Fenómenos de relajción en sistemas Nano-estructurados
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Data
2014-11-06
Autores
Galeano Cabral, Jorge Ramón
Lapas, Luciano Calheiros
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Resumo
El estudio del intercambio de energía en forma de radiación entre dos materiales
nano-estructurados mantenidos a diferentes temperaturas es un gran desafío en términos de
eficiencia energética y es inherente en el desarrollo de conversores energéticos asociados a la
transferencia de calor. En efecto, esos materiales tienen un gran potencial para la generación de
energía limpia y renovable desde fuentes térmicas. En este trabajo, por un lado, se ha realizado
un abordaje teórico para la obtención de parámetros termodinámicos de dispositivos, como el
calor específico a volumen constante y entropía, partiendo de una expresión de energía interna.
Como en superficies cercanas, la energía transferida entre ellas aumenta de forma no-lineal con
la disminución de las distancias. El estudio de materiales amorfos se ha realizado considerando
superficies de sílice a diferentes temperaturas. Por otro lado, en el abordaje experimental se ha
considerado dos superficies macroscópicas como materiales termoeléctricos con foco en el
estudio de conversores energéticos. Los conversores utilizados fueron los módulos Peltier cuyo
funcionamiento se basa en el efecto Peltier, que es la aparición de una diferencia de temperaturas
en las faces del dispositivo a través de una aplicación de corriente eléctrica. En la presente
investigación, se ha realizado el efecto inverso, de modo a utilizar los módulos como
generadores energéticos; tal efecto es conocido como efecto Seebeck, obteniendo corriente
eléctrica con la aplicación de un gradiente de temperatura entre las faces del dispositivo. Hemos
obtenido curvas del comportamiento de estos generadores sometidos a tal efecto, observando la
corriente y tensión brindada por los mismos en distintas variaciones de temperaturas.
Posteriormente se ha introducido el parámetro principal que es la distancia entre superficies, esto
se ha realizado confrontando dos módulos con distancias muy pequeñas entre ellos, se ha variado
esta distancia para el análisis del efecto radiactivo entre los módulos obteniendo resultados
promisores en términos de tensión, corriente y temperaturas en función de esa distancia. Con los
resultados se ha esquematizado posibles aplicaciones de dispositivos termoeléctricos en el área
de la energía solar, no solo como generadores auxiliares sino también como herramientas útiles
para la construcción de sistemas de control de seguidores solares de bajo costo y medidores de
temperatura.
Descrição
Anais do III Encontro de Iniciação Científica da Unila - Sessão de Matemática e Física I - 06/11/14 – 13h20 às 15h40 - Unila-PTI - Bloco 09 – Espaço 03 – Sala 03
Palavras-chave
Módulos Peltier, Efecto Seebeck, Nano-conversores de energía, Energía Renovable, Transferencia de calor