Дослідження параметрів радіаторів охолодження когенераційної установки біотеплогенератора

Автор(и)

  • Р. І. Загородній

Анотація

Study parameters cooler cogeneration units of bioheatgenerator

R. Zagorodniy

One promising avenue in energy is to introduce CHP technology. As a result of the use of autonomous energy sources with combined production of electricity and heat (cogeneration) provides a power reserve of a centralized system.

The use of thermoelectric modules in cogeneration plants based on solid-fuel heat generators, to generate electricity from heat emissions.

The purpose of research - to determine the optimal parameters of the cooling radiator CHP bioheatsource.

Materials and methods of research. The basis of the research process put mathematical descriptions of thermoelectric energy conversion. Research and calculation parameters radiator cooling thermoelectric generator, you can estimate their efficiency in cogeneration plants to provide optimal temperature conditions of heat generators.

Results. To ensure the effective operation of thermoelectric generator necessary to achieve maximum temperature difference between the surfaces of the module. In addition, the value of the electrical resistance of the load is close to the value of the internal resistance of the generator module in operation.

The temperature difference on the surfaces of the module installed in bioteploheneratori that works on solid fuel depends on a number of factors, depending on the relationship of heat and power characteristics of biofuels and technical parameters of the heat source.

For calculation and simulation radiators can use a commercial product Qfin, which is the developer of the company «Qfinsoft». There are also a number of other serious commercial products that allow a high-quality thermal modeling.

We have found that the best heat from the hot side of thermoelectric elements perform needle radiator.

As a result of the calculations, we determined the optimal size of the radiator to reduce the cost of electricity for forced cooling. Also, the parameters of the radiator, providing effective cooling of Thermo modules without forced cooling.

Testing designed heatsink implemented on experimental cogeneration plant, which is based on heat generator capacity of 20 kW. In dymovyvidnu tube has two thermoelectric converters. Their cold needle mounted side radiator. The design of the pipe is designed so that air cooled by natural convection radiator.

The study received 18W/h of electrical power from two series-connected generators at a temperature on the cold side of 50 °C and the hot side 160 °C.

Conclusions

1. The proposed method of calculating the cooling radiator by the software. Based on the results found that cooling is effective when using a needle radiator.

A research CHP unit is based on heat generator capacity of 20 kW. The result is a 18W/h of electrical power from two series-connected thermoelectric, at a temperature on the cold side of 50 °C, and the hot side 160 °C.

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� k, which provides the spectral analysis of the curves at different values.

 

According to the research shows that the higher odd harmonic output abuse (9, 11, 19, 21, 29, 31, etc.) occur at frequencies that are multiples of the switching frequency of the transistor key fk = kf1 = 10×50 = 500 Hz, corresponding to range of independent output voltage inverter with pulse-width controlled symmetrical when working on active load.

 

Conclusions

Based on theoretical studies defined equations to analyze the spectral content of the output voltage of the regulator SHIP, which considered opening angle and frequency transistor switching keys.

According to calculations the higher odd harmonic output abuse (9, 11, 19, 21, 29, 31, etc.) with active load occur at frequencies that are multiples of the frequency of the switching transistor keys (fk = 500 Hz).

Посилання

Semenov, B. Yu. (2011). Sylova elektronika: profesiyni rishennya [Power electronics: professional solutions]. M.: SOLON-PRESS, 416.

Shostakovskyy, P. (2010). Termoelektricheskiye istochniki al'ternativnogo elektropytanyya [Thermoelectric alternative sources of supply ]. Komponenty y tekhnolohyy, 12, 131–138.

Fedoreyko, V. S., Rutylo, M. I., Lutsyk, I. B., Zahorodniy, R. I. (2014). Vykorystannya termoelektrychnykh moduliv u teploheneratornykh koheneratsiynykh systemakh [The use of thermoelectric modules in heating generators for cogeneration systems]. Naukovyy visnyk Natsional'noho hirnychoho universytetu. Dnipropetrovs'k : NHU, 6, 111–116.

Rozrakhunok parametriv radiatoriv [Calculation of the radiator]. Available at: http://www.myheatsinks.com.

Завантаження

Опубліковано

2017-03-15

Номер

№ 256 (2016)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).