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研究生:林偉祥
研究生(外文):Wei-Shiang Lin
論文名稱:採用氣冷式散熱方法之引擎廢熱發電研究
論文名稱(外文):Study on Remaining Heat Power Generation in Engine Vent Pipe Using Air Cooling
指導教授:吳煥文
指導教授(外文):Huan-Wen Wu
口試委員:陳玟瑞李再成
口試委員(外文):Min-Ruei ChenZai-Cheng Li
口試日期:2011/06/12
學位類別:碩士
校院名稱:南榮技術學院
系所名稱:工程科技研究所碩士班
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:50
中文關鍵詞:熱電效應熱電發電散熱鰭片
外文關鍵詞:Thermoelectricity effectThermoelectric Power GenerationFins
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引擎內燃機的產生的能量,僅只有25%的能量用來驅使汽車前進,5%是摩擦損耗,卻有近70%的能量轉換成熱能被消耗及排放掉,其中約有30%的能量用於汽車引擎的冷卻,約40%的能量則是經由排氣管排放到大氣中。若能將40%的熱能回收再利用,便可增加汽油使用效率使日益減少的石化能源有更進一步有效利用。
在探討致冷晶片用於熱電發電上的效益時,發現晶片的接觸面均勻塗抹散熱膏後可以提高熱電材料本體的散熱效果,進而提升熱電晶片的效率。若是散熱膏與下壓力並用,在理論下壓力達18.84kg並塗有散熱膏的狀態下比理論下壓力3.14kg無塗散熱膏增加65.74%的效率。此外晶片與晶片間的一致性並不一致,以溫差在60℃時的晶片的產生功率進行比較為例,34片晶片的發電功率在落在0.55~1.53W,落差接近1W;在串並聯的應用中選擇功率相近的晶片做串並聯會對功率輸出有更好的表現。本研究中的引擎廢熱回收模組四面體型在串聯16片晶片下可產生的最大功率為5.8W;六面體型的廢熱回收模組中在串聯18片的狀態下可產生的最大功率為7W,實驗證實本論文設計之排氣管腔體與散熱機制確實可以使熱電晶片穩定回收約4~7W左右的電力。

The energy generated by the internal combustion engine. Only 25% of energy is driven to proceed with the mobile. 5% is the loss of the friction, but nearly 70% of energy can be transferred to heat to use up as well as discharge. Approximately, 40% of energy is discharged to the atmosphere by the exhaust pipe. Provided that 40% of heat can be recycled, it can be added the efficiency of the car use to reduce the petrochemical energy for efficient use in advance.In discussing with the cold chips in the efficiency of the thermoelectricity electricity generation, we found it that after the touching surface of the cold chips is smeared with heating cream, it can be lifted the radiation effect of the body of high thermoelectricity to improve the efficiency of heating thermoelectricity chips. Radiation cream goes with the upper pressure; theoretically; the upper pressure is achieved to 18.84 KG and compared with smeared radiation cream under the pressure of the theory 3.14 KG. It can be increased to the efficiency of 65.74% without smearing to radiation cream. Furthermore, between the coherence of each chip is not coherent. Take for example, which the process of the power generated by the chips in difference of the temperature 60 degree, the thermoelectricity power of 34 pieces chips are located in 0.55 to 1.53W and the drop is close to 1W. The application of series-parallel connection is able to choose to the chips which are similar to the series-parallel connection in performing very well for the output of the power. Regarding this research, the recycling module of six-sided volumes is able to be generated the biggest 7W of the power under the situation of series-parallel connection. The thesis testified that the design of the exhaust pipe for the housing and the radiation mechanism can let the chips recycle the electricity of 4~7w steadily.
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
符號說明 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 3
1.3 先前技術 3
1.4 論文架構 5
第二章 熱電效應原理介紹 9
2.1 熱電效應原理 9
2.1.1席貝克效應(Seebeck effect) 9
2.1.2珀爾帖效應(Peltier effect) 10
2.1.3湯姆森效應(Thomson effect) 10
2.2 熱電材料物理性質 10
2.3 熱介面材料運作原理 12
2.3.1 熱傳方式 12
2.3.2 散熱膏運作原理 12
2.4 熱電晶片數學模式 13

