अपशिष्ट ताप को बिजली के रूप में पुनर्प्राप्त करने के लिए हीटिंग प्लेटों पर थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (टीईजी) को एकीकृत करने की क्या क्षमता है?

हीटिंग प्लेट का पिछला भाग इन्सुलेशन के साथ भी गर्म रहता है। इस तरह की कम - ग्रेड की गर्मी आमतौर पर यांत्रिक शक्ति प्रदान करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तापमान से बहुत कम होती है, लेकिन थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (टीईजी) किसी भी तापमान अंतर को सीधे बिजली में बदल सकते हैं, जिसका उपयोग वायरलेस सेंसर या एलईडी संकेतों को बिजली देने के लिए किया जा सकता है।

थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेशन: सीबेक इफेक्ट
थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर सीबेक प्रभाव का उपयोग करते हैं, जहां दो अलग-अलग कंडक्टरों के बीच तापमान अंतर एक छोटी विद्युत क्षमता का कारण बनता है। कोई टीईजी मॉड्यूल को गर्म सतह (प्लेट के पीछे) और ठंडे सिंक (परिवेशी वायु या पानी से ठंडी प्लेट) के बीच हीटिंग प्लेट सिस्टम में रख सकता है। इलेक्ट्रॉन गर्म पक्ष से ठंडे पक्ष की ओर प्रवाहित होंगे, जिससे तापमान अंतर के आनुपातिक प्रत्यक्ष धारा (डीसी) वोल्टेज उत्पन्न होगा।

हीटिंग प्लेटों के अनुप्रयोग
यदि औद्योगिक संदर्भ में हीटिंग प्लेट के कूलर के पीछे एक टीईजी सरणी स्थापित की जाती है, तो यह वायरलेस तापमान सेंसर या एलईडी संकेतक जैसे कम बिजली वाले उपकरणों को बिजली देने के लिए पर्याप्त ऊर्जा इकट्ठा करने में सक्षम हो सकती है। इसका मतलब यह होगा कि ऐसे उपकरणों को अब बैटरी या बहुत सारे तार की आवश्यकता नहीं होगी, जो कि औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) अनुप्रयोगों की उभरती प्रवृत्ति के अनुरूप है। उदाहरण के लिए, वायरलेस तापमान सेंसर लगातार हीटिंग प्लेटों की स्थिति की निगरानी कर सकते हैं और बैटरी परिवर्तन या जटिल वायरिंग की आवश्यकता के बिना डेटा को नियंत्रण प्रणालियों में संचारित कर सकते हैं।

थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर एक विशेषज्ञ एप्लिकेशन है जो सेंसिंग और मॉनिटरिंग के लिए स्वयं संचालित विकल्प प्रदान करता है, जो उन क्षेत्रों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है जहां डाउनटाइम और रखरखाव को कम करने की आवश्यकता है। ऊर्जा संचयन की यह विधि उन अनुप्रयोगों में विशेष रूप से उपयोगी हो सकती है जहां वास्तविक समय डेटा की आवश्यकता होती है लेकिन जहां वायरिंग या बिजली स्रोत निषेधात्मक होंगे।

टीईजी की व्यावहारिक सीमाएँ
हालाँकि, थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के साथ कई सीमाएँ हैं। टीईजी दक्षता अपेक्षाकृत खराब है, अक्सर 2-5 प्रतिशत के बीच होती है, जिसका अर्थ है कि ऊष्मा ऊर्जा का केवल एक छोटा सा अंश ही बिजली में परिवर्तित होता है। एक हीटिंग प्लेट के लिए, प्लेट के गर्म हिस्से (50-100 डिग्री की सीमा में) और परिवेशी वायु या पानी से ठंडी सतह के बीच तापमान का अंतर केवल 50-100 K का तापमान प्रवणता दे सकता है। इतना छोटा तापमान अंतर सीमित करता है कि टीईजी द्वारा कितनी बिजली का उत्पादन किया जा सकता है।

टीईजी मॉड्यूल से विद्युत शक्ति अक्सर मॉड्यूल के आकार और तापमान के अंतर के आधार पर मिलीवाट से कुछ -वाट की सीमा में होती है। समग्र ताप पुनर्प्राप्ति के संदर्भ में, यह बड़ी ऊर्जा बचत नहीं है, लेकिन कम बिजली अनुप्रयोगों जैसे कि न्यूनतम बिजली की खपत करने वाले वायरलेस सेंसर के लिए पर्याप्त है।

टीईजी सिस्टम में जटिलता और लागत भी जोड़ते हैं। मॉड्यूल को सावधानीपूर्वक चुनकर और रखकर एक कुशल तापमान प्रवणता बनाई जानी चाहिए। मौजूदा हीटिंग प्लेट सिस्टम में टीईजी के एकीकरण की योजना सावधानीपूर्वक बनाई जानी चाहिए ताकि प्लेट का प्राथमिक कार्य बाधित न हो।

तकनीकी विचार
टीईजी मॉड्यूल ठोस अवस्था वाले इलेक्ट्रॉनिक्स हैं जिनमें कोई हिलने वाला भाग नहीं होता है, जो उन्हें लंबे समय तक संचालन के लिए अत्यधिक विश्वसनीय बनाता है। वे स्वयं अधिक गर्मी उत्पन्न नहीं करते हैं, इसलिए वे विभिन्न प्रकार की परिस्थितियों में कुशलतापूर्वक काम कर सकते हैं। टीईजी के सीमित बिजली उत्पादन के कारण, वे उन स्थितियों के लिए सबसे उपयुक्त हैं जहां बड़े उपकरण या मशीनरी को बिजली देने के बजाय कम मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

सारांश
अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति के लिए हीटिंग प्लेटों पर थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर का उपयोग बड़े पैमाने पर ऊर्जा पुनर्प्राप्ति के बजाय स्व-संचालित सेंसिंग के लिए एक नई तकनीक है। उत्पन्न बिजली का उपयोग वायरलेस सेंसर और निगरानी उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जा सकता है, जिससे बाहरी बिजली स्रोतों और बैटरी प्रतिस्थापन की आवश्यकता कम हो जाएगी।

हीटिंग प्लेटों पर टीईजी समग्र रूप से थोक ऊर्जा पुनर्प्राप्ति के मामले में बड़ी बचत प्रदान नहीं कर सकते हैं, लेकिन स्मार्ट फैक्ट्री विज़न की ओर एक कदम है जहां डिवाइस स्वायत्त रूप से उस गर्मी से संचालित हो सकते हैं जिसे वे संभालना चाहते हैं। ऊर्जा संचयन एक उभरता हुआ विषय है जो ऊर्जा दक्षता कार्यक्रमों का पूरक है और औद्योगिक IoT अनुप्रयोगों के लिए एक आशाजनक दिशा है।