jueves, 6 de marzo de 2014

DESVENTAJAS

- Necesidad de combustible gaseoso, aunque esto en general no es un problema dado el buen servicio de provisión de gas licuado a granel disponible en la Argentina.
- Costo por watt relativamente alto, si bien en el rango de potencia habitual da un costo inicial competitivo.
- Eficiencia relativamente baja, aunque en el rango de potencia habitual da un consumo generalmente moderado.

VENTAJAS

 Altísima confiabilidad, funcionamiento continuo y en todo clima, sin necesidad de refugios.
- Mínimo mantenimiento, típicamente 1 a 2 horas anuales (no tienen partes móviles).
- No requieren mayor calificación del personal de operación o mantenimiento.
- Larga vida útil, de hasta 20 años sin recambio de componentes importantes, dependiendo de la tecnología utilizada.
- Fácil instalación, generalmene sin necesidad de equipos de izaje dado su bajo peso unitario.
- Mínimo impacto visual y sonoro.
- Costo inicial y operativo comparativamente bajo dentro de cierto rango de potencia.

BIBLIOGRAFÍA

Termopares. Sosa García Felipe. Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://jofesoga.galeon.com/

Celdas Pelier. Una alternativa para sistemas de enfriamiento con base en semiconductor. Arturo P. Sandoval G., Enrique Espinosa J., Jorge L. Barahona A. Instituto de Electrónica. Universidad

Tecnológica de la Mixteca. Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://www.utm.mx/~mtello/Extensos/extenso020709.pdf.

Termoelectricidad. Aplicación de las placas Peltier a la generación de energía eléctrica en plataformas flotantes. Sarria S. Rodríguez F. Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://www.aulastecnopole.com/trabajos/Memoria_SAUL-FERNANDO.pdf

Cogeneración mediante efecto Seebeck, Peltier y Tompson: Un nuevo reto. Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://contenidos.educarex.es/mci/2010/19/tecno/investigaciones/peltierrevisado.pdf

Ecured. Conocimiento para todos. Efecto Seebeck.Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://www.ecured.cu/index.php/Efecto_Seebeck
Introducción a la termoelectricidad. Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://descargas.cetronic.es/Termoelectricidad.pdf

Efecto Peltier. Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://www.hardside.com.ar/utils/peltier.htm
Webacademica. Conocemos todo. Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://centrodeartigos.com/articulos-noticias-consejos/article_131736.html

Energía solar termoeléctrica. Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en:  http://energiadoblecero.com/energias-renovables/energia-solar-termoelectrica

Construcción del horno solar Documento en Línea. Consultado, 20/Feb/2014. Disponible en: http://www.terra.org/categorias/articulos/construye-tu-horno-solar

Ley de los circuitos homogéneos. Documento en Línea. Consultado, 26-Feb-2014. Disponible en: http://dalf1987.blogspot.com/2009/02/ley-de-los-circuitos-homogeneos.html

Fuerza electromotriz. Documento en Línea. Consultado, 26-Feb-2014. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotriz

Ley de los circuitos homogéneos. Documento en línea. Consultado, 26-Feb-2014. Disponible en: http://joseal-medicionesindustriales.blogspot.com/2008/07/1-ley-de-los-circuitos-homogneos.html

Ley de los metales intermedios. Documento en linea. Consultado, 26-Feb-2014. Disponible en: http://dalf1987.blogspot.com/2009/02/ley-de-los-metales-intermedios.html

Ley de las temperaturas sucesivas o intermedias. Documento en linea. Consultado, 26-Feb-2014. Disponible en: http://medicionesindustriales-velandia.blogspot.com/2008/07/ley-de-las-temperaturas-sucesivas-o.html

Convertir calor en electricidad usando moleculas organizas. Documento en linea. Consultado, 26-Feb-2014. Disponible en: http://www.solociencia.com/ingenieria/07032603.htm


Nota: No se encontraron otras referencias que no fueran de fuentes online.


PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Se considera que los mejores materiales a usar serían aquellos que sean buenos conductores y además que sean económicos, entre los candidatos encontramos los siguientes:


Tabla 1. Propiedades del Aluminio y Acero 371


                                                 Tabla 2. Propiedades del Aluminio y Cobre

EFICIENCIA

Como hemos estado viendo, este método es el que menos se utiliza por su alto costo y poco rendimiento. Los generadores termoeléctricos del método Seebeck operan con una eficiencia del 7%,  bastante pobre, por ejemplo, comparándola con el 20% de eficiencia que ofrecen los motores de calor tradicionales que lo que hacen es que quemar combustibles fósiles para producir calor, a menudo en forma de vapor con el que hace girar una turbina que acciona un generador productor de electricidad. 




