Application of thermoelectric generators for electrical energy production with a low-temperature heating source

• Autorzy: Mrozek M. , Majcher A.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie ogniw termoelektrycznych do wytwarzania energii elektrycznej ze źródeł ciepła niskotemperaturowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a model system for the production of AC electrical energy from a low temperature heat using thermoelectric generators TEGs. Combinations of many TEGs in various configurations have been described. The results of the mutual influence of thermoelectric generators on the ability to generate resultant electrical energy depending on the temperature distribution and the heat supplied are presented. The conditions necessary to increase the efficiency of electrical energy yield have been given.

PL

W artykule przedstawiono modelowy układ do wytwarzania energii elektrycznej prądu przemiennego z ciepła niskotemperaturowego z zastosowaniem ogniw termoelektrycznych. Opisano badania połączeń wielu termoogniw w różnych konfiguracjach. Przedstawiono wyniki wzajemnego wpływu ogniw termoelektrycznych na zdolność generowania wypadkowej energii elektrycznej w zależności od rozkładu temperatury i dostarczanego ciepła. Podano warunki konieczne do zwiększenia efektywności uzysku energii elektrycznej.

Słowa kluczowe

EN

thermoelectric generator TEG; thermoelectric cell; thermogenerator; electrical energy production; renewable energy; DC/AC converter

PL

generator termoelektryczny TEG; ogniwo termoelektryczne; termogenerator; produkcja energii elektrycznej; energia odnawialna; przetwornica DC/AC

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 4
• Strony: 123--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Mrozek M.

• Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute, Radom, Poland

autor

Majcher A.

• Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute, Radom, Poland

Bibliografia

• 1. Brazdil M., Pospisil J.: Thermoelectric Power Generation Utilizing the Waste Heat from a Biomass Boiler. Journal of Electronic Materials. 2013, 42.
• 2. Wojciechowski K., Merkisz J., Fuć P., Tmankiewicz J., Zybała R., Leszczyński J., Lijewski P., Nieroda P.: Prototypical thermoelectric generator for waste heat conversion from combustion engines. Combustion Engines. 2013, ISSN 0138-0346, R. 52 nr 3.
• 3. Kalpana K., Muthumeena V., Sheerin S., Sriranjani M.: Thermoelectric Generator and PV Panel Integrated Hybrid Energy Harvesting System. International Journal for Modern Trends in Science and Technology. 2017, Vol. 03, Issue 05, pp. 173-177.
• 4. Jadwiszczok P., Sidorczyk M.: Produkcja energii elektrycznej z ciepła za pomocą ogniw TEG; charakterystyki termoelektryczne termogeneratorów. Rynek instalacyjny. 2016, 4, 38-42.
• 5. Ohara B., Wagner M.: Residential Solar Combined Heat and Power Generation using Solar Thermoelectric Generation. Journal of Electronic Materials. 2015, 44.
• 6. Aggarwal R.K., Markandas S.: Thermoelectric generation using combination of solar and geothermal energy. International Journal of Advanced Research. 2013, Volume 1, Issue 5, 53-58.
• 7. Sztekler K., Wojciechowski K., Komorowski M.: The thermoelectric generators use for waste heat utilization from conventional power plant. E3S Web of Conferences. 2017, 14, 01031.
• 8. Trojanowski Ł.: Stabilizator temperatury płaszcza wodnego oparty na modułach Peltiera. Praca dyplomowa. Politechnika Warszawska. 2008.
• 9. Poudel B, Hao Q., Ma Y., Lan Y., Minnich A., Yu B., Yan X., Wang D., Muto A., Vashaee D., Chen X., Liu J., Dresselhaus M.S., Chen G., Ren Z.: High-thermoelectric performance of nanostructured bismuth antimony telluride bulk alloys. Science. 2008, 320 (5876), 634-638.
• 10. Hochbaum, Allon I., (2008). Enhanced thermoelectric performance of rough silicon nanowires. Nature. 2008, 451 (10), 163-167.
• 11. Królicka A., Hruban A., Mirowska A.: Nowoczesne materiały termoelektryczne, Przegląd Literaturowy. Electronic Materials. 2012, Volume 40, Issue 9.
• 12. SaniyaLeBlanc Thermoelectric generators: Linking material properties and systems engineering for waste heat recovery applications. Sustainable Materials and Technologies. 2014, Volumes 1-2, 26-35.
• 13. Tellurex, G2-56-0570 Thermoelectric Power Generation Module Specifications. Available from: https://www.tellurex.com/media/uploads/product_ pdfs/g2-56-0570-specifications.pdf.
• 14. Majcher A., Gospodarczyk A., Mrozek M., Przybylski J.: Podstawowe moduły złożonych systemów sterowania plazmowych procesów inżynierii powierzchni. Problemy Eksploatacji. 2004, 3, 175-183.
• 15. Mrozek M.: Układ sterowania przekształtnikiem AC-DC z funkcją korekcji współczynnika mocy PFC. Problemy Eksploatacji. 2012, 3, 145-154.
• 16. Gospodarczyk A., Majcher A., Mrozek M.: Trójfazowy przekształtnik mocy AC/DC. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne. 2013, 2(99), 219-225.
• 17. Mrozek M.: Power factor correction algorithm in AC-DC converter. Problemy Eksploatacji. 2013, 2, 129-139.
• 18. Majcher A., Gospodarczyk A.: Jednofazowy przekształtnik mocy AC/DC z dwukierunkowym przepływem energii. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne. 2014, 1(101), 1-5.
• 19. Mohamad Ramadan, Samer Ali, Hasan Bazzi, Mahmoud Khaled: New hybrid system combining TEG, condenser hot air and exhaust airflow of all-air HVAC systems. Case Studies in Thermal Engineering. 2017, 10, 154-160.
• 20. Zaremba A., Rodziewicz T., Wacławek M.: Algorytmy śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT) w systemach fotowoltaicznych. Proceedings of ECO. 2012, 6(2).
• 21. Trevor Hocksun Kwan, Xiaofeng Wu: TEG maximum power point tracking using an adaptive duty cycle scaling algorithm. Energy Procedia. 2017, 105, 14-27.

Uwagi

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