DUGiDocsAdvances in the modelling of thermoelectric energy harvesters in waste heat recovery applications
Text Complet
In this work, we investigate harvesting thermoelectric energy from wasted
heat in fluid networks and propose a generic tool for the simulation and
sizing of thermoelectric energy harvesters, that can be used in industrial
applications to convert expended heat energy into electricity.
Current models found in the literature are often based on very specific
applications or are too general in nature to truly explore the optimization
of a wide range of potential thermoelectric applications. The model
developed in this work is highly customizable permitting the optimization
of a large number of varying systems.
We develop a theoretical model to accurately estimate the recovered
energy considering the nonlinearities of the thermoelectricity and heat
transfer equations. Taking into account that a real thermoelectric energy
harvester always comprises multiple thermoelectric modules placed with
respect to the flow direction, both thermal and electrical series-parallel
configurations have also been considered.
The new model has been analysed and validated under steady and
transient states with experimental data. The proposed energy harvesting
system is easily scalable, to cater to a variety of applications with different requirements, while improving the energy recovery and operational
lifetime of energy sources.
On the other hand, this new model is coded in the TRNSYS environment,
hence it can be used in design, performance optimization and further
application of thermoelectric energy harvesters. The programmed module
will serve as the key component of the software package that will predict
the performance of the thermoelectric heat recovery unit used in common
thermal systems
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.