Discussione: benchmark stirling-peltier

Buon giorno,
postando in questo forum ho scoperto che moltissimi utenti sono più che normali hobbisti o appassionati (per non parlare dei moderatori che sono biblioteche), ma veri e propri esperti con laboratori più o meno professionali. Io, sia per il tempo che per le risorse non sono ai vostri livelli, ma da tempo ho un progettino per il recupero del calore di scarto che sto sviluppando. Ma ho un dubbio amletico: celle di peltier o motore stirling?
Con il vostro aiuto vorrei fare un benchmark con risultati pratici dai vostri esperimenti in modo da confrontare le due soluzioni. Al momento come dati di confronto mi vengono in mente questi: (a patto che lo stirling sia accoppiato con un generatore)

stirling o peltier
tipo
costo
peso
dimensioni (cubo circoscritto)
delta T
T max
T min
Pot termica
Pot elettrica
Volt
Corrente

altro...


spero di poter avere riscontri. Ciao

ciao, le celle di peltier sarà per via della piccola distanza tra la superficie calda e quella fredda, sarà per le due piastre di ceramica che bloccano il flusso, sarà per i semiconduttori utilizzati comunque sia risultano ad avere un rendimento al lato pratico bassissimo almeno per ora siamo sul 5%, senza le piastre e distanziando meglio ecc...potrebbe arrivare al massimo al 10-15% credo
il motore termico tipo stirling ha dei rendimenti pratici che vanno dal 20% al 40% sempre al lato pratico.
in tutti e 2 i sistemi il rendimento massimo teorico dettato dalla termodinamica è + o - 50% quindi diciamo che lo stirling per ora riesce a trasformare quasi tutta l'energia termica che gli viene fornita
poi devi tenere conto che se necessiti di energia silenziosissima e direttamente elettrica allora vanno bene le peltier oppure potresti costruirti un generatore termoelettrico con coppie di metalli tipo rame costantana o altre, ma è un bel lavoraccio, ciau

Originariamente inviata da Wattos

ciao, le celle di peltier sarà per via della piccola distanza tra la superficie calda e quella fredda, sarà per le due piastre di ceramica che bloccano il flusso, sarà per i semiconduttori utilizzati comunque sia risultano ad avere un rendimento al lato pratico bassissimo almeno per ora siamo sul 5%, senza le piastre e distanziando meglio ecc...potrebbe arrivare al massimo al 10-15% credo
il motore termico tipo stirling ha dei rendimenti pratici che vanno dal 20% al 40% sempre al lato pratico.
in tutti e 2 i sistemi il rendimento massimo teorico dettato dalla termodinamica è + o - 50% quindi diciamo che lo stirling per ora riesce a trasformare quasi tutta l'energia termica che gli viene fornita
poi devi tenere conto che se necessiti di energia silenziosissima e direttamente elettrica allora vanno bene le peltier oppure potresti costruirti un generatore termoelettrico con coppie di metalli tipo rame costantana o altre, ma è un bel lavoraccio, ciau

50% di rendimento per lo stirling è per grosse differenze di temperature. Anche le peltier hano un rendimento proporzionale al delta t?

certamente anche le peltier + si sale di temperatura e + rendono
i rendimenti che ti dicevo prima del 20% e 40% e 10% sono già al lato pratico
altrimenti i rendimenti teorici massimi per tutti e 2 i sistemi sono quelli del ciclo di carnot

cioè per capirci il rendimento che puoi ottenere in teoria da 1 macchina termic è (t1-t2)/t1 che può essere come dici te in base alle tue temperature anche molto alto però a lato pratico hai il rendimento di macchina che va moltiplicato per il (t1-t2)/t1

Originariamente inviata da biker.twin

........ Anche le peltier hano un rendimento proporzionale al delta t?

Si, ma è una variazione numericamente ridicola se consideri che una TEG ha rendimenti che vanno da 2.5 a 5% Max.
Inoltre il DeltaT non può essere aumentato a piacere, ci sono le T di degrado e quelle di melting (per le TEG comuni rispettivamente 150°C e 190°C).
Poi ci sono le cose esoteriche come quella nell'allegato, presentata da Bmw quest'estate.
Comunque, anche se al momento non vedo possibilità di applicazioni di grande serie, questo settore stà facendo passi avanti.
Ciao

Originariamente inviata da Hike

Si, ma è una variazione numericamente ridicola se consideri che una TEG ha rendimenti che vanno da 2.5 a 5% Max.
Inoltre il DeltaT non può essere aumentato a piacere, ci sono le T di degrado e quelle di melting (per le TEG comuni rispettivamente 150°C e 190°C).
Poi ci sono le cose esoteriche come quella nell'allegato, presentata da Bmw quest'estate.
Comunque, anche se al momento non vedo possibilità di applicazioni di grande serie, questo settore stà facendo passi avanti.
Ciao

Grazie, mi sembra un pogetto agli inizzi, ma... materiali un po costosi...in un prototipo ci stà.
Osservando i grafici mi sembra che la potenza si proporzionale al delta T, ciò mi fa pensare che il rendimento non cambia con il delta T come nei cicli termodinamici... e questo ci stà in quanto è un fenomeno termochimico... o sbaglio?

Originariamente inviata da biker.twin

...........
Osservando i grafici mi sembra che la potenza si proporzionale al delta T, ciò mi fa pensare che il rendimento non cambia con il delta T come nei cicli termodinamici...

Ciao.
In effetti, nei moduli TEG, il rendimento cambia con il delta T, anche se di poco. La qual cosa è poco apprezzabile dalla lettura di un semplice grafico.
Il vero tallone di Achille delle celle termoelettriche è proprio il rendimento basso; affinche queste producano occorre mantenere alto il delta T e, ad esempio, per generare soli 100 W elettrici non si è costretti solo a fornire 2.000 Watt termici, ma anche a garantire lo smaltimento, dalla parte fredda, di altri 1.900 Watt ! E questo per le celle più performanti.
Insomma, si perde in economicità e semplicità applicativa.
Ciao

scusate ma cosa sono le TEG???

le peltier non si chiamano TEC??? thermo elecrtic cooling???

Le TEG sono termo elettric Generator, sono strutturalmente uguali alle TEC ma ottimizzate nei materiali e nei parametri per essere sfruttate come generatori

Entro certi limiti le TEC possono essere utilizzate come TEG, bisogna vedere quanto a lungo possono funzionare prima che si contaminino le giunzioni PN con i collanti e gli isolanti
Comunque quì è spiegato come utilizzare come generatori le normali celle da raffreddamento CON ESEMPI APPLICATIVI:

http://www.energeticambiente.it/atta...o-come-teg.pdf