Peltier elementi ili besplatna električna energija od požara

Sadržaj članka



Uz pomoć jednostavnih uređaja možete koristiti gubitak topline od grijanja zraka ili tekućina. U ovom ćemo vam članku pokazati kako iskoristiti otpadnu energiju peći, kotlova i otvorenih požara pretvarajući je u malu izravnu električnu struju..

Peltier elementi ili besplatna električna energija od požara

Bilo koji se kemijski proces odvija s oslobađanjem različitih vrsta energije. Tako moćan izvor kao izgaranje korišten je u svako doba. Može se nazvati primarnim izvorom topline i svjetlosti. Gotovo sve tvari na Zemlji sagorijevaju, dok emitiraju toplinu i svjetlost u različitim količinama. Pretvaranje toplinske energije u električnu energiju nije teško ako imate pri ruci radnu parnu turbinu, sličnu onoj instaliranu na CHP. Ovo je glomazan i složen uređaj, koji vjerojatno neće pronaći mjesto u kotlovnici seoske kuće. Pokušat ćemo imati koristi od topline stvorene grijanjem peći ili grijanjem vodom.

Peltierov efekt je pojava razlike u temperaturi kada termoparovi dvije različite vrste vodiča (p-tipa i n-tipa) djeluju u interakciji kada kroz njih prolazi istosmjerna struja. Seebeckov efekt posljedica je Peltierovog efekta, kada se tijekom zagrijavanja jednog od termoelemera stvara električna struja. Nećemo detaljno opisivati ​​termodinamiku postupka – ove informacije, koje je teško razumjeti, lako se mogu naći u referentnoj literaturi. Zanimaju nas rezultat i mogućnosti njegove praktične uporabe..

Dizajn termoelektričnog modula

Termoelektrični modul (TEM) sastoji se od više termoparova međusobno povezanih bakrenom pločom. Polje termoelementa zalijepljeno je između dvije keramičke ploče. Takav modul moguće je sastaviti samo u tvornici. Ali kod kuće će biti moguće sastaviti nekoliko TEM-ova za vlastite potrebe. Peltier-Seebeck elementi su besplatno dostupni u specijaliziranim prodavaonicama (i web stranicama) koje prodaju tehnološku opremu.

Prikupljamo TEM za 5 V

Što trebaš:

  • Peltier modul TEC1-12705 (40×40) – 2 kom .;
  • pojačani pretvarač konstantnog napona EK-1674;
  • lim duralumin debljine 3 mm;
  • spremnik za vodu s savršeno ravnim dnom (kanta);
  • vruće ljepilo;
  • lemilica.

Peltier elementi ili besplatna električna energija od požara

Iz listova duralumina izrezali smo dvije identične ploče, malo više od dva modula koji leže jedan pored drugog. Ploče na module s obje strane popravimo vrućim ljepilom. Popravimo (vruće rastopljenje) rezultirajući “sendvič” na dno kante. Takav dizajn se već može zapaliti, ali na izlazu ćemo dobiti beskorisnih 1,5 V. Da bismo poboljšali karakteristike, potreban nam je pretvarač za povećanje, koji lemimo u krug. Povećat će napon na 5 V, što je već dovoljno za punjenje mobilnog telefona..

Peltier elementi ili besplatna električna energija od požara

Pažnja! Pretvarač ima dimenzije 1,5×1,5 cm. Zbog nedostatka profesionalnih vještina, lemljenje povjerite stručnjaku.

Temperaturna razlika u našem dizajnu dobiva se zagrijavanjem jedne strane (iz peći ili plamena) i hlađenjem druge (voda u posudi). Naravno, što je veća razlika, to će modul učinkovitije djelovati. Stoga je za rad u mikrogeneracijskom pogonu potrebna relativno niska temperatura vode u loncu (bolje je povremeno je zamijeniti). Da biste stvorili zaželjenih 5 V, dovoljno je staviti strukturu na čašu s gorućom svijećom.

Proporcionalno kombinirajući više modula, dobivamo učinkovitiji sustav proizvodnje energije. U skladu s tim, povećavajući strukturu, proporcionalno povećavamo izmjenjivač topline. U tom slučaju površina koja se hladi mora biti u potpunosti prekrivena spremnikom vode (najjednostavnija i najpovoljnija opcija).

Sve je tako jednostavno da se odmah pojavljuje želja za spajanjem više modula u jedan sustav i generiranjem 220 V iz vatre. A zatim spojite grijač ulja ili klima uređaj. Takav jednostavan sustav ima svoje nedostatke, a glavni je niska učinkovitost. Obično ta brojka ne prelazi 5%. To dovodi do relativno niske jakosti struje od 0,5 – 0,8 A i vrlo male snage – do 4 W.

Za pumpu ili žarulju sa žarnom niti je to zanemarivo, ali sasvim dovoljno za:

  • punjenje baterija do motocikla (u mogućnostima proporcionalnim zahtjevima);
  • rad svjetiljki s diodama (LED);
  • radio prijemnik.

Zimi će sustav, smješten na izvoru topline smještenom vani, raditi što je moguće efikasnije..

Troškovi materijala za sastavljanje 5 V termoelektričnog mikrogeneratora:

ImeCijena, rub.Bilješka
Peltier modul TEC1-12705 (40×40) * – 2 kom..600Cijena za 2 kom.
Pretvarač istosmjernog napona EK-1674320
Duraluminijum300List za verziju kante
Vruće ljepilo Radial1502 ml
kutlačajedna stotinaNovi
Ukupno za materijale1470

* – ovaj je artikl odabran zbog cijena. Paleta TEM-ova od dobavljača tvrtki je prilično širok, što vam omogućuje odabir produktivnijih (do 8 V) modela (oni su značajno skuplji).

Tvornički proizvodi ovog dizajna tek se počinju pojavljivati ​​u prodaji. Serijska proizvodnja se vrši u malim serijama, a asortiman je mali. Trošak takve “kante” počinje od 2500 rubalja.

Peltier elementi ili besplatna električna energija od požara

Tvornički termogenerator je uređaj zasnovan na Peltier-Seebeck efektu koji se može fiksirati izravno na grijanu površinu. Od gore opisanog dizajna razlikuje se tvornički dizajn (što znači pouzdanost), odsutnost tekućeg izmjenjivača topline (umjesto njega – peraje za hlađenje zraka) i viša cijena.

Peltier elementi ili besplatna električna energija od požara

Standardni “putni” termogenerator ima sljedeće karakteristike:

napon13.5V
Trenutna snaga0,16 A
Vlast2,2 vata
Težina1,6-2 kg
Blindirani kabelDa
zaštita od pregrijavanjaDa
Skup standardnih konektoraDa
Dimenzije (cca)150x150x200 mm
CijenaOd 7000 rub.

Kao što možete vidjeti iz tablice, tvornička pouzdanost i korisnost nisu jeftini. U isto vrijeme, ne može se reći da je funkcionalno superiorna u odnosu na domaću verziju s kantama. Impresivnih 13,5 volti ubrzat će punjenje mobitela, ali na pohodu ćete morati nositi 2 kg težine, što je nepristupačan luksuz (s obzirom na veličinu uređaja). I, naravno, cijena vas tjera na razmišljanje. Za taj iznos možete prikupiti ne “termalnu kantu”, već “termalnu posudu” i mirno napuniti prijenosno računalo. I još jedna nijansa – uređaj i dalje zahtijeva pričvršćivanje na metalnu ploču u slučaju korištenja otvorene vatre.

Općenito, ovo je ugodan i prikladan dodatak za one koji nemaju problema s novcem i slobodnim prostorom u prtljažniku..

Energetska peć

Do danas je energetska peć apoteoza upotrebe TEM-a u svakodnevnom životu. To je tvornički proizvod, u stvari peć na štednjak bilo koje vrste krutog goriva s integriranim termoelektričnim modulom. Idealno za lovačke domove, vikendice, zabačene zimske četvrti i općenito bilo kakav život daleko od civilizacije. Dizajniran za autonomnu uporabu (bez perifernih hladnjaka), ima samo ognjište i dimnjak. Omogućuje pripremu hrane. Na ovoj su peći instalirani najmoćniji Peltier-Seebeckovi elementi..

Peltier elementi ili besplatna električna energija od požara

Karakteristike energetske peći:

izlazna snaga25-50 W
Izlazni napon12 in
Glasnoća vatrogasne kutije30-60 litara
Težina30-60 kg
Toplinska snaga4-6 kW
StabilizatorDa
Tvornički priključciDa
zaštita od pregrijavanjaDa
Cijena23.000–40.000 rubalja.

Iako je pećnica prijenosna, to je definitivno „najteža kategorija težine“ među kućanskim aparatima. Međutim, raspon zadataka energetske peći prilično je širok – može čak puniti baterije automobila, osvjetljavati cijele prostorije LED svjetiljkama. Pronaći će mjesto u ekspedicijskom voznom vagonu i u lovačkom terenskom vozilu, u tehničkoj sobi i u zemlji. Drugim riječima, u ovom slučaju uvijek imamo izvor topline sa sobom, ostaje pronaći gorivo.

Energetska peć je u svojoj niši nezamjenjiva, iako je vijek trajanja koji je proizvođač proglasio – 10 godina malo alarmantno. Treba napomenuti da, kao i u termogeneratoru, postoji mogućnost preventivne (ili hitne) zamjene svih dijelova do tijela.

Termoelektrični moduli izuzetno su zanimljivi objekti. Osim opisanih metoda primjene, koriste se i za vodu i klimatizaciju. U tom se slučaju istoj elementu dovodi istosmjerna struja i ona djeluje “u suprotnom smjeru” – hladi zrak. Ova se tehnologija uspješno primjenjuje u automobilskim klima uređajima i hladnjacima za vodu, u automobilskoj industriji i proizvodnji mikroprocesora. Opisati ćemo ove uređaje u sljedećem članku..

Ocijenite članak
( Još nema ocjena )
Dodaj komentare

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