KR20090106161A - Electric power generation system using thermoelectric element - Google Patents
Electric power generation system using thermoelectric element Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090106161A KR20090106161A KR1020080031702A KR20080031702A KR20090106161A KR 20090106161 A KR20090106161 A KR 20090106161A KR 1020080031702 A KR1020080031702 A KR 1020080031702A KR 20080031702 A KR20080031702 A KR 20080031702A KR 20090106161 A KR20090106161 A KR 20090106161A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thermoelectric element
- high temperature
- cold
- heater
- power generation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
- H02N11/002—Generators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S257/00—Active solid-state devices, e.g. transistors, solid-state diodes
- Y10S257/93—Thermoelectric, e.g. peltier effect cooling
Abstract
Description
본 발명은 열전소자를 이용한 발전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 고온부와 냉온부 사이에 열전소자를 부착하여 고온부를 히터로 가열하고, 그로 인한 고온부와 냉온부 사이의 온도차를 이용하여 열전소자로부터 전기를 발전시켜 발전 효율을 극대화 한 열전소자를 이용한 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation system using a thermoelectric element, and more particularly, by attaching a thermoelectric element between a hot portion and a cold portion to heat the hot portion with a heater, and thereby using a temperature difference between the hot portion and the cold portion from the thermoelectric element. The present invention relates to a power generation system using thermoelectric elements that maximize electricity generation efficiency by generating electricity.
기존에 많이 연구되었던 초소형 열전 발전 시스템은 인체의 열이나 전자부품에서의 발생하는 열 등 버려지거나 활용되지 않는 열원에 열전소자를 부착하여 전기를 생산하거나 냉각하는 시스템이 대부분이며 이 경우 발전용량은 주로 1W 이내로 매우 작았다.Most miniature thermoelectric power generation systems that have been studied in the past are mostly systems that produce or cool electricity by attaching thermoelectric elements to heat sources that are not used or discarded, such as heat generated by the human body or heat generated from electronic components. It was very small within 1W.
일반적으로 열전소자를 이용한 발전은 열전소자의 양단에 온도 차이가 있을 때 열전소자 내부의 캐리어(Carrier)가 이동함으로 인해 기전력이 발생하는 제벡(Seebeck) 효과를 이용한 것으로서, 열전 발전은 열원이 있을 경우 열전소자를 열원에 부착하는 매우 간단한 방법으로 전기를 생산할 수 있는 장점이 있고, 무공 해 발전을 가능한 것이다.In general, power generation using thermoelectric elements uses a Seebeck effect in which electromotive force is generated due to movement of a carrier inside a thermoelectric element when there is a temperature difference between both ends of the thermoelectric element. There is an advantage in producing electricity by a very simple method of attaching a thermoelectric element to a heat source, and pollution-free power generation is possible.
열전소자는 고온부와 냉온부의 온도차가 클수록 전기 발전효율이 증가하게 되기 때문에 고온부의 온도를 높이고, 냉온부의 온도를 낮출수록 발전 출력의 크기와 효율은 증가하게 되는 것이다.In the thermoelectric element, the electric power generation efficiency increases as the temperature difference between the high temperature part and the cold part increases, so that the temperature of the high temperature part increases, and the size and efficiency of the power generation output increases as the temperature of the cold part decreases.
