The issue of energy co-generation using thermoelectric generators

• Autorzy: Chmielewski A. , Lubikowski K. , Radkowski S. , Wikary M. , Mączak J.

Warianty tytułu

PL

Zagadnienie kogeneracji energii wykorzystującej generatory termoelektryczne

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The development of the renewable energy sources technologies and the energy policy emphasise the energy co-generation systems. In the automotive industry, investments are located in the development of heat pumps, Stirling engines, energy accumulators, gas turbines, piezo mats, suspensions and enfeeblements, linear motors, and other energy retrieval systems retrieving energy that is expelled in the process of the combustion of the fuel and air mixture in conventional combustion engines [1,2] and lost irretrievably. The energy co-generation systems increase efficiency in the use of the energy contained in the fuel and air mixture. Currently, there is a tendency of combination of the energy micro-cogeneration systems with other vehicle systems, e.g. motor control systems, motor power supply systems, safety systems, etc. [3-8]. One of such ways is the retrieval of heat energy thanks to thermoelectric generators (TEG) using the Seebeck effect.

PL

Rozwój technologii odnawialnych źródeł energii i polityka energetyczna kładą nacisk na systemy kogeneracji energii. W przemyśle samochodowym inwestuje się w rozwój pomp cieplnych, silników Stirlinga, akumulatorów energii, turbin gazowych, mat, zawieszeń i wyciszeń piezoelektrycznych, silników liniowych oraz innych systemów odzyskiwania energii, która, wydalana w procesie spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w konwencjonalnych silnikach spalinowych [1,2], jest bezpowrotnie tracona. Systemy kogeneracyjne zwiększają efektywność wykorzystania energii zawartej w mieszance paliwowo-powietrznej. Aktualnie istnieje tendencja do łączenia systemów mikrokogeneracji energii wraz z innymi systemami istniejącymi w pojeździe, np. systemami sterowania silnikiem, zasilania silnika, systemami bezpieczeństwa itp. [3-8]. Do jednego z takich sposobów należy odzysk energii cieplnej dzięki termoelektrycznym generatorom (TEG – z ang. thermoelectric generators) wykorzystującym zjawisko Seebecka.

Słowa kluczowe

EN

cogeneration of energy; thermoelectric generators; Seebeck effect; Stirling engine

PL

kogeneracja energii; termoelektryczne generatory; zjawisko Seebecka; silnik Stirlinga

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 67, no. 1
• Strony: 3--10, 133--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il.

Twórcy

autor

Chmielewski A.

• The Warsaw University of Technology, the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering, the Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-524 Warsaw, Poland

autor

Lubikowski K.

• The Warsaw University of Technology, the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering, the Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-524 Warsaw, Poland

autor

Radkowski S.

• The Warsaw University of Technology, the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering, the Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-524 Warsaw, Poland

autor

Wikary M.

• The Warsaw University of Technology, the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering, the Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-524 Warsaw, Poland

autor

Mączak J.

• The Warsaw University of Technology, the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering, the Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-524 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Lubikowski K., Radkowski S., Szczurowski K., Wikary M.: Analysis of possibility of use Peltier module In task of energy scavenging, Key Engineering Materials, Vol. 588, 2014, pp. 1-11.
• [2] Chmielewski A., Gumiński R., Lubikowski K., Radkowski S., Szulim P.: Bench testing and simulation model of a cogeneration system with a Stirling engine, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 20, No. 3, 2013, s. 97-104.
• [3] Wierzbicki S.: Laboratory Control and Measurement System of a Dual-Fuel Compression Ignition Combustion Engine Operating in a Cogeneration System. Solid State Phenomena Vol. 210 (2014), 200–205. Priya S, Inman D. J., „Energy Harvesting Technologies”, Springer, ISBN 978-0-387-76463-4.
• [4] Wierzbicki S., Śmieja M. :Visualization of the Paramters and Changes of Signals Controlling the Operation of Common Rail Injectors. Solid State Phenomena Vol. 210 (2014), s. 136–141.
• [5] Śmieja M. & Wierzbicki S.: Influence of content of methane in biogas on emission of toxic substances in diesel engine supplied with bifuel. International Conference on Environmental Engineering (2014).
• [6] Śmieja M., Wierzbicki S., Mamala J.: Sterowanie dawką wtryskiwanego paliwa w układzie Common Rail z wykorzystaniem środowiska LabView. Combustion Engines 123 CD (2013).
• [7] Wierzbicki S., Śmieja M. , Grzeszczyk R.: Zintegrowane sterowanie stanowiskiem badawczym silników o ZS w środowisku fast prototyping. Combustion Engines 123 CD (2013).
• [8] Śmieja M. & Wierzbicki S. :The concept of an integrated laboratory control system for a dual - fuel diesel engine. Journal of KONES Vol. 19, No. 3, 451–458 (2012).
• [9] Kumar C. R., Sonthalia A., Goel R.: Experimental study on waste heat recovery from an internal combustin engine Rusing thermoelectric technology, Thermal Science, 2011, Vol. 15, No. 4, s. 1011-1022.
• [10] Chmielewski A., Lubikowski K., Radkowski S., Szczurowski K..: Research and simulation work of TEG in cogeneration task of the exhaust system, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 20, No. 2, 2013, s. 41-47.
• [11] Wojciechowski K., Merkisz J., Fuć P., Lijewski P., Schmidt M., Zybała R.: Study of recovery of waste heat from exhaust of automotive engine, 5th European Conference on Thermoelectrics, Odessa, Ukraine, September 10-12, 2007, s. 194-198.
• [12] Antonova E.E., David C.: Finite Elements of Thermoelectric Device Analysis In ANSYS, Looman ANSYS Inc, ANSYS Release 9.0 Documentation, 2004.
• [13] Angrist S. W.: Direct Energy Conversion, 3rd Edition, Allyn and Bacon, Boston, 1976, s. 140-166.
• [14] Silvester P.P., Ferrari R.L.: Finite Elements for Electrical Engineers, 3rd Edition, University Press, Cambridge, 1996.
• [15] Landau L.D., Lifshitz E.M.: Electrodynamics of Continuous Madia, 2nd Edition, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1984.
• [16] Chmielewski A.: Modelowanie procesu kogeneracji energii z wykorzystaniem badań stanowiskowych na silniku Stirlinga, Praca Magisterska, Warszawa 2013.

Uwagi

PL

Pracę zrealizowano w ramach projektu badawczego: N N509 520940 pt: ,,Kogeneracyjne zwiększenie efektywności energetycznej wielopaliwowego silnika spalinowego z wykorzystaniem kryteriów minimalizacji aktywności wibroakustycznej i zagrożeń środowiskowych'' – projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki.