| Revue: | Respuestas |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000444297 |
| ISSN: | 2422-5053 |
| Autores: | Medina Delgado, Byron1 Valencia Ochoa, Guillermo2 Duarte Forero, Jorge2 |
| Instituciones: | 1Universidad Francisco de Paula Santander, Cúcuta, Norte de Santander. Colombia 2Universidad del Atlántico, Barranquilla, Atlántico. Colombia |
| Año: | 2020 |
| Periodo: | Sep-Dic |
| Volumen: | 25 |
| Número: | 3 |
| Paginación: | 96-109 |
| País: | Colombia |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Aplicado, descriptivo |
| Resumen en español | En el presente estudio, se propone un análisis del efecto de las propiedades del material en el proceso de conversión de energía de generadores termoeléctricos (GTE). En el desarrollo del estudio, se analizaron dos materiales cuyas propiedades varían con respecto a la temperatura (Bi0.4Sb1.6Te3 y Cu11NiSb4S13) y un material de propiedades constantes (Bi2Te3). A través del proceso de simulación, cada material se sometió a variaciones de temperatura para monitorear su efecto en variables tales como la generación eléctrica, flujo de calor y eficiencia de conversión energética. Los resultados obtenidos mostraron que, al considerar la dependencia de la temperatura del material se obtienen estimaciones mayores o menores dependiendo en el nivel de temperatura experimentado por el GTE. De manera general, el material Bi2Te3 incrementó la generación de electricidad y la eficiencia hasta en un 35 % comparado al material Bi0.4Sb1.6Te3. De tal forma, se demostró que considerando la variabilidad del material del GTE es esencial para obtener resultados realistas del proceso de conversión energético. Por otro lado, el flujo de calor producido por el efecto de Fourier mostró el mayor impacto en la generación de electricidad del GTE. Dentro de los materiales con propiedades variables, el material Bi0.4Sb1.6Te3 incrementó la eficiencia de conversión hasta en un 25% en comparación con el Cu11NiSb4S13. Finalmente, el estudio de las propiedades de los materiales para la construcción de GTEs usando simulaciones numéricas demostró ser una herramienta robusta y práctica para evaluar el desempeño de este dispositivo |
| Resumen en inglés | The present study analyzed the effect of material properties in the energy conversion process of Thermoelectric Generators (TEGs). For the development of the study, two materials whose properties vary with respect to temperature (Bi0.4Sb1.6Te3 and Cu11NiSb4S13) and a material with constant properties (Bi2Te3) were analyzed. Through numerical simulation processes, each material was subjected to different temperature differences to monitor the effect on the electrical output power, heat flux, and energy conversion efficiency. The results showed that neglecting the temperature dependence produces higher or lower performance estimations depending on the temperature levels experienced by the TEG. Overall, the material Bi2Te3 displayed 35% more electrical power output and conversion efficiency compared to the Bi0.4Sb1.6Te3 material. Therefore, considering the variability of thermoelectric materials demonstrated to be essential to obtain realistic process performance. Also, the heat flux produced by the Fourier effect presents the most significant impact on the electrical power generation of the TEG. Among materials with variable properties, the Bi0.4Sb1.6Te3 increases the conversion efficiency up to 25% compared to the Cu11NiSb4S13. In conclusion, the study of material properties using numerical simulations emerged as a robust and practical tool to evaluate TEG performance |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería eléctrica, Generadores termoeléctricos, Eficiencia energética, Conversión energética, Potencia de salida, Recuperación de calor |
| Keyword: | Electrical engineering, Thermoelectric generators, Energy efficiency, Energy conversion, Output power, Heat recovery |
| Texte intégral: | https://revistas.ufps.edu.co/index.php/respuestas/article/view/2824/3427 |
