Gwella dwysedd pŵer TEG trwy strwythur pibellau gwres integredig
Mae'r ddyfais TEG gyda phibellau gwres integredig yn gwella perfformiad trosglwyddo gwres rhwng ffynonellau oer / gwres a modiwlau thermodrydanol. Mae ymchwilwyr wedi cyflwyno strwythurau pibellau gwres i ddyluniadau pentyrru traddodiadol, gan ddefnyddio dargludedd thermol uchel pibellau gwres i newid cyfeiriad trosglwyddo gwres, gan wneud y cyfeiriad pentyrru yn gyson â chyfeiriad llif gwres, sy'n helpu i integreiddio mwy o fodiwlau thermodrydanol mewn gofod cyfyngedig. Trwy arbrofion mainc, o dan y llif gwres o 650 K a 50 ms-1, gall y ddyfais TEG gynhyrchu pŵer allbwn o 848.37 W a dwysedd pŵer lefel system uwch-uchel o 48.22 WL-1, gan gyflawni gwelliant sylweddol mewn dwysedd pŵer. Yn y cyfamser, gellir ei ymestyn i wahanol senarios cais trwy newid y strwythur pentyrru.
Mae strwythur TEG yn cyflwyno cyfluniad hecsagonol yn ei gyfanrwydd, wedi'i ymgynnull trwy bentyrru platiau diwedd poeth, platiau diwedd oer, a modiwlau thermodrydanol rhwng y ddau. Mae gan bob plât pen poeth 12 pibell gwres pen poeth, sy'n cael eu trefnu'n raddol rhwng gwahanol haenau i sicrhau perfformiad trosglwyddo gwres rhwng y pibellau gwres a'r nwy gwacáu tymheredd uchel; Mae gan bob plât diwedd oer 12 o bibellau gwres diwedd oer y tu mewn, sy'n trosglwyddo gwres i'r diffygion yn y cyfluniad hecsagonol ar gyfer oeri a gwella'r defnydd o ofod.
Mae angen i gymwysiadau peirianneg TEG fodloni dau ofyniad ar yr un pryd: cynhyrchu digon o bŵer allbwn mewn gofod cyfyngedig, ac osgoi pwysau cefn gormodol o wacáu. Defnyddiodd yr awdur gyfuniad o fodelau cyplu CFD a thermodrydanol i gynnal efelychiadau elfen gyfyngedig ar berfformiad thermodynamig a chynhyrchu pŵer TEG wedi'i integreiddio â phibellau gwres. Mae ymchwil wedi dangos y gall y generadur thermodrydanol adeiladu gwahaniaeth tymheredd digon uchel ar ddau ben y modiwl thermodrydanol tra'n sicrhau pwysau cefn gwacáu bach, gyda phŵer allbwn modiwl sengl o 3.89 W.
Fe wnaeth yr ymchwilwyr integreiddio'r bibell wres yn gyntaf gyda'r plât gwastad pen poeth / oer i ffurfio uned pen poeth / oer; Yna, gan ddechrau o'r haen gyntaf o blât fflat diwedd poeth gyda mewnfa wacáu, cynhelir y cynulliad fesul haen, ac yn olaf, cynhyrchir prototeip cyflawn gyda 240 o fodiwlau thermodrydanol. Yn ystod y broses gydosod o wahanol gydrannau, mae saim thermol yn cael ei gymhwyso i'r rhyngwyneb cyswllt i ddileu bylchau. Gall y ddyfais TEG a gynhyrchir gan y dull hwn addasu'r haenau pentyrru yn ôl gwahanol senarios cais i gynhyrchu digon o bŵer allbwn ac mae ganddo ystod eang o gymhwysedd.
Os defnyddir deunyddiau thermodrydanol perfformiad uwch a modiwlau thermodrydanol â thymheredd gweithredu uwch, bydd y ddyfais TEG yn gallu gwrthsefyll mwy o drosglwyddo gwres, a thrwy hynny gyflawni pŵer allbwn a dwysedd pŵer uwch.
