Experimental investigation on thermoelectric power generation using temperature difference through glazed window

การวิจัยเชิงทดลองการผลิตไฟฟ้าด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกโดยใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิผ่านหน้าต่างกระจก

Name: Pasinpong Souppornsingh.

LCSH: Thermoelectricity.

LCSH: Thermoelectric generators.

LCSH: Heat -- Conduction.

LCSH: Windows -- Thermal properties.

LCSH: Electric power production.

LCSH: Air conditioning -- Equipment and supplies.

Abstract: This thesis reports extensive field investigation on thermoelectric power generation using natural diurnal temperature difference between ambient and indoor space through glazed windows (TEGW) of residences located in hot and humid countries. To this end, two small south facing glazed windows with 5mm green tinted glass located at the first floor of a residential house in Nonthaburi province (Thailand) were used. The first is a small south facing windows 0.45 m.x1.05 m. with dimensions of 3 m.x3.3 m.x2.6 m. and 25.74 m3 volume located equipped with a split-type air conditioning 12,000 BTU/h was used. The second with dimensions of 0.76 m.x1.0 m. was in another room of dimensions of 3.6 m.x6.6 m.x2.6 m. and 61.78 m3 volume equipped with a split-type air conditioning 21,500 BTU/h. Three thermoelectric (TE) modules (MT2-1,6-127) 40 mm.x40 mm. were installed at three positions near the top, middle and bottom at the inner side of the glass window. The experiments were conducted for different conditions with close and open curtain, non- and air-conditioned space, and thermoelectric modules connected series/or parallel array. Experimental results indicated that the generated voltage followed well the ambient conditions: The higher the incident solar radiation, the higher is the temperature difference between the hot and cold sides of TE modules and the higher the amount of voltage generated. With open curtain, the middle TE module generates a maximum voltage of about 0.6 mV whereas with close curtain, the top TE module generates the maximum voltage of about 0.5 mV. It was observed that the use of air-conditioner improved the performance of TEGW considerably as it leads to create higher temperature difference between ambient and the indoor space and subsequently higher temperature difference between the hot and cold sides of TE modules. The maximum voltage varied between 1-2 mV. In addition, the top TE module generates the maximum current when curtain is closed whereas the middle TE module produces the maximum when curtain is open. When connecting the circuit in parallel, whether opening the curtain or closing the curtain, the voltage value was relatively similar, about 25 mV. Therefore, it is well demonstrated that the proposed concept offers a new simple alternative to harvest ambient diurnal heat which deserve consideration for application in glazed homes and offices.

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้รายงานการตรวจสอบภาคสนามอย่างละเอียดเกี่ยวกับการผลิตพลังงานไฟฟ้า ของเทอร์โมอิเล็กทริกโดยใช้ความแตกต่างของค่าอุณหภูมิระหว่างสิ่งแวดล้อมภายนอกกับภายในห้องและพื้นที่ภายในห้องที่มีการปรับอากาศ ผ่านหน้าต่างกระจก (TEGW) ของอาคารที่พักอาศัยในประเทศเขตร้อน โดยหน้าต่างกระจกขนาดเล็กทั้งสองหันทางด้านทิศใต้ติดตั้งกระจกสีตัดแสงสีเขียวหนา 5 มิลลิเมตร ตั้งอยู่ที่ชั้นล่างของบ้านพักอาศัยหลังหนึ่งในจังหวัดนนทบุรี (ประเทศไทย) บานแรกเป็นหน้าต่างบานเล็กหันหน้าไปทางทิศใต้ มีขนาดกว้าง 0.45 เมตร x สูง 1.05 เมตร ติดตั้งในห้องมีขนาด 3 เมตร x 3.3 เมตร x 2.6 เมตร และปริมาตร 25.74 ลูกบาศก์เมตร ติดตั้งเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน ขนาด 12,000 บีทียู/ชม. ส่วนห้องที่สองมีขนาด 0.76 เมตร x 1.0 เมตร และอยู่ในห้องอื่นที่มีขนาด 3.6 เมตร x 6.6 เมตร x 2.6 เมตร และปริมาตร 61.78 ลูกบาศก์เมตร ติดตั้งเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนขนาด 21,500 บีทียู/ชม. เทอร์โมอิเล็กทริกสามตัว รุ่น MT2-1,6-127 ขนาด 40 มิลลิเมตร x 40 มิลลิเมตร โดยทำการติดตั้งตำแหน่งด้านในของกระจกหน้าต่างสามตำแหน่งที่ใกล้ด้านบน ตรงกลาง และด้านล่างของกระจก การทดลองได้ดำเนินการในสภาวะที่แตกต่างกันด้วยม่านปิดและเปิด พื้นที่ที่ไม่มีเครื่องปรับอากาศที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนานของเทอร์โมอิเล็กทริก ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเป็นไปตามสภาพแวดล้อม : แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเป็นไปตามสภาพแวดล้อมความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านร้อนและด้านเย็นของเทอร์โมอิเล็กทริก ในกรณีที่เปิดม่านขึ้นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สร้างโดยโมดูลเทอร์โมอิเล็กทริกกลางอยู่ที่ประมาณ 0.6 มิลลิโวลต์และแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สร้างโดยโมดูลเทอร์โมอิเล็กทริกด้านบนอยู่ที่ประมาณ 0.5 มิลลิโวลต์ กรณีที่ปิดม่าน และพบว่า การใช้เครื่องปรับอากาศช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเทอร์โมอิเล็กทริกได้เป็นอย่างมาก แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเป็นไปตามสภาพแวดล้อมแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงสุดจะแปรผันระหว่าง 1-2 มิลลิโวลต์ ในส่วนของการต่อวงจรพบว่าวงจรขนานจะให้ค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงสุดประมาณ 25 มิลลิโวลต์ ทั้งกรณีเปิดม่านและปิดม่าน ดังนั้นแนวคิดที่นำเสนอจึงเป็นทางเลือกใหม่ที่เรียบง่ายในการนำความร้อนที่ผ่านผนังกระจกมาทำการผลิตพลังงานซึ่งสมควรได้รับการพิจารณาสำหรับการใช้ในบ้านและสำนักงานที่มีหน้าต่างกระจก

King Mongkut's University of Technology North Bangkok. Central Library

Address: BANGKOK

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: Preeda Chantawong

Role: dissert advisor.

Email : preeda.c@cit.kmutnb.ac.th

Name: Khedari, Joseph

Role: dissert advisor.

Created: 2023

Modified: 2569-08-11

Issued: 2026-08-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Energy Engineering Technology

Grantor: King Mongkut's University of Technology North Bangkok

©copyrights King Mongkut's University of Technology North Bangkok

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B17755530.pdf	7.26 MB

ใช้เวลา

-0.960963 วินาที