Cómo seleccionar un generador termoeléctrico para su aplicación
Para seleccionar el generador termoeléctrico apropiado, el diseñador debe comenzar por determinar las temperaturas del lado frío y del lado caliente a las que estará expuesto el TEG.
Una vez que se determinan estas temperaturas, el diseñador puede usar las tablas de voltaje de carga emparejado, corriente de carga emparejada y potencia de carga emparejada de la hoja de datos para determinar la salida del TEG en la aplicación.
Veamos un ejemplo que nos ayude a entenderlo mejor:
Usando el módulo generador termoeléctrico SPG176-56 de same sky, cuyos gráficos de rendimiento se muestran a continuación, una temperatura del lado frío (Tc) de 30 °C y una temperatura del lado caliente (Th) de 200 °C, podemos calcular la salida esperada del TEG.
Paso 1: Usando el gráfico de voltaje de carga emparejado, encuentre el punto Th = 200 °C en el eje x (Th) y dibuje una línea vertical hacia arriba desde ese punto.
Observe dónde se cruza esa línea con la curva Tc = 30 °C. Desde este punto de intersección, dibuje una línea horizontal sobre el eje y (V).
Donde esto se cruza es el voltaje de salida esperado del TEG. En este ejemplo, esto se cruza en la marca de 5.9 V, por lo que podemos esperar 5.9 V del TEG.
Paso 2: Siguiendo este mismo proceso en el gráfico de corriente de carga emparejada, vemos que la corriente de salida del TEG será de 1.553 A.
Paso 3: Usando la ley de Ohm, la potencia de salida del TEG es de 9,16 W. Esto también se puede verificar utilizando la tabla de potencia de carga emparejada y el mismo proceso que antes.
Paso 4: Usando la tabla de resistencia de carga emparejada de la hoja de datos y los detalles de nuestro ejemplo anterior, podemos determinar que la resistencia del TEG en estas condiciones es de aproximadamente 3,8 ohmios. Los TEG siguen la Ley de Ohm, lo que significa que las relaciones son lineales, por lo que cualquier combinación de los gráficos y el uso de la fórmula de potencia puede llevar al diseñador al resultado final de la salida esperada del TEG.
Esta selección nominal es bastante sencilla. Sin embargo, el verdadero desafío es cuando el diferencial de temperatura no es ideal o la impedancia de carga no coincide exactamente. En estos momentos, el diseñador puede consultar los gráficos de rendimiento para determinar el rendimiento en la vida real y los límites operativos.
Una nota final, las curvas de rendimiento trazan un número limitado de valores de Tc; es aceptable interpolar para los valores de Tc que se encuentran entre las curvas trazadas.
