Otomotiv termoelektrik üreteci (OTÜ), içten yanmalı motordaki atık ısıyı (Seebeck etkisini) kullanarak elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Normal bir OTÜ, dört ana bileşenden oluşur: Sıcak taraflı ısı eşanjörü, soğuk taraflı ısı eşanjörü, termoelektrik malzeme, sıkıştırma sistemi. OTÜ'ler sıcak taraftaki ısı eşanjörüne bağlı olarak iki kategoriye ayrılabilir: Egzoz tabanlı ve soğutucu tabanlı. Egzoz tabanlı OTÜ'ler, atık ısıyı içten yanmalı motorun egzozlarından elektrik enerjisine dönüştürür. Alternatif olarak soğutucu tabanlı OTÜ'ler antifrizin atık ısısını elektrik üretmek için kullanır.
Çalışma prensibi
Otomotiv termoelektrik üreteçlerindeki (OTÜ) termoelektrik malzemeler, sıcak ile soğuk taraflı ısı eşanjörleri arasında bulunur. Termoelektrik malzemelerde yarı iletken p-n bağlantıları kullanılırken, ısı eşanjörlerinde yüksek ısıl iletkenliğine sahip metal plakalar kullanılır.
Termoelektrik malzemenin iki yüzeyi arasındaki sıcaklık farkı (ısı) sonucunda, Seebeck etkisine göre elektrik üretilir. Motordaki sıcaklık egzozdan geçtiğinde, yarı iletkenlerin yükleri sıcak taraflı ısı eşanjöründen soğuk taraflı ısı eşanjörüne doğru taşınır. Yük taşıma işlemi tamamlandığında bir elektrostatik potansiyel oluşurken ısı aktarımı sonucunda bir akım oluşur. Egzozdaki çıkış sıcaklıkları 700 °C (~1300 °F) veya daha fazladır. Sıcak taraftaki çıkış gazı ile soğuk taraftaki soğutucu arasındaki sıcaklık farkı birkaç yüz derecedir. Bu sıcaklık farkı ile 500-750 Watt elektrik gücü elde edilir.
Sıkıştırma sistemi, termoelektrik malzeme ile ısı eşanjörü yüzeyleri arasındaki termal bağlantı direncini azaltmaya yardımcı olur. Soğutucu tabanlı OTÜ'lerde soğuk taraftaki ısı eşanjöründe, soğutma akışkanı olarak antifriz kullanılırken; egzoz tabanlı OTÜ'lerde soğuk taraftaki ısı eşanjöründe, soğutma akışkanı olarak ortamdaki hava kullanılır.
Verim
Mevcut OTÜ'lerin verimi yaklaşık %5'tir. Yine de ince film transistörü ve kuantum çukuru teknolojilerindeki verimi ileride %15'lere çıkartılabilir.
OTü'lerin verimi, malzemenin termoelektrik dönüşüm verimliliği ve iki ısı eşanjörünün termal verimi tarafından belirlenir. OTÜ verişi şöyle ifade edilebilir:
ζOV = ζCONV х ζHX х ρ
Burada:
ζOV : OTÜ'nin tam verimi
ζCONV : Termoelektrik malzemenin dönüşüm verimi
ζHX: Isı eşanjörü verimi
ρ : Termoelektrik malzemenin sıcak tarafı ile soğuk tarafı arasındaki ısı oranı
Faydaları
OTÜ'nin asıl amacı, yakıt verimliliğini arttırmaktır. Bir içten yanmalı motorun enerjisinin %40'ı egzozdan gaz ısısı olarak kaybolur. Gaz ısısı elektrik enerjisine dönüştürüldüğünde, motordaki elektrik üretim yükü azaltılarak OTÜ'nün yakıt verimliliği azalır. Otomobildeki OTÜ'ler, elektrik üretecinin gücünden daha çok motorun termal enerjisinden elektrik üretir. Ortama salınan atık ısı elektriğe dönüştürüldüğünde motor, örneğin far gibi aracın elektriksel cihazlarına güç sağlamak için daha az yakıt yakar. Böylece otomobilin azalır.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Otomotiv termoelektrik ureteci OTU icten yanmali motordaki atik isiyi Seebeck etkisini kullanarak elektrik enerjisine donusturen bir cihazdir Normal bir OTU dort ana bilesenden olusur Sicak tarafli isi esanjoru soguk tarafli isi esanjoru termoelektrik malzeme sikistirma sistemi OTU ler sicak taraftaki isi esanjorune bagli olarak iki kategoriye ayrilabilir Egzoz tabanli ve sogutucu tabanli Egzoz tabanli OTU ler atik isiyi icten yanmali motorun egzozlarindan elektrik enerjisine donusturur Alternatif olarak sogutucu tabanli OTU ler antifrizin atik isisini elektrik uretmek icin kullanir Calisma prensibiOtomotiv termoelektrik ureteclerindeki OTU termoelektrik malzemeler sicak ile soguk tarafli isi esanjorleri arasinda bulunur Termoelektrik malzemelerde yari iletken p n baglantilari kullanilirken isi esanjorlerinde yuksek isil iletkenligine sahip metal plakalar kullanilir Termoelektrik malzemenin iki yuzeyi arasindaki sicaklik farki isi sonucunda Seebeck etkisine gore elektrik uretilir Motordaki sicaklik egzozdan gectiginde yari iletkenlerin yukleri sicak tarafli isi esanjorunden soguk tarafli isi esanjorune dogru tasinir Yuk tasima islemi tamamlandiginda bir elektrostatik potansiyel olusurken isi aktarimi sonucunda bir akim olusur Egzozdaki cikis sicakliklari 700 C 1300 F veya daha fazladir Sicak taraftaki cikis gazi ile soguk taraftaki sogutucu arasindaki sicaklik farki birkac yuz derecedir Bu sicaklik farki ile 500 750 Watt elektrik gucu elde edilir Sikistirma sistemi termoelektrik malzeme ile isi esanjoru yuzeyleri arasindaki termal baglanti direncini azaltmaya yardimci olur Sogutucu tabanli OTU lerde soguk taraftaki isi esanjorunde sogutma akiskani olarak antifriz kullanilirken egzoz tabanli OTU lerde soguk taraftaki isi esanjorunde sogutma akiskani olarak ortamdaki hava kullanilir VerimMevcut OTU lerin verimi yaklasik 5 tir Yine de ince film transistoru ve kuantum cukuru teknolojilerindeki verimi ileride 15 lere cikartilabilir OTu lerin verimi malzemenin termoelektrik donusum verimliligi ve iki isi esanjorunun termal verimi tarafindan belirlenir OTU verisi soyle ifade edilebilir zOV zCONV h zHX h r Burada zOV OTU nin tam verimi zCONV Termoelektrik malzemenin donusum verimi zHX Isi esanjoru verimi r Termoelektrik malzemenin sicak tarafi ile soguk tarafi arasindaki isi oraniFaydalariOTU nin asil amaci yakit verimliligini arttirmaktir Bir icten yanmali motorun enerjisinin 40 i egzozdan gaz isisi olarak kaybolur Gaz isisi elektrik enerjisine donusturuldugunde motordaki elektrik uretim yuku azaltilarak OTU nun yakit verimliligi azalir Otomobildeki OTU ler elektrik uretecinin gucunden daha cok motorun termal enerjisinden elektrik uretir Ortama salinan atik isi elektrige donusturuldugunde motor ornegin far gibi aracin elektriksel cihazlarina guc saglamak icin daha az yakit yakar Boylece otomobilin azalir