przeprowadzonych badań wyselekcjonowano najcieplejsze punkty poszczególnych ścian gdzie następnie zastosowany został układ mikrokogeneracyjny oparty na TEG i podłączony z superkondensatorem. W niniejszej pracy przedstawiono także przebiegi napięciowe i prądowe dla superkondensatora, który został bezpośrednio połączony z TEG. Przedstawiono również wymagania dotyczące połączenia z akumulatorem przy zastosowaniu przetwornicy typu step-up. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zastosowanie TEG jest możliwe w urządzeniach AGD jednak z powodu zbyt niskiej sprawności konwersji energii cieplnej na energię elektryczną jest mocno ograniczone (uzyskiwana moc do kilku Watt) . W tego typu rozwiązaniach konieczne jest stosowanie obiegu wymuszonego ciepła.

Słowa kluczowe

EN

oven; temperature research; ultracapacitor; test stand

PL

piekarnik; badania temperaturowe; superkondensator; badania eksperymentalne

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 2/116
• Strony: 79--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Chmielewski A.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

autor

Bogdziński K.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

autor

Mydłowski T.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] EUCO169/14Conclusions-23/24 October 2014 {http://www.consilium.europa.eu/}[accessed 25.05.18].
• [2] Directive 2012/27/EU of the European Parliment and of the Council of 25 October 2012 on energy efficiency, amending Directives 2009/125/EC and 2010/30/EU and repealing Directives 2004/8/EC and 2006/32/EC.
• [3] Kalogirou S.A., Mellit A., Artificial intelligence techniques for photovoltaic applications: A review, Progress in Energy and Combustion Science, Vol. 34, pp. 574-632, 2008.
• [4] Koohi-Kamali S., Rahim N.A., Mokhlis H., Tyagi V.V., Photovoltaic electricity generator dynamic modeling methods for smart grid applications: A review, Renew. and Sust. Energ. Rev., Vol. 57, pp. 131–172, 2016.
• [5] Illanes R., Francisco A. D., Núńez F., Blas M. D., García A., Torres J. L., Dynamic simulation and modelling of stand-alone PV systems by using state equations and numerical integration methods, Appl. Energ. Vol. 135 pp. 440–449, 2014.
• [6] Chmielewski A., Gumiński R., Mączak J., Radkowski S., Szulim P., Aspects of balanced development of RES and distributed micro cogeneration use in Poland: case study of a μCHP with Stirling engine, Renewable & Sustainable Energy Reviews, Vol. 60, pp. 930-952, 2016.
• [7] Chmielewski A., Piórkowski P., Gumiński R., Bogdziński K., Model-based research on ultracapacitors, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, AUTOMATION 2018, Vol. 743, pp. 254–264, 2018.
• [8] Chmielewski A., Możaryn J., Piórkowski P., Gumiński R., Bogdziński K., Modelling of Ultracapacitors using Recurrent Artificial Neural Network, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, AUTOMATION 2018, Vol. 743 pp. 713–723, 2018.
• [9] Jankowska E., Kopciuch K., Błażejczyk M., Majchrzycki W., Piórkowski P., Chmielewski A., Bogdziński K., Hybrid energy storage based on ultracapacitor and lead acid battery: case study, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, AUTOMATION 2018, Vol. 743, pp. 339–349, 2018.
• [10] Chmielewski A., Bogdziński K., Gumiński R., Szulim P., Piórkowski P., Możaryn J., Mączak J., Operational research of VRLA battery, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, AUTOMATION 2018, Vol. 743, pp. 783–791, 2018.
• [11] Możaryn J., Chmielewski A., Selected Parameters Prediction of Energy Storage System Using Recurrent Neural Networks, 10th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes, SAFEPROCESS 2018, IFAC-PapersOnLine, Elsevier, (2018) [In print].
• [12] Chmielewski A., Piórkowski P., Bogdziński K., Szulim P., Gumiński R., Test bench and model research of hybrid energy storage, Journal of Power Technologies, No. 5, Vol. 97, pp. 406-415, 2017.
• [13] Chmielewski A., Szulim P., Gregorczyk M., Gumiński R., Mydłowski T., Mączak J., Model of an electric vehicle powered by a PV cell – a case study, 22nd International Conference on Methods and Models in Automation & Robotics, Międzyzdroje, IEEE, pp. 1009-1014, 2017.
• [14] Chmielewski A., Gumiński R., Bogdziński K., Mydłowski T., Mączak J., Możaryn J., Piórkowski P., Selected properties of the hybrid micro–installation model based on electrochemical battery and PV module, International Journal of Structural Stability and Dynamics, 2018 [In print].
• [15] Webpage {http://www.peltier.pl/budowa.html - accessed 02.06.2018} [In Polish]
• [16] Wojciechowski, K.T., et. al. Prototypical thermoelectric generator for waste heat conversion from combustion engines. Combustion Engines, 2013, 154(3), 60-71. ISSN 0138-0346.
• [17] Wartanowicz T., Generatory Termoelektryczne, Mechnika Teoretyczna i Stosowana, No. 4, Vol. 5, pp. 27-40, 1966. [In Polish].
• [18] Jadwiszczak P., Sidorczyk M..Produkcja energii elektrycznej z ciepła za pomocą ogniw TEG. Rynek Instalacyjny 4/2016. ISSN: 1230-9540

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).