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Nos últimos anos, tem havido uma procura crescente de tecnologias para a utilização de energias renováveis, bem como de opções de otimização para a utilização mais eficaz dos recursos fósseis. O fenómeno físico da termoeletricidade oferece a possibilidade de converter a energia térmica diretamente em eletricidade e representa, assim, uma oportunidade para utilizar o calor residual não utilizado, por exemplo, de processos industriais, do sistema de escape de veículos ou mesmo do calor do corpo.
O testador TEG da Linseis (TEG L34) é um sistema de medição para caraterizar a eficiência de geradores termoeléctricos (TEGs) e elementos Peltier em condições variáveis. Dependendo do modo utilizado, é aplicado ao módulo um gradiente de temperatura ou uma corrente externa. Se os TEGs forem medidos, um fluxo de calor conhecido (determinado com a máxima precisão utilizando a medição do bloco de referência) é impresso através do TEG (TEG L34) e a potência eléctrica de saída pode ser determinada utilizando vários métodos (CC, CV, FOC, MPPT, P&O).
A tensão e a corrente geradas são amostradas em diferentes pontos em menos de 10 ms para obter as curvas I-V ou para operar o TEG (TEG L34) sob carga dinâmica. Por conseguinte, é possível calcular a eficiência e seguir o ponto de potência máxima utilizando o método de perturbação e observação.
Se, por outro lado, for aplicada uma corrente eléctrica conhecida ao módulo, a capacidade de arrefecimento ou o fluxo de calor gerado pode ser determinado através das barras métricas do aparelho de teste TEG.
Aplicações:
- Teste de desempenho de módulos termoeléctricos
- Avaliação da produção máxima de energia e da eficiência de conversão
- Ensaios de longa duração sob carga e alterações de temperatura
Propriedades:
- Carregamento mecânico automático com equalização da pressão
- Vários modos de funcionamento (CC, CV, FOC, MPPT, P & O)
Princípio de medição
Uma amostra é posicionada entre uma haste de medição quente e uma haste de medição fria, sendo que a haste de medição quente está ligada a um estágio de aquecimento controlado e a haste de medição fria está ligada a um dissipador de calor controlado por termóstato e arrefecido por líquido. A pressão de contacto na amostra pode ser definida automaticamente através de um atuador elétrico integrado (no que diz respeito à estabilidade da pressão em função da temperatura). A dimensão da amostra (espessura) pode ser introduzida manualmente ou medida (e controlada) utilizando um sensor LVDT integrado.
O fluxo de calor através da amostra e as temperaturas nos lados quente e frio, na parte superior e inferior do módulo, são continuamente monitorizados utilizando vários sensores de temperatura localizados a uma distância conhecida no interior de cada barra de medição. A eficiência de conversão termoeléctrica η do TEG analisado pode ser obtida ajustando a potência térmica em relação à potência eléctrica gerada.
OndePel é a potência eléctrica gerada em watts e QTEG é a potência térmica, também em watts. Como a potência eléctrica “V” vezes “I” varia com a carga que controla, a potência máxima de saída (ponto de potência máxima) pode ser determinada utilizando uma resistência de carga variável no dispositivo.
Caraterísticas únicas
Mecânica automática
Carga com equalização de pressão:
Garante condições de medição estáveis
Vários modos de funcionamento:
Incluindo CC, CV, FOC, MPPT,
P & O para uma vasta gama de opções de teste.
Tempo de amostragem rápido: Deteção da tensão e da corrente geradas em menos de 10 ms.
Gama de temperaturas: Medições
possíveis de -20°C a 300°C.
Testes de longa duração: Permite testes
sob carga e alterações de temperatura
para resultados fiáveis.
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Especificações
Preto sobre branco
MODEL | TEG-TESTER (TEG L34) |
|---|---|
| Sample size: | Round: ø 20 mm, 25 mm, 40 mm, 60 mm Rectangular: 20 mm x 20 mm, 25 mm x 25 mm, 40 mm x 40 mm Other sizes on request |
| Sample thickness: | up to 25 mm |
| Accuracy of thickness: | +/- 0.10 % at 50% tensile force +/- 0.25 % at 100% tensile force |
| Temperature range: | RT up to 300°C (on the hot side) / -20 °C up to 300 °C |
| Temperature accuracy: | 0.1°C |
| Voltage range: | 0 – 12 V (DC) |
| Accuracy of voltage: | 0.3 % |
| Voltage resolution: | 1.6 µV |
| Amperage: | 0-3 A (DC) |
| Current accuracy: | 0.3 % |
| Current resolution: | 1 µA |
| Heat dissipation: | up to 36 W |
| Rating: | Heat Flow Average Seebeck coefficient Average thermal conductivity Average module resistance Power output Conversion efficiency of the module |
| Reference block material: | Aluminium, brass, copper (others on request) |
| Temperature sensors: | Thermocouple type E |
| Clamping force: | 2 kN to 5 kN (electric drive) |
| Heating power: | 1.0 kW |
| Intracooler | |
| Cooling capacity: | 1.0 kW (10 °C) / 0.5 kW (-20 °C) |
| Pump capacity: | 27 l/min / 0.7 bar |
| Tank capacity: | 3.8 l up to 7.5 l |
| Refrigerant used: | R449 Liquid |
Folha de dados
Vista pormenorizada do corpo de medição
Módulo termoelétrico entre duas barras de metro.
Software
Tornar os valores visíveis e comparáveis
O novíssimo software Rhodium melhora significativamente o teu fluxo de trabalho, uma vez que o processamento intuitivo de dados requer apenas uma entrada mínima de parâmetros. O AutoEval fornece ao utilizador uma orientação valiosa na avaliação de processos padrão, tais como a determinação da impedância térmica ou da condutividade térmica.
- Os pacotes de software são compatíveis com o sistema operativo Windows mais recente
- Configura os itens de menu
- Segmentos de aquecimento, arrefecimento ou tempo de espera controlados por software
- Avaliação da produção máxima de energia e da eficiência de conversão
- Ensaios de longa duração sob carga e alterações de temperatura
- Determinação da espessura controlada por software, ajuste da força / pressão
- Exportação simples de dados (relatório de medição)
- Todos os parâmetros de medição específicos (utilizador, laboratório, amostra, empresa, etc.)
- Níveis opcionais de palavra-passe e de utilizador
- Versões em vários idiomas, como inglês, alemão, francês, espanhol, chinês, japonês, russo, etc. (selecionável pelo utilizador)
Aplicações
Exemplo de aplicação: Seguimento do ponto de potência máxima dependente da temperatura de um TEG (MonTE)
O diagrama seguinte mostra a caraterização eléctrica (curvas U-I e P-I da tensão de circuito aberto Voc para a corrente de curto-circuito Isc) de um módulo termoelétrico padrão Bi2Te3 (MonTE) para diferentes gradientes de temperatura de ΔT = 20 K a 100 K.
A resistência eléctrica e o coeficiente de Seebeck podem ser calculados a partir dos valores determinados.
Exemplo de aplicação: Seguimento do ponto de potência máxima dependente da temperatura de um TEG (QM-127-1.4-6.0MS)
Diagramas de caraterização eléctrica (curvas V-I e P-I desde Voc em circuito aberto até Isc em curto-circuito) de um módulo termoelétrico Bi2Te3 padrão (QM-127-1.4-6.0MS) para diferentes gradientes de temperatura de ΔT = 20K a 140K.
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