Küsimus:
Termoelektriline tehnoloogia sisepõlemismootorite energia kogumiseks
Mahendra Gunawardena
2015-02-01 01:04:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Taust:
Autos muundatakse ainult 1 / 3 kütuse potentsiaalsest energiast mehaaniline energia ja oluline osa energiast kaob soojusena.

Selle kadunud energia taastamiseks on olnud varasemaid katseid. 1990. aastate alguses arendas Porsche autotööstuse termoelektrilised generaatorid (ATEG), mis ei jõudnud prototüüpide loomise etapist mööda. Praegu testib Porsche Motorsports oma LeMansi seeria võidusõiduautol soojusenergia kogumise süsteemi.

enter image description here

Lisaks Porsche uuringutele teeb GM koostööd ka Future Tech, LLC-ga . uurida ideed kasutada nende elektrotehnoloogiat sisepõlemismootorite energia kogumiseks. Ka teised autotootjad, näiteks BMW, uurivad seda tehnoloogiat.

Praegu tarbitakse

  • väikeauto võimsust umbes 150 W
  • täissuuruses veoauto on umbes 500 W

Kui seda tehnoloogiat saab edukalt rakendada, võivad sellised komponendid nagu radiaator, veepump ja generaator vähendada töökoormust või süsteemist eemaldada, vähendades seeläbi sisepõlemismootori koormust.


Küsimus:
Kas kasvava huviga rohelise tehnoloogia vastu on lisaks tõhususele ka tehnoloogilisi tõkkeid, mis takistavad sisepõlemismootorite energia kogumist kas kasutate termoelektrilist tehnoloogiat?


Viited:


/Joonus

soovitatud duplikaat on küll seotud, kuid siiski selgelt erinev. Sisepõlemismootorist taastumiseks saadaval oleva energia suurusjärk on oluliselt suurem kui videokaardi GPU sees. Sellisena on mastaabisääst erinev ja seetõttu on võimalikud erinevad lahendused.

See on lihtsalt metsik oletus, kuid arvan, et energia kogumine suurendab mootori tegelikult ümbritseva keskkonna termotakistust, tõstes seeläbi mootori temperatuuri. Ma pole kindel "vähendage või eemaldage radiaatoreid" osas, kas lugesite seda kuskilt või lihtsalt arvasite? Tunnen, et on täpselt vastupidine.
@Trilarion Kui teil on soovitatud takistusi, saan selle ulatust kitsendada, et saaksin küsimust värskendada nende konkreetsete takistustega. Hinnake oma kommentaari
@MahendraGunawardena Täname toreda vastuse eest. Ma soovitaksin iga takistuse kohta uusi küsimusi esitada, kuna need on sel viisil rohkem spetsialiseerunud. Kuid ma tean ainult, et sõber töötab sellega suures autofirmas. Pean võib-olla temalt küsima, mis on probleemid. Küllap on takistuseks termoelektrilise muundamise madal efektiivsus.
tundub veider, et olete arvestanud tõhususega: miks sa muidu energiakoristust vaataksid?
Kolm vastused:
#1
+14
410 gone
2015-02-19 13:19:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

On häid põhjuseid, miks, kuigi enamik teie linke pärineb mitme aasta tagusest ajast, on neist ühtegi tulnud väga vähe. Majandus ja tehnika pole lihtsalt soodsad. Osa mootorikunstist heidab soojust võimalikult kiiresti; pealegi on soojus madala kvaliteediga energiavorm, nii et kui teie energia on soojus, olete juba kaotanud kõik oma parimad võimalused sellega rohkem tööd teha. Vaatame neid kahte asja üksikasjalikult.

Kiire kuumusest vabanemine on mängu nimi

Heitgaas on mõeldud soojuse võtmiseks ja põlemissaadused mootorist eemal. Radiaator teeb sarnast tööd soojuse eemaldamiseks ja hajutamiseks.

Soojuse kiirem väljalaskmine on soojusmootoris ülioluline, kuna efektiivsus sõltub külmmahuti temperatuurist ja kõrgema temperatuuri deltast.

Nii et kõik, mis teete, näiteks soovitatud energiakoristusseade, aeglustab kuumuse mootorist väljumist. See mitte ainult ei vähenda efektiivsust (tundub veider, et olete arvestanud kaalutlusega efektiivsusest: miks te muidu vaataksite energia kogumist?) See tõstab ka auto töötavate osade tasakaalustemperatuuri, lühendades selle eluiga. >

Kui kütus on nii väärtuslik, et energia kogumine tundub atraktiivne, siis tasub kõigepealt muuta auto efektiivsemaks, nii et jäätmesoojust oleks vähem: kõigepealt vähendage väärtusliku energia tarbimist, enne kui proovite taaskasutada väheväärtuslikku energiat. Ja see viib mind ...

energia versus eksergia

Kuumus on paljudel juhtudel jääkaine. See on peaaegu alati kõige vähem kasulik energiavorm. See on tegelikult see, mida Carnot'i efektiivsuspiir teile ütleb: et mis tahes töö saamiseks madalast kuumusest saate seda teha ainult väga madala efektiivsusega; see tähendab, et peaaegu kogu soojus jääb soojaks.

