Modelamiento y simulación de un sistema termoeléctrico de recuperación de calor residual - TWRHS

• Published in: Dyna (Medellín, Colombia) Vol. 88; no. 217; pp. 265 - 272
• Main Authors: Ando Junior, Oswaldo Hideo, Guerrero Martín, Camilo, Montes Páez, Erik, Oliveira Maran, Anderson Luis
• Format: Journal Article
• Language: Spanish
• Published: 2021
• Subjects: calor residual; elementos finito; finite elements; modelamiento; modeling; residual heat; simulación; simulation; termoelectricidad; thermoelectricity
• ISSN: 0012-7353

The thermoelectric effect allows the direct conversion of thermal energy into electrical energy without the need for moving parts and its applications are endless, with only the availability of a temperature gradient. Combustion vehicles generate energy losses of up to 62% and it is estimated that efficiency with thermoelectric generators can be increased by up to 8%. In this work we propose a system of waste heat from exhaust gases from the thermoelectric effect. A computational model was developed using the finite element method. Based on the simulations, a set of curves of electrical variables can be made as a function of temperature. There is a good correlation between the model and datasheet data. Based on the modeled system, it was possible to evaluate a generation system with the generation of up to 120W with 5.8% efficiency, representing an increase of up to 3% in overall efficiency. El efecto termoeléctrico permite la conversión directa de energía térmica en energía eléctrica sin necesidad de piezas móviles y sus aplicaciones son infinitas Los vehículos de combustión generan pérdidas de energía de hasta un 62% y se estima que la eficiencia con generadores termoeléctricos puede incrementarse hasta un 8%. En este trabajo se propone un sistema de aprovechamiento del calor de los gases de escape por efecto termoeléctrico. Se desarrolló un modelo computacional utilizando el método de elementos finitos. A partir de las simulaciones, se puede realizar un análisis de las variables eléctricas en función de la temperatura. Existe una buena correlación entre el modelo y los datos obtenidos. Sobre la base del sistema modelado, fue posible evaluar un sistema de generación de hasta 120W con una eficiencia del 5,8%, lo que representa un aumento de hasta el 3% en la eficiencia global.