Peltier-moduuli sähköenergian generaattorina. Peltier-elementtejä tai vapaata sähköä tulipalosta

Hei, nimeni on Danil ja olen vainoharhainen. Vainoharhaisuus johtuu siitä, että olen vakuuttunut Suuren naaliketun välittömästä saapumisesta. Sillä ei ole väliä, missä muodossa tämä sama naalikettu tulee - jos pysymme hengissä, meidän on todennäköisesti alettava elää tyhjästä. Ja elämä on paljon hauskempaa, kun taskulampussa ja annosmittarissa on jotain ladattavaa. Samaa mieltä (sekä kaikkia uteliaita) pyydän leikkaamaan alle (varovaisuutta, painavia kuvia).

Tutkimusosa

Oikeastaan, miksi Peltier-elementti? On paljon loogisempaa ostaa taskulamppu, jossa on lihaskäyttö ("maakuoriainen"), aurinkopaneeleja tai pahimmillaan rakentaa tuulimylly. Aiemmin ajattelin myös, että maakuoriaisten kanssa on täysin mahdollista tulla toimeen. Mutta siinä on paljon liikkuvia osia, jotka Liao-setä on valmistanut halvasta muovista. Ensimmäinen rikkoutuminen Suuren naalin olosuhteissa - ja jäät ilman sähköä.

No, kysyt, miksi ei aurinkopaneeleja? Liikkuvia osia ei ole. Olen samaa mieltä, vastaan, mutta ydin- tai vulkaanisen talven olosuhteissa tai suojan kaksimetrisen betonikaton alla ei ole niin helppoa saada aurinkoa.

Tuulimylly? Minkä alueen tulisi olla sen siivet, jotta se voi pyöriä heikossakin tuulessa? Liikkuvia osia taas. Tuulimylly soveltuu pysyvään asennukseen pitkäaikaissuojan varustamisen yhteydessä.

Näitä väitteitä pohdittuani tulin masentuneeksi. Mutta pian törmäsin vahingossa verkkosivustoon nepropadu.ru (ei mainoksia, vain linkki lähdemateriaaliin). Istuin sen päällä yhtäjaksoisesti kaksi päivää, ja samalla törmäsin erittäin mielenkiintoiseen artikkeliin tietokoneen virtalähteestä kotelosta tehdystä hakkeuunista, jonka kyljessä Peltier-elementti (linkki postauksen lopussa) . Kommenteissa oli paljon skeptikkoja, mutta kirjoittaja kirjoitti, että hän lataa puhelimen rauhallisesti kytketystä kiinalaisesta DC-DC-muuntimesta... Olin koukussa.

Suunnittelu osa

Aluksi tilasin saman Peltier-elementin kiinalaisilta e-Baysta (riittää kokeisiin). Se maksoi minulle 320 ruplaa. Minua ilahdutti nopea, seuranta, mutta ilmainen toimitus. Lisäksi tavarat lähetettiin kirjaimellisesti tunnin kuluttua maksusta (ja se oli sunnuntaina).

Peltier-elementin matkustaessa mietin tulevan lämpösähkögeneraattorin suunnittelua, löysin sopivan jäähdyttimen tuulettimella (vanha prosessoripatteri toimi täydellisesti) ja kaivoin myös Internetistä piirin DC-DC-muuntimelle suurin lähtövirta 1 ampeeri 5 voltin jännitteellä.

En pitänyt hakkeen kiukaan tekemistä tuon artikkelin esimerkin mukaan. Metalli, josta tietokonelaitteisto on valmistettu, on erittäin pehmeää, kun se altistuu korkeille lämpötiloille, ja se palaa nopeasti. Siksi generaattorista päätettiin tehdä "irrotettava versio", joka voidaan asentaa kiinteän kiukaan sivulle tai nojata tulella seisovaa kattilaa vasten. Ja jotta Peltier-elementtiä ei paistaisi avotulella tällaisissa olosuhteissa, tarvittiin lämmönkestävä, mutta lämpöä johtava tiiviste. Tätä varten onnistuin saamaan palan paksua alumiinilevyä, jonka mitat olivat 100x120x5 millimetriä.

Peltier-elementin painamiseen alumiinisubstraattiin ja jäähdyttimen puristamiseen siihen, päätin käyttää lasten metallirakennesarjaa, jonka ostin kerran robotiikan tarpeisiin.

Mutta Peltier-elementti saapui, ja oli kokoonpanon aika.

Tekninen osa

Meillä oli jäähdytin, alumiinilevy, Peltier-elementti, kourallinen radiokomponentteja, pala foliopiirilevyä ja erilaisia ruuveja ja muttereita. en muista enempää.

Joten, kaikki komponentit on koottu, voit aloittaa kokoamisen.

Pahoittelen kahdessa paikassa merkittyä ja porattua levyä - vasta myöhemmin tuli mieleen, että koko kokoonpanoprosessi olisi kiva kuvata alusta alkaen.

Ensimmäinen ongelma, joka odotti minua, oli jäähdyttimen 12 voltin vakiotuuletin. Koska aion tuottaa vain 5 volttia ja jopa melko pienellä maksimivirralla, tämä voi aiheuttaa ongelman.

