초록 ▼

열$\leftrightarrow$전기 상호 변환특성을 갖는 열전재료의 열전발전 및 열전냉각에의 응용이 폐에너지 유효이용과 전자광학기기의 국부냉각이나 항온제어 Devices로서 용도확대가 크게 전망된다. 본 연구는 제1차년도 사업으로서 열에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 열전발전(Thermoelectric Generaiton) 장치에 대한 응용기술을 대상으로 하여 Device 설계, System 구성 및 제작, 열전재료의 에너지변환 특성을 고려하여 $150^\circ C$ 미만의 저급 열에너지

열$\leftrightarrow$전기 상호 변환특성을 갖는 열전재료의 열전발전 및 열전냉각에의 응용이 폐에너지 유효이용과 전자광학기기의 국부냉각이나 항온제어 Devices로서 용도확대가 크게 전망된다. 본 연구는 제1차년도 사업으로서 열에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 열전발전(Thermoelectric Generaiton) 장치에 대한 응용기술을 대상으로 하여 Device 설계, System 구성 및 제작, 열전재료의 에너지변환 특성을 고려하여 $150^\circ C$ 미만의 저급 열에너지를 열원으로 하는 소형의 Model 발전장치를 설계 제작하여 열원온도, 고온단/저온단의 온도차, 장치적 요인 등이 출력 특성과 전기 변환효율에 미치는 영향을 조사하였다. 열원으로서 $90^\circ C$ 정도의 Hot Water, Heat Sink로서 상온 Water를 Counter Current로 작동시키는 열전발전 System에서 전기출력을 좌우하는 양단의 온도차는 Re. Nb에 의존하며 Re=10,000에서 $\bigtriangleup$T=$50^\circ C$로서 이 경우 25W의 전력회수가 가능하며, 열전 Module의 수를 증대시키면 현재의 기술로는 회수불능의 저온에너지도 회수할 수 있는 실용 제품화가 가능하다.

Abstract ▼

For the first year study in this project planned for three years, a thermoelectric generating system using low grade heat below 400 K has been studied by performance test of a small size generator. The main content is composed of three parts as follows:
1) The physical phenomena of thermoelectric

For the first year study in this project planned for three years, a thermoelectric generating system using low grade heat below 400 K has been studied by performance test of a small size generator. The main content is composed of three parts as follows:
1) The physical phenomena of thermoelectric effect have been reviewed and important parameters controlling the performance conversion system have been driven from the basic equations concerned with the thermoelectric application.
2) The properties and load characteristics of the thermoelectric module made by Bi-Telluride material have been evaluated at various temperature gradients between heat source and heat sink. Based on the results of module tests, a model system of thermoelectric generator was formulated by adoption of heat source of warm water and heat sink of cold water.
3) The performance of the thermoelectric generator has been tested at various condition such as working temperature, fluid flow rate and external load. The working condition for maximum power output and efficiency have been evaluated. The application device have been discussed from the obtained data.

목차 Contents

• 제1장 서론...16
• 제2장 열전변환의 물리현상과 응용원리...22