TERMOELEKTRİK JENERATÖRÜ KULLANILAN TAŞITLARDA EGZOZ GAZLARINDAN ELEKTRİK ÜRETİLMESİ

Abstract

Bu çalışmada, termoelektrik jeneratörlerin çalışma prensiplerine uygun olarak bir prototip geliştirilmiştir. Isıtılacak yüzey için bir dizel motorun egzoz sistemi kullanılmış ve motorun çalışması sonucu açığa çıkan egzoz gazlarının ısı enerjisinden faydalanılmıştır. Termoelektrik modüllerde(TEM) fark sıcaklığının oluşmasında ihtiyaç duyulan soğutma etkisi ise motordan harici bir soğutma sistemi tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu sistemin ihtiyaç duyduğu elektrik gücü miktarı ise 20 W olmuştur. Alüminyum 6061 malzemesinden oluşan sekizgen yapıya montajı gerçekleştirilen termoelektrik modüller kendi aralarında elektriksel olarak seri bağlanmıştır. Elde edilen elektriksel güç DA/DA konvertöre aktarılarak akü şarjını gerçekleştirmiştir. Daha sonra sistemin, Ansys Workbench 12.0 içinde yer alan ve aynı zamanda Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımı olan Fluent programı yardımıyla ısı–akış analizleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak Ansys Workbench 12.0 içinde yer alan ve aynı zamanda Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) yazılımı olan Thermal-Electric programı yardımıyla Termoelektrik modüllerin ısı–elektrik analizleri yapılmıştır. Termoelektrik jeneratör sisteminin ürettiği maksimum elektriksel çıkış gücü motorun 3500 dak-1devir ve 100 Nm yükte çalışma şartlarında 156.7 W olarak kaydedilmiştir. Anahtar Kelimeler: Termoelektrik Jeneratör, Enerji Geri Kazanımını, Termal-Elektrik

In this study, A prototype has been developed as the working principle of thermoelectric generators. The exhaust system of a diesel engine used for the surface will be heated and as a result of operation of the engine profit by heat energy of the exhaust gases. Required cooling effect in the occur of the different temperature of TEM's is realised by an cooling system without engine. Reguired electric power of this system is 20 W. Electrically are connected as series with each other thermoelectric modules realised assembly octagonal structure consisted from the aluminum 6160 material. The battery charging is performed with electrical power supplied to DC / DC converter. Then in the system, heat-flow analysis was realised with the help Fluent which contained in the Ansys Workbench 12.0 and in the same time meaning Computational Fluid Dynamics (CFD) software. Finally, TEM's was heat-electric analysis carried out with the help Thermal-Electric which contained in the Ansys Workbench 12.0 and in the same time meaning Finite Element Method (FEM) software. The maximum electrical output power produce of the TEJ system is registered as 156.7 W at the 3500 rpm and 100 Nm as of the engine working condition.