Dieses Buch, geschrieben von einem Praktiker mit über 25jähriger Erfahrung auf diesem Gebiet, ist ein Standardwerk auf dem neuesten Stand der Technik zur Thermoelektrizität sowie zur Theorie metallischer Thermomaterialen. Die dargestellten technischen Verfahren und Anwendungen sind für junge Ingenieure und angewandte Physiker von großem Interesse. Theoretische Grundlagen werden erweitert bzw. erstmals eingebracht, so z.B. die theoretischen Seebeckkoeffizienten von Übergangsmetallen und Übergangslegierungen sowie der Einfluss der thermischen Ausdehnung auf die Seebeckkoeffizienten.Diese 2. Auflage enthält, neben erheblichen Überarbeitungen und Erweiterungen, die neueren Erkenntnisse der Wissenschaft und der gerätetechnischen Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Temperaturmesstechnik, einschließlich der Fachthemen Drift und Selbstüberwachung.
Aktualisiert: 2023-07-02
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In der vorliegenden Arbeit wurden Borcarbid-Keramiken bezüglich ihrer thermoelektrischen Eigenschaften untersucht. Im Vordergrund steht die Untersuchung des Einflusses der Zusammensetzung, einer zweiten Phase sowie der Nanostruktur des Werkstoffs auf die thermoelektrischen Eigenschaften. Mit Hilfe des Laserfügens wurden thermoelektrische Module auf Borcarbidbasis aufgebaut und die Leistung zur Energiegewinnung wurde bei unterschiedlichen Temperaturdifferenzen charakterisiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Automobilhersteller müssen den reglementarischen Anforderungen in Bezug auf den CO2-Austoß einerseits und den Kundenanforderungen andererseits gerecht werden. Die Entwicklung neuer Technologien in der Mobilität ist vor allem vom Kundenverhalten und von unterschiedlichen Reglementierungen abhängig, welche zugleich auch die Rahmenbedingungen für die Hersteller abstecken.
Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurden thermoelektrische Systeme zur Rückgewinnung thermischer Energie in der Kraftfahrzeugtechnik anhand theoretischer Grundlagen und mithilfe experimenteller Untersuchungen im Detail charakterisiert und ausgelegt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen ging schließlich ein Simulationsmodell hervor, welches Prognosen über die Effektivität einer thermoelektrischen Generatoranlage (TEGA) bei Rekuperation von Abgaswärme in Pkw ermöglicht. Unterschiedliche Fahrzeugtypen wurden anhand verschiedener internationaler Fahrzyklen in die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs bzw. dessen relativer Einsparung durch TEGA berücksichtigt. Die dadurch zu erwartende Reduktion des CO2-Ausstoßes wurde ermittelt und vor dem Hintergrund europäischer reglementarischer Maßnahmen sowie aktueller Rohstoffpreise im Bezug auf die Wirtschaftlichkeit der Technologie interpretiert.
Diese Ergebnisse wurden in drei unterschiedlichen Szenarien aus Sicht der zukünftigen Technologieentwicklungen dargestellt, diskutiert und mit aktuellen Berichten aus praktischen Anwendungen von thermoelektrischen Systemen zur Energierückgewinnung aus Abgasenthalpie verglichen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Dieses Buch, geschrieben von einem Praktiker mit über 25jähriger Erfahrung auf diesem Gebiet, ist ein Standardwerk auf dem neuesten Stand der Technik zur Thermoelektrizität sowie zur Theorie metallischer Thermomaterialen. Die dargestellten technischen Verfahren und Anwendungen sind für junge Ingenieure und angewandte Physiker von großem Interesse. Theoretische Grundlagen werden erweitert bzw. erstmals eingebracht, so z.B. die theoretischen Seebeckkoeffizienten von Übergangsmetallen und Übergangslegierungen sowie der Einfluss der thermischen Ausdehnung auf die Seebeckkoeffizienten.Diese 2. Auflage enthält, neben erheblichen Überarbeitungen und Erweiterungen, die neueren Erkenntnisse der Wissenschaft und der gerätetechnischen Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Temperaturmesstechnik, einschließlich der Fachthemen Drift und Selbstüberwachung.
Aktualisiert: 2023-04-03
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Dieses Buch, geschrieben von einem Praktiker mit über 25jähriger Erfahrung auf diesem Gebiet, ist ein Standardwerk auf dem neuesten Stand der Technik zur Thermoelektrizität sowie zur Theorie metallischer Thermomaterialen. Die dargestellten technischen Verfahren und Anwendungen sind für junge Ingenieure und angewandte Physiker von großem Interesse. Theoretische Grundlagen werden erweitert bzw. erstmals eingebracht, so z.B. die theoretischen Seebeckkoeffizienten von Übergangsmetallen und Übergangslegierungen sowie der Einfluss der thermischen Ausdehnung auf die Seebeckkoeffizienten.Diese 2. Auflage enthält, neben erheblichen Überarbeitungen und Erweiterungen, die neueren Erkenntnisse der Wissenschaft und der gerätetechnischen Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Temperaturmesstechnik, einschließlich der Fachthemen Drift und Selbstüberwachung.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Das Buch ist geschrieben von einem Praktiker mit über 25jähriger Erfahrung auf diesem Gebiet. Die technischen Verfahren und Anwendungen, die in diesem Buch angesprochen werden, sind für viele junge Ingenieure und angewandte Physiker von großem Interesse. In diesem Werk sind aber auch einige der theoretischen Grundlagen erweitert bzw. erstmals eingebracht worden, so z.B. die theoretischen Seebeckkoeffizienten von Übergangsmetallen und Übergangslegierungen sowie der Einfluß der thermischen Ausdehnung auf die Seebeckkoeffizienten.Insgesamt stellt das Buch gegenüber älteren Standardwerken zur Thermoelektrizität ein willkommenes Standardwerk auf neuestem Stand der Technik und der Theorie metallischer Thermomaterialien dar.
Aktualisiert: 2023-01-09
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Das Buch ist geschrieben von einem Praktiker mit über 25jähriger Erfahrung auf diesem Gebiet. Die technischen Verfahren und Anwendungen, die in diesem Buch angesprochen werden, sind für viele junge Ingenieure und angewandte Physiker von großem Interesse. In diesem Werk sind aber auch einige der theoretischen Grundlagen erweitert bzw. erstmals eingebracht worden, so z.B. die theoretischen Seebeckkoeffizienten von Übergangsmetallen und Übergangslegierungen sowie der Einfluß der thermischen Ausdehnung auf die Seebeckkoeffizienten.Insgesamt stellt das Buch gegenüber älteren Standardwerken zur Thermoelektrizität ein willkommenes Standardwerk auf neuestem Stand der Technik und der Theorie metallischer Thermomaterialien dar.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Thermoelektrische Generatoren ermöglichen die direkte Umwandlung von Wärmenergie in elektrische Energie. Damit können sie beitragen Energieumwandlungsprozesse effizienter zu gestalten. Ein aktueller Trend ist dabei der Einsatz von oxidischer Werkstoffe für die thermoelektrische Energiewandlung bei hohen Temperaturen, da diese Materialien kostengünstig und hochverfügbar sind.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese, Prozessierung und Charakterisierung von Kupfer-Eisen-Oxiden für deren Einsatz in thermoelektrischen Generatoren bei hohen Temperaturen. Dabei wird eine ganzheitliche Bewertung dieser thermoelektrischen Materialien vorgenommen und im Besonderen deren Verhalten bei Temperaturen über 700 °C detailliert untersucht.
Ein Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Optimierung der Herstellungs- und Prozessparameter, um hochtemperaturtaugliche thermoelektrischer Generatoren wirtschaftlich auszulegen. Dabei wurde auch eine neuartige Herstellungsmethode (Aerosol-Depositions-Methode) verwendet, die es ermöglicht dünne, dichte keramische Schichten bei Raumtemperatur herzustellen.
Aktualisiert: 2020-01-27
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Die Automobilhersteller müssen den reglementarischen Anforderungen in Bezug auf den CO2-Austoß einerseits und den Kundenanforderungen andererseits gerecht werden. Die Entwicklung neuer Technologien in der Mobilität ist vor allem vom Kundenverhalten und von unterschiedlichen Reglementierungen abhängig, welche zugleich auch die Rahmenbedingungen für die Hersteller abstecken.
Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurden thermoelektrische Systeme zur Rückgewinnung thermischer Energie in der Kraftfahrzeugtechnik anhand theoretischer Grundlagen und mithilfe experimenteller Untersuchungen im Detail charakterisiert und ausgelegt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen ging schließlich ein Simulationsmodell hervor, welches Prognosen über die Effektivität einer thermoelektrischen Generatoranlage (TEGA) bei Rekuperation von Abgaswärme in Pkw ermöglicht. Unterschiedliche Fahrzeugtypen wurden anhand verschiedener internationaler Fahrzyklen in die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs bzw. dessen relativer Einsparung durch TEGA berücksichtigt. Die dadurch zu erwartende Reduktion des CO2-Ausstoßes wurde ermittelt und vor dem Hintergrund europäischer reglementarischer Maßnahmen sowie aktueller Rohstoffpreise im Bezug auf die Wirtschaftlichkeit der Technologie interpretiert.
Diese Ergebnisse wurden in drei unterschiedlichen Szenarien aus Sicht der zukünftigen Technologieentwicklungen dargestellt, diskutiert und mit aktuellen Berichten aus praktischen Anwendungen von thermoelektrischen Systemen zur Energierückgewinnung aus Abgasenthalpie verglichen.
Aktualisiert: 2018-11-01
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In der vorliegenden Arbeit wurden Borcarbid-Keramiken bezüglich ihrer thermoelektrischen Eigenschaften untersucht. Im Vordergrund steht die Untersuchung des Einflusses der Zusammensetzung, einer zweiten Phase sowie der Nanostruktur des Werkstoffs auf die thermoelektrischen Eigenschaften. Mit Hilfe des Laserfügens wurden thermoelektrische Module auf Borcarbidbasis aufgebaut und die Leistung zur Energiegewinnung wurde bei unterschiedlichen Temperaturdifferenzen charakterisiert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung und Modellierung thermoelektrischer Module und Systeme, wie sie sowohl für Heiz- und Klimatisierungszwecke als auch für die Stromerzeugung zum Einsatz kommen. Unter der objektorientierten, gleichungsbasierten Modellierungssprache Modelica wird ein detailliertes Modell entwickelt, welches explizit zwischen den einzelnen Bauteilen thermoelektrischer Module unterscheidet. Hinsichtlich des Einsatzes als thermoelektrischer Generator wird das Modell mit der Möglichkeit zur Segmentierung der Halbleiterschenkel und der Anbindung an eine entsprechende Materialbibliothek versehen.
Die Validierung des Modells erfolgt mittels experimenteller Daten, welche unter definierten Randbedingungen an verschiedenartigen, eigens dafür gebauten Prototypen aufgenommen werden. Unter Vorgabe der charakteristischen Parameter des eingesetzten Halbleiters und der in den übrigen Bauteilen verwendeten Materialien werden alle zwischen den Kontaktstellen der einzelnen Komponenten auftretenden Temperaturen und Wärmeströme berechnet. Das Simulationsmodell ist somit in der Lage, das Betriebsverhalten von thermoelektrischen Wärmepumpen und auch von thermoelektrischen Generatoren abzubilden, sowie das Potential thermoelektrischer Systeme zu identifizieren. Das Modell wird exemplarisch in zwei Applikationen angewendet, wobei der effiziente Einsatz eines thermoelektrischen Systems in einem Kondensations-Wäschetrockner und im Abgasstrang einer Biogasanlage erfolgreich dargestellt werden kann.
Die Arbeit trägt zu einem tieferen Verständnis über das Zusammenspiel der in einem thermoelektrischen Modul verbauten Komponenten und die Eignung der darin eingesetzten Materialien bei. Dies ist eine notwendige Voraussetzung, um die Fertigung optimierter thermoelektrischer Module zu beschleunigen und den Einsatzbereich thermoelektrischer Systeme in der Zukunft signifikant zu vergrößern.
Aktualisiert: 2019-10-03
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