Termoelektrik Üreteç ile Kalorifer Radyatörlerinden Elektrik Üretiminin Deneysel İncelenmesi

Year 2019, Volume: 3 Issue: 2, 152 - 160, 30.09.2019

Kubilay Taşdelen Yakup Yağmur

https://doi.org/10.30516/bilgesci.502922

Abstract

Termoelektrik teknolojisi 19. yüzyıl ortalarından beri biliniyor olmasına karşılık yeterince işlevsel bir kullanım alanına ulaşamamıştır. En yoğun kullanım alanı elektrik üretim alanı değil soğutma alanı olmuştur. Otomobillerde kullanılan küçük buzdolaplarının yapımında, bilgisayar işlemcilerinin soğutulmasında, otomobil egzozlarında oluşan ısıyı elektrik enerjisine dönüştürme amacıyla kullanılmaktadır. Termoelektrik üreteç veya termoelektrik jeneratör ısı enerjisini  doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren cihazdır. Bu dönüşüme Seebeck etki veya daha genel bir ifade ile termoelektrik etki denir. Yapılan bu çalışmada, termoelektrik dönüştürme elemanlarından oluşan bir termoelektrik jeneratör modül kullanımıyla elektrik enerjisinin elde edilmesi ve bu enerji ile ısıl konfor hedeflenmiştir. Kalorifer radyatörünün ve duvarın yüzey sıcaklığını kullanarak sıcaklık farkı elde edilmiş ve bu sıcaklık farkını elektrik enerjisine dönüştüren termoelektrik jeneratörler ile harici bir kaynağa ihtiyaç kalmadan elektrik enerjisi elde edilmiştir. Üretilen enerjiyi faydalı kullanmak için radyatör kanallarındaki fanlar beslenmiştir. Üretilen enerji ile beslenen fanlar kanallardaki sıcak havayı odaya daha hızlı yayarak oda sıcaklığını daha etkin hale getirmiştir. Sıcaklık farkından, termoelektrik jeneratörler ile oda sıcaklığında 3,24 W güce sahip elektrik enerjisi elde edilmiştir. Üretilen enerjiyi faydalı kullanmak için radyatör kanallarındaki fanlar beslenerek normal oda sıcaklığı 8°C artırılmıştır.

Keywords

Termoelektrik jeneratör, Enerji verimliliği, Isıl konfor

Experimental Analysis of Producing Electrical Energy From The Radiator Using Thermoelectric Generator

Abstract

Although thermoelectric technology has been known since the middle of 19th century, it has not reached its a functional area. The most intensive use area is not the electricity production area but the cooling area. It is used in the invention of small refrigerators used in automobiles, cooling of computer processors, heat generated in automobile exhausts, and converting it into electrical energy. Thermoelectric generator is the device that converts heat energy directly to electrical energy. This formation is called Seebeck effect or, more generally, thermoelectric effect. In this study, it is aimed to obtain electrical energy by using thermoelectric generator modules and thermal comfort with this energy. Temperature difference is obtained by using the surface temperature of the heating radiator and wall, and with the thermoelectric generators that convert this temperature difference into electrical energy, electrical energy is obtained without the need of an external source. The fans in the radiator ducts were supply in order to utilize the energy generated. The fans supply the energy generated ced make room temperature more efficient by spreading the hot air in the ducts to the room faster. From the temperature difference, the electrical energy with thermoelectric generators at room temperature of 3.24 W was obtained. In order to use the generated energy useful, the fans in the radiator channels are supply and the normal room temperature is increased by 8 ° C.

Keywords

Peltier, thermoelectric generator, Energy efficiency, Thermal comfort

References

• [1] Dikmen, E., 2002. Fixing of Factors What Affects Thermoelectric Coolers’ working criteria and fields ofe use in industry. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 158s, Isparta.
• [2] Özgün, H., 2009. Termoelektrik Jeneratörlerin Çok Düşük Sıcaklıklarda Teorik ve Deneysel Karakterizasyonu. İstanbul Teknik Üniversitesi, Enerji Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 158s, İstanbul.
• [3] Chavez, R., Angst, S., Hall, J., Stoetzel, J., Kessler, V., Bitzer, L., Schierning, G., 2014. High temperature thermoelectric device concept using large area pn junctions. Journal of Electronic Materials, 43(6), 2376-2383.
• [4] Atmaca, Y., Yiğit, A., 2009. Isıl Konfor İle İlgili Mevcut Standartlar Ve Konfor Parametrelerinin Çeşitli Modeller İle İncelenmesi. IX. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 6-9 Mayıs, İzmir, 543-555.
• [5] Oplustil, M. and Zalesak, M., 2013. The power options for transmitting systems using thermal energy generator, International Conference on Environment, Energy, Ecosystems and Development, Czech Republic, 212-215.
• [6] Baş, Ş., 2014. Atık Baca Gazı Kullanımı İle Termoelektrik Jeneratörlerde Elektrik Üretiminin Faydalı kullanımının Deneysel İncelenmesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 83s, Karabük.
• [7] Doğdu, M.F., 2013. Termoelektrik Soğutucuların Performansına Doğrudan Temaslı Isı Değiştiricilerin Etkilerinin İncelenmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi, Enerji Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 87s, İstanbul.
• [8] Rowe D.M., Bhandari C. M., 1983. Modern Thermoelectrics. Holt-Technology, 168s, London.
• [9] Li, M., Xu, S., Chen, Q., Zheng, L. R. 2011. Thermoelectric-Generator-Based DC–DC Conversion Networks for Automotive Applications. Journal of electronic materials, 40(5), 1136-1143.
• [10] Mamur, H., 2013. Termoelektrik Jeneratörün Elektriksel, Termoelektriksel ve Isıl Parametrelerinin İncelenmesi İçin Bilgisayarlı Bir Veri Edinim Ve Test Sisteminin Gerçekleştirilmesi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 145s, Ankara.
• [11] Fettah, S., 2010. Katı Oksit Yakıt Pilinin Isısından Elektrik Enerjisi Üretim Sisteminin Deneysel Analizi. Başkent Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 105s, Ankara.