基于熱電發電機和熱管的廢熱回收系統

廢氣熱回收系統主要用來利用來自汽車發動機的廢熱。廢熱回收系統的目的是潛在地減少汽車的燃料消耗，從而減少二氧化碳排放和運行成本。本文所描述的系統由熱電發電機（TEG）和熱管組成(見文中Fig.3)，其關鍵優勢在于它是一種被動固態設計。本文所進行的測試是在配有3.0升V6發動機的汽車上進行的。測試結果發現，在所有試驗條件下，由于排氣管道中的壓降導致的功率損失總是低于電功率輸出。而且重復測試所得到的結果一致。經過所有測試后，所設計的系統的最大功率值為38W，由8個62 mm x 62 mm的 TEG模塊所提供，此時的傳熱率為1541W，所得TEG效率最大為2.46%，并且計算出的二氧化碳排放量、燃料消耗量和燃料成本的潛在減少率為1.57%。

本文所提出的廢熱回收系統能夠有效地降低汽車的燃料消耗、二氧化碳排放和運行成本。并且由于TEG位置不限于排氣管表面，所以所提出的系統設計中熱管的使用更加靈活。本文還在所有進行的測試中，考慮到了由于排氣管道中的壓力下降導致的功率損失后所存在的凈功率輸出。通過將該系統在不同的環境下進行測試，發現系統中的底部熱模式是最好的選擇。未來的研究工作將進一步在系統穩定性的方面深入探索。