Какав је потенцијал интеграције термоелектричних генератора (ТЕГ) у грејне плоче да би се отпадна топлота повратила као електрична енергија?

Задња страна грејне плоче је топла чак и са изолацијом. Топлота тако ниског{1}}степена је генерално прениска да би се искористила за обезбеђивање механичке енергије, али термоелектрични генератори (ТЕГ) могу директно да претворе било коју температурну разлику у електричну енергију, која би се могла користити за напајање бежичних сензора или ЛЕД индикација.

Термоелектрична генерација: Сеебеков ефекат
Термоелектрични генератори користе Зебеков ефекат, где температурна разлика између два различита проводника изазива мали електрични потенцијал. ТЕГ модул се може поставити у систем грејних плоча између топле површине (задња страна плоче) и хладног судопера (амбијентални ваздух или плоча хлађена водом). Електрони ће тећи са загрејане стране на хладнију страну, генеришући једносмерни напон (ДЦ) пропорционалан температурној разлике.

Примене грејних плоча
Ако је ТЕГ низ инсталиран на хладнијој полеђини грејне плоче у индустријском контексту, можда ће моћи да прикупи довољно енергије за напајање уређаја мале{0}}напоне као што су бежични температурни сензори или ЛЕД индикатори. То би значило да овакви уређаји више не би захтевали батерије или пуно жице, што је у великој мери у складу са трендом у настајању индустријских апликација Интернета ствари (ИоТ). На пример, бежични температурни сензори могу континуирано да прате стање грејних плоча и преносе податке контролним системима без потребе за променом батерије или сложеним ожичењем.

Термоелектрични генератори су специјализирана апликација која пружа{0}}опције са сопственим напајањем за откривање и праћење, што је веома важно за области у којима време застоја и одржавање треба да се минимизира. Овај метод прикупљања енергије може бити посебно користан у апликацијама где су потребни подаци-у реалном времену, али где би ожичење или извори напајања били превисоки.

Практична ограничења ТЕГ-ова
Међутим, постоји неколико ограничења код термоелектричних генератора. Ефикасност ТЕГ-а је релативно лоша, често се креће од 2-5 процената, што значи да се само мали део топлотне енергије претвара у електричну енергију. За грејну плочу, температурна разлика између загрејане задње стране плоче (у опсегу од 50-100 степени) и околног ваздуха или површине хлађене водом може дати само температурни градијент од 50-100 К. Тако мала температурна разлика ограничава колику снагу могу произвести ТЕГ.

Електрична снага из ТЕГ модула је често у распону од миливата до неколико-вати, у зависности од величине модула и температурне разлике. Што се тиче укупног поврата топлоте, то није велика уштеда енергије, али је довољна за апликације мале снаге као што су бежични сензори који троше минималну енергију.

ТЕГ такође додају комплексност и цену систему. Пажљивим одабиром и постављањем модула мора се створити ефикасан температурни градијент. Интеграција ТЕГ-а у постојећи систем грејних плоча мора се пажљиво планирати како се не би нарушила примарна функција плоче.

Техничка разматрања
ТЕГ модули су чврста електроника без покретних делова, што их чини веома поузданим током дугих периода рада. Они сами не производе много топлоте, тако да могу ефикасно да раде у разним условима. Због ограничене излазне снаге ТЕГ-ова, они су најпогоднији за ситуације у којима су потребне мале количине енергије, а не за напајање веће опреме или машина.

Ин Суммари
Употреба термоелектричних генератора на грејним плочама за рекуперацију отпадне топлоте је нова техника која обећава само{0}}осетљивост уместо -рекуперације енергије великих размера. Произведена енергија се може користити за напајање бежичних сензора и опреме за надгледање, смањујући потребу за спољним изворима напајања и заменама батерија.

ТЕГ-ови на грејним плочама можда неће обезбедити велике уштеде у смислу укупне рекуперације енергије, али су корак ка паметној фабричкој визији где уређаји могу да раде аутономно напајани топлотом којом су намењени. Сакупљање енергије је тема у настајању која допуњује програме енергетске ефикасности и представља обећавајући правац за индустријске ИоТ апликације.