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

Modelling and simulation of a thermoelectric waste heat recovery system – TWRHS

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.

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.