SUSTAVI TERMOELEKTRIČNE GENERACIJE I ZAŠTITA OKOLIŠA

Page 1

Milan Davidović MILAN DAVIDOVIĆ VSITE, Zagreb milan.davidovic@vsite.hr

SUSTAVI TERMOELEKTRIČNE GENERACIJE I ZAŠTITA OKOLIŠA PRIMJENA DISTRIBUIRANIH SUSTAVA OPSKRBE TOPLINSKOM I ELEKTRIČNOM ENERGIJOM ZASNOVANIH NA TEG Pregledni rad / Review paper Sažetak U radu su prikazane mogućnosti i ograničenja korištenja termoelektrične generacije (TEG) i utjecaj sustava zasnovanih na TEG na okoliš. Prikazani su koncepti energetski samostojnih uređaja i distribuiranih sustava opskrbe toplinskom i električnom energijom i mogućnost primjene mikro kogeneracija i trigeneracija zasnovanih na TEG, s posebnim osvrtom na primjenu obnovljivih izvora i rast učinkovitosti termoelektričnih materijala i njihov utjecaj na ekonomičnost i kvalitetu opskrbe korisnika toplinskom i električnom energijom i održivi razvoj ruralnih područja. Ključne riječi: termoelektrični efekti, termoelektrična generacija, energetski samostojni uređaj, distribuirani sustav opskrbe toplinskom i električnom energijom, zaštita okoliša 1.

UVOD

Termoelektrična generacija (eng. thermoelectric generation) je proces ili sustav direktne pretvorbe topline u električnu energiju i obratno, koja se zasniva na termoelektričnom efektu. Termoelektrični efekt (eng. thermoelectric effect) obuhvaća tri pojave: Seebeckov (1821), Peltierov (1834) i Thomsonov efekt (1851). Seebeckov efekt je pojava električnog napona između krajeva termoelementa zbog razlike temperature vrućeg i hladnog kraja nastale zagrijavanjem zajedničkog kraja termoelementa. Peltierov efekt nastaje kod protjecanja istosmjerne struje kroz spojište dva različita termoelektrična materijala kad dolazi do primanja ili oslobađanja topline, ovisno o smjeru struje. Thomsonov efekt objedinjuje Seebeckov i Peltierov efekt; kad na vodljivi materijal djeluje električno polje i gradijent temperature, pojavit će se grijanje ili hlađenje, ovisno o međusobnim smjerovima vektora električnog polja i temperaturnog gradijenta [1]. Iako su termoelektrični efekti otkriveni još u XIX stoljeću, šire primjene termoelektrične generacije nije bilo zbog malog učina bimetala. Tek su razvoj poluvodičke tehnologije i učinkovitiji poluvodički termoelektrični materijali omogućili široku komercijalnu primjenu termoelektrične generacije, koja je postala koncept proizvodnje „zelene“ energije (eng. green power) s rasponom snaga od nekoliko μW do više MW. A zbog reverzibilnosti Seebeckovog i Peltierovog efekta, ona postaje zanimljiva i zbog stvaranja mikro kogeneracija i trigeneracija s drugim obnovljivim izvorima koje pridonose boljoj zaštiti okoliša. Ovaj rad je usredotočen na mogućnosti primjene i ulogu sustava termoelektrične generacije u zaštiti okoliša, te ukazuje na prednosti termoelektrične generacije i njezina ograničenja, kako se mogu prevladati njezini nedostaci i kada se to može očekivati. Posebno je naglašen značaj korištenja otpadne topline i uloga termoelektrične generacije u razvoju ruralnih područja koji nije održiv bez elektrifikacije, očuvanja okoliša i njegove djelotvorne i učinkovite zaštite. 12. HRVATSKA KONFERENCIJA O KVALITETI I 3. ZNANSTVENI SKUP HRVATSKOG DRUŠTVA ZA KVALITETU, Brijuni 10. – 12. svibnja 2012. g. - 88 -


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.