Návrh a optimalizace termoelektrického měniče pro sběr energie z ohřevu vody

Abstract

S rostoucími obavami z dopadu konvenčních technologií výroby elektřiny, obtěžováním emisí skleníkových plynů, nepřetržitou dostupností, spolehlivostí a rostoucími obavami o energetickou bezpečnost. Termoelektřina nabízí slibnou cestu, protože umožňuje výrobu elektřiny přímo z odpadního tepla a přirozeně dostupného tepla, čímž nabízí spolehlivější a ekologičtější způsob výroby elektřiny. Nízká účinnost termoelektrických zařízení omezila jejich aplikace na určité oblasti, ale díky zlepšení v nanotechnologii zlepšení termoelektrických materiálů znamená, že v blízké budoucnosti lze realizovat velký potenciál termoelektriky. Sběr tepelné energie může poskytnout nákladově efektivní a spolehlivý způsob přeměny dostupného tepla na obvyklou elektrickou energii. Přestože je sběr tepelné energie ve velkém měřítku z ohřáté odpadní vody již zaveden, v této práci je studována a realizována proveditelnost výroby elektřiny z ohřáté odpadní vody v malém měřítku a její využití pro napájení malého elektronického zařízení (mobilního telefonu) experimentálně.

With growing concerns about the impact of conventional electricity generation technologies, bothering on greenhouse gas emissions, continuous availability, reliability, and the growing concerns on energy security. Thermoelectricity is offering a promising path as it allows electricity generation directly from waste heat and naturally available heat, offering a more reliable, and environmentally friendly means of electricity generation. The low efficiency of thermoelectric devices has limited their applications to certain areas but thanks to the improvements in nanotechnology, the improvements in thermoelectric materials imply that in the nearest future the large potential of thermoelectricity can be realized. Thermal energy harvesting can provide a cost-effective and reliable way to convert available heat into usual electric energy. Although thermal energy harvesting on a large scale from heated wastewater is already in place, in this thesis, the feasibility of generating electricity from heated wastewater on a small scale and using it to power a small electronic device (mobile phone) is studied and carried out experimentally.