第三章 熱電晶片測試平台 19
3.1 實驗設備介紹 20
3.2 實驗方法與結果討論 21
3.2.1當晶片在不同溫度下時,晶片的效率及外部負載之關係 21
3.2.2同型號的致冷晶片在用於熱電發電的一致性 22
3.2.3下壓力大小與導熱膏有無對效率的影響 22
3.3 致冷晶片席貝克係數推導 23
第四章 氣冷式散熱熱電發電模組 31
4.1 排氣管外型設計 31
4.2 排氣管腔體設計 32
4.3 散熱器設計 32
第五章 實驗結果與討論 37
5.1 實驗設備 37
5.2 實驗方法 37
5.2.1 四面體排氣管測試 37
5.2.2 六面體排氣管測試 38
5.3 結果與討論 39
第六章 結論 46
6.1 結論 46
6.2 未來展望 47
參考文獻 48

Bass, J.C. (1990),.Design Study and Experience with Thermoelectric Generators for Diesel Engines. Proc. Automotive Technology Development Contractors Coordination Meeting,p. 451~p.455.。
Bass, J.C. and N.B. Elsner (1995). Current Thermoelectric Programs at Hi-Z Technology,Inc. Proc. 11th International Conference on Thermoelectrics.,p.1-p.3, 1992。
Bass, J.C., Elsner, N. B., and Leavitt,F. A., Performance of the 1KW thermoelectric generator for diesel engines. Proc. AIP Conference
,p. 295~p.298.。
Custom Thermoelectric,http://www.customthermoelectric.com/TEG_install.html。
Energy Information Administration (EIA) (2010)International Energy Outlook 2010. DOE/EIA-0484 (2010). U.S. Department of Energy (DOE),Washington,DC.
Ferrotec,http://thermal.ferrotec.com/technology/thermoelectric/thermalRefAA/。
Griffin,J. (2010) World Oil Outlook 2010. Organization of the Petroleum Exporting Countries (OPEC),Vienna,Austria.
Ikoma, K.M., M. Furuya, K. Kobayashi, M. Izumi, T. Shinohara, K.(1998)
Thermoelectric module and generator for gasoline engine vechicles Proceedings of the 17th International Conference on Thermoelectric,
p. 464~p.467。
Ikoma, K.M., M. Furuya, K. Kobayashi, M. Izumi, T. Shinohara, K. (1999)
Thermoelectric generator for gasoline engine using Bi2Te3 modules. Special Issue on Thermoelectric Energy Conversion Materials.,Vol.63: p.1475~p.1478.,。
Shuzo Kagawa, Masanori Sakamoto, and Naomichi Hirayamaz (1999). A Practical test of a Bi-Te Thermoelectric Waste Heat Generator System in an Incinerator using oil for heat transfer. International Conference on Therrnoelectrics, p. 321~p.324.。
S. MANEEWAN & S. CHINDARUKSA (2009). Thermoelectric Power Generation System Using Waste Heat from Biomass Drying, Journal of ELECTRONIC MATERIALS,Vol. 38,No. 7,p.974~p.980.。
朱旭山(2004)。”熱電材料與元件之發展與應用”,工業材料雜誌,220期,p.93~p.103,。
江興禹(2004)。車排氣管之數值模擬與流場分析,成功大學航空太空工程碩士論文。
沈彥成、張凱欣、吳煥文(2009) 。”熱電晶片串、並聯性能之研究,” 2009 兩岸機電暨產學合作學術研討會論文集,p.502~p.507。
林克衛(2006) 。”熱電材料在汽車廢熱回收的應用”,車輛研測資訊,2006-09期,p.26~p.27頁。
柯賢文(2007)。”熱電轉換及其應用”,科技發展與政策報導,第5期,第51~65頁。
張信宏、林震豪、蔡昇明、趙昱昕、蘇志宏(2007) 。10W熱電發電移動式電源之研製全國新興能源暨綠色能源。
趙光安、何鍵宏(2006)。”熱電效應的應用”,儀科中心簡訊,第73期。
劉君愷(2010)。”熱電技術及應用最新發展”,電光先鋒,1月,p.76~p.83。
劉孟樵(2009)。廢熱電力轉換之再生系統,成功大學航空太空工程碩士論文。
潘國良、朱智義(2004)。進排氣消音器傳輸損失模擬,車輛研測資訊,第7期,p.09~p.16。
饒達仁、莊幸蓉(2005)。”鑲嵌式熱電能源產生器之設計與效能分析”,中國機械工程學會第二十二屆全國學術研討會論文集,A8-031。
蘇怡昌(2001)。排氣管對於引擎性能及噪音之影響,國立臺灣大學機械工程碩士論文。

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