Strom aus Reibungswärme versorgt Funksensorik

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Die Freiburger Micropelt GmbH bietet Lager-, Getriebe- und Maschinenherstellern sowie Anlagenbetreibern die Möglichkeit, auf zustandsbasierte Wartung von Kugellagern und anderen bewegten Maschinenteilen umzustellen und sich damit Sparpotenziale zu erschließen. Ein thermoelektrisch versorgter und damit energieautarker Funksensor sitzt direkt auf der Welle. Er erfasst regelmäßig den Zustand von Verschleißteilen und sendet die Ergebnisse an ein Überwachungssystem.

 

Die autarke und wartungsfreie Energieversorgung für Sensorik und Funk besorgt ein Micropelt Chip-Thermogenerator TEG. Er wandelt die Reibungswärme des Lagers in elektrischen Strom. Das "TE-Power RING" genannte Überwachungssystem bezieht die Wärme direkt vom Lager-Innenring. Das Gehäuse der Einheit ist als Lüfterrad ausgebildet. Es führt die Wärme an die Umgebungsluft ab und kühlt auch noch das Lager.

 

Ein von Micropelt als Konzeptstudie und zur Kundenevaluation entwickelter Simulator hat gezeigt, dass selbst ein völlig unbelastetes Lager genug Reibungswärme erzeugt, um die Erfassung und Funkübertragung von Temperatur-, Druck- oder Schwingungssignalen in Sekundenabständen zu ermöglichen. Micropelts 14 mm2kleiner TEG MPG-D751 gewährleistet den dauerhaft autarken Betrieb einer solchen batteriefreien Überwachungseinrichtung.

 

Bei 500 U/min und einer Lagertemperatur von 50 °C erzeugt jeder der bis zu vier TEGs eine elektrische Leistung von mehr als einem Milliwatt. Micropelts 2,4-GHz-Funksensor-Simulationssystem reicht schon bei einer Wärmeleistung des Lagers von 20 Watt ein einziger TEG, um sekündlich Messdaten zu erfassen und zu senden.

 

Die Milliwatt-Leistungsangabe erscheint gering. Rechnet man aber nach, stellt man fest, dass ein Milliwatt über ein Jahr gesammelt der Energie von mehr als 10 AA-Batterien entspricht.

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