Ensin heitin syöttini kaikissa Permin radio- ja tietokoneliikkeissä, mutta missään ei ollut 5 voltin 80x80 millimetrin tuuletinta. Ja jos oli, ne olivat kooltaan pienempiä ja yli 200 mA:n virralla, mikä oli liikaa.

Sitten kaivelin eBayssa ja huomasin, että tarvitsemani tuuletin maksoi 300 ruplasta alkaen. Mutta oli turhaa toivoa nopeaa toimitusta, joten jätin tämän vaihtoehdon varaksi.

Ja vasta kaiken etsinnän jälkeen arvelin kytkeä tavallisen 12 voltin tuulettimen 5 voltin jännitelähteeseen. Kävi ilmi, että se puhaltaa melko hyvin, eikä samalla kuluta kovin paljon virtaa. Siksi päätin jättää sen toistaiseksi ja testauksen jälkeen tarvittaessa tilata tuulettimen eBaysta.

Merkkasin alumiinilevyn ja porasin siihen kaksi reikää jäähdyttimen ja kaksi jännitteenmuunninlevylle. Tein reiät halkaisijaltaan 4 millimetriä (suunnittelijan ruuveille), ja ulkopuolelta levenin ne 7,5 millimetriin ruuvin päiden piilottamiseksi. Sen jälkeen pyöristin terävät kulmat viilalla ja kävelin karkealla hiekkapaperilla laatan kaikilla pinnoilla ja hienolla hiekkapaperilla sinne, missä Peltier-elementti puristettiin.

Tässä vaiheessa katsoin substraatin käsittelyn valmiiksi ja aloin valmistaa jännitemuunninta.
Pulssitehostusjännitemuunnin on koottu L6920 IC:hen, joka alkaa toimia 0,8 voltin tulojännitteellä ja mahdollistaa kiinteän 3,3 tai 5 voltin jännitteen tai vaihtelevan 1,8 - 5,5 voltin jännitteen poistamisen sen lähdöstä.

Muuntimen kaavio on tyypillinen ja otettu tietolomakkeesta.

Jotta piirin lähtöön saadaan 5 volttia, jalka 1 kytketään yhteiseen johtoon. Se on myös määritetty antamaan matala taso nastaan 3, kun tulojännite laskee alle 1,5 voltin.

Piiriä varten asetettiin piirilevy, jolle tehtiin kiinnitys alustaan samoilla osilla lasten suunnittelijasarjasta. En ole huolissani levyn ylikuumenemisesta, koska se on pakottanut jäähtymään jäähdyttimestä puhalletulla ilmavirralla.

Minun piti puuhailla sen kotelon makroa, joka sisälsi ostamani mikropiirin. Liikkeen verkkosivuilla kerrottiin, että se oli SSOP-8-tapauksessa. Kuten käy ilmi, Sprint Layout -makrojen vakiosarjassa ei ole tällaista tapausta. Löysin piirustuksen SSOP-8 kotelosta ja tein makron, jonka jälkeen reititin laudan. Testitulostuksen jälkeen kävi ilmi, että mikropiiri on hieman leveämpi eikä mahdu sen kosketuslevyille. Tietyn sirumallin (L6920D) googlaaminen johti Chip-Dip-verkkosivustolle, jossa sain tietää, että IC indeksillä D on valmistettu TSSOP-8-paketissa. Päätäni raaputtaessani löysin piirustuksen tästä kotelosta, loin makron ja reititin laudan uudelleen. Nyt kaikki osoittautui oikeaksi.

Levy valmistettiin LUT:lla ja koottiin. Kävi ilmi, että TSSOP-8-kotelon juottaminen ilman hiustenkuivaajaa on erittäin hankalaa. Mutta olemme kokeneita ihmisiä, juotimme FTDI-mikropiirejä 0,4 millimetrin nastavälillä.

Nyt voit aloittaa Peltier-elementin ja jäähdyttimen asennuksen. Päällystin alustan ja patterin kosketuskohdissa elementin kanssa lämpötahnalla. Sitten hän kiristi tuloksena olevan "voileivän" muttereilla.

Kävi ilmi, että muunninkortti ei sovi, tuloliitin lepää jäähdyttimessä, laskin hieman väärin. Käänsin kiinnityskannattimet ympäri, ripustin levyn ulkopuolelle ja lisäsin vielä kaksi kiinnikettä suojaamaan elementtejä mekaanisilta vaurioilta. Tähän päädyimme:

Nyt voit tarkistaa generaattorin toiminnan. Kuumensin kaasupolttimella. Päätin olla asentamatta tuuletinta toistaiseksi.

Aluksi kävi ilmi, että sekoitin elementin liittämisen napaisuuden muuntimeen. Vaikka kaikki näytti olevan oikein - musta johto on miinuksessa, punainen johto on positiivinen. Generaattori ei kuitenkaan halunnut toimia. Sitten vaihdoin elementtiliitoksen napaisuutta.

Generaattori alkoi toimia - ensin molemmat LEDit syttyivät, mikä merkitsi 5 voltin olemassaoloa lähdössä ja matalaa jännitettä tulossa, sitten punainen LED sammui - jännite nousi yli puolentoista voltin.

Ikäväkseni kävi ilmi, että ilman tuuletinta, muutaman minuutin järjestelmän käytön jälkeen, jäähdytin kuumeni huomattavasti. Se ei toimi niin.

