Paprastų prietaisų pagalba galite panaudoti šilumos nuostolius, susijusius su šildomu oru ar skysčiais. Šiame straipsnyje mes jums parodysime, kaip panaudoti krosnių, katilų ir atviros ugnies eikvojamą energiją, paversdami ją maža nuolatinės srovės elektros srove..
Bet koks cheminis procesas vyksta išskiriant įvairių rūšių energiją. Toks galingas šaltinis kaip degimas buvo naudojamas visada. Jis gali būti vadinamas pagrindiniu šilumos ir šviesos šaltiniu. Beveik visos Žemėje esančios medžiagos dega, tuo pačiu skleidžiant šilumą ir šviesą skirtingais kiekiais. Šilumos energiją paversti elektros energija nėra sunku, jei rankoje turite veikiančią garų turbiną, panašią į tą, kuri įrengta termofikacinėje elektrinėje. Tai yra didelių gabaritų ir sudėtingas prietaisas, kuris vargu ar ras vietą kaimo sodybos katilinėje. Stengsimės naudos iš šilumos, kurią sukuria krosnies ar vandens šildymas.
Peltier’io efektas yra temperatūrų skirtumo reiškinys, kai dviejų skirtingų tipų laidininkų (p-tipo ir n-tipo) termoelementai sąveikauja, kai pro juos praeina nuolatinė srovė. Seebecko efektas yra Peltier’io efekto pasekmė, kai šildant vieną iš termoporų sukuriama elektros srovė. Detaliai neapibūdinsime proceso termodinamikos – šią informaciją, kurią sunku suprasti, nesunkiai galite rasti informacinėje literatūroje. Mus domina rezultatas ir jo praktinio panaudojimo galimybės..
Termoelektrinių modulių projektavimas
Termoelektrinis modulis (TEM) susideda iš daugelio termoelementų, sujungtų varine plokštele. Termoporos laukas yra klijuojamas tarp dviejų keraminių plokščių. Tokį modulį surinkti galima tik gamykloje. Bet namuose bus galima surinkti kelis TEM pagal savo poreikius. „Peltier-Seebeck“ elementus galima lengvai įsigyti specializuotose parduotuvėse (ir interneto svetainėse), prekiaujančiose technologine įranga.
Mes renkame TEM už 5 V
Ko tau reikia:
- „Peltier“ modulis TEC1-12705 (40×40) – 2 vnt .;
- nuolatinės įtampos keitiklis EK-1674;
- 3 mm storio duralumino lakštas;
- vandens rezervuaras su idealiai plokščiu dugnu (kibiras);
- karšti klijai;
- lituoklis.
Iš duralumino lakšto išpjaustėme dvi identiškas plokšteles, šiek tiek daugiau nei du modulius, gulinčius vienas šalia kito. Pritvirtiname plokšteles ant modulių iš abiejų pusių karšto lydalo klijais. Gautą „sumuštinį“ pritvirtiname (karštais klijais) prie kibiro dugno. Tokia konstrukcija jau gali būti uždegama, tačiau išvestyje gausime nenaudingą 1,5 V. Norėdami pagerinti charakteristikas, mums reikia paaukštinimo keitiklio, kurį mes lydome į grandinę. Tai padidins įtampą iki 5 V, kurios jau pakanka mobiliajam telefonui įkrauti..
Dėmesio! Keitiklio matmenys yra 1,5×1,5 cm.Jei nėra profesionalių įgūdžių, patikėkite litavimą specialistui.
Temperatūros skirtumas mūsų projekte yra gaunamas kaitinant vieną pusę (iš krosnies ar liepsnos), o aušinant kitą (vandenį katile). Žinoma, kuo didesnis skirtumas, tuo efektyvesnis modulis veiks. Todėl, norint veikti mikrogeneratoriaus režimu, reikia gana žemos vandens temperatūros kaladėlėje (geriau periodiškai ją pakeisti). Norint sugeneruoti trokštamą 5 V, pakanka pastatyti konstrukciją ant stiklo su degančia žvake.
