راهکار قدیمی استفاده از مبدل هاي حراراتی برای ایجاد هواي داغ یا بخار و استفاده از آن در گرم کردن قراضه ها قبل از شارژ به کوره ذوب بوده که در این روش نیاز به تجهیزات مکانیکی گسترده وجود دارد. روش جدید استفاده از پانل های ترموالکتریک بوده که مستقیما حرارت را به برق تبدیل می کنند. در روش جدید از موادي مانند بیسموت، تلریم، سلنیم، ژرمانیم، گالیم و آنتیموان و… استفاده می گردد. یکی از چالش های شتاب دهنده پیشگامان کمک به رفع این مورد بوده است.
تبدیل حرارت هدر رفته به الکتریسیته (پانل های ترموالکتریک و یا دیگر روش ها)
اهمیت و ضرورت موضوع
تکنولوژی قدیمی تبدیل حرارت به برق استفاده از مبدل های حرارتی، تولید بخار پرفشار و سپس تولید برق می باشد. در تکنولوژی جدید از مواد ترموالکتریک جهت تبدیل حرارت به برق استفاده می شود که مستقیما حرارت را به برق تبدیل می نمایند. قطعات چدنی صنایع ریخته گری در دمای حدود 1400 درجه سانتی گراد ریخته گری می شوند و در دمای 1200 درجه منجمد شده و حرارت آنها تا دمای محیط کاهش می یابد. هدف این طرح استفاده از حرارت هدر رفته در طی این فرآیند است.
شرح کلی مسئله
راهکار قدیمی استفاده از مبدل هاي حراراتی برای ایجاد هواي داغ یا بخار و استفاده از آن در گرم کردن قراضه ها قبل از شارژ به کوره ذوب بوده که در این روش نیاز به تجهیزات مکانیکی گسترده وجود دارد. روش جدید استفاده از پانل های ترموالکتریک بوده که مستقیما حرارت را به برق تبدیل می کنند. در روش جدید از موادي مانند بیسموت، تلریم، سلنیم، ژرمانیم، گالیم و آنتیموان و … استفاده می گردد.
هدف اصلی
تبدیل حرارت هدر رفته به برق و کاهش هزینه انرژی
اهداف فرعی
پیشینه مسئله و مفاهیم علمی مرتبط با مسئله
آنالیز عملکرد
راندمان روش قدیمی در حدود 10 درصد بوده در حالیکه راندمان روش جدید حداکثر 20 درصد می باشد. ضمنا روش جدید (روش ترموالکتریک) در صنایع خودروسازی و در خودروهای هیبریدی (بنزین/ برق) نیز کاربرد دارند و حرارت اگزوز را به برق تبدیل می کنند تا باطري خودرو را شارژ کند.
تجزیه و تحلیل علل ریشه‌ای
محدودیت هاي روش جدید عبارتند از:
1 -نیازمندي به تامین ماژول هاي ترموالکتریک از خارج از کشور
2 -قیمت بالاي ماژول ها
3 -نیازمندي به تست و بررسی عملکرد با توجه به جدید بودن موضوع
4 -مشکلات تحریم و موانع تامین از خارج از کشور
5- طولانی بودن مدت زمان برگشت سرمایه
حوزه تخصصی مسئله
حوزه کاربرد مسئله
راه حل های ممکن در ارائه پاسخ
استفاده از روش قدیمی مبدل های حرارتی
استفاده از روش جدید پانل های ترموالکتریک
راه حل هایی که دارای جذابیت نمی باشند
در مرحله اول برای روش جدید پیش بینی شده تا پانل با توان 100 کیلووات جهت تست و بررسی آماده شود .