Gerador termelétrico em estado sólido com aquecimento solar e resfriamento geotérmico
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Paraíba
Brasil Engenharia Mecânica Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica UFPB |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33211 |
Resumo: | In the search for electric power generation with a high level of sustainability and regional development potential for the Northeast of Brazil, the use of the Sun for energy generation is extremely considerable, due to the high levels of solar radiation in this region of the country. This research presents a proposal for an electric power generator that uses the phenomenon of thermoelectricity, transforming temperature difference into electrical power, using solar heating and geothermal cooling to obtain the temperature difference necessary for its operation. Simulations were developed using finite volume methods, which allowed the analysis of the individualized thermal behavior of each component of the project. In addition to the simulations, prototypes were made with the purpose of replicating the operation of the proposed model under simulated conditions by means of devices capable of reproducing the same scenarios found in the specialized literature regarding the performance of each phenomenon. The experimental results were monitored by a data acquisition system and thermographic analysis. Finally, the system composed of an association of four thermoelectric cells reached electrical power values of 281 W/m² delivered to a resistive load of 4.3 Ohms. |
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Gerador termelétrico em estado sólido com aquecimento solar e resfriamento geotérmicoGerador termelétricoTermeletricidade diretaAquecedor solarResfriador geotérmicoEnergia renovávelDirect thermoelectricitySolar heaterGeothermal chillerRenewable energyCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAIn the search for electric power generation with a high level of sustainability and regional development potential for the Northeast of Brazil, the use of the Sun for energy generation is extremely considerable, due to the high levels of solar radiation in this region of the country. This research presents a proposal for an electric power generator that uses the phenomenon of thermoelectricity, transforming temperature difference into electrical power, using solar heating and geothermal cooling to obtain the temperature difference necessary for its operation. Simulations were developed using finite volume methods, which allowed the analysis of the individualized thermal behavior of each component of the project. In addition to the simulations, prototypes were made with the purpose of replicating the operation of the proposed model under simulated conditions by means of devices capable of reproducing the same scenarios found in the specialized literature regarding the performance of each phenomenon. The experimental results were monitored by a data acquisition system and thermographic analysis. Finally, the system composed of an association of four thermoelectric cells reached electrical power values of 281 W/m² delivered to a resistive load of 4.3 Ohms.Na busca por geração de energia elétrica com alto grau de sustentabilidade e potencial de desenvolvimento regional para o Nordeste do Brasil, o uso do Sol para geração de energia é extremamente considerável, devido aos altos índices de radiação Solar desta região do país. Esta pesquisa apresenta uma proposta de gerador de energia elétrica que se utiliza do fenômeno da termoeletricidade, transformando diferença de temperatura em potência elétrica, usando aquecimento solar e resfriamento geotérmico para obtenção da diferença de temperatura necessária para seu funcionamento. Foram desenvolvidas simulações por meio de métodos de volumes finitos, as quais possibilitaram a análise do comportamento térmico individualizado de cada componente do projeto. Adicionalmente às simulações, foram confeccionados protótipos com o propósito de replicar o funcionamento do modelo proposto em condições simuladas por meio de dispositivos capacitados a reproduzir os mesmos cenários encontrados na literatura especializada referente ao desempenho de cada fenômeno. Os resultados experimentais foram monitorados por sistema de aquisição de dados e análise termográfica. Por fim, o sistema composto por associação de quatro células termelétricas alcançou valores de potência elétrica de 281 W/m² entregues a uma carga resistiva de 4,3 Ohms.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBSouto, Cicero da Rochahttp://lattes.cnpq.br/4099240444291318Moreira, Gilberto Augusto Amadohttp://lattes.cnpq.br/4921331161781258Almeida, Carlos Henrique Alencar2025-01-22T14:21:26Z2024-04-272025-01-22T14:21:26Z2024-02-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33211porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-01-23T06:03:10Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/33211Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-01-23T06:03:10Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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