Seuraavana päivänä kävelin metallitorilla ja useilla tietokoneiden kirpputoreilla, mutta kun kysyin 5 voltin faneista, he kohauttivat olkapäitään kaikkialla ja neuvoivat minua menemään "siihen paikkaan", jossa olin jo käynyt pari minuuttia sitten. Tämän seurauksena lähdin kotiin tyhjin käsin.

Kotona tein kokeen saada virtaa tavalliselle 12 voltin tuulettimelle muuntimen 5 voltin lähdöstä. Tulokset eivät miellyttäneet minua - muunnin sammutti ilmeisen vastahakoisesti punaisen LEDin ja tuuletin nykisi heikosti useiden sekuntien ajan yrittäessään käynnistyä. Puolella teholla toimivan tuulettimen ilmavirta ei riittänyt normaaliin jäähdytykseen - jäähdytin lämpeni yhtä nopeasti, vaikka se ei enää polttanut sormiani. Lopulta päätin tilata tuulettimen Ebaysta.

Tulos

Peltier-elementin alhaisesta hyötysuhteesta huolimatta generointitilassa sain silti välituloksen - kun muuntimen lähtöön kytkettiin kannettava akku, jonka latausvirta oli 1000 mA, generaattori pystyi tuottamaan n. 600 mA. Luulen, että tämä virta riittää lataamaan useimpia vempaimia Great Arctic Foxin olosuhteissa.

Kun tuuletin saapuu (Ebay lupaa maaliskuun puolivälissä-huhtikuun alussa), tarkistan jäähdytyksen. Lisäksi sinun on testattava generaattorin toiminta "taisteluolosuhteissa" - tulipalossa.

Pahoittelen kuvien laatua - en ole kovin valokuvaaja. Linkki artikkeliin, joka inspiroi minua.

Yksinkertaisten laitteiden avulla voit käyttää lämpöhäviötä ilman tai nesteiden lämmittämisestä. Tässä artikkelissa kerromme sinulle, kuinka käyttää liesien, kattiloiden ja avotulen hukkaenergiaa muuttamalla se matalan voimakkuuden tasavirraksi.

Mikä tahansa kemiallinen prosessi tapahtuu erilaisten energiatyyppien vapautuessa. Niin voimakasta lähdettä kuin poltto on käytetty aina. Sitä voidaan kutsua ensisijaiseksi lämmön ja valon lähteeksi. Lähes kaikki maapallon aineet palavat ja vapauttavat lämpöä ja valoa eri määrinä. Lämpöenergian muuntaminen sähköenergiaksi ei ole vaikeaa, jos sinulla on käsillä toimiva höyryturbiini, samanlainen kuin lämpövoimaloissa. Tämä on iso ja monimutkainen laite, joka ei todennäköisesti löydä paikkaa maalaistalon kattilahuoneessa. Pyrimme hyödyntämään liesilämmityksen tai vedenlämmityksen tuottamaa lämpöä.

Peltier-ilmiö on lämpötilaeron ilmiö, kun kahden erityyppisen johtimen (p-tyypin ja n-tyypin) termoparit ovat vuorovaikutuksessa tasavirran kulkeessa niiden läpi. Seebeck-ilmiö on seurausta Peltier-ilmiöstä, jolloin syntyy sähkövirtaa, kun yhtä termopareista kuumennetaan. Emme kuvaile yksityiskohtaisesti prosessin termodynamiikkaa - tämä vaikeasti ymmärrettävä tieto löytyy helposti viitekirjallisuudesta. Olemme kiinnostuneita tuloksesta ja vaihtoehdoista sen käytännön käyttöön.

Lämpösähköisen moduulin suunnittelu

Termosähköinen moduuli (TEM) koostuu useista lämpöpareista, jotka on kytketty toisiinsa kuparilevyllä. Termoparikenttä on liimattu kahden keraamisen levyn väliin. Tällainen moduuli on mahdollista koota vain tehdasympäristössä. Mutta voit myös koota useita TEM:itä omiin tarpeisiisi kotona. Peltier-Seebeck-elementit ovat vapaasti myynnissä teknisiä laitteita myyvissä erikoisliikkeissä (ja verkkosivuilla).

5 V TEM:n kokoaminen

Mitä tarvitset:

Peltier-moduuli TEC1-12705 (40x40) - 2 kpl;
tehostaa tasajännitemuunninta EK-1674;
3 mm paksu duralumiinilevy;
vesisäiliö, jossa on täysin tasainen pohja (kauha);
kuuma liima;
juotin

Leikkasimme duralumiinilevystä kaksi identtistä levyä, hieman suurempia kuin kaksi vierekkäin olevaa moduulia. Vahvistamme moduulien levyt molemmilta puolilta kuumaliimalla. Kiinnitämme (kuumaliimalla) tuloksena olevan "voileivän" kauhan pohjaan. Tämä malli voidaan jo laittaa tuleen, mutta lähtöön saamme turhan 1,5 V:n suorituskyvyn parantamiseksi tarvitsemme boost-muuntimen, jonka juotamme piiriin. Se nostaa jännitteen 5 V:iin, ja tämä riittää jo matkapuhelimen lataamiseen.

Huomio! Muuntimen mitat ovat 1,5 x 1,5 cm Jos sinulla ei ole ammattitaitoa, anna juottaminen asiantuntijalle.

Suunnittelumme lämpötilaero saadaan lämmittämällä toista puolta (uunista tai liekistä) ja jäähdyttämällä toista (vesi kauhassa). Tietenkin mitä suurempi ero, sitä tehokkaampi moduuli on. Siksi, jotta voit toimia mikrogeneraattoritilassa, tarvitset suhteellisen alhaisen veden lämpötilan kauhassa (on parempi vaihtaa se säännöllisesti). Halutun 5 V:n tuottamiseksi riittää, että asetat rakenteen lasille palavalla kynttilällä.

Yhdistämällä suhteellisesti useampia moduuleja saadaan tehokkaampi energiantuotantojärjestelmä. Vastaavasti lisäämällä rakennetta lisäämme suhteellisesti lämmönvaihdinta. Tässä tapauksessa jäähdytettävä pinta tulee peittää kokonaan vesisäiliöllä (yksinkertaisin ja edullisin vaihtoehto).

Kaikki on niin yksinkertaista, että heti tuntuu halu koota useampia moduuleja yhdeksi järjestelmäksi ja tuottaa 220 V tulesta. Ja sitten kytke öljylämmitin tai ilmastointilaite. Tällaisella yksinkertaisella järjestelmällä on haittoja, ja tärkein niistä on alhainen tehokkuus. Tyypillisesti tämä luku ei ylitä 5 prosenttia. Tämä johtaa suhteellisen alhaiseen 0,5 - 0,8 A:n virtaan ja erittäin alhaiseen tehoon - jopa 4 W.

Pumpulle tai hehkulampulle tämä on mitätön, mutta riittävän hyvin:

akkujen lataaminen moottoripyörien akkuihin asti (vaatimusten mukaisissa versioissa);
valodiodi (LED) -lamppujen toiminta;
radiovastaanotin

Talvella ulkona sijaitsevalle lämmönlähteelle sijoitettu järjestelmä toimii mahdollisimman tehokkaasti.

Materiaalikustannukset 5 V lämpösähköisen mikrogeneraattorin kokoamiseen:

*- tämä elementtimalli valittiin hintasyistä. Toimittajayritysten TEM-valikoima on melko laaja, joten voit valita tuottavampia (jopa 8 V) malleja (ne ovat huomattavasti kalliimpia).

Tämän mallin tehdasvalmisteiset tuotteet ovat vasta alkamassa tulla myyntiin. Sarjatuotanto tapahtuu pienissä erissä ja valikoima on pieni. Tällaisen "ämpärin" hinta alkaa 2500 ruplasta.

Tehdaslämpögeneraattori on Peltier-Seebeck-ilmiöön perustuva laite, joka voidaan kiinnittää suoraan lämmitettyyn pintaan. Se erottuu edellä kuvatusta rakenteesta tehdassuorituksensa (ja siten luotettavuutensa), nestemäisen lämmönvaihtimen puuttumisen (sen sijaan ilmajäähdytyksen rivat) ja korkeamman hinnan ansiosta.

Tavallisella "matkustavalla" lämpögeneraattorilla on seuraavat ominaisuudet:

Kuten taulukosta voidaan nähdä, tehtaan luotettavuus ja hyödyllisyys eivät ole halpoja. Ei kuitenkaan voida sanoa, että se olisi toiminnallisesti parempi kuin kotitekoinen ämpäriversio. Vaikuttava 13,5 V nopeuttaa matkapuhelimen lataamista, mutta tätä varten sinun on otettava mukaan 2 kg painoa vaellukselle, ja tämä on kohtuuhintaista luksusta (laitteen koko huomioon ottaen). Ja tietysti hinta saa miettimään. Tällä määrällä voit koota ei "lämpökauhaa", vaan "lämpöpannua" ja ladata kannettavan tietokoneen helposti. Ja vielä yksi vivahde - laite vaatii edelleen kiinnityksen metallilevyyn, jos käytetään avotulta.

Kaiken kaikkiaan tämä on mukava ja kätevä lisä niille, joilla ei ole ongelmia rahan ja vapaan tilan kanssa tavaratilassa.

Energia uuni

Nykyään energiauuni on TEM:ien arkielämän käytön apoteoosi. Tämä on tehdastuote, pohjimmiltaan "potbelly liesi" tulipesä kaikenlaiselle kiinteälle polttoaineelle integroidulla lämpösähkömoduulilla. Ihanteellinen vaihtoehto metsästysmajoille, kesämökeille, syrjäisille talviasuille ja yleensä kaikenlaiseen elämään kaukana sivilisaatiosta. Suunniteltu autonomiseen käyttöön (ilman oheisjäähdytyselementtejä), siinä on vain tulisija ja savupiippu. Sisältää ruoanvalmistuksen. Tähän uuniin asennetaan tehokkaimmat Peltier-Seebeck-elementit.

Energiauunien ominaisuudet:

Vaikka takka on kannettava, se on varmasti "superraskas" kodinkoneiden joukossa. Energiauunin tehtävävalikoima on kuitenkin melko laaja - sillä voidaan ladata jopa auton akkuja ja valaista kokonaisia huoneita LED-lampuilla. Sille on paikka retkisaattueessa ja metsästysmaastossa, teknisessä huoneessa ja maalla. Toisin sanoen, tässä tapauksessa meillä on aina lämmönlähde mukana, meidän tarvitsee vain löytää polttoainetta.

Omassa markkinaraossaan energiauuni on välttämätön, vaikka valmistajan ilmoittama käyttöikä on hieman hälyttävä - 10 vuotta. On huomattava, että kuten lämpögeneraattorissa, kaikki osat on mahdollista vaihtaa ennalta ehkäisevästi (tai hätätilanteessa).

Lämpösähköiset moduulit ovat erittäin mielenkiintoisia esineitä. Kuvattujen levitysmenetelmien lisäksi niitä käytetään myös veteen ja ilmastointiin. Samanaikaisesti tasavirta syötetään samaan elementtiin ja se toimii "vastakkaiseen suuntaan" - se jäähdyttää ilmaa. Tätä tekniikkaa käytetään menestyksekkäästi autojen ilmastointilaitteissa ja vesijäähdyttimissä, autoteollisuudessa ja mikroprosessorien tuotannossa. Kuvaamme nämä laitteet seuraavassa artikkelissa.

Vitali Dolbinov, rmnt.ru

Ihmiset ovat aina pyrkineet säästämään rahaa, ja jatkuvasti kasvavien sähkölaskujen aikakaudella tämä ei ole ollenkaan yllättävää. Nykyään on jo olemassa tapoja, joilla henkilö voi saada ilmaista sähköä, joka on hänelle ilmaista. Yleensä nämä ovat tiettyjä tee-se-itse -asennuksia, jotka perustuvat sähkögeneraattoriin.

Lämpösähköinen generaattori ja sen rakenne

Termosähköinen generaattori on laite, joka mahdollistaa sähköenergian tuottamisen lämmöstä. Tämä on erinomainen sähkön höyrylähde, vaikkakin alhaisella hyötysuhteella.

Pohjimmiltaan lämpösähkö on lämmön suoraa muuntamista sähköksi nestemäisissä tai kiinteissä johtimissa ja sitten käänteinen prosessi, jossa eri johtimien kosketus lämmitetään ja jäähdytetään sähkövirralla.

Lämmönkehitinlaite:

Lämpögeneraattorissa on kaksi puolijohdetta, joista kukin koostuu tietystä määrästä elektroneja;
Ne on myös yhdistetty toisiinsa johtimella, jonka yläpuolella on lämpöä johtava kerros;
Siihen on myös kiinnitetty lämpöjohdin koskettimien siirtämistä varten;
Seuraavaksi tulee jäähdytyskerros, jota seuraa puolijohde, jonka kontaktit johtavat johtimeen.

Valitettavasti lämpö- ja sähkögeneraattori ei aina pysty toimimaan suurella teholla, joten sitä käytetään pääasiassa jokapäiväisessä elämässä, ei tuotannossa.

Nykyään lämpösähköistä muuntajaa ei käytetä melkein koskaan missään. Se "vaatii" paljon resursseja, vie myös tilaa, mutta jännite ja virta, jonka se voi tuottaa ja muuntaa, ovat hyvin pieniä, mikä on erittäin kannattamatonta.

Sähkön ja radioaaltojen aurinkolämpögeneraattori

Sähköenergian lähteet voivat olla hyvin erilaisia. Nykyään aurinkotermosähköisten generaattoreiden tuotannosta on tullut yhä suositumpaa. Tällaisia asennuksia voidaan käyttää majakoissa, avaruudessa, autoissa ja muilla elämänalueilla.

RTG (lyhenne sanoista radionuclide thermoelectric generator) toimii muuntamalla isotooppien energiaa sähköenergiaksi. Tämä on erittäin taloudellinen tapa, jonka avulla voit saada käytännössä ilmaista sähköä ja mahdollisuuden valaista sähköttömissä olosuhteissa.

RTG:n ominaisuudet:

Isotooppien hajoamisesta on helpompi saada energialähde kuin esimerkiksi lämmittämällä poltinta tai kerosiinilamppua;
Sähkön tuottaminen ja hiukkasten hajoaminen on mahdollista erityisten isotooppien läsnä ollessa, koska niiden hajoamisprosessi voi kestää vuosikymmeniä.

Kun käytät tällaista asennusta, sinun on ymmärrettävä, että kun työskentelet vanhojen laitemallien kanssa, on olemassa riski saada säteilyannos, ja tällaisen laitteen hävittäminen on erittäin vaikeaa. Jos se tuhotaan väärin, se voi toimia säteilypommina.

Asennusvalmistajaa valittaessa on parempi valita yritykset, jotka ovat jo todistaneet itsensä. Kuten Global, Altec, Tgm, Kryotherm, Termiona.

Muuten, toinen hyvä tapa saada sähköä ilmaiseksi on generaattori, joka kerää radioaaltoja. Se koostuu kalvo- ja elesekä pienitehoisista diodeista. Antennina käytetään noin 10-20 metrin eristettyä kaapelia ja vesi- tai kaasuputkeen kiinnitetään toinen maadoitusjohto.

