Nghiên cứu sử dụng nguồn nhiệt từ khí xả động cơ để phát ra điện

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỔ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYÊN VĂN HĨU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGUỒN NHIỆT TỪ KHÍ XẢ ĐỘNG CƠ ĐỂ PHÁT RA ĐIỆN Chuyên ngành : KỸ THUẬT Ô TÔ, MÁY KÉO Mã ngành: 60 52 35 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2016 GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS HỒNG ĐỨC THÔNG Cán chấm nhận xét : TS.NGUYẺN NGỌC DŨNG Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN VĂN TRẠNG Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh ngày 28 tháng năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ Tịch: TS Nguyễn Lê Duy Khải Uỷ Viên: TS.Trần Hữu Nhân Thư ký: TS.Nguyễn Tuấn Anh Phản biện 1: TS Nguyễn Ngọc Dũng Phản biện 2: TS Nguyễn Văn Trạng CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG GVHD: TS.Hồng Đức Thông TRUỞNG KHOA VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Luận Văn Thạc Sĩ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập-Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Văn Hĩu MSHV: 12054837 Ngày tháng năm sinh: 18/08/1985 Nơi sinh: TP.HÀ NỘI Chun ngành: KT Ơ tơ, Máy kéo Mã ngành: 60 52 35 TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu sử dụng nguồn nhiệt từ khí xả động để phát điện NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Tìm hiểu sở lý thuyết hiệu ứng nhiệt điện Seebeck để từ nghiên cứu phương án ứng dụng xe gắn máy - Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống thí nghiệm phục vụ cho việc nghiên cứu thực nghiệm đặc tính chuyển đổi nhiệt điện (TEG) lấy nhiệt từ khí thải xe gắn máy - Nghiên cứu ảnh hưởng AT, nhiệt độ nguồn nóng Th nhiệt độ nguồn lạnh Tc đến tính điện thế, dòng điện công suất phát thiết bị nhiệt điện Từ kết thu đưa kết luận định hướng cho nghiên cứu NGÀY GIAO NHIỆM VỤ NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS HỒNG ĐỨC THÔNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ( Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH ( Họ tên chữ ký) Nội dung đề cương Luận Văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày tháng năm 2016 TRƯỞNG KHOA QUẢN LÝ NGÀNH GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ LỜI CẢM ƠN Xỉn chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm thầy, cô Khoa Kỹ Thuật Giao Thông truyền đạt cho tơi kiến thức bổ ích suốt năm học trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Xỉn chân thành cảm ơn nhóm bạn sinh viên trường Đại học Bách Khoa sát cánh tiến hành nghiên cứu thực nghiêm suốt thời gian làm Luận văn Xin gởi lời tri ân đến TS Hồng Đức Thông - người thầy tận tình hướng dẫn tơi hồn thành tốt Luận văn Xin chân thành cảm ơn Thầy phản biện dành thời gian công sức để đọc góp ý kiến q báu giúp em hồn thiện nội dung luận văn Và sau Cha mẹ - bậc sinh thành âm thầm lặng lẽ theo dõi bước chân chặng đường Xin gởi đến cha mẹ tôn kính tình cảm thương u Nguyễn Văn IIĩu GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ TÓM TẮT Trong động đốt trong; hiệu suất động khoảng 30%, khoảng 30% lượng nhiên liệu làlãng phí khí thải, 30% cho nước làm mát 10%là tổn thất ma sát Hiện nay, giới có nhiều cơng trình nghiên cứu nhằm tái sử dụng nguồn nhiệt từ khí xả động cơ.Nếu lượng nhiệt thải