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曾憲中23

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鄭澤明、曾憲中、楊博鈞、黃昱翔

Paper name：

迂迴通道內之鰭柱陣列式集熱器對引擎廢氣熱電轉換系統之發電性能測試

Name of activity：

2014機光電技術與應用研討會

2014 machine Optoelectronic Technology and Applications Conference

Keywords：廢熱回收、熱電轉換、期助陣列集熱器、實際引擎測試

Abstract：隨著熱電料的熱轉換效率的提升，將熱電模組與各式生活中或工業上可見的廢熱源結合已獲得廢熱回收得應用與研究也愈來愈受重視，這些熱源包刮汽車引擎排氣管、汽車引擎循環冷卻系統、內燃機發電機、廢熱氣煙囪管、生質能火爐、溫泉地熱…等等，再搭配適當得低溫冷卻條件，這些生活中或工業上可見的熱源對熱電模組的溫差發電可提供良好的運用環境，使熱電模組冷、熱端的溫差增大並獲得理想的發電功率。本研究整合高效率熱傳與熱電傳換技術，建構完成實際引擎之廢熱回收熱電轉換系統效能測試平台，採用廢氣量為35.8c.c之單缸四行程引擎做為實際測試之高溫廢氣來源，熱電轉換系統配接於引擎排氣管處，其購件包刮集熱裝置、熱電晶片模組與外部鰭柱散熱座、集熱裝置為迂迴通道內置入鰭柱陣列做為集熱器，能有效停駐廢熱並藉鰭柱展延之大量交換表面積達到高效集熱目的。本研究成功量測實際引擎之轉速與外部冷卻風速對引擎排氣溫度與流量關係，並探討引擎轉速與外部冷卻風速對廢熱回收熱電轉換系統費電量的影響，發現發電量隨引擎轉速增量大增大，而在目前的外部冷卻風扇平均風速範圍內，增加外部冷卻風速並不會使發電功率(P)增加，目前本研究中4片串聯之熱電產生器模組在引擎轉速為5400rpm時，會有2.5W的電功率(P)產出，相關研究結果將做為未來設計小型引擎系統之熱電轉換系統的種要參考。

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