Motorlu taşıtlar için egzoz sistemine uygun termoelektrik jeneratör geliştirilmesi ve deneysel incelenmesi

Günümüzde fosil yakıtların tüketimi ve kullanım maliyeti artmıştır. Otomobillerdeki ısıl verimi artırmak ve fosil yakıtlara olan ihtiyacı azaltmak amacı ile yeni teknolojiler geliştirilmeye ve kullanılmaya başlanmıştır. Bu teknolojilerden bir tanesi olan termoelektrik jeneratörler (TEG), Seebeck etkisiyle çalışan ve ısıl enerjiyi elektrik enerjisine çevirerek güç üreten sistemlerdir. Termoelektrik malzemeler gün geçtikçe gelişmekte olup, malzemelerin performansları Z.T katsayısı (Figure of Merit) ile tanımlanmaktadır. Z.T değeri günümüzde yaklaşık olarak "1" olup, Ar-Ge çalışmalarıyla performansı yüksek malzemeler gelişirilmeye çalışılmaktadır. Bu bağlamda termoelektrik jeneratör performanslarının ilerleyen yıllarda daha da artacağını ve termoelektrik enerji sistemlerinin daha geniş kullanım alanına sahip olacağını göstermektedir. Sunulan çalışmada, termoleman ayak geometrilerinin termoelektrik jeneratör üzerinde güç üretimin etkisi ANSYS sonlu elemanlar yazılım programı ile sayısal olarak tahmin edilmiştir. Gücü ve verimi yüksek, kolay imal edilebilir termoelektrik ısı geri kazanım sistemleri tasarlanmıştır. Yapılan ön tasarımların performansı, ANSYS sonlu elemanlar yazılım programıyla sayısal yöntemle belirlenerek prototip imalata en uygun jeneratör tasarlanmıştır. Tasarlanan jeneratörün prototipi imal edilmiş ve performans deneyleri yapılmıştır. Bir termoelektrik modül için sayısal yöntemle tahmin edilen en yüksek akım, güç ve verim sırasıyla, 201 mA, 0,136 W ve % 0,94 değerindedir. Egzoz sistemine uygun prototipi de geliştirilen jeneratör için sayısal yöntemle tahmin edilen en yüksek akım, güç ve verim de sırasıyla, 184 mA, 0,095 W ve % 0,74 değerindedir. Deneysel ve sayısal çalışma sonuçları arasında hata yaklaşık olarak ısıl % 5, üretilen gerilimde % 16 ve üretilen akımda ise % 25 olmaktadır.