khai thác chuyển đổi thành lượng sử dụng tổng thểhiệu động cải thiện Đề tài “Nghiên cứu sử dụng nguồn nhiệt từ khí thải động để phát điện” ứng dụng công nghệ nhiệt điện để chế tạo máy phát nhiệt điện; thiết bị cơng nghệ TEG sử dụng để chuyển đổi lượng nhiệt từ khí xả thành lượng điệnvà hoạt động dựa hiệu ứng nhiệt điện Seebeck Hệ thống máy phát nhiệt điện thiết kế, chế tạo dạng mơ hình thực nghiêm xe máy sirius (2008) Kết thực nghiêm, chế độ tải người với tốc độ xe 40km/h máy phát thu hồi công suất 2.2W mức điện áp ổn định 14V; chế độ hai người, với tốc độ xe 40km/h máy phát thu hồi công suất 2.75W mức điện áp ổn định 14V sử dụng để kết nối với hệ thống điện xe; đồng thời, hệ thống thu hồi nhiệt giảm bớt nhiệt từ khí xả gần 50°C Tuy nhiên, q trình nghiên cứu có giới hạn nên đề tài chế tạo hệ thống máy phát nhiệt điện với công suất không lớn, chưa thu hồi hết tiềm nhiệt thải Đề tài chưa nghiên cứu sâu trình tuyền nhiệt trao đổi nhiệt Nhưng thành công ban đầu nghiên cứu tiền đề quan trọng cho trình nghiên cứu thu hồi nhiệt xe máy, góp phần giảm tiêu hao nhiên liệu giảm ô nhiễm môi trường GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ ABSTRACT A combustion engine usually has power efficiency about 30% 30% of input fuel energy go waste in exhaust gas, 30% go waste in cooling water system and 10% is lost by friction Currently, the world has a lot of work to reuse heat source from the engine’s exhaust gases If this waste energy is exploited and converted into energy, the overall efficiency of an combustion engine can be improved The theme "Research funded from engine exhaust heat to generate electricity" applicates thermalelectric technology to build a thermoelectric generator; TEG - or Thermal Electric Generator - is used to convert the heat energy from the exhaust gases into electrical energy and based on the Seebeck thermoelectric effect Thermoelectric generator system is designed, manufactured and experimented on motorcycles Sirius (2008) The experimental results, one-person load mode with a vehicle speed of 40km I h, the generator power recovered 2.2W at 14V voltage stability; two-person load mode, the vehicle speed is 40 km I h, the generator power recovered 2.75W at 14V voltage stability The generator is connected to the electrical systems on the bike; also, heat recovery system reduces exhaust temperature down close to 50°C However, because the study is limited to fabricate a thermoelectric generator system with humble capacity The system didn’t fully recover waste heat potential It’s not a research topic of heat and heat exchanging process But the initial success of this study is an important premise for the researching of heat recovery on motorcycles, contribute to reduce fuel consumption and envfronmental pollution Tôi xỉn cam đoan luận văn “Nghiên cứu sử dụng nguồn nhiệt từ khí thải động đốt để tạo điện” cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn TS Hồng Đức Thông Các số liệu tài liệu sử dụng luận văn trung thực có nguồn gốc xuất xứ GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ rõ ràng Kết nghiên cứu trình bày luận văn chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác TP HCM, ngày 25 tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Hĩu MỤC LỤC Chương 1: TỔNG QUAN 