열전소자를 이용한 발전 시스템에 관해 현재까지 진행 중인 연구들은 대부분 초기 단계에 머물러 있는 상황이며, 일부 제작된 시스템들도 별도의 냉온부에 대한 냉각장치를 사용하지 않아 발전효율이 낮은 경우가 많고, 냉각팬을 사용하여 시스템을 구성한 소수의 연구에서도 열원과 열전소자의 부착과 구성방법이 최적화되지 않아 열원에서 발생하는 열을 충분히 활용하지 못하고 전체 발전효율이 낮은 경우가 대부분인 것이다.Most of the researches on the power generation system using thermoelectric elements remain in the early stages, and some of the manufactured systems also have low power generation efficiency because they do not use a separate cooling device for cold and hot parts. Even in the few studies in which a system using a fan is used, the method of attaching and configuring the heat source and the thermoelectric element is not optimized, and thus, the heat generation from the heat source is insufficient and the overall power generation efficiency is low.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 고온부와 냉온부 사이에 열전소자를 부착하여 고온부를 히터로 가열하고, 냉온부를 냉각기로 냉각시켜, 그로 인한 고온부와 냉온부 사이의 온도차를 높여주어 열전소자로부터 발생되는 전기의 발전 효율을 극대화 할 수 있도록 한 열전소자를 이용한 발전 시스템을 제공함에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to attach a thermoelectric element between a hot portion and a cold portion to heat the hot portion with a heater, and to cool the cold portion with a cooler, resulting in a temperature difference between the hot portion and the cold portion. It is to provide a power generation system using a thermoelectric element to maximize the power generation efficiency of electricity generated from the thermoelectric element by increasing the.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 열전소자를 이용한 발전시스템에 있어서, 열매체오일과 히터(11)가 내입된 고온부(10)와, 냉각수가 내입된 냉온부(20)와, 고온부(10)와 냉온부(20) 사이에 전기를 발전시키는 열전소자(30)가 하나 이상 설치되고, 고온부(10)의 히터(11)에 입력전원(40)이 인가되게 구성되며, 냉온부(20)의 냉각수는 냉각기(21)에 의해 냉각되게 순환되게 구성되어, 히터(11)에 입력전원(40)의 인가로 고온부(10)의 열매체오일이 가열되어 고온부(10)와 냉온부(20)의 온도차에 의해 열전소자(30)로부터 출력전원(50)이 출력됨을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 발전시스템에 의하여 달성될 수 있는 것이다.A feature of the present invention for achieving the above object is, in the power generation system using a thermoelectric element, the
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 고온부와 냉온부 사이에 열전소자를 부착하여 고온부를 히터로 가열하고, 냉온부를 냉각기로 냉각시켜, 그로 인한 고온부와 냉온부 사이의 온도차를 높여주어 열전소자로부터 발생되는 전기의 발전 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the thermoelectric element is attached between the hot part and the cold part, and the hot part is heated by the heater, the cold part is cooled by the cooler, thereby increasing the temperature difference between the hot part and the cold part, and There is an effect that can maximize the power generation efficiency of electricity generated.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings a preferred embodiment for achieving the above object is as follows.
도 1 에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 열매체오일과 히터(11)가 내입되어 있는 고온부(10)와 냉각수가 내입되어 있는 냉온부(20)사이에 고온부(10)와 냉온부(20)의 온도차로 전기를 발전시키는 열전소자(30)를 각각 하나 이상 설치하여 구성한다.As shown in FIG. 1, the present invention provides a method for a
상기 열매체오일은 고온으로 가열될 수 있는 열매체오일을 사용하며, 상기 냉각수는 냉각효율 좋은 냉각수를 사용하는 것이 바람직하다.The heat medium oil is a heat medium oil that can be heated to a high temperature, the cooling water is preferably used a cooling water with good cooling efficiency.
상기 고온부(10)의 히터(11)에는 입력전원(40)이 연결되는 것으로서, 입력전원(40)이 교류일 경우에는 교류를 직류로 변환시키는 직류용 인버터(41)를 통하여 히터(11)에 전원이 인가되게 구성한다.An
상기 입력전원(40)은 배터리, 태양전지, 일반적인 상용전기 등 모든 전원을 이용할 수 있는 것이다.The
상기 냉온부(20)의 냉각수는 냉각기(21)에 의해 냉각되어 순환되게 구성한다.Cooling water of the cold and
상기 열전소자(30)는 고온부(10)와 냉온부(20)의 온도차에 의해 전기를 발전시키는 것으로서, 열전소자(30)에서 발전되어 출력된 출력전원(50)은 축전지(52)에 충전시켜 축전지(52)의 전원으로 전기 사용처(60)에 전원을 인가하거나, 출력전원(50)을 교류로 변환시키는 교류용 인버터(51)를 통해 교류로 변환시켜 전기 사용처(60)에 전원을 인가시켜 사용할 수 있게 구성한다.The
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 열전소자를 이용한 발전 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the power generation system using the thermoelectric element of the present invention having such a configuration as follows.