Proporcingai sujungdami daugiau modulių gauname efektyvesnę energijos generavimo sistemą. Atitinkamai, padidindami struktūrą, proporcingai padidiname šilumokaitį. Tokiu atveju aušinamas paviršius turi būti visiškai uždengtas vandens indu (paprasčiausias ir prieinamiausias pasirinkimas).
Viskas yra taip paprasta, kad iškart kyla noras surinkti daugiau modulių į vieną sistemą ir generuoti 220 V iš ugnies. Ir tada įjunkite alyvos šildytuvą arba oro kondicionierių. Tokia paprasta sistema turi savo trūkumų, o pagrindinis yra mažas efektyvumas. Paprastai šis skaičius neviršija 5%. Tai lemia santykinai mažą srovės stiprį – nuo 0,5 iki 0,8 A, o labai mažą galią – iki 4 W.
Siurblio ar kaitrinės lempos atveju tai yra nereikšminga, tačiau visiškai pakankama:
- akumuliatorių įkrovimas iki motociklo (versijoms, proporcingoms reikalavimams);
- LED (LED) lempų veikimas;
- radijo imtuvas.
Žiemą sistema, pastatyta ant šilumos šaltinio, esančio lauke, veiks kuo efektyviau.
Medžiagų, skirtų 5 V termoelektriniam mikrogeneratoriui surinkti, kaina:
vardas Kaina, patrinkite. Pastaba „Peltier“ modulis TEC1-12705 (40×40) * – 2 vnt.. 600 Kaina už 2 vnt. Nuolatinės įtampos keitiklis EK-1674 320 Duraluminas 300 Kaušo versijos lapas Klijai „Radial“ 150 2 ml Kopė šimtas Nauja Iš viso už medžiagas 1470 m * – šis prekės modelis buvo pasirinktas dėl kainos. Tiekėjų įmonių TEM asortimentas yra gana platus, o tai leidžia pasirinkti efektyvesnius (iki 8 V) modelius (jie yra žymiai brangesni).
Tokio dizaino gamykliniai produktai tik pradeda prekiauti. Serijinė gamyba vykdoma mažomis partijomis, o asortimentas yra nedidelis. Tokio „kibiro“ kaina prasideda nuo 2500 rublių.
Gamyklinis termogeneratorius yra Peltier-Seebeck efektu pagrįstas prietaisas, kurį galima pritvirtinti tiesiai prie šildomo paviršiaus. Iš aukščiau aprašytos konstrukcijos jis išsiskiria gamykliniu dizainu (taigi ir patikimumu), skysto šilumokaičio nebuvimu (vietoj jo yra pelekai oro aušinimui) ir didesne kaina.
Standartinis „kelioninis“ termogeneratorius pasižymi šiomis savybėmis:
Įtampa 13,5V Srovės stipris 0,16 A Galia 2,2 vatai Svoris 1,6–2 kg Šarvuotas kabelis Taip apsauga nuo perkaitimo Taip Standartinių jungčių komplektas Taip Matmenys (apytiksliai) 150x150x200 mm Kaina Nuo 7000 rub. Kaip matote iš lentelės, gamyklos patikimumas ir naudingumas nėra pigūs. Tuo pat metu negalima sakyti, kad jis yra praktiškai pranašesnis už namuose pagamintą variantą su kibiru. Įspūdingas 13,5 volto paspartins mobiliojo telefono įkrovimą, tačiau žygyje turėsite nešiotis su savimi 2 kg svorio, o tai yra neišperkama prabanga (atsižvelgiant į prietaiso dydį). Ir, žinoma, kaina verčia susimąstyti. Už šią sumą galite surinkti ne „terminį kibirą“, o „šiluminę keptuvę“ ir ramiai įkrauti nešiojamąjį kompiuterį. Ir dar vienas niuansas – prietaisą vis tiek reikia pritvirtinti ant metalinės plokštės, jei naudojama atvira ugnis.
Apskritai tai yra malonus ir patogus priedas tiems, kurie neturi problemų dėl pinigų ir laisvos vietos bagažinėje..
Energetinė krosnis
Iki šiol energinė krosnis yra TEM naudojimo kasdieniniame gyvenime apoteozė. Tai yra gamyklos produktas, iš tikrųjų viryklė, skirta bet kokio tipo kietu kuru su integruotu termoelektriniu moduliu. Idealiai tinka medžioklės nameliams, vasarnamiams, atokioms žiemojimo vietoms ir apskritai bet kokiam gyvenimui, atskirtam nuo civilizacijos. Skirta autonominiam naudojimui (be periferinių šilumos kriauklių), turi tik židinį ir kaminą. Teikia maistą. Šioje krosnyje sumontuoti galingiausi „Peltier-Seebeck“ elementai..
Energinės krosnies charakteristikos:
išėjimo galia 25-50 W Išėjimo įtampa 12 colių „Firebox“ tūris 30–60 litrų Svoris 30–60 kg Šiluminė galia 4–6 kW Stabilizatorius Taip Gamyklinės jungtys Taip apsauga nuo perkaitimo Taip Kaina 23 000–40 000 rublių. Nors orkaitė yra nešiojama, ji, be abejo, yra „sunkiojo svorio klasė“ tarp buitinių prietaisų. Tačiau energetinės krosnies užduočių spektras yra gana platus – ji gali įkrauti net automobilio akumuliatorius, apšviesti visus kambarius LED lempomis. Ji ras vietą ekspedicijos vagonų traukinyje ir medžiokliniame visureigyje, techninėje salėje ir šalyje. Kitaip tariant, šiuo atveju su savimi visada turime šilumos šaltinį, belieka surasti kurą.
Savo nišoje energetinė krosnis yra nepakeičiama, nors gamintojo deklaruojamas tarnavimo laikas – 10 metų – šiek tiek kelia nerimą. Reikėtų pažymėti, kad, kaip ir termogeneratoriuje, yra galimybė profilaktiškai (arba avariniu būdu) pakeisti visas dalis iki kūno.
Termoelektriniai moduliai yra ypač įdomūs objektai. Be aprašytų taikymo būdų, jie taip pat naudojami vandeniui ir oro kondicionavimui. Tokiu atveju į tą patį elementą tiekiama nuolatinė srovė ir ji veikia „priešinga kryptimi“ – vėsina orą. Ši technologija sėkmingai naudojama automobilių oro kondicionieriuose ir vandens aušintuvuose, automobilių pramonėje ir gaminant mikroprocesorius. Mes aprašysime šiuos įrenginius kitame straipsnyje..
Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro
Medžiagos turinys
Gal kas žino, kaip veikia Peltier elementai arba kaip galima gauti nemokamą elektrą iš gaisro? Norėčiau sužinoti daugiau apie šiuos dalykus ir galbūt atrasti būdą panaudoti juos savo gyvenime. Jei ką nors žinote, malonėtumėte pasidalinti informacija? Labai dėkoju!
Peltier elementai yra termodinaminiai įtaisai, kurie veikia pagal Peltier efektą. Jie gali veikti kaip šilumos pumpurėliai, keisdami šilumos srautą tarp dviejų skirtingų temperatūrų zonų. Veikiant elektros srovei, Peltier elementai gali atšaldyti arba šildyti objektus.
Kalbant apie nemokamą elektros gavimą iš gaisro, reikia pažymėti, kad tai nėra paprastas procesas ir saugumo aspektai yra labai svarbūs.
Konservatyvus ir saugus būdas gauti elektrą iš gaisro yra tikslus medžiagos kietėjimas. Šie „blokai” gali būti gaminami iš specialių medžiagų, kurios atleidžia elektrą, kai jų temperatūra padidėja. Tačiau, norint tai padaryti, reikia gerai suprasti cheminę fiziką ir turėti reikiamus prietaisus bei saugos priemones.
Norint sužinoti daugiau apie Peltier elementus ir nemokamą elektrą iš gaisro gavimą, geriausia kreiptis į elektros inžinierių ar profesinę bendruomenę, kurie gali pasidalinti savo žiniomis ir patirtimi šioje srityje.