1 Lý chọn đề tài Tổng quan cơng trình nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn Phương pháp nghiên cứu Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Hiện tượng hiệu ứng nhiệt điện 10 2.2 Lý thuyết truyền nhiệt 13 GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ 2.3 Thiết bị nhiệt điện bán dẫn 15 2.4 Xây dựng mơ hình tốn Mơ đun TEG 19 2.5 Đánh giá khả ứng dụng TEG thu hồi nhiệt khí xả 21 Chương 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY PHÁT NHIỆT ĐIỆN KIỂU NHIỆT ĐIỆN 24 3.1 Thiết kế phần khí 24 3.1.1 Bộ thu hồi nhiệt khói thải 24 3.1.2 Bộ phận tản nhiệt cho thiết bị nhiệt điện TEG 25 3.1.3 Bộ chuyển đổi nhiệt điện TEG 26 3.1.4 Mơ hình hệ thống máy phát nhiệt điện 27 3.2 Xây dựng mô hình tốn máy phát nhiệt điện 30 3.3 Thiết kế hệ thống kiểm soát máy phát nhiệt 33 3.3.1 T hiết kế ổn định điện áp DC-DC 33 3.3.2 T hiết kế hệ thống thu thập liệu máy phát 36 Chương 4: THựC NGHIỆM HỆ THỐNG MÁY PHÁT NHIỆT ĐIỆN 44 Mục tiêu thực nghiệm 44 Thiết bị sử dụng trình thực nghiêm 44 Mô tả thực nghiệm 46 Kết Thực nghiệm 50 4.1 Thực nghiệm thông số cảm biến nhiệt độ 50 4.2 Thực nghiệm hệ thống ổn định điện áp DC-DC 52 4.3 Thực nghiệm thông số máy phát nhiệt điện 52 4.4 Kết luận thực nghiệm 62 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHÁT TRIỂN 63 GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Kết luận 63 Những vấn đề tồn 63 Đề xuất hướng phát triển 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU Hình 1.1: Hiệu suất động đốt Hình 1.2: Máy phát nhiệt điện xe máydự án Giáo sư Y Nishino Hình 1.3: Máy phát nhiệt điện Gregory p Meisner Hình 1.4: Máy phát nhiệt điện Liu Hình 1.5: Máy phát nhiệt điện sử dụng TEG Trường Đại Học Ấn Độ Hình 2.1: Hiệu ứng seebeck 10 Hình 2.2: Mơ hình hiệu ứng Peltier 11 Hình 2.3: Mơ hình hiệu ứng Thomson 12 Hình 2.4 : Mơ tả dẫn nhiệt qua vách phẳng 14 Hình 2.5 : Truyền nhiệt đối lưu bề mặt kim loại không khí 15 Hình 2.6: Thiết bị TEG 16 Hình 2.7: Thiết bị TEC 16 Hình 2.8: Hình mô dun TEG SP1848-27145SA 16 Hình 2.9: cấu tạo bên TEG 18 Hình 2.10: Mơ hình hoạt động modun TEG 18 Hình 2.11: Mơ hình tốn học modun TEG 19 Hình 2.12: Đồ thị ƯLtheo nhiệt độ 21 Hình 2.13: Đồ thị ILtheo nhiệt độ 22 Hình 2.14: Đặc tuyến PLtheo nhiệt độ 22 Hình 3.1: Bộ thu hồi nhiệt khói xả động 24 Hình 3.2: Mơ hình thực tế thu nhiệt khí thải 25 Hình 3.3 Bộ phận cung cấp nhiệt 25 Hình 3.4: Kết cấu phận tản nhiệt 26 Hình 3.5: Hình dạng thực tế cánh tản nhiệt 27 Hình 3.6: Các mơ dun TEG mắc nối tiếp với 28 Hình 3.7: Các modun TEG ghép nối tiếp với 28 Hình 3.8: Mơ hình máy phát nhiệt điện 29 Hình 3.9: Mơ hình thực tế máy phát nhiệt điện 30 Hình 3.10: Mơ hình máy phát nhiệt điện 30 GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ — nhiệt độ khí xả vào T2 —nhiệt độ khí xả vào T1 —H— nhiệt độ mặt nóng T4 —nhiệt độ mặt nóng T3 —*■ nhiệt độ mặt lạnh T5 nhiệt độ mặt lạnh T6 Hình 4.8: Đồ thị nhiệt độ trường hợp xe tải người GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Qua hai đồ thị hình 4.7 hình 4.8 ta thấy xe chạy với tốc độ 40km/h nhiệt độ khí xả cung cấp vào pơ xe từ 100°C đến 450°C Nhiệt độ khí xả cung cấp cho mặt nóng modun TEG từ 50°C đến 100°C, nhiệt độ mặt lạnh modun TEG từ 35°c đến 50°C, nhiệt độ khí xả đạt 70°C 4.2 Thực nghiệm hệ thống ổn định điện áp DC-DC Để