Imagen 9. Representación de los altos costos sin mencionar la baja eficiencia



Pero aquí se desperdicia gran parte del mismo, liberado en el entorno, es por esto que el objetivo actual de las investigaciones en los conversores termoeléctricos es emplear este calor desperdiciado, por ello acuden a conversores que cuentan con el efecto Seebeck. Lamentablemente están hechos de aleaciones metálicas caras y exoticas como el bismuto y el telurio, haciéndolos costosos y poco prácticos para extender su uso.

USOS

Las compañias de automóviles Alemanas Volkswagen y BMW han desarrollado generadores termoeléctricos (GTE) que recuperan el gasto de calor de una máquina de combustión.
Según un informe del Profesor Rowe de la Universidad de Wales en la sociedad Termoeléctrica Internacional. volkswagen afirma 600W de salida del GTE en conducción en autopista. La electricidad producida por el GTE es cerca del 30% de la electricidad requerido por el auto, obteniendo una carga mecánica reducida (alternador) y una reducción en el consumo de combustile de más del 5%.



Imagen 8. Logo de Volkswagen

BMW y DLR (Centro Aeroespacial Alemán) han desarrollado también un generador termoeléctrico impulsado por el tubo de escape que alcanza un máximo de 200W y se ha usado exitosamente por más de uso 12000 km en carretera.
Sondas espaciales en el exterior del sistema solar hacen uso del efecto en generadores termoeléctricos radioisotópicos para generación de electricidad.


SISTEMAS TERMOELÉCTRICOS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
Hi-Z (USA)
Teledyne Brown 
King Abdulaziz (Arabia Saudita)
Kvant (Rusia)
Global Thermoelectric (Canadá)
Baipos (Rusia)

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

La conversión de energía por efecto termoeléctrico (en el sentido calor → electricidad o electricidad → calor) se basa a su vez en los efectos Seeebeck, Peltier y Thomson.

Ley del circuito homogéneo. En un conductor metálico homogéneo no puede sostenerse la circulación de una corriente eléctrica por la aplicación exclusiva de calor. Las temperaturas a las que pueden estar sometido cada conductor no altera la FEM (Fuerza electromotriz) el cual significa que es una fuerza que es capaz de mantener una diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. No lo altera por la diferencia de temperatura entre uniones. La suma algebraica de estas fuerzas en un circuito compuesto por un numero cualquiera de metales distintos es cero si todo el circuito se encuentra a temperatura uniforme.

Ley de los metales intermedios. Si en un circuito de varios conductores la temperatura es uniforme desde un punto de soldadura 'A' a otro 'B', la suma algebraica de todas las fuerzas electromotrices es totalmente independiente de los conductores metálicos intermedios y es la misma que si se pusieran en contacto directo 'A' y 'B', es decir, es distinto a cero. Esta ley establece que si un tercer metal se encuentra insertado entre dos metales distintos formando dos uniones, no contribuirá a la tensión de salida del circuito termoeléctrico formado si estas dos uniones se encuentran a la misma temperatura.

Ley de las temperaturas sucesivas. La f.e.m generada por un termopar con sus uniones a las temperaturas T1 y T3 es la suma algebraica de la f.e.m. del termopar con sus uniones a T1 y T2 y de la f.e.m. del mismo termopar con sus uniones a las temperaturas T2 y T3. Dicho de otra manera, si dos metales homogéneos distintos producen una f.t.e.m. E1 cuando las uniones están a T1 y T2 y una f.t.e.m. E2 cuando las uniones estan a T2 y T3 la f.t.e.m cuando las uniones esten a T1 y T2 será E1+E2, lo que significa que la unión de referencia no tiene por que estar a una temperatura puntual si no que puede usarte otra temperatura de referencia.

Por estas leyes se hace evidente que en el circuito se desarrolla una pequeña tensión continua proporcional a la temperatura de la unión de medida, siempre que haya una diferencia de temperaturas con la unión de referencia.