Šiek tiek teorijos.
Vienas elementas termoelektrinis modulis (TEM) yra termopora, susidedanti iš dviejų skirtingų elementų, kurių laidumas p ir n. Elementai sujungiami vienas su kitu naudojant varinę jungiamąją plokštę. Puslaidininkiai, pagaminti iš bismuto, telūro, stibio ir seleno, tradiciškai naudojami kaip elementų medžiagos.
Termoelektrinis modulis (Peltier elementas) yra elektra sujungtų termoporų rinkinys, dažniausiai nuosekliai. Standartiniame termoelektriniame modulyje termoporos dedamos tarp dviejų plokščių aliuminio oksido arba nitrido keraminių plokščių. Termoporų skaičius gali būti labai įvairus – nuo kelių iki šimtų porų, todėl galima sukurti beveik bet kokios šaldymo galios TEM – nuo dešimtųjų iki šimtų vatų.
Per termoelektrinį modulį tekant nuolatinei elektros srovei, tarp jo pusių susidaro temperatūrų skirtumas – viena pusė (šalta) vėsinama, o kita (karšta) šildoma.Jei karštojoje TEM pusėje užtikrinamas efektyvus šilumos pašalinimas, pavyzdžiui, naudojant radiatorių, tai šaltojoje pusėje galite gauti dešimtimis laipsnių žemesnę temperatūrą nei aplinkos temperatūra. Aušinimo laipsnis bus proporcingas srovei. Kai keičiasi srovės poliškumas, karštoji ir šaltoji pusės keičiasi vietomis.
Praktika.
Pelte elementai plačiai naudojami aušinimo sistemose. Tačiau mažai kas žino apie kitą savo turtą – energijos generavimą. Šis laboratorinis darbas skirtas šių galimybių tyrimui.
50*50 mm elementas, montuojamas tarp dviejų aliuminio strypų. Jų paviršiai prieš tai įšlifuojami ir sutepami KPT pasta. Viename iš strypų yra išgręžtos kiaurymės, per kurias praleidžiamas varinis vamzdis vandeniui aušinti. Štai kas atsitiko:
Prijunkite vandenį prie aušintuvo vienoje pusėje Peltier elementaso kitą padėkite ant degiklio. Prie elemento išvesties prijungiame 10W 6 voltų lemputę. Rezultatas – mūsų generatorius veikia!
Patirtis rodo, kad Peltier elementas gerai gamina elektrą. Šviesa dega gana ryškiai, įtampa apie 4,5 volto.
Šildymas iki 160 laipsnių nebuvo optimalus, 120 laipsnių rezultatas buvo tik 10% blogesnis.
Aušinimo skysčio temperatūra išleidimo angoje yra dešimt laipsnių, prie įleidimo - vienu laipsniu mažesnė. Sprendžiant iš šių rezultatų, vanduo vėsinimui nėra toks reikalingas...
Su pagalba Peltier elementai elektrą galite pasigaminti ekspedicijoje, kempinge, medžioklinėje žiemos trobelėje, žodžiu, bet kurioje vietoje, kur jos gali prireikti. Natūralu, jei turite malkų ar ryškios saulės, ir tikrai šiek tiek išradingumo.
Naudojant termoelektrinį modulį.
Tokį termoelektrinį generatorių puikiai prisimena tie, kurie prisimena sovietinius valstybinius ir kolūkius. Sakoma, kad per karą vokiečiai negalėjo suprasti, kaip partizanai galėjo ilgą laiką vesti radijo transliacijas iš apgulto miško.
Taip, kaip sakoma – jei mūsų mokslininkams būtų mokami pinigai, jie būtų išradę iPhone dar 85 metais! :-)
Termoelektrinis šaldytuvas
Termoelektrinis šaldytuvas (2 parinktis)
Termoelektrinis šaldytuvas (3 parinktis)
Automobilinis aušintuvas konservuotiems gėrimams
Geriamojo vandens aušintuvas
Termoelektrinis kondicionierius KAMAZ kabinai
Į tokį „kaušelį“ pilamas vanduo, uždedamas ant ugnies ir, prašau, įkraukite mobilųjį telefoną. Visa paslaptis yra apačioje, Peltier yra „palaidotas“.
Pažvelkime į šį dizainą atidžiau.