kiểm tra chuyển đổi ổn định điện áp DC-DC, người nghiên cứu tiến hành cho xe chạy tốc độ 40km/h tải người Sau chạy xong ta kết đồ thị hình 4.9 Đồ thị điện áp nhiệt độ AT điện áp chuyển đổi DC-DC — nhiệt độ delta T ■ điện áp máy phát Thòi gian(s) Hình 4.9: Đồ thị điện áp chuyển đổi DC-DC Nhìn đồ thị hình 4.9, ta thấy điện áp máy phát đạt 9.5V chuyển đổi điện áp DC-DC nâng điện áp ổn định lên 14.2V ứng với thời gian xe chạy khoảng 10 phút, AT khoảng 30°C( Th= 75°c, Tc=46°C) Như sau thời gian 10 phút điện áp máy phát sinh nạp vào bình ắc quy 4.3 Thực nghiệm thông số máy phát nhiệt điện Đe biết khả phát điện máy phát nhiệt điện, người nghiên cứu tiến hành thử nghiệm máy phát nhiều chế độ khác với tải dây 15 bóng đèn LED sử dụng điện áp GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ 12V, cường độ dòng điện 0.2A + Chế độ 1: Xe chạy tốc độ 40 km/h tải người với quãng đường 8km Từ kết thu ta sử dụng phần mềm excel vẽ đồ thị đặc tuyến thơng số máy phát hình 4.10 Đặc tuyến máy phát nhiệt điện Hình4.10 : Đặc tuyến máy phát chế độ Từ đồ thị hình 4.10 Với chế độ sau chạy hết quãng đường 8km người nghiên cứu nhận thấy rằng: Điện áp phát lớn đạt 11.03IV, công suất lớn đạt 2.15W với AT = 33°c (Th= 80°C, Tc= 47°C) GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Cũng với điều kiện thử nghiệm xe chở người ta kết chế độ + Chế độ 2: Xe chạy tốc độ 40km/h tải người Từ kết thu ta sử dụng phần mềm excel vẽ đồ thị đặc tuyến thông số máy phát hình 4.11 Đặc tuyến máy phát nhiệt điện điện áp máy phát dòng điện tải cơng suất tải Hình 4.11: Đồ thị đặc tuyến máy phát chế độ Nhìn vào đồ thị hình 4.10 có thêm tải nhiệt độ nguồn nóng tăng đồng thời điện áp máy phát tăng lên đạt 12.32V, công suất lớn 2.54W, với: AT=35°C (Th=85°c, Tc=50°C) Để xem khả máy phát phát điện giảm nhiệt độ nguồn lạnh GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Người nghiên cứu tiến hành gắn cánh tản nhiệt quạt điện làm mát (điện áp 12V, dòng điện 2.4A) Sau thực nghiêm ta thêm kết chế độ: chế độ chế độ + Chế độ 3: Xe chạy tốc độ 40 km/h tải người có sử dụng quạt làm mát cánh tản nhiệt Từ kết thu ta sử dụng phần mềm excel vẽ đồ thị đặc tuyến thơng số máy phát Hình 4.12: Đồ thị đặc tuyến máy phát chế độ Nhìn đồ thị hình 4.12 kết chế độ ta thấy điện áp công suất tăng so với tải người không sử dụng quạt đạt 11.325V, công suất 2.2W AT = 33°c + Chế độ 4: Xe chạy tốc độ 40km/h tải người có gắn quạt làm mát cánh tản nhiệt Từ kết thu ta sử dụng phần mềm excel vẽ đồ thị đặc tuyến thông số máy phát Đặc tuyến máy phát nhiệt điện GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Hình 4.13: Đồ thị đặc tuyến máy phát chế độ Nhìn vào đồ thị hình 4.13 kết chế độ ta thấy điện áp công suất máy phát tăng với điện áp cao 12.67V, công suất lớn đạt 2.75W nhiệt độ AT=36°C (Th=85°c, Tc=49°C) GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Sau thực nghiệm xong, người nghiên cứu tiến hành vẽ đồ thị công suất bốn chế độ theo AT Hình 4.14: Đồ thị đặc tuyến công suất máy phát chế độ Từ đồ thị đồ thị ta thấy thứ nhiệt độ AT tăng cơng suất máy phát tăng Thứ hai AT công suất máy phát không khác nhiệt độ mặt nóng Th, mặt lạnh Tc GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Người nghiên cứu tiến hành thử nghiệm máy phát cho xe chạy tốc độ 55km/h xe chở người + Chế độ xe chạy 55km/h tải hai người Từ kết thu ta sử dụng phần mềm excel vẽ đồ thị nhiệt độ đồ thị đặc tuyến thông số máy phát: Đồ thị nhiệt độ cảm biến —*• nhiệt độ mặt nóng T3 -!