Інерційний термоелектричний генератор із фазоперехідними тепловими модулями
DOI:
https://doi.org/10.63527/1607-8829-2026-3-82-90Ключові слова:
Дуальний ФПМ, термоелектричний генератор, тепловий модуль, прихована теплота плавлення, фазоперехідні матеріали, ентальпія, ексергія, тепловий опірАнотація
Метою роботи є розрахунок та створення інерційного термоелектричного генератора (ІТЕГ) з інтегрованими в нього змінними модулями тепла і холоду на гарячій і холодній стороні. Використання теплових модулів з обох сторін ІТЕГ дозволить створити автономну термоелектричну генеруючу систему з великою інерційністю, яка здатна генерувати стабільну термоЕРС навіть при нестабільному тепловому потоці від нагрівача. При цьому, різниця температур ΔT між сторонами ТЕГ буде залишатися постійною протягом всього часу роботи. Принцип роботи ІТЕГ базується на використанні прихованої теплоти плавлення фазоперехідних матеріалів на гарячій і холодній стороні і дозволить жорстко зафіксувати температуру гарячих і холодних сторін ІТЕГ. Виготовлення теплових модулів (ТМ) змінними дозволить здійснити швидку заміну розряджених ТМ зарядженими, а також зробити запас попередньо нагрітих і охолоджених модулів. Причому, для нагрівання і охолодження придатні будь-які джерела тепла і холоду. Для зменшення загального теплового опору в ТМ передбачені внутрішні радіатори.
Посилання
1. Rowe D. M. (Ed.). (2018). Thermoelectrics Handbook: Macro to Nano. CRC Press.
2. Zakordonets V.S., Kutuzova N.V. (2018). Calculation of thermoelectric LED cooling system. Journal of Thermoelectricity, 5, 41-51.
3. Buliandra O.F. (2001). Technical thermodynamics: Textbook for students of energy-specialized higher educational institutions. Kyiv: Tekhnika. 320 p.
4. Marconnet A.M., et al. (2010). Transient thermal management of thermoelectric energy conversion systems using phase change materials. Journal of Electronic Materials, 39(9), 1956–1961, Sep. 2010. https://DOI.org/10.1016/j.rser.2020.109921
5. Babu V., & Mani A. (2019). Effect of phase change material on the performance of a thermoelectric generator. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 138(3), DOI: 10.1007/s10973-019-08207-w.
6. Jun Wang (2021). Experimental investigation on the influence of phase change material on the output performance of thermoelectric generator. Renewable Energy, 177, 884-894. DOI:10.1016-2021-06-014
7. Truong Thi Kim Tuoi, et al. (2020). Theoretical and experimental investigation of a thermoelectric generator (TEG) integrated with a phase change material (PCM) for harvesting energy from ambient temperature changes. Energy Reports, 6, 2022–2029. DOI:10.1016/j.egyr.2020.07.023
8. Swathi Krishna Subhash, et al. Dual PCM integrated thermoelectric generator for harvesting energy from ambient temperature variations, 16(23):20797-20808 DOI:10.1039/d6ra02643e
9. Wang T.Y. (2013). Theoretical analysis of a thermoelectric generator using exhaust gas of vehicles as heat source. Applied Energy, 112, 1171-1180
10. Huang, Kuo , et al. (2021). Improving transient performance of thermoelectric generator by integrating phase change material. Energy, Elsevier, 219(C). DOI: 10.1016/j.energy.2020.119648.
11. Zakordonets V.S. (2026). Cooling of LED modules with thermal accumulators based on phase change materials. Journal of Thermoelectricity, 1, 67-75. DOI: 10.63527/1607-8829-2026-1-67-75
12. Morese S., Nalli K.P., Pelz U., Subhash S.K., Kundu S., Goldschmidtböing F., and Woias P. (2026). A novel miniaturized paraffin actuator with Peltier-controlled cooling and graphene thermal conductivity enhancers. Sensors and Actuators A: Physical, 394, 117482. DOI: 10.1016/j.sna.2026.117482.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 The Authors
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
