Tuy nhiên, thiếu thông tin nghiêm trọng về nguồn gây thất thoát nhiệt thải lớn nhất trong các lĩnh vực và quy trình khác nhau và bản chất của các nguồn nhiệt thải khác nhau (ví dụ, chất lượng nhiệt thải và thành phần hóa học) - kiến thức về các yếu tố này là rất quan trọng trong xác định tính khả thi và mức độ cơ hội thu hồi nhiệt thải. Nghiên cứu này tóm tắt các chủ đề chính cùng với những tiến bộ và phát triển gần đây về các loại hệ thống thu hồi nhiệt thải trực tiếp và gián tiếp, chất lượng thu hồi năng lượng của chúng và lĩnh vực ứng dụng cho động cơ đốt trong. Nghiên cứu này có thể được sử dụng sâu hơn bởi các nhà nghiên cứu làm việc trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển lĩnh vực thu hồi nhiệt thải của động cơ đốt trong.
2.1.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính khả thi của việc thu hồi nhiệt thải
Đánh giá tính khả thi của yêu cầu thu hồi nhiệt thải đặc trưng cho nguồn nhiệt thải và dịng mà nhiệt sẽ được truyền. Các thơng số dòng thải quan trọng mà phải được xác định bao gồm:
• Số lượng nhiệt
• Nhiệt độ
• chất lượng nhiệt
• Thành phần
• Nhiệt độ tối thiểu cho phép
Lịch trình hoạt động, tính khả dụng và các hoạt động hậu cần khác. Các thơng số này cho phép phân tích chất lượng và số lượng của luồng và cũng cung cấp thông tin chi tiết về các vật liệu thiết kế có thể có những hạn chế.
2.1.4.2 Cơng nghệ thu hồi nhiệt thải cho động cơ
• Bộ chuyển đổi nhiệt thành điện năng
Một TEG thường bao gồm các cặp loại n và p được pha tạp chất bán dẫn mắc song song nhiệt điện và mắc điện trong hàng loạt. Khi một trong các điểm nối ở nhiệt độ khác khác, dòng điện một chiều chạy trong mạch. Các độ lớn của dòng điện phụ thuộc vào nhiệt điện riêng tính chất của hai vật liệu và sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm nối. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của một TEG phụ thuộc vào vật liệu được sử dụng.
Ví dụ, một Hệ thống bismuth-tellurium phù hợp với mức tương đối thấp nhiệt độ hoạt động (nhiệt độ phòng đến 200° C), trong khi hợp kim silicon-germani hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ cao ứng dụng (> 800° C). Đối với nhiệt độ vừa phải (T = 500 đến 800° C), các nguồn nhiệt như khí thải của xe và công nghiệp nhiệt thải, loại nửa Heusler là vật liệu được lựa chọn. Vào năm 2015, một cuộc trình diễn về khả năng chuyển đổi nhiệt thải của xe thành điện của TEG đã được thực hiện cho Army's TARDEC (Nghiên cứu, phát triển Ơ tơ xe tăng và Trung tâm Kỹ thuật). Đối với chương trình đó, GMZ Năng lượng thành công đã chứng minh một TEG 1.000 W được thiết kế cho động cơ diesel tái thu nhiệt khí thải. Cơng ty tích hợp năm TEG 200W vào một giải pháp động cơ diesel 1.000 W duy nhất trực tiếp chuyển đổi nhiệt thải thành năng lượng điện, làm tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm chi phí tổng thể.