Lämpösähköisten generaattoreiden käyttö, kehitys ja toiminta

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Oulun yliopiston Oulun Eteläisen instituutin Tulevai-suuden tuotantoteknologiat -tutkimusryhmälle. Työn tarkoituksena oli tutkia ja kehittää lämmön ja sähkön yhteistuotantoa lämpösähköisillä materiaaleilla. Kaikki lämpimät kohteet tuottavat lämpöenergiaa. Materiaali- ja teknologiavalinnoilla on suuri merkitys lämpösähköisten generaattoreiden hyötysuhteeseen ja sähköntuotantoon sekä varastointiin.

Tämän energiatekniikan opinnäytetyön tavoitteena oli hankkia monipuolista tietoa lämpösähköisten generaattoreiden kehityksestä, hyötysuhteen ja tehon parantamisesta sekä selvittää tulevaisuuden ratkaisuja mikro-CHP-tuotantoon. Ongelmana oli termoelementtien huono hyötysuhde. Hyötysuhteen parantamista tutkittiin materiaali- ja puolijohdetekniikan sekä pintalämpötilaerojen avulla.

Työhön valittiin termolankoja, termoelementtejä ja erilaisia referenssilämpötiloja. Tärkein tutkimuksen kohde oli hyötysuhteen noston keinot ja sähkötehon kasvattaminen. Seebeck-ilmiö edellyttää, että lämpötilaero on suuri. Se vaikuttaa suoraan saatavaan termojännitteeseen ja sähkön tuotantoon.