*-nhiệt độ mặt nóng T4 nhiệt độ mặt lạnh T5 —nhiệt độ mặt lạnh T6 Hình 4.15: Đồ thị thông số nhiệt độ máy phát chế độ 55km/h Nhìn vào đồ thị hình 4.15 kết thử nghiệm cho xe chạy 55km/h người nghiên cứu thấy nhiệt độ cung cấp cho hệ thống máy phát tăng với Th = 91°c, đồng thời nhiệt độ khí xả vào tăng GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Kết thông số máy phát chế độ chạy 55km/h Đồ thị điện áp- công suất - dòng điện máy phát AT(OC) Hình 4.16: Đồ thị thơng số máy phát chế độ 55km/h Nhìn vào đồ thị hình 4.16 ta thấy chạy với tốc độ 55km/h nhiệt độ AT, điện áp, cơng suất tăng với điện áp lớn đạt 14V, công suất lớn đạt 2.75W GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Người nghiên cứu tiếp tục tiến hành với điều kiện bọc kín pơ xe với vải amiang cho xe chạy hình 4.15 Hình 4.17: Pơ xe làm kin vải amìang GVHD: TS.Hồng Đức Thơng VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ + Chế độ tốc độ xe 40km/h làm kín pơ xe amiăng xe tải người Từ kết thu ta sử dụng phần mềm excel vẽ đồ thị nhiệt độ đồ thị đặc tuyến thông số máy phát Rn rhi nhiệt dộ cãc cãm hiên Ttlời gjari(í) —^-Iihtèt độ khí lả vào T1 lìliiộ t độ khí Kả rãI2 nhiệt độ mặt nóng T4 nhệl dộ mật nóng 13 —Iihiỗt độ m3l lanh T5 —a-nlìiật đủ nỡt larih 1B Hình 4.18: Chế độ bao bọc pô xe bỏi amiăng Sau làm kín pơ xe để tránh nhiệt ngồi mơi trường nhiệt độ mặt nóng Th máy phát tăng lên đồng thời nhiệt độ khí xả tăng lên GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ Hình 4.19: Các thơng số máy phát chế độ bao bọc pơ xe amiãng Khi làm kín pô xe người nghiên cứu quan sát thấy điện áp tăng nhanh tổn thất nhiệt điện áp công suất tăng , điện áp đạt 12.3V, công suất lớn đạt 2.3W 4.4 Kết luận thực nghiệm Sau trình thực nghiệm nhiều chế độ cho thấy hệ thống máy phát hoạt động tốt xe cho điện áp tối đa 14V, công suất tối đa 2.75W Điện áp sau qua chuyển đổi ổn định với điện áp 14.2V Các thơng số q trình thử nghiệm tương đồng với mơ hình tốn xây dựng Điện áp sau chuyển đổi ổn định kết nối với hệ thống điện xe máy Chương : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHẤT TRIỂN Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đạt số kết sau: GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ - Thiết kế chế tạo chuyển đổi nhiệt điện tận dụng nguồn nhiệt từ khí xả động - Nghiên cứu ứng dụng hiệu ứng seebeck chuyển đổi nhiệt khí xả thành điện cung cấp cho số thiết bị xe máy phục vụ cho việc nghiên cứu đặc tính TEG - Khi tăng nhiệt độ nguồn nóng AT tăng ,điện áp máy phát, công suất máy phát tăng Nhưng AT nhiệt độ nguồn nóng Th cơng suất lớn cơng suất lớn - Khi làm kín pơ xe nhiệt độ nguồn nóng tăng đồng thời nhiệt độ khí xả tăng truyền nhiệt qua pô đến mặt nóng khơng tốt Những vấn đề tồn Mặc dù đề tài đạt số thành công định Tuy nhiên, đề tài nhiều vấn đề chưa giải triệt để sau: - Máy phát nhiệt điện tạo lượng điện hạn chế so với tiềm nhiệt lượng khí thải phát ra, cung cấp nguồn điện cho số thiết bị có cơng suất nhỏ làm sáng dãy đèn led - Chưa đánh giá mức tiết kiệm nhiên liệu lắp đặt chuyển đổi nhiệt điện - Tính thẩm mỹ chuyển đổi chưa cao Đề xuất hướng phát triển - Sử dụng vật liệu làm pơ có hệ số truyền nhiệt cao để tận dụng tối đa nguồn nhiệt thải - Nghiên cứu sâu thiết bị TEG cung cấp nguồn nóng nhiệt độ cao TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Francis Stabler , “Automotive Thermoelectric Generator Design Issues”, DOE Thermoelectric Applications Workshop [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ [3] Birkholz Ư, Grob E, Stohrer Ư, Voss K, Gruden DO “Conversion of waste exhaust heat in automobiles using FeSi2 thermoelements” [4] Aleksander Kushch, “The Effects of an Exhaust Thermoelectric Generator of a GM Sierra Pickup Truck”, presentation at 2004 DEER Conference August29-September 2, 2004, Coronado, California [5] Thacher EF, Helenbrook BT, Karri MA, Richter CJ “Testing of an automobile exhaust thermoelectric generator in a light truck”, 2007 [6] T.Kajikawa “present status of research and development on Thermoelectric power generation Technology in Japan.,journal of Thermoelectricity”,2009 [7] Hsu, c., Huang, G., Chu, H., Yu, B and Yao, D.: “Experiments and simulations on lowtemperature waste heat harvesting system by thermoelectric power generators,” [8] Meisner, G p.; “Thermoelecừic Conversion of Exhaust Gas Waste Heat into Usable Electricity”,2011 [9J2012 “lOBest: 10 Most Promising Future Technologies”, Car & Driver [10] “A KW Thermoelectric Generator for Low-temperature Geothermal Resources” Changwei Liu, Pingyun Chen, Kewen Li [11] Douglas T.Crane, John w LaGrandeur, “Thermoelectric Waste Heat Recovery Program for Passenger Vehicles”, National Renewable Energy Laboratory - Ca ltech University [12] Nguyễn Hà Hiệp, Đào Trọng Thắng, “Kết thử nghiệm thiết bị phát điện tận dụng nhiệt khí thải động Toyota 7KE”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật số 156-08/2013 [13] Lê Quang Vũ, “ Nghiên cứu chế tạo máy phát nhiệt điện sử dụng nguồn nhiệt từ khí xả động - Luận văn thạc sĩ - Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh”, 2014 [14] Prathamesh Ramade, Prathamesh Patil, Manoj Shelar, Sameer Chaudhary, Prof Shivaji Yadav, “Automobile Exhaust Thermo-Electric Generator Design &Performance Analysis”MMIT, Pune, College of Military Engineering, Pune, India, 2014 [15] Chih Wu “ Analysis of waste-heat thermoelectric power generators” 1996 [16] Hồng Đình Tín, “Cơ Sở Truyền Nhiệt”, Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, GVHD: TS.Hồng Đức Thơng VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Luận Văn Thạc Sĩ 2011 [17] http s ://en Wikipedia org/wiki/B ismuth_tellurid [ 18 ]https://en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter GVHD: TS.Hồng Đức Thông VII HVTH: Nguyễn Văn Hĩu ... sử dụng nguồn nhiệt từ khí xả động cơ. Nếu lượng nhiệt thải khai thác chuyển đổi thành lượng sử dụng tổng thểhiệu động cải thiện Đề tài Nghiên cứu sử dụng nguồn nhiệt từ khí thải động để phát điện ... TÀI: Nghiên cứu sử dụng nguồn nhiệt từ khí xả động để phát điện NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Tìm hiểu sở lý thuyết hiệu ứng nhiệt điện Seebeck để từ nghiên cứu phương án ứng dụng xe gắn máy - Nghiên cứu, ... điện ứng dụng công nghệ nhiệt điện để chế tạo máy phát nhiệt điện; thiết bị cơng nghệ TEG sử dụng để chuyển đổi lượng nhiệt từ khí xả thành lượng điệnvà hoạt động dựa hiệu ứng nhiệt điện Seebeck