REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Palabras clave:

recolección de energía, termoeléctrico, baja temperatura, efecto Peltier, efecto Seebeck, energy harvesting, thermoelectric, low temperature, Peltier effect, Seebeck effect

Tipo de artículo:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Sección:

ARTICULOS DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLES

Este trabajo describe la implementación de un recolector de micro energía térmica con capacidad para alimentar dispositivos electrónicos comerciales de ultra bajo consumo a partir de gradientes de temperatura pequeños.

Aunque existen generadores termoeléctricos comerciales, éstos están optimizados para temperaturas y gradientes de temperatura altos y no son adecuados para extraer energía de fuentes de baja temperatura como la radiación solar o el calor del cuerpo humano. En algunos trabajos de investigación se ha experimentado con recolectores de este tipo, pero es necesario que puedan adaptarse a los requerimientos eléctricos de dispositivos comerciales. Se propone en el presente trabajo el uso de transductores de efecto Peltier funcionando como generadores termoeléctricos cuya salida se acopla a un acondicionador de ultra baja potencia comercial muy reciente, a fin de extraer la mayor cantidad de energía posible y acoplar los niveles de voltaje requeridos por circuitería electrónica comercial.

Se caracterizaron tres diferentes módulos Peltier, obteniendo los valores de su resistencia interna, potencia generada y coeficiente Seebeck, que se relacionan con la capacidad de generación de energía en función de un gradiente de temperatura. Haciendo uso de estos datos se hicieron inferencias acerca de la selección del módulo más adecuado y se simularon y determinaron experimentalmente los componentes adecuados para el acondicionador de potencia que eleva el mili voltaje del módulo a niveles de voltaje estándar regulados, logrando eficiencias en la conversión térmica a eléctrica de 18 a 30 % con potencias generadas en el rango de 5 a 8 mW para gradientes desde 10°C hasta 25°C, generando de 6 a 9 veces mayor cantidad de potencia que lo requerido para un nodo de red inalámbrica.