Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0218U001181, 0115U000192 , Науково-дослідна робота Назва роботи Когенераційна термоелектрична автономна система на базі біогенератора. Назва етапу роботи Керівник роботи Федорейко Валерій Степанович, Дата реєстрації 25-01-2018 Організація виконавець Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка Опис етапу Об'єкт дослідження. Процес перетворення енергії теплових викидів біокотла у електричну енергію. Мета дослідження. Підвищення енергетичної ефективності теплогенераторів, що працюють на альтернативних видах палива, шляхом імплементації термоелектричних елементів у режимі генерування електричної енергії в систему живлення когенераційної установки. Методи дослідження та апаратура. Теоретичні дослідження базувалися на теорії термоелектричного перетворення, законах термодинаміки, теорії теплопередачі та супроводжувалися розробленням математичної моделі, яка виконана із використанням теорії ідентифікації, теорії експерименту та комп'ютерного моделювання. Математичні моделі теплових процесів у теплогенераторі та термоелементах, із урахуванням впливу зовнішніх факторів, розроблено з використанням теорії теплових процесів. Для створення комп'ютерних моделей застосовано теорію імітаційного моделювання та використано програмне середовище Matlab/Simulink; графічне представлення результатів моделювання здійснено засобами MS EXCEL та середовища Matlab. Теоретичні і практичні результати. Доведено можливість отримання електричної потужності 5-13 Вт від одного термоелемента у робочих температурних режимах залежно від вибраної модифікації ТЕГ. Обґрунтовано, що максимальне значення ККД термоелектричного модуля досягається шляхом забезпечення максимально допустимої різниці температур 100?120 °С на його поверхнях та величиною електричного опору навантаження, наближеного до величини внутрішнього опору генераторного модуля 2,5?5,5 Ом. Розроблено алгоритм відбору максимальної потужності ТЕГ, що дає змогу забезпечити максимальне значення потужності - 200 Вт та ККД - 7 %, шляхом розрахунку необхідного вихідного струму термомодуля та підтримання мінімально можливої середньої температури на його поверхнях.Новизна. Запропоновано принципово новий спосіб підвищення енергоефективності автономної когенераційної системи на базі твердопаливного біотеплогенератора шляхом застосування електрогенеруючого модуля, що дає змогу використовувати енергію теплових викидів теплогенератора з максимальною ефективністю. Встановлено взаємозв'язок згенерованої електричної потужності ТЕГ з теплотою димовивідних газів із урахуванням визначених залежностей теплотворної здатності твердого біопалива від виду деревини та її вологості. Вперше визначено енергоефективні діапазони робочих температур термоелектричного перетворювача та величину опору споживача, які забезпечують його максимальну вихідну потужність з урахуванням середньої температури модуля та опору навантаження.Ефективність впровадження. Запропонований спосіб підвищення енергоефективності автономної когенераційної системи на базі твердопаливного біотеплогенератора шляхом застосування електрогенеруючого модуля пройшов випробовування на виробничих потужностях ТОВ "Українські технологічні системи" в Тернопільській обл. та НВО "Енергоощадні технології" у м. Тернопіль. Отримані результати довели можливість підвищення енергоефективності автономної когенераційної установки на 3,5-4 %. Розрахований річний економічний ефект від впровадження становить 3628 грн, термін окупності складає 34 місяці. Опис продукції Запропоновано принципово новий спосіб підвищення енергоефективності автономної когенераційної системи на базі твердопаливного біотеплогенератора шляхом застосування електрогенеруючого модуля, що дає змогу використовувати енергію теплових викидів теплогенератора з максимальною ефективністю. Встановлено взаємозв'язок згенерованої електричної потужності ТЕГ з теплотою димовивідних газів із урахуванням визначених залежностей теплотворної здатності твердого біопалива від виду деревини та її вологості.Вперше визначено енергоефективні діапазони робочих температур термоелектричного перетворювача та величину опору споживача, які забезпечують його максимальну вихідну потужність з урахуванням середньої температури модуля та опору навантаження. Автори роботи Іскерський І.С. Брездень Т.І. Бурега Н.В. Загородній Р.І. Клендій П.Б. Луцик І.Б. Рутило М.І. Федорейко В.С. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити