Целью работы является создание энергосберегающего устройства, обеспечивающего преобразование тепловой энергии в электрическую. Обзор технических решений в исследуемой области показал возможность использования модулей термоэлектрического преобразования для выработки электроэнергии на производственные нужды. В рамках проведенных исследований создана лабораторная установка и проведены исследовательские испытания модулей термоэлектрического преобразования. Эксперименты выполнялись при различных градиентах температур теплопередающих поверхностей. Была разработана конструкция блока термоэлектрического преобразователя, состоящего из 12 модулей, радиатора охлаждения и коммутационного блока. Проведены опытно-промышленные испытания блока термоэлектрического преобразования в системе газоочистных сооружений алюминиевого завода. Полученные результаты подтверждают, что устройство может обеспечить выработку электроэнергии, достаточную для искусственного освещения промышленной площадки. Авторами предложен вариант компоновки блоков термоэлектрического преобразования для установки газоходных трактов, предназначенных для транспортировки горячих газов или жидкостей. Количество модулей в блоке, их тип и способ электрического соединения могут быть изменены в зависимости от требований выходных энергетических параметров, габаритных размеров газоходов, а также условий эксплуатации и монтажа. Результаты исследований целесообразно использовать в энергетической, нефтегазовой, металлургической и химической отраслях.
The purpose of the work is to create an energy-saving device converting thermal energy into electrical energy. A review of technical solutions in the field under study showed the possibility of using thermoelectric conversion modules for electric energy generation for production needs. In the frameworks of the study, a laboratory installation was created and investigation tests of thermoelectric conversion modules were carried out. Experiments were conducted at different temperature gradients of heat-transmitting surfaces. A design of the thermo-electric converter unit consisting of 12 modules, a cooling radiator and a switching unit was developed. Pilot tests of the thermoelectric conversion unit have been conducted in the system of gas treatment facilities of the aluminum plant. The results obtained confirm that the device can provide sufficient power generation for artificial lighting of an industrial site. The authors propose a layout option of thermoelectric conversion units for the installation of gas ducts intended for hot gas or liquid transportation. The number of modules in the unit, their type and method of electrical connection can vary depending on the requirements of output energy parameters, gas duct overall dimensions, as well as operation and installation conditions. The research results can find application in energy, oil and gas, metallurgical and chemical industries.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.