INGENIERIADEGENERADORESTERMOELECTRICOS

1

Presentación:• Nombre: JesúsErnestoJimenezAispuro

• Nacionalidad: Mexicano

• Edad: 26años

• Estatus: Doctorante(2do año)

• Beca: CONACyT– SustentabilidadEnergética(SENER)

2

FormaciónAcadémica

•2012- 2013 IntercambiointernacionalenelInstitutoNacionaldeCienciasAplicadas(INSAROUEN)enRouen,France.

•2009-2014 LicenciaturaenIngenieríaQuímicaenlaUniversidadAutónomadeSinaloa(UAS)- Especialización:IngenieríaAmbiental

•2015- Presente Doctoradoen“ScienceThermiqueetdel'énergie”enlaUniversitédePauetdesPaysdel'Adour(UPPA)Tesis: DiseñoyOptimizacióndeGeneradoresTermoeléctricos

3

Directoresdetesis:• J.P.BÉDÉCARRATSCodirectordetesis

LaTEP

• M.D.CHAMPIERCodirectordetesisSIAME

• M.S.GIBOUTSupervisordetesisLaTEP

4

Contextodetrabajo

qEnergía

qMedio Ambiente

qGeneradores Termoeléctricos

qBeneficios

5

APLICACIONES

6

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/calor/calor-indice.htm

http://www.imagenzone.net/gifs-animados/?d=Electricidad/Radioaficionados

“Performanceinvestigationanddesignoptimizationofathermoelectricgeneratorappliedinautomobileexhaustwasteheatrecovery”- Jing-HuiMeng etal.

7

El estudio y optimización de los sistemas de intercambio de calor para la generacióntermoeléctrica.

Objetivos Específicos:

• Desarrollar un modelo computacional 3D en Matlab para generación termoeléctrica

• Estudio de la influencia de la variación de la temperatura y el flujo másico del fluido calo

portador.

• Definir que sistema de intercambio de calor es optimo ante las condiciones realizadas.

Objetivos

8

Hipótesis

• El flujo de calor es unidireccional

• Los fluidos fríos y calientes son incompresibles y newtonianos

• Las propiedades físicas de las pares TE varían en la dirección del fluido

con los cambios de temperatura

• El Criotermostato es suficientemente potente para mantener una temperatura fría constante de 20°C

• Todos los módulos TE están conformados de una capa simple de uniones P-N come ilustrado a continuación:

9

MetodologíayecuacionesSe desarrolla un modelo computacional en Matlab capaz de simular el comportamiento térmico de un sistema dedisipación de calor con liquido calor-portador completo, compuesto por un intercambiador de calor de doble placa conaletas, donde la resolución se realiza de forma iterativa con el método de elementos finitos (MEF).

-Ecuación clásica para transferencia de calor por conducción

-Ecuación clásica para transferencia de calor por convección

-CalculodeTemperaturaenlacélula(x,y,z)delamallaacadaiteración

Cortesecundario

xy

z

Intercambiador deCalor

CorteLateral

10

Metodologíayecuaciones

Se desarrolla un segundo modelo de generación termoeléctrica, capaz de cuantificar la potencia generada por modulosegún su temperatura de contacto y su posición, donde la resolución se realiza de forma iterativa con el método deCramer.

Modelo Thomson Seebeck integrado para el caso de un modulo TE constituido de N termopares:

Efecto Seebeck

Efecto Joule

Conducción TérmicaEfecto Thomson

11

Dispositivoexperimental

ConvertidorDC/DC Batería

Intercambiadorcalientedealetas

Intercambiadorfrio

ModulostermoeléctricosQ

Resistenciasdecalentamiento

Ventilador VálvuladeCompuerta

Caudalímetro deflujodemasatérmico

Criotermostato

Caudalímetroelectromagnético

Válvulas

PeTEG

12

Intercambiadorcaliente

Intercambiadorfrio

13

Modulostermoeléctricos

MódulosBi2Te3Thermonamic

DispositivoExperimental

14

Dm (Kg/h) TF,consigne (°C) Pe_exp(W) Pe_num(W) %Erreur42 20 11,2 11,40 1,870 20 23 22,81 0,8105 20 30,6 29,56 3,4

Configuración1

Dm (Kg/h) TF,consigne (°C) Pe_exp(W) Pe_num(W) %Erreur42 20 12,9 13,14 1,870 20 25,1 24,29 3,3110 20 32,1 31,83 0,9

Cofiguración2

Dm (Kg/h) TF,consigne (°C) Pe_exp(W) Pe_num(W) %Erreur42 20 12,5 12,74 1,970 20 23,9 24,15 1,0107 20 36,9 37,16 0,7

Configuración3

Perspectivas

• Completarlaparteexperimentaldenuestroestudio

• Utilizarelmodeloparahacerestudiosdeoptimización

http://telemunity.es/tag/redes-sociales/

15

Graciasporsuatención

CONTACTO

JesúsErnestoJiménezAispuroDoctorando2doaño

LaTEP&SIAME– ENSGTI– UPPARueJulesFerry

BP751164075PAUCedexTél:0540175193

je.jimenezaispuro@univ-pau.frIQ.E.Jimenez@gmail.com

http://latep.univ-pau.fr/live/membres

16