Energianlouhintateknologioiden kartoitus ja rajapinta energianlouhintamoduuleille
Uravirta, Sampo (2010)
Uravirta, Sampo
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2010
Creative Commons Attribution-NonCommercial 1.0 Suomi
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010110214075
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010110214075
Tiivistelmä
Insinöörityössä tutkitaan erilaisia energianlouhintateknologioita ja pyritään kartoittamaan rajapinta energianlouhintamoduulin sekä siitä käyttöenergiansa ottavan sovelluksen välillä. Suurin tutkimus liittyi termosähköiseen generaattoriin ja sen rajapintaan. Lisäksi työssä perehdytään termodynamiikan käsitteisiin sekä termosähkögeneraattorin sovittamiseen lämmönsiirrinten ja jäähdyttimien kanssa.
Työssä käydään läpi perusteellisesti termosähköisten ja pietsosähköisten energianlouhinten teoriaa. Työn tarkoitus on antaa perusteet energianlouhintajärjestelmän suunnittelemiseksi sekä perustiedot erilaisista energianlouhintaan liittyvistä teknologioista.
Energianlouhinnan avulla pystytään pidentämään langattomien laitteiden ja anturiverkkojen energialähteenä toimivien akkujen elinikää lataamalla niitä uudelleen. Joissain tapauksissa pystytään myös korvaamaan akut kokonaan.
Termosähkögeneraattoria testattiin eri lämpötila-alueilla ja havaittiin sen käyttömahdollisuudet langattoman laitteen energianlähteenä. Mittaustuloksista ja niiden pohjalta rakennetusta kuvaajasta voidaan havaita, että termosähkögeneraattorit pystyvät tuottamaan varsin suuria tehomääriä pienissäkin lämpötilaeroissa.
Termosähkögeneraattori on yksi parhaista vaihtoehdoista teollisuuden tarpeisiin. Sillä voidaan korvata tavallisesti langattomien laitteiden energialähteinä käytetyt akut. Yleensä teollisuusprosessit ovat käynnissä ympäri vuorokauden. Tällöin syntyy suuriakin alueita, joissa on paljon hukkalämpöä. Nämä alueet synnyttävät myös paljon lämpötilaeroja.
Lisätutkimuksen tulisi suuntautua termosähkögeneraattorin ulostulojännitteen kasvattamiseen ja teollisuusympäristössä toimivan passiivisen jäähdytysratkaisun suunnittelemiseen. Lisäksi vertailtaessa eri energianvarastointiteknologioita keskenään havaittiin, että parhaiten energianlouhintasovelluksia palvelevat ohutkalvoakut. Niiden uudelleenlatauskertojen määrä on moninkertainen tavallisiin litium-ioniakkuihin verrattaessa.
Työssä käydään läpi perusteellisesti termosähköisten ja pietsosähköisten energianlouhinten teoriaa. Työn tarkoitus on antaa perusteet energianlouhintajärjestelmän suunnittelemiseksi sekä perustiedot erilaisista energianlouhintaan liittyvistä teknologioista.
Energianlouhinnan avulla pystytään pidentämään langattomien laitteiden ja anturiverkkojen energialähteenä toimivien akkujen elinikää lataamalla niitä uudelleen. Joissain tapauksissa pystytään myös korvaamaan akut kokonaan.
Termosähkögeneraattoria testattiin eri lämpötila-alueilla ja havaittiin sen käyttömahdollisuudet langattoman laitteen energianlähteenä. Mittaustuloksista ja niiden pohjalta rakennetusta kuvaajasta voidaan havaita, että termosähkögeneraattorit pystyvät tuottamaan varsin suuria tehomääriä pienissäkin lämpötilaeroissa.
Termosähkögeneraattori on yksi parhaista vaihtoehdoista teollisuuden tarpeisiin. Sillä voidaan korvata tavallisesti langattomien laitteiden energialähteinä käytetyt akut. Yleensä teollisuusprosessit ovat käynnissä ympäri vuorokauden. Tällöin syntyy suuriakin alueita, joissa on paljon hukkalämpöä. Nämä alueet synnyttävät myös paljon lämpötilaeroja.
Lisätutkimuksen tulisi suuntautua termosähkögeneraattorin ulostulojännitteen kasvattamiseen ja teollisuusympäristössä toimivan passiivisen jäähdytysratkaisun suunnittelemiseen. Lisäksi vertailtaessa eri energianvarastointiteknologioita keskenään havaittiin, että parhaiten energianlouhintasovelluksia palvelevat ohutkalvoakut. Niiden uudelleenlatauskertojen määrä on moninkertainen tavallisiin litium-ioniakkuihin verrattaessa.