Анализ потенциала термоэлектрических генераторов для утилизации бросового тепла с вертикальных поверхностей

В статье представлены результаты исследования использования низкопотенциального бросового тепла от вертикальных промышленных поверхностей с помощью термоэлектрического генератора (ТЭГ). Данная технология была выбрана благодаря возможности непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую без вмешательства в конструкцию источника тепла. Система включает термоэлектрические модули, медный теплообменник и водяной охладитель, изготовленный из алюминия и меди. Исследование проводилось в диапазоне температур источника тепла от 100 до 350 °C при трех расходах охлаждающей воды: 150, 200 и 250 дм³/ч. Результаты показали, что количество модулей в генераторе существенно влияет на его эффективность. Генератор с 20 модулями вырабатывал меньшую мощность, чем система с 4 модулями, вследствие снижения температуры теплообменника при уплотнении модулей. Наибольшая выходная мощность — 12,41 Вт — была достигнута генератором с 4 модулями при максимальной температуре и наибольшем расходе воды. При этом расход воды 200 дм³/ч оказался наиболее оптимальным, обеспечивая баланс между производительностью и потреблением ресурсов. Разработанный ТЭГ обладает модульной конструкцией, позволяющей гибко адаптировать его к различным условиям эксплуатации и интегрировать в существующие системы утилизации тепла. Данная технология обладает потенциалом для значительного снижения эксплуатационных затрат в промышленности и повышения энергоэффективности, одновременно способствуя минимизации энергетических потерь и сокращению выбросов CO₂.