Kuinka tehdä Peltier-elementti omin käsin

Tyypillinen Peltier-elementti on eri metalliosista koottu levy, jossa on liittimet verkkoon liittämistä varten. Tällainen levy kuljettaa virtaa itsensä läpi, lämpenee toiselta puolelta (esimerkiksi jopa 380 astetta) ja toimii kylmästä toisella.

Tällä lämpögeneraattorilla on päinvastainen periaate:

Toinen puoli voidaan lämmittää polttamalla polttoainetta (esim. puutakka tai jokin muu raaka-aine);
Toinen puoli päinvastoin jäähdytetään neste- tai ilmalämmönvaihtimella;
Näin johdoissa syntyy virtaa, jota voidaan käyttää tarpeidesi mukaan.

Totta, laitteen suorituskyky ei ole kovin korkea, eikä vaikutus ole vaikuttava, mutta kuitenkin tällainen yksinkertainen kotitekoinen moduuli voi helposti ladata puhelimen tai kytkeä LED-taskulamppu.

Tällä generaattorielementillä on etunsa:

Hiljainen toiminta;
Kyky käyttää sitä, mikä on käsillä;
Kevyt ja liikkuva.

Tällaiset kotitekoiset uunit ovat alkaneet saada suosiota niiden keskuudessa, jotka haluavat viettää yön metsässä nuotion ääressä, hyödyntäen maan lahjoja ja jotka eivät ole inhottavia saada sähköä ilmaiseksi.

Peltier-moduulia käytetään myös tietokonelevyjen jäähdyttämiseen: elementti liitetään levyyn ja heti kun lämpötila nousee sallittua korkeammaksi, se alkaa jäähdyttää piirejä. Toiselta puolelta laitteeseen tulee kylmää ilmatilaa ja toisaalta kuumaa ilmaa. 50X50X4mm (270w) malli on suosittu. Voit ostaa tällaisen laitteen kaupasta tai valmistaa sen itse.

Muuten, stabilisaattorin liittäminen tällaiseen elementtiin johtaa erinomaiseen laturiin kodinkoneille, ei vain lämpömoduuliin.

Peltier-elementin valmistamiseksi kotona sinun on otettava:

Bimetallijohtimet (noin 12 kappaletta tai enemmän);
Kaksi keraamista levyä;
Kaapelit;
Juotin.

Valmistuskaavio on seuraava: johtimet juotetaan ja asetetaan levyjen väliin, minkä jälkeen ne kiinnitetään tiukasti. Tässä tapauksessa sinun on muistettava johdot, jotka sitten kiinnitetään virtamuuntimeen.

Tällaisen elementin käyttöalue on hyvin monipuolinen. Koska sen toinen puoli jäähtyy, voit tällä laitteella valmistaa pienen campingjääkaapin tai vaikkapa auton ilmastointilaitteen.

Mutta kuten kaikilla laitteilla, tällä termoparilla on hyvät ja huonot puolensa. Edut sisältävät:

Kompakti koko;
Mahdollisuus työskennellä jäähdytys- tai lämmityselementtien kanssa yhdessä tai erikseen;
Hiljainen, lähes äänetön toiminta.

Miinukset:

Tarve hallita lämpötilaeroja;
korkea energiankulutus;
Alhainen tehokkuus korkeilla kustannuksilla.

Yksinkertainen kotitekoinen generaattori

Huolimatta siitä, että nämä laitteet eivät ole nyt suosittuja, tällä hetkellä ei ole mitään käytännöllisempää kuin lämpöä tuottava yksikkö, joka matkoilla voi hyvin korvata sähköliesi, hehkulampun tai auttaa, jos laturi matkapuhelin on rikki, sähköikkunan virransyöttö. Tällainen sähkö auttaa myös kotona sähkökatkon sattuessa. Voit saada sen ilmaiseksi, voisi sanoa, palloon.

Joten lämpösähköisen generaattorin valmistamiseksi sinun on valmisteltava:

Jännitteensäädin;
Juotin;
Mikä tahansa vartalo;
Jäähdyttimet;
Lämpötahna;
Peltier lämmityselementit.

Laitteen kokoonpano:

Ensin tehdään laitteen runko, jonka tulisi olla ilman pohjaa, reiät pohjassa ilmaa varten ja yläosassa säiliön jalustalla (vaikka tämä ei ole välttämätöntä, koska generaattori ei välttämättä toimi vedellä) ;
Seuraavaksi koteloon kiinnitetään Peltier-elementti ja sen kylmälle puolelle lämpöpastan kautta jäähdytyspatteri;
Sitten sinun on juotettava stabilisaattori ja Peltier-moduuli niiden napojen mukaan;
Stabilisaattorin tulee olla erittäin hyvin eristetty, jotta kosteus ei pääse sisään;
Sen toiminta on vielä tarkistettava.

Muuten, jos jäähdytintä ei ole mahdollista saada, voit käyttää sen sijaan tietokoneen jäähdytintä tai auton generaattoria. Mitään pahaa ei tapahdu tällaisesta vaihdosta.

Stabilisaattorin voi ostaa diodiilmaisimella, joka antaa valosignaalin, kun jännite saavuttaa määritetyn arvon.

Tällainen lämmönkehittäjä lämpenee noin 30 sekunnissa, mutta sen käyttämä jännite saavuttaa jo useita voltteja. Muutaman minuutin lämpenemisen jälkeen generaattori on käyttövalmis.

