Využití termoelektrického generátoru pro zvýšení účinnosti otopného tělesa
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá návrhem napájení ventilátoru, který zajistí zvýšení účinnosti topného tělesa. Pro využití v oblastech bez elektrické energie napájení zajišťuje termoelektrický generátor. Soustava musí fungovat na principu autonomního systému, který se zapne pouze v případě potřeby. V úvodu práce je provedena rešerše termoelektrických generátorů pro běžné aplikace. Dále jsou zmíněny základní poznatky z oblasti DC/DC měničů pro nízko výkonové aplikace. V této části je věnována pozornost i MPPT algoritmu. Poté jsou popsány základní znalosti v odvětví přenosu tepla a jejich nejběžnějších prvků. Následně jsou zmíněny již existující aplikace zvyšující efektivitu vytápění. Jejich nevýhodou je však závislost na externím napájení. V praktické části je věnována značná část práce analýze vhodnosti vybraného termoelektrického modulu. Pro zjištění tepelného gradientu generátoru byl vytvořen model odpovídající hodnotám v manuálu a je provedeno několik simulací v programu MATLAB. Poté bylo provedeno množství měření na termoelektrickém modulu pro získání reálných hodnot. Následně byl zvolen DC/DC měnič a ventilátor. Nakonec bylo provedeno testování na reálné sestavě. Závěrem je celkové hodnocení obsahující reálnou využitelnost s posouzením ekonomické stránky projektu. Výsledky této práce umožňují vyvarovat se běžných chyb, které jsou součástí mnoha odborných článků. Vytvořená soustava poslouží po úpravě chlazení požadovanému účelu. Zároveň se stane velmi efektivní.
This diploma thesis deals with a design layout of the fan power supply that ensures the increase of the efficiency of the heating unit. For usage in the areas without electric power, the power supply is secured by thermoelectric generator. The system has to function on the basis of autonomous system which turns itself on only when necessary. In the introductory part of the paper there is a recherché of thermoelectric generators for general usage. Next it mentions the basic findings in from the field of DC/DC converters for low power applications. In this part attention is given to MPPT algorithm. Furthermore basic knowledge from the field of heat transmission together with its most used elements is described. Subsequently existing applications that increase the effectiveness of heating are mentioned. Their disadvantage however is that they depend on the external source of power supply. The practical part to a large extent covers the analysis of the suitability of the chosen thermoelectric module. For securing of the heat gradient of the generator there was a model created meeting the figures in the manual and there are several simulations in the MATLAB program. Furthermore several measurements of the thermoelectric module took place in order to secure realistic figures. Subsequently a DC/DC converter was chosen. Finally the testing was made on the real composition. In conclusion there is an overall evaluation including the real usage and the economical aspect of the project. The outcomes of the work enable to avoid common mistakes that are part of many specialized articles. The created system is to be used after the adjustment of the cooling to the required aim. At the same time it becomes very effective.
This diploma thesis deals with a design layout of the fan power supply that ensures the increase of the efficiency of the heating unit. For usage in the areas without electric power, the power supply is secured by thermoelectric generator. The system has to function on the basis of autonomous system which turns itself on only when necessary. In the introductory part of the paper there is a recherché of thermoelectric generators for general usage. Next it mentions the basic findings in from the field of DC/DC converters for low power applications. In this part attention is given to MPPT algorithm. Furthermore basic knowledge from the field of heat transmission together with its most used elements is described. Subsequently existing applications that increase the effectiveness of heating are mentioned. Their disadvantage however is that they depend on the external source of power supply. The practical part to a large extent covers the analysis of the suitability of the chosen thermoelectric module. For securing of the heat gradient of the generator there was a model created meeting the figures in the manual and there are several simulations in the MATLAB program. Furthermore several measurements of the thermoelectric module took place in order to secure realistic figures. Subsequently a DC/DC converter was chosen. Finally the testing was made on the real composition. In conclusion there is an overall evaluation including the real usage and the economical aspect of the project. The outcomes of the work enable to avoid common mistakes that are part of many specialized articles. The created system is to be used after the adjustment of the cooling to the required aim. At the same time it becomes very effective.
Description
Citation
KŘÍŽ, P. Využití termoelektrického generátoru pro zvýšení účinnosti otopného tělesa [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Mechatronika
Comittee
RNDr. Vladimír Opluštil (předseda)
doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Ing. Tomáš Březina, CSc. (člen)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
Ing. Bohumil Král, CSc. (člen)
doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Peter Kriššák, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (člen)
prof. Ing. Jiří Skalický, CSc. (člen)
Date of acceptance
2015-06-17
Defence
Student v presentaci představil odborné komisi svou diplomovou práci. Po presentaci byly přečteny posudky vedoucího a oponenta diplomové práce a student odpověděl postupně na všechny položené dotazy oponenta a posléze i ostatních členů komise. Komise hodnotila odpovědi jako velmi dobré a celé jeho vystoupení ve vztahu k diplomové práci stejně jako celou práci také jako velmi dobrou.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení