Науковий вісник НГУ

Використання термоелектричних модулів у теплогенераторних когенераційних системах

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Електротехнічні комплекси та системи

Останнє оновлення: 13 січня 2015

Опубліковано: 13 січня 2015

Перегляди: 5478

Автори:

В.С. Федорейко, доктор технічних наук, професор, Тернопільський національний педагогічний університет ім. Володимира Гнатюка, завідувач кафедри машинознавства та транспорту, м.Тернопіль, Україна

М.І. Рутило, кандидат технічних наук, Тернопільський національний педагогічний університет ім.Володимира Гнатюка, асистент кафедри машинознавства та транспорту, м.Тернопіль, Україна

І.Б. Луцик, кандидат технічних наук, Тернопільський національний педагогічний університет ім.Володимира Гнатюка, асистент кафедри машинознавства та транспорту, м.Тернопіль, Україна

Р.І. Загородній, Тернопільський національний педагогічний університет ім. Володимира Гнатюка, аспірант, м. Тернопіль, Україна

Реферат:

Мета.  Підвищення енергетичної ефективності теплогенераторів, що працюють на альтернативних видах палива шляхом імплементації термоелектричних елементів у режимі генерування електричної енергії в систему резервного джерела живлення когенераційної установки.

Методика. Оцінювання енергетичної ефективності запропонованого способу генерації електричної енергії здійснено згідно з принципами класифікації проміжних перетворювачів енергії за рівнем їх впливу на енергетичний баланс технологічного процесу. Визначення енергетичних параметрів термоелектричних модулів у режимі генерування електричної енергії для оцінки ефективності використання їх у когенераційних системах ґрунтується на методах імітаційного та фізичного моделювання.

Результати. Запропоновано метод використання термоелектричних модулів у теплогенераторах, що дасть змогу генерувати електроенергію із теплових викидів. Створено імітаційну модель елемента Пельтьє, що дозволила визначити рівень впливу різниці температур поверхонь термоелектричного модуля на електрорушійну силута коефіцієнт корисної дії. Розроблено експериментальний взірець когенераційної установки на основі застосування термоелектричного модуля для резервного живлення системи керування теплогенератора. Проведено експериментальні дослідження, що дозволили визначити залежності коефіцієнта корисної дії (ККД)термоелектричногоперетворювача  від струму навантаження та градієнта температур.

Наукова новизна. Запропоновано спосіб рециклінга тепла, яке відводиться з димовими газами, як джерела для генерації електричного струму шляхом застосування термоелектричних елементів, що дає змогу створити енергоефективну когенераційну установку на базі теплогенератора, що працює на альтернативних видах палива.

Практична значимість. Технологія застосування елементів Пельтьє в режимі генерування електричної енергії в теплогенераторних установках  дозволяє забезпечити резервне електроживлення її системи керування. Проведені випробовування на виробничих потужностях НВО „Енергоощадні технології“ в Тернопільській області підтвердили можливість використання запропонованого способу когенерації для забезпечення автономних режимів роботи теплогенераторної установки, що працює на твердому біопаливі.

Список літератури / References:

1. Термоелектричні рекуператори тепла для цементних печей /Л.І. Анатичук, Джен-Донг-Хван, В.В. Лисько, А.В. Прибила // Термоелектрика. – 2013. – № 5. – C. 39–46.

Anatychuk, L.I., Jane Dong-Hwan, Lysko, V.V. and Prybyla, A.V. (2013), “Thermoelectric heat recuperators for cement kilns”, Termoelektrika,no. 5, pp. 39–46.

2. Бешта О.С. Принципи підвищення енергоефективності виробничих комплексів геотехнічних систем / О.С. Бешта. // Науковий вісник Національного гірничого університету. – 2012. – № 6. – С. 99–106. 

Beshta, O.S. (2012), “Principles of geotechnical system production complexes power efficiency improvement”, Naukovyi visnyk Natsionalnoho hirnychoho universytetu, no. 6, pp. 99–106.

3. Лашкевич И.М. Тонкопленочное термоэлектрическое охлаждение / И.М. Лашкевич, Ангелос Фрагосо О., Ю.Г. Гуревич // Журнал технической физики. – 2009. – Т.79. – Вып. 2. – С. 246–251.

Lashkevich, I.M., Angeles Frahoso, O. and Gurevich, Yu. H. (2009), “Thin film thermoelectric cooling”, Zhurnal tekhnicheskoy fiziki, vol 19, no. 12, pp. 246–251.

4. Шостаковский П. Термоэлектрические источники альтернативного электропитания / П. Шостаковский // Компоненты и технологии. – 2010. – № 12. – С. 131–138.

Shostakovskiy, P. (2010), “Thermoelectric alternative power sources”, Komponenty i tekhnologii, no. 12, pp. 131–138.

5. Загородній Р.І. Особливості експлуатації твердопаливних теплогенераторів / Р.І. Загородній // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. – 2011. – Вип. 166. – С. 239–247.

Zagorodnii, R.I. (2011), “Maintenance features of solid heat”, Scientific Bulletin of National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, no. 166, pp. 239–247.

6. Імітаційне моделювання раціональних швидкісних режимів технологічних процесів / В.С. Федорейко, І.Б. Луцик, М.І. Рутило, І.С. Іскерський // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. – 2013. – Вип. 184. – С. 54–60.

Fedoreiko, V.S., Lutsyk, I.B., Iskerskyi, I.S. and Rutylo, M.I. (2013), “Simulation modeling of rational speed modes of technological processes ”, Scientific Bulletin of National university of Life and Environmental Sciences of Ukraine, no. 184, pp. 54–60.

2014_6_fedoreiko
2015-01-13  475.71 KB  959

• < Попередня
• Наступна >