Recolector de micro energía Recolector de micro energía térmica térmica de baja temperatura

Resumen

Este trabajo describe la implementación de un recolector de micro energía térmica capaz de alimentar dispositivos electrónicos comerciales de ultra bajo consumo a partir de gradientes de temperatura pequeños. Aunque existan generadores termoeléctricos comerciales, éstos se construyen para temperaturas y gradientes de temperatura altos y no son adecuados para fuentes de baja temperatura como la radiación solar o el calor del cuerpo humano. Hay un interés en la generación de energía a partir de estas fuentes, pero los bajos niveles de potencia dificultan que su salida eléctrica pueda adaptarse a los requerimientos de dispositivos comerciales. Se propone en el presente trabajo el uso de transductores de efecto Peltier funcionando como generadores termoeléctricos, acoplados a un acondicionador de ultra baja potencia comercial de tecnología reciente, con el fin de extraer la mayor cantidad de energía posible y acoplar la salida a los niveles de voltaje de dispositivos electrónicos comerciales.Se presenta la caracterización de tres diferentes módulos Peltier, los valores de su resistencia interna, potencia generada y la capacidad de generación de energía en función de un gradiente de temperatura. A partir de estos datos se hacen inferencias acerca de la selección del módulo más adecuado y se simulan y determinan 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 de la requerida para un nodo de red inalámbrica estándar.