Utvärdering av kommersiell TEG-enhet på en värmeplatta : Generering av elektricitet från temperaturskillnader

Sammanfattning: Att minska energianvändningen är något det pratats mer och mer om de senaste åren. Det finns olika sätt att minska energianvändningen på och ett av dessa är att återvinna värmeenergi. Det kan gälla både spillvärme och nyttig värme. Detta går att tillämpa i industrin, transportsektorn, hushåll och till vardags. Gemensamt för dessa processer är att det används stora mängder energi vilket till stor grad består av förluster till omgivningen eller att processerna inte optimeras. På senare tid har det forskats kring teknologi som kan ta vara på denna värmeenergi och på så vis minska förlusterna. En teknologi för detta är termoelektriska generatorer (TEG) som bygger på Seebeckeffekten för att generera elektricitet från temperaturskillnader. När ett TEG-element utsätts för värme på en sida och kyla på den andra sidan så genereras en elektrisk spänning. En elektrisk ström och effekt kan tas ur kretsen om elementet kopplas till en elektrisk last. Materialet i elementet består av halvledarmaterial med låg värmeledningsförmåga och en hög elektrisk ledningsförmåga. Teknologin har funnits länge men aldrig tillämpats i någon större grad. Nu på senare år har intresset ökat och kommersiella produkter med TEG-element har tagits fram. I detta arbete har en sådan produkt testats för att se hur lämpligt det skulle vara att använda dessa vid hushåll som inte är anslutna till elnätet och har en vedkamin för uppvärmning. TEG-enheten testas på en värmeplatta där ställbara temperaturer är möjliga för att testa prestandan vid temperaturerna 150° C, 200° C och 230° C. En krets sätts ihop för att kunna mäta av värden på spänning och ström vid olika laster som sätts med resistorer. Mätningarna görs med en ökning på 0,1 A vid varje mätning. Resultatet från dessa tester visar att maximal effekt på 14 W uppnås hos produkten vid 230° C. När modifiering av produkten görs för att öka temperaturskillnaden uppnås 17,8 W vilket tyder på att effekten ökar när delta T ökar. Den spänning som uppnås vid öppen krets var som högst 31 V och vid maximal effekt var den 17,8 V. Strömmen var då 1 A. De resultat som testerna gav levde inte upp till de 25 W som produkten sägs kunna ge. Produkten saknar även viktiga komponenter så som spänningsreglerare.Det går av både teori och tester avgöra att det är ett lämpligt sätt att använda sig av TEG-enheter för att generera små mängder elektricitet vid hushåll utan koppling till elnätet.