본 발명에 의해 출력전원(50)을 얻기 위해서는 입력전원(40)을 고온부(10)의 히터(11)와 냉각기(21)에 인가시켜 가열용 열전소자(30a)를 발열시키고, 냉각기(21)를 작동시킨다.In order to obtain the
상기 입력전원(40)이 직류일 경우에는 입력전원(40)을 곧바로 고온부(10)의 히터(11)에 인가시키는 것이나, 입력전원(40)이 교류일 경우에는 입력전원(40)을 직류용 인버터(41)를 통하여 교류를 직류로 변환시켜 히터(11)에 인가시켜 주는 것이다.When the
고온부(10)의 히터(11)가 발열되면 히터(11)의 발열로 고온부(10)에 내입 되어있는 열매체오일이 가열되어 고온부(10)의 온도를 상승시킨다.When the
이와 동시에 냉각기(21)의 작동으로 냉온부(20)의 냉각수가 냉각기(21)에 의해 냉각되어 순환되어 냉온부(20)의 온도를 하강시키는 것이다.At the same time, the cooling water of the cold /
이와 같이 고온부(10)의 온도는 상승하고 냉온부(20)의 온도는 하강하여 고온부(10)와 냉온부(20)의 온도차가 발생하고, 이 온도차에 의해 열전소자(30)에서 기전력이 발생되어 출력전원(50)을 출력시키게 되는 것이다.As such, the temperature of the
여기서 고온부(10)와 냉온부(20)의 온도차가 크면 클수록 열전소자(30)에서 발생되는 기전력이 많이 발생하여 출력전원(50)의 발전 출력의 크기와 효율이 증가되는 것이다.Here, the larger the temperature difference between the
열전소자(30)에서 발전된 출력전원(50)은 직류이므로 직류로 사용할 경우에는 축전지(52)에 충전하여 축전지(52)로 전기 사용처(60)에 전원을 인가해주는 것이며, 교류로 사용하고자 할 경우는 출력전원(50)을 교류용 인버터(51)를 통하여 직류전원을 교류로 변환하여 전기 사용처(60)에 인가시켜 사용하는 것이다.Since the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 발전 시스템의 계통도,1 is a schematic diagram of a power generation system illustrating one embodiment of the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 고온부10: high temperature part
11 : 히터11: heater
20 : 냉온부20: cold part
21 : 냉각기21: cooler
30 : 열전소자30: thermoelectric element
40 : 입력전원40: input power
41 : 직류용 인버터41: DC inverter
50 : 출력전원50: output power
51 : 교류용 인버터51: AC inverter
52 : 축전지52: storage battery
60 : 전기 사용처60: electricity use
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080031702A KR20090106161A (en) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | Electric power generation system using thermoelectric element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080031702A KR20090106161A (en) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | Electric power generation system using thermoelectric element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090106161A true KR20090106161A (en) | 2009-10-08 |
Family
ID=41535810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080031702A KR20090106161A (en) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | Electric power generation system using thermoelectric element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20090106161A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106452189A (en) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 桂林市逸仙中学 | Mobile phone body temperature charging system |
US9642292B2 (en) | 2014-01-22 | 2017-05-02 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Electromagnetic wave reduction apparatus and electromagnetic wave reduction method thereof |
KR20180001809A (en) | 2016-06-28 | 2018-01-05 | 김현진 | IoT cooking apparatus using power generating element |
-
2008
- 2008-04-04 KR KR1020080031702A patent/KR20090106161A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9642292B2 (en) | 2014-01-22 | 2017-05-02 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Electromagnetic wave reduction apparatus and electromagnetic wave reduction method thereof |
KR20180001809A (en) | 2016-06-28 | 2018-01-05 | 김현진 | IoT cooking apparatus using power generating element |
CN106452189A (en) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 桂林市逸仙中学 | Mobile phone body temperature charging system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20120096871A1 (en) | Dynamic switching thermoelectric thermal management systems and methods | |
IN2012DN05106A (en) | ||
CN104279678A (en) | Air conditioner with waste heat recovery function | |
CN101444447A (en) | Healthcare device for cold-hot compress | |
JP6152553B2 (en) | Solar power generation system and solar power generation method | |
GB2517786A (en) | Solar thermal cogeneration device embedded in a sunshade | |
KR20090106161A (en) | Electric power generation system using thermoelectric element | |
GB2454714A (en) | Thermoelectric low voltage light | |
KR20140043197A (en) | Warm water apparatus for use of thermoelectric generator | |
CN108874082A (en) | A kind of computer cabinet inside waste heat recovery plant | |
KR101444806B1 (en) | Heating container for use of thermoelectric generator | |
Hidaka et al. | A thermoelectric power generation system with ultra low input voltage boost converter with maximum power point tracking | |
WO2002101912A1 (en) | Thermoelectric effect device, direct energy conversion system, and energy conversion system | |
CN210007948U (en) | Power supply device for LED lamp and lighting system | |
CN206195655U (en) | Semiconductor temperature -difference power generation assembly | |
KR200415926Y1 (en) | With generator for heater | |
RU172976U1 (en) | A device for generating direct electric current and thermal energy based on the Peltier and Seebeck effects. | |
CN204192390U (en) | A kind of generating pot | |
KR102063211B1 (en) | A fryer provided with a thermoelectric generator | |
CN204993112U (en) | Air -blower based on thermoelectric generation | |
CN203261268U (en) | An apparatus for utilizing waste heat of an electric cooling appliance | |
CN211579671U (en) | Module for generating electricity by utilizing temperature difference of air conditioner | |
JPH11289783A (en) | Solar generator | |
JP2003092433A (en) | Thermoelectric effect device, energy direct conversion system and energy conversion system | |
JP2014165487A (en) | Thermoelectric power generation system for converting thermal energy to electrical energy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |