Peltierelementer eller gratis elektricitet fra en brand

Indholdet af artiklen



Ved hj√¶lp af enkle enheder kan du bruge varmetabet fra opvarmning af luft eller v√¶sker. I denne artikel viser vi dig, hvordan du bruger affaldsenergi fra komfurer, kedler og √•ben ild ved at konvertere det til en lille j√¶vnstr√łm..

Peltierelementer eller gratis elektricitet fra en brand

Enhver kemisk proces finder sted med frigivelse af forskellige slags energi. En s√• kraftig kilde som forbr√¶nding er brugt p√• alle tidspunkter. Det kan kaldes den prim√¶re kilde til varme og lys. N√¶sten alle stoffer p√• Jorden br√¶nder, mens de udsender varme og lys i forskellige m√¶ngder. Det er ikke vanskeligt at konvertere termisk energi til elektrisk energi, hvis du har en fungerende dampturbine til r√•dighed, svarende til dem, der er installeret i CHP. Dette er en volumin√łs og kompleks enhed, som sandsynligvis ikke finder et sted i kedlerummet i et landsted. Vi vil fors√łge at drage fordel af den varme, der genereres ved komfuropvarmning eller vandopvarmning.

Peltier-effekten er f√¶nomenet temperaturforskel, n√•r termoelementer i to forskellige typer af ledere (p-type og n-type) samvirker, n√•r en j√¶vnstr√łm passerer gennem dem. Seebeck-effekten er en konsekvens af Peltier-effekten, n√•r der genereres en elektrisk str√łm, n√•r et af termoelementerne opvarmes. Vi vil ikke beskrive termodynamikken i processen i detaljer – denne information, som er vanskelig at forst√•, kan let findes i referencelitteraturen. Vi er interesseret i resultatet og mulighederne for dets praktiske brug..

Termoelektrisk moduldesign

Termoelektrisk modul (TEM) best√•r af mange termoelementer forbundet med en kobberplade. Termoelementfeltet limes mellem to keramiske plader. Det er kun muligt at samle et s√•dant modul p√• fabrikken. Men det vil v√¶re muligt at samle flere TEM’er til dine egne behov derhjemme. Peltier-Seebeck-elementer er let tilg√¶ngelige i specialforretninger (og websteder), der s√¶lger teknologisk udstyr.

Vi samler TEM til 5 V

Hvad du har brug for:

  • Peltier-modul TEC1-12705 (40×40) – 2 stk .;
  • step-up converter af konstant sp√¶nding EK-1674;
  • duraluminplade 3 mm tyk;
  • en vandtank med en perfekt flad bund (spand);
  • varm lim;
  • loddekolbe.

Peltierelementer eller gratis elektricitet fra en brand

Vi sk√¶rer to identiske plader ud fra et ark duralumin, lidt over to moduler, der ligger side om side. Vi fastg√łr pladerne p√• modulerne p√• begge sider med smeltelim. Vi fastg√łr (varm lim) den resulterende “sandwich” til bunden af ‚Äč‚Äčspanden. Et s√•dant design kan allerede t√¶ndes, men vi f√•r ubrugelig 1,5 V. ved udgangen. For at forbedre egenskaberne har vi brug for en step-up-konverter, som vi lodder ind i kredsl√łbet. Det √łger sp√¶ndingen til 5 V, hvilket allerede er nok til at oplade en mobiltelefon..

Peltierelementer eller gratis elektricitet fra en brand

Opm√¶rksomhed! Konverteren har dimensioner p√• 1,5×1,5 cm. I mangel af faglige f√¶rdigheder skal du lodde lodningen til en specialist.

Temperaturdifferencen i vores design opn√•s ved at opvarme den ene side (fra en ovn eller en flamme) og afk√łle den anden (vand i en √łse). Jo st√łrre forskel, jo mere effektivt fungerer modulet. For at arbejde i mikrogenerator-tilstand kr√¶ves det derfor en relativt lav vandtemperatur i skiven (det er bedre at udskifte det med j√¶vne mellemrum). For at generere den eftertragtede 5 V er det nok at s√¶tte strukturen p√• et glas med et br√¶ndende stearinlys.

Ved proportionalt at kombinere flere moduler f√•r vi et mere effektivt str√łmproduktionssystem. F√łlgelig √łger vi varmeveksleren proportionalt ved at √łge strukturen. I dette tilf√¶lde skal den afk√łlede overflade v√¶re helt d√¶kket med en beholder med vand (den enkleste og mest overkommelige mulighed).

Alt er s√• enkelt, at der straks er et √łnske om at samle flere moduler i √©t system og generere 220 V fra ilden. S√¶t derefter en olievarmer eller klimaanl√¶g i. Et s√•dant simpelt system har sine ulemper, og det vigtigste er lav effektivitet. Normalt overstiger dette tal ikke 5%. Dette f√łrer til en relativt lav str√łmstyrke p√• 0,5 – 0,8 A og en meget lav effekt – op til 4 W.

For en pumpe eller gl√łdelampe er dette ubetydelig, men ganske tilstr√¶kkelig til:

  • opladning af batterier op til motorcykel (i versioner, der er proportionale med kravene);
  • betjening af LED (LED) lamper;
  • radiomodtager.

Om vinteren fungerer systemet, der er placeret på en varmekilde uden for, så effektivt som muligt.

Omkostningerne ved materialer til samling af en termoelektrisk mikrogenerator til 5 V:

Navn Pris, gnid. Bemærk
Peltier-modul TEC1-12705 (40×40) * – 2 stk.. 600 Pris for 2 stk.
DC-spænding boost-konverter EK-1674 320
duralumin 300 Ark til spandversion
Varmsmeltelim Radial 150 2 ml
slev et hundrede Ny
I alt for materialer 1470

* – denne varemodel blev valgt af pris√•rsager. Udvalget af TEM’er fra leverand√łrvirksomheder er ret bredt, hvilket giver dig mulighed for at v√¶lge mere effektive (op til 8 V) modeller (de er betydeligt dyrere).

Fabriksprodukter af dette design er lige begyndt at vises p√• salg. Seriel produktion udf√łres i sm√• partier, og r√¶kkevidden er lille. Omkostningerne ved en s√•dan “spand” starter fra 2500 rubler.

Peltierelementer eller gratis elektricitet fra en brand

En termogenerator fra fabrikken er en enhed, der er baseret p√• Peltier-Seebeck-effekten, der kan fastg√łres direkte p√• en opvarmet overflade. Fra det ovenfor beskrevne design er det kendetegnet ved dets fabriksdesign (og derfor p√•lidelighed), frav√¶ret af en flydende varmeveksler (i stedet for det – finner til luftk√łling) og en h√łjere pris.

Peltierelementer eller gratis elektricitet fra en brand

En standard “rejse” termogenerator har f√łlgende egenskaber:

Spænding 13.5V
Nuværende styrke 0,16 A
Str√łm 2,2 watt
Vægt 1,6-2 kg
Pansret kabel Ja
overophedning beskyttelse Ja
Sæt af standardstik Ja
Dimensioner (ca.) 150x150x200 mm
Pris Fra 7000 gnide.

Som du kan se fra tabellen, er fabriksp√•lideligheden og v√¶rkt√łjet ikke billig. P√• samme tid kan det ikke siges, at den funktionelt er overlegen i forhold til den hjemmelavede version med en spand. En imponerende 13,5 volt fremskynder opladning af mobiltelefon, men du bliver n√łdt til at b√¶re 2 kg v√¶gt med dig p√• vandreturen, hvilket er en uoverkommelig luksus (i betragtning af enhedens st√łrrelse). Og selvf√łlgelig f√•r prisen dig til at t√¶nke. For dette bel√łb kan du ikke samle en “termisk spand”, men en “termisk pan” og roligt oplade din b√¶rbare computer. Og endnu en nuance – enheden skal stadig fastg√łres p√• en metalplade i tilf√¶lde af √•ben ild.

Generelt er dette en behagelig og praktisk tilf√łjelse for dem, der ikke har problemer med penge og fri plads i bagagerummet..

Energiovn

Hidtil er energiovnen apotheosen for brugen af ‚Äč‚ÄčTEM i hverdagen. Dette er et fabriksprodukt, faktisk en komfur, til enhver form for fast br√¶ndstof med et integreret termoelektrisk modul. Ideel til jagt p√• hytter, sommerhuse, fjerntliggende vinteromr√•der og generelt til enhver form for liv v√¶k fra civilisationen. Designet til autonom brug (uden perifere k√łleplader), har kun en ildsted og skorsten. S√łrger for madlavning. De mest kraftfulde Peltier-Seebeck-elementer er installeret p√• denne ovn..

Peltierelementer eller gratis elektricitet fra en brand

Energiovnsegenskaber:

udgangseffekt 25-50 W
Udgangsspænding 12 ind
Brændkammervolumen 30-60 liter
Vægt 30-60 kg
Termisk kraft 4-6 kW
Stabilisator Ja
Fabriksstik Ja
overophedning beskyttelse Ja
Pris 23.000-40.000 rubler.

Selvom ovnen er b√¶rbar, er den bestemt ”tungv√¶gtklassen” blandt husholdningsapparater. Imidlertid er r√¶kkevidden af ‚Äč‚Äčopgaver til energiovnen ganske bred – den kan endda oplade bilbatterier, oplyse hele rum med LED-lamper. Hun vil finde et sted i ekspeditionstoget og i det jagtende terr√¶nk√łret√łj, i det tekniske rum og i landet. Med andre ord, i dette tilf√¶lde har vi altid en varmekilde med os, det gjenst√•r at finde br√¶ndstof.

I sin niche er energiovnen uerstattelig, sk√łnt den af ‚Äč‚Äčproducenten erkl√¶rede levetid er erkl√¶ret – 10 √•r er lidt alarmerende. Det skal bem√¶rkes, at der som i termogeneratoren er en mulighed for forebyggende (eller n√łdsituation) udskiftning af alle dele op til kroppen..

Termoelektriske moduler er ekstremt interessante genstande. Ud over de beskrevne anvendelser bruges de ogs√• til vand og aircondition. I dette tilf√¶lde leveres en j√¶vn str√łm til det samme element, og det fungerer “i modsat retning” – det afk√łler luften. Denne teknologi bruges med succes i bilkonditioneringsanl√¶g og vandk√łler, i bilindustrien og til fremstilling af mikroprocessorer. Vi beskriver disse enheder i den n√¶ste artikel..

Bed√łm denne artikel
( Ingen vurderinger endnu )
Tilf√łj kommentarer

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