Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro

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..

Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro

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.

Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro

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..

Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro

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:

vardasKaina, patrinkite.Pastaba
„Peltier“ modulis TEC1-12705 (40×40) * – 2 vnt..600Kaina už 2 vnt.
Nuolatinės įtampos keitiklis EK-1674320
Duraluminas300Kaušo versijos lapas
Klijai „Radial“1502 ml
KopėšimtasNauja
Iš viso už medžiagas1470 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.

Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro

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.

Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro

Standartinis „kelioninis“ termogeneratorius pasižymi šiomis savybėmis:

Įtampa13,5V
Srovės stipris0,16 A
Galia2,2 vatai
Svoris1,6–2 kg
Šarvuotas kabelisTaip
apsauga nuo perkaitimoTaip
Standartinių jungčių komplektasTaip
Matmenys (apytiksliai)150x150x200 mm
KainaNuo 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..

Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro

Energinės krosnies charakteristikos:

išėjimo galia25-50 W
Išėjimo įtampa12 colių
„Firebox“ tūris30–60 litrų
Svoris30–60 kg
Šiluminė galia4–6 kW
StabilizatoriusTaip
Gamyklinės jungtysTaip
apsauga nuo perkaitimoTaip
Kaina23 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..

Įvertinkite šį straipsnį
( Kol kas nėra įvertinimų )
Pridėti komentarų

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: