Resumen

En los estudios de los generadores termoeléctricos segmentados (STEG) se ha observado una diferencia considerable entre los resultados experimentales y los teóricos. Debido a su simplicidad, los métodos aproximados son ampliamente utilizados para el diseño y optimización de los STEGs. Este estudio se centra en el empleo del método exacto para el diseño y optimización de los STEG y la comparación de los resultados exactos y aproximados. Así, utilizando nuevos materiales termoeléctricos altamente eficientes, se proponen cuatro STEGs para operar en el rango de temperaturas de 300 a 1300 kelvins. Los STEG propuestos están diseñados de forma óptima para alcanzar la máxima eficiencia. Las características de diseño y rendimiento de los generadores optimizados, incluyendo la máxima eficiencia de conversión y la longitud de los elementos, se calculan mediante métodos exactos y aproximados. La comparación indica que el método aproximado puede causar una diferencia de hasta el 20% en el cálculo de algunas características de diseño a pesar de sus resultados adecuados en el cálculo de la eficiencia. Los resultados también muestran que la eficiencia teórica máxima del 23,08% es alcanzable utilizando los nuevos STEG propuestos. El factor de compatibilidad de los materiales seleccionados para los STEG propuestos también se calcula utilizando métodos exactos y aproximados. La comparación indica una diferencia insignificante en el cálculo del factor de compatibilidad, a pesar de la considerable diferencia en el cálculo de la eficiencia reducida (eficiencia independiente de la temperatura).

• Materias:Catálisis Cinética química Hidrodinámica Energía solar Adsorción Modelos hidrodinámicos
• Subjects:Catalysis Chemical kinetics Hydrodynamics Solar energy Adsorption Hydrodynamic models
• Palabras claves:STEGs, métodos aproximados, cálculo, comparación, diferencia considerable, materiales termoeléctricos eficientes, máxima eficiencia de conversión, máxima eficiencia teórica, eficiencia independiente de la temperatura, diseño
• Keywords:STEGs, approximate methods, calculation, comparison, considerable difference, efficient thermoelectric materials, maximum conversion efficiency, maximum theoretical efficiency, temperature independence efficiency, design