Моделирование работы термоэлектрического генератора в программном комплексе ANSYS Workbench

Применение автономных систем электроснабжения в технологических процессах является одним из приоритетных направлений в инновационных разработках. Поэтому исследования в области альтернативной энергетики посвящены перспективным способам получения, передачи и использования энергии. Одним из перспективных направлений в альтернативной энергетике среди автономных источников энергии является преобразование тепловой энергии в электрическую в специальных устройствах, таких как термоэлектрический генератор (ТЭГ). Принцип работы этого устройства основан на применении потерь теплоты от теплоэнергетического оборудования, в том числе утилизации сбросной тепловой энергии. Для анализа возможности применения термоэлектрических модулей (ТЭМ) различных конструкций можно применять программные комплексы имитационного математического моделирования. Поэтому разработка математической модели термоэлектрического генератора в программном комплексе ANSYS Workbench позволит имитировать работу термоэлектрического генератора в качестве автономного источника энергоснабжения слаботочных систем. На первом этапе в программном комплексе ANSYS Workbench была создана геометрическая модель ТЭМ, в которую были введены параметры технических характеристик термоэлектрического модуля завода-изготовителя, для равномерного распределения нагрузки при моделировании была нанесена сетка. Далее была исследована визуализационная модель термоэлектрического модуля TGM-127-1,4-2,0 при изменении температуры с нагреваемой стороны ТЭГ от 30 до 100 °С, температура ТЭГ с охлаждаемой стороны оставалась неизменной –27 °С. Были получены значения напряжения, силы тока и мощности, на основании значений которых можно обеспечивать электропитанием слаботочную систему электрооборудования. Моделирование работы термоэлектрического модуля TGM-127-1,4-2,0 в программном комплексе ANSYS Workbench позволило получить экспериментальные характеристики, которые в дальнейшем можно использовать для сравнения данных, полученных на физической модели ТЭГ.