Soojuse ja muude energiavormidega inseneritööd tehes on väga kasulik luua intuitsioon, et teha vahet energia (džaulides mõõdetav asi) ja eksergia ( asi, millega töö tehtud saab). Vorm, milles energia on, määrab ära selle, kui palju tööd see suudab teha. Keemiline energia, näiteks kütus, võib tohutult tööd teha tõhusalt - sellel on väga kõrge eksergia. Kuid sama palju energiat kui soojus suudab teha palju vähem tööd - sellel on väga väike eksergia. Sisepõlemismootorid on nii ebaefektiivsed, kuna nende energia vorm on kõrge (keemiline) ja muundatakse kohe madalaks (soojus).

Alandlik generaator on oma töös väga hea. Tahkes olekus termoelektrigeneraatorid ei jõua lihtsalt lähedale, ei kulude ega jõudluse poolest. Juhi ja magneti suhtelise pöörlemise kasutamine on väga tõhus viis soojuse elektrienergiaks muutmiseks: sellepärast kasutatakse seda elektrijaamades, autodes, rattadünamodes ja paljudel muudel eesmärkidel.

Ehkki energia koristamine näeb nutikas välja, see on halb insener: proovib ühe sümptomi kõrvaldada, selle asemel, et tegeleda selle põhjusega.

Kui soovite nendest džaulidest rohkem tööd teha, siis tehke see töö enne need džaulid on kuumuse kujul.

Üht asja olen ammu mõelnud: kui tüüpiline auto töötab reisikiirusel, kui palju energiat kulub vaakumi pumpamiseks gaasist allavoolu? Selle põhjal, mis ma oskan öelda, ei raisata mitte ainult 99% vaakumi tõmbamiseks kuluvast energiast (enamik autosid koristab väikese osa sellistest asjadest nagu pidurivõimendi), vaid ka mootorid töötavad madalama sisselaske temperatuuril tõhusamalt, nii et energiat korjatakse rõhuerinevus ei vaja allavoolu mootorilt enam tööd.
@supercat 5 aastat hiljem: Kas olete kunagi sõitnud kollektori vaakumpuhastitega sõidukiga? :-) Suurepärane fond, enamasti. Kunagi tegin mööbli kättetoimetamise tööd ülikooli ajal sõites vana? Commeriga? kaubik. Paduvihm. Kiirtee. Klaasipuhastid kiiresti. Möödasõiduks tõmmake välja. Põranda gaas. Klaasipuhastid peatuvad ekraani keskel täielikult. Pime. Möödasõit koosneb siis nii kaua, kui julgete gaasiga põranda all, aeg-ajalt täieliku seljaga välja lülitades, et klaasipuhastid saaksid ühe pühkimise, seejärel tagasi gaasile:
@RussellMcMahon: klaasipuhastid ei võta muidugi palju energiat; Ma eeldaksin, et isegi kui klaasipuhastid on sisse lülitatud, kulub suurem osa vaakumi tõmbamiseks kulutatud energiast ära. Jään uudishimulikuks, kui palju energiat see on.
#2
+7
Olek Wojnar
2015-02-19 09:44:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nagu iga uue tehnoloogia puhul, on ka siin suureks kulukaks kuluks. Lisaks toodavad need seadmed elektrit, mis on energiavorm, mida tüüpiline sisepõlemisauto saab kasutada ainult lisaseadmete jaoks. See parandaks tõhusalt kütusesäästlikkust, kuid kasu oleks suhteliselt väike.

Insenerid ei soovi üldiselt kasutada uusi kalleid tehnoloogiaid, mis on suhteliselt katsetamata, kui eesmärgi saavutamiseks piisab olemasolevatest meetoditest. Sel juhul püüavad enamik autotootjaid toota kulukonkurentsivõimelist toodet. Inimesed, kes on kõige kõige rohkem huvitatud kütusesäästlikkusest, kaaluvad tavalise sisepõlemismootoriga sõiduki asemel hübriidsõidukit (või täiselektrilist). Enamik teisi tarbijaid eelistaks osta odavama sõiduki, mis võiks nende kütusesäästlikkust veidi suurendada.

#3
+1
ericnutsch
2015-10-27 07:09:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Iga idee / tehnoloogia kasutamine sõltub selle kulutõhususest. Efektiivsus on vaid üks osa analüüsist. Kui moodulid oleksid vabad ja ei läheks kunagi halvasti, oleksid nad kindlasti kasutuses. Kuid kõrge temperatuuriga moodulid on toodetud elektrienergia jaoks kallid; muutes need praegu mittetõhusaks.

EnergyNumbers selgitab sellega kaasnevat termodünaamikat hästi. Carnoti tõttu ei saa te sel moel märkimisväärselt energiat toota. Sellepärast kulutatakse raha paremate moodulite jaoks paremini mootori efektiivsuse / jõudluse suurendamiseks. Kõrge temperatuuriga heitsoojus on siiski olemas ja kui termoelektriline muutub kulutõhusaks, näete seda ka kasutusel.

Hoolimata sellest, mida inimesed võivad reklaamida, pole ükski idee / tehnoloogia "roheline", kuni see suudab oma energiat tõmmata oma kaalu tasuvusanalüüsis. Sa pead vaatama kogu pilti; mitu dollarit ja toorainet kulus selle "rohelise" energia saamiseks.

Kui soovite seda ise avastada, siis siin on mõned kõrge temperatuuriga moodulid, mida saate hinnata ja hinnata. Pidage meeles, et loetletud vatt on tarbitud võimsus, mitte genereeritud võimsus. tetech.com



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...