Investigação experimental do uso de gerador termoelétrico para conversão de energia térmica em energia elétrica por meio do efeito seebeck

• Autor(a) principal: Machado, Pedro Leineker Ochoski
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16318
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Termoeletricidade; Energia elétrica - Produção; Calor - Transmissão; Energia - Fontes alternativas; Arduino (Controlador programável); Thermoelectricity; Electric power production; Heat - Transmission; Renewable energy sources; Arduino (Programmable controller)

Neste presente trabalho foi executada uma investigação experimental da conversão direta de energia térmica em energia elétrica, de modo a apresentar uma possível alternativa para aumentar a eficiência de processos industriais com a ocorrência de calor residual. O reaproveitamento de energia térmica vem ganhando cada vez mais importância, pois traz muitos ganhos como a diminuição de impactos negativos ao meio ambiente, a redução de custos, entre outros. Neste estudo a conversão de energia térmica em elétrica ocorrerá por meio de um módulo Peltier e seu efeito Seebeck. O efeito Seebeck consiste na movimentação de elétrons devido à junção de dois metais diferentes quando expostos a um gradiente de temperatura. Esta relação entre temperatura e propriedades elétricas do material é conhecida como termoeletricidade. Os módulos de Peltier são comumente chamados de termogeradores (TEC) e podem ser utilizados para produção tanto de resfriamento quanto de aquecimento. Já no efeito Seebeck (TEG), quando o termogerador é exposto a uma superfície fria e a uma superfície quente ocorre a geração de energia elétrica. Neste estudo o gerador termoelétrico foi submetido a gradientes de temperatura simulados por resistores de alta carga e um trocador de calor arrefecido a água, tendo como objetivo obter a curva característica do gerador por meio de um sistema de aquisição de dados em ArduinoTM que simula cargas resistivas às quais o gerador é submetido. Posteriormente, foi variada a força de aperto exercida sobre o sistema e verificado qual sua influência na quantidade de potência fornecida pelo gerador. Como resultado, foi constatado que a quantidade de potência fornecida pelo gerador é diretamente proporcional ao aumento do gradiente de temperatura e ao aumento da força de aperto exercida sobre o sistema.