효율적인 폐열 회수를 위한 기하학적 열전소자 다리 설계

• 영문명: Geometric Thermoelectric Generator Leg Shape Design for Efficient Waste Heat Recovery
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 강현우(Hyeon-Woo Kang) 김중회(Jung-Hoe Kim) 조영기(Young-Ki Cho) 최원석(Won-Seok Choi) 이현지(Hyun-Ji Lee) 김헌기(Hun-Kee Kim)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제19권 제3호, 589~602쪽, 전체 14쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.06.30

국문 초록

열전 발전기(TEG)는 일반적으로 열 변환 효율이 높지 않다. 열전 발전기 모듈의 성능은 재료의 특성, 다리의 개수 외에도 다리의 형상에 따라 달라진다. 본 연구에서는 폐열을 효율적으로 수확할 수 있도록 열전소자의 다리 형상을 원통형, 큐브형 등 다양한 기하학적 구조로 모델링하여 전기적 특성을 수치상으로 비교하였다. 다리 형상에 따른 온도분포 및 발전량을 비교하였고 기존 Cube 모양이 가장 높게 나타났다. 냉각효과를 적용한 발전량을 비교한 결과 자연대류에서는 Cone, 강제대류에서는 Hourglass 모양이 가장 높았다. 본 연구 결과에 따르면 기하학적 구조가 열전 발전기의 효율에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.

영문 초록

Thermoelectric generator (TEG) generally do not have high heat conversion efficiencies. The performance of a thermoelectric generator module depends on the shape of the legs as well as the properties of the material and the number of legs. In this study, the leg shapes of thermoelectric elements are modeled into various geometric structures such as cylinder and cube shaped to efficiently harvest waste heat, and the electrical characteristics are compared numerically. The temperature gradient and power generation according to the bridge shape are found to be highest at the existing Cube shape. As a result of comparing the power generation using the cooling effect, the Cone shape was the highest in natural convection and the Hourglass shape was highest in forced convection. Research results confirm that geometry can affect the efficiency of thermoelectric generators.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 모델링 및 시뮬레이션

Ⅲ. 해석 결과

Ⅳ. 결론

References

키워드

컴솔 시뮬레이션 기하학적 다리 형상 열전 발전기 전기 분석 열응력 분석 Comsol Simulation Geometric Leg Shape Thermoelectric Generator Electrical Analysis Thermal Stress Analysis