Tee-se-itse-termopari: prosessiominaisuudet

Mikä on termopari? Termopari on sähköpiiri, joka koostuu kahdesta eri elementistä, joissa on sähköinen kosketus.

Termoelementin lämpö-EMF, jonka lämpötilaero on 100 astetta reunoillaan, on noin 1 mV. Jotta se olisi korkeampi, useita termopareja voidaan kytkeä sarjaan. Tuloksena on lämpöpaalu, jonka lämpö-EMF on yhtä suuri kuin siihen sisältyvien lämpöparien EMF:n kokonaissumma.

Termoparin valmistusprosessi on seuraava:

Kahden eri materiaalin välille syntyy vahva yhteys;
Otetaan jännitelähde (esimerkiksi auton akku) ja toiseen päähän liitetään eri materiaaleista valmistetut johdot, jotka on esikierretty nippuun;
Tällä hetkellä sinun on tuotava grafiittiin yhdistetty johto toiseen päähän (tavallinen kynäjohto käy tähän).

Muuten, turvallisuuden vuoksi on erittäin tärkeää, ettei työskentelyä saa tehdä korkealla jännitteellä! Suurin indikaattori tässä suhteessa on 40-50 volttia. Mutta on parempi aloittaa pienillä tehoilla 3-5 kW lisäämällä niitä vähitellen.

On myös "vesi" tapa luoda termopari. Se koostuu tulevan rakenteen kytkettyjen johtojen lämmittämisen varmistamisesta niiden väliin ilmestyvällä kaaripurkauksella ja vahvalla vesi- ja suolaliuoksella. Tämän vuorovaikutuksen aikana "vesi"-höyryt sitovat materiaalit yhteen, minkä jälkeen termoparia voidaan pitää valmiina. Tässä tapauksessa tuotteen valjaiden halkaisijalla on merkitystä. Sen ei pitäisi olla liian iso.

Ilmaista sähköä omin käsin (video)

Ilmaisen sähkön saaminen ei ole niin vaikeaa kuin miltä näyttää. Erilaisten eri lähteiden kanssa toimivien generaattoreiden ansiosta ei ole enää pelottavaa jäädä ilman valoa sähkökatkon aikana. Vähän taitoa ja sinulla on jo oma miniasema sähköntuotantoa varten.

Lämpösähköisen moduulin suunnittelu

5 V TEM:n kokoaminen

Mitä tarvitset:

Peltier-moduuli TEC1-12705 (40x40) - 2 kpl;
tehostaa tasajännitemuunninta EK-1674;
3 mm paksu duralumiinilevy;
vesisäiliö, jossa on täysin tasainen pohja (kauha);
kuuma liima;
juotin

Huomio! Muuntimen mitat ovat 1,5 x 1,5 cm Jos sinulla ei ole ammattitaitoa, anna juottaminen asiantuntijalle.

Pumpulle tai hehkulampulle tämä on mitätön, mutta riittävän hyvin:

akkujen lataaminen moottoripyörien akkuihin asti (vaatimusten mukaisissa versioissa);
valodiodi (LED) -lamppujen toiminta;
radiovastaanotin

Talvella ulkona sijaitsevalle lämmönlähteelle sijoitettu järjestelmä toimii mahdollisimman tehokkaasti.

Materiaalikustannukset 5 V lämpösähköisen mikrogeneraattorin kokoamiseen:

*- tämä elementtimalli valittiin hintasyistä. Toimittajayritysten TEM-valikoima on melko laaja, joten voit valita tuottavampia (jopa 8 V) malleja (ne ovat huomattavasti kalliimpia).

Tämän mallin tehdasvalmisteiset tuotteet ovat vasta alkamassa tulla myyntiin. Sarjatuotanto tapahtuu pienissä erissä ja valikoima on pieni. Tällaisen "ämpärin" hinta alkaa 2500 ruplasta.

Tavallisella "matkustavalla" lämpögeneraattorilla on seuraavat ominaisuudet:

Kaiken kaikkiaan tämä on mukava ja kätevä lisä niille, joilla ei ole ongelmia rahan ja vapaan tilan kanssa tavaratilassa.

Energia uuni

Energiauunien ominaisuudet:

Vitali Dolbinov, rmnt.ru

Paras aika käyttää Peltier-elementteihin perustuvaa lämpögeneraattoria on tietysti talvi. Koska ne on jäähdytettävä hyvin saadakseen mitään.

Kokeessa testattiin tehokasta generaattoria, 12 TEC1-12706 Peltier-moduulia. Halvinta ja suosituinta myydään tässä kiinalaisessa kaupassa. Sitä varten on jäähdytin.

Esitetyssä esimerkissä jäähdytys toimi 5,4 watin 12 voltin tuulettimella.

Mitä Peltier-elementti on, mitkä ovat sen ominaisuudet, miten se toimii ja toimivien mallien suunnittelu on kuvattu useissa verkkosivuillamme olevissa artikkeleissa, jotka löydät helposti kätevän hakupalkin kautta.

Kokeen tarkoituksena on selvittää, mikä maksimiteho halvin kiinalainen termopari pystyy tuottamaan talvikaudella.
Joten kokeen alkaessa liesi sytytettiin, kun puut leimahtivat hieman, lämpögeneraattori alkoi toimia ja puhallin käynnistyi. Se jäähdyttää termoparien kylmää puolta. Kaava on yksinkertainen. Videon lopussa näytetään, kuinka tällainen lämpögeneraattori kootaan.

Kokeen aikana tämän generaattorin suurin avoimen piirin jännite saavutetaan. Sitten potentiometriä käyttämällä tämä jännite pienenee tasan puoleen. Tämä tasoittaa generaattorin vastuksen ja kuormitusvastuksen. Sitten generaattorissa ja kuormassa hajoaa sama määrä tehoa. Tämä antaa 50 prosenttia tehoa tai pikemminkin 50 prosenttia toimitetusta tehosta. Tämä vastaa vain 50 prosentin hyötysuhdetta. Mutta tällaisen tehon tuotto on suurin tässä suhteessa. Mutta suurin tehonsiirto tapahtuu vain tällä suhteella!
Uunin lämmetessä sähkögeneraattorin tuottama jännite kasvaa. Tuuletin on noussut, se on melko tehokas tuuletin, jonka teho on 5,5 wattia. Siksi se ottaa osan vallasta itselleen. Voima, joka nyt määräytyy, on hyödyllistä voimaa. Jännite ei nouse yli 26 voltin. Yhdistämme potentiometrin ja alamme lisätä vastusta.

Nyt nostamme tasaisesti jännitteen 13 volttiin. Tehoa mitattiin 9 wattia. Kun asetuksia tehtiin, generaattori lämpeni ja teho putosi 1,5 wattia.
Pystyimme saamaan jopa 9 wattia lyhyen aikaa. Mutta sitten teho laski ja pysähtyi noin 7,5 wattiin. Mutta tämä luku pysyi vakaana. Tämä teho riittää lataamaan minkä tahansa puhelimen, älypuhelimen tai tabletin.

12 Peltier-elementistä saadaan 0,5 wattia tai enemmän elementtiä kohden. Nollan ilman lämpötilassa tämä on hyvä indikaattori ilmajäähdytykselle. -20 lämpötilassa tulos olisi suuruusluokkaa suurempi. Siksi on täysin mahdollista saada jopa yksi watti Peltier-elementtiä kohden, mutta äärimmäisessä kylmässä.
Nyt puhallin kytketään wattimittarin kautta, jotta voidaan nähdä kuinka paljon hyödyllistä energiaa kuluu sen toimintaan. Laite näytti 6 wattia. Jos ei olisi tätä tuuletinta, olisi mahdollista lisätä vielä 5-6 wattia tämän lämpögeneraattorin tehoon.
Kokeen jatkamiseksi suunniteltiin sammuttaa tuuletin, jotta jäähdytys voitaisiin tehdä lumella. Kun tuuletin on nollattu, jäähdytin on raskaasti lumen peitossa. Kokeessa tapahtui kuitenkin odottamaton onnettomuus. Tuulettimen poistamisen jälkeen takka ylikuumeni ja yksi Peltier-elementeistä epäonnistui sulaen ilman jäähtymistä. Järjestelmä on menettänyt yhteystiedot. Siksi tuuletin on hyödyllinen elementti tässä laitteessa. Turvallisuuden vuoksi on tarpeen käyttää suojaritilöitä.

Johtopäätös on seuraava: noin 1 watti Peltier-elementtiä kohden voidaan saada hyvässä pakkasessa. On paikkoja, esimerkiksi Jakutia tai kaukana pohjoisessa, joissa lämpötilat nousevat miinus 50 celsiusasteeseen. Joten elementistä on helppo saada 1 watti. Kuvittele, että jurtassa on takka ja sen takana on 1 x 2 m kokoinen seinä. Lämmin puoli on kiukaan sisällä ja kylmä puoli, jossa on pakkasta ja tuulta. Yhdestä neliömetristä tällaisia elementtejä voit poistaa jopa 0,5 kilowattia sähköä. Eli 2 neliömetristä saat jopa yhden kilowatin sähköä.

Tällaisia voimakkaita elementteihin perustuvia uuneja valmistetaan Venäjällä. Niitä kutsutaan nimellä "Indigirka sähköntuotantouuni". Voit ostaa niitä tästä kaupasta, alennuskoodi 11920924.

Tällaisen lämpögeneraattorin suunnittelu on erittäin yksinkertainen. 12 halvinta kiinalaista Peltier-elementtiä on kiinnitetty kahden alumiinipatterin väliin, joiden pinnan tulisi olla sileät, ihanteellisesti kiillotetut. Luonnollisesti lämpötahnaa levitetään lämpöelementin kummallekin puolelle. Kierrämme patterit pulteilla ja yhdistämme ne johdoilla. Kiinnitämme jäähdyttimen, mieluiten tehokkaamman. No itse liesi. Tämä on pala galvanoitua terästä, parempi kuin ruostumaton teräs. Kiinnitetään kuumaan patteriin pulteilla. Sitten tehdään pohja, jossa on 7-8 mm reiät ilmanottoa varten.

Tälle kokeilulle on tulossa jatkoa. Löydät sen kirjoittamalla sivustohakuun: Ilmajäähdytteinen Peltier.