Šiuo metu didėja susidomėjimas termoelektrinių generatorių modulių panaudojimu buitiniuose prietaisuose. Visų pirma, tai susiję su galimybe maitinti mažos galios elektros energijos vartotojus - radijo imtuvus, mobiliuosius ir palydovinius telefonus, nešiojamuosius kompiuterius, automatikos įrenginius ir kt. iš esamų šilumos šaltinių. Termoelektrinis generatorius, neturintis besisukančių, besitrinančių ar kitų besidėvinčių dalių, leidžia tiesiogiai gauti elektros energiją iš bet kurio šilumos šaltinio: vidaus degimo variklių išmetamųjų dujų, karšto vandens iš geoterminių šaltinių, „atliekinės“ šilumos iš šiluminių elektrinių ir kt. . Vadovaudamasi patirtimi, įgyta kuriant įvairių galių – nuo kelių vatų iki kelių kilovatų – pramoninius termoelektrinius generatorius (TEG), IPF CRYOTHERM pradėjo masinę 8 W nominalios galios buitinių TEG generatorių gamybą.Struktūriškai generatorius pagamintas iš aliuminio kibiro, kurio vidinis tūris yra apie 1 litras, kurio apačioje sumontuoti IPF Kryotherm gaminami generatoriaus moduliai.
Temperatūros skirtumas, reikalingas generatoriui veikti, pasiekiamas, kai kaušas įkaista, pavyzdžiui, ugnies liepsna. Kaušo viduje pašildytas vanduo gali būti naudojamas maisto ruošimui ar kitiems tikslams. Šis generatorius pirmiausia skirtas naudoti atokiose, sunkiai pasiekiamose vietose, kad būtų galima įkrauti baterijas individualiai ryšio ir navigacijos įrangai, apšvietimui ir kt. Jis yra būtinas medžiotojams, turistams, jūreiviams, gelbėjimo ir specialiųjų tarnybų darbuotojams, kurie yra priversti ilgą laiką likti nuošalyje nuo centrinių maitinimo šaltinių.
Generatoriaus pranašumas yra mažas svoris ir tūris, didelė specifinė generuojama galia, funkcionalumas ir didelis patikimumas. Generatoriaus konstrukcija pašalina perkaitimo galimybę, kai naudojamas teisingai. Kaip papildomas generatoriaus variantas, siūlomas pakopinis įtampos stabilizatorius su 3 V - 6 V - 9 V - 12 V diapazonais ir adapteriai įkrovikliams.
BUITINIS TERMOELEKTRINIS GENERATORIAUS 1TG-8
Duomenų lapas
Svoris be skysčio, kg, ne daugiau 0,55
Bendri matmenys, mm
su rankena
be rankenos250x130x110? 123, h = 100
Vidinis tūris, dm31,0
Nominali generuojama galia, W, ne mažesnė kaip 8,0
Išėjimo įtampa, V3.0? 12.0
Srovė, mA660 ? 2660
Ir čia yra dar vienas naudojimo pavyzdys.
Generatorius susideda iš tokių mažų termoelektrinių kondensatorių.
Dėl naujausių medžiagų naudojimo termoelektriniai generatoriai (TEG) jau gali gaminti iki 1000 W galios elektros energiją.
Šilumos generatorius ypač patiks dinamiško važiavimo mėgėjams: juk kuo didesnis variklio sūkių skaičius, tuo daugiau generuojama elektros, kurią ateityje bus galima panaudoti, pavyzdžiui, hibridinėse elektrinėse, siekiant dar geresnės pagreičio dinamikos.
Beveik du trečdaliai šiuolaikinių vidaus degimo variklių degalų energijos kartu su šiluma „skrenda“ į atmosferą. Todėl BMW inžinieriai kartu su Amerikos aviacijos ir kosmoso agentūros NASA specialistais aktyviai kuria technologijas, kaip išmetamųjų dujų šiluminę energiją paversti elektros energija. Tokie įrenginiai turi dar vieną teigiamą poveikį: papildomas šalto variklio šildymas. Kol kas TEG „apgaubia“ dalį išmetimo vamzdžio, tačiau ateityje planuojama šią sistemą integruoti į katalizatorių, taip išnaudojant jo šiluminį režimą. Didesniu mastu šios technologijos įdiegimui automobilyje teks modernizuoti dugną, vietomis išplečiant centrinį tunelį. Tikimasi, kad tokia sistema jau labai greitai galės sutaupyti 5 procentus kuro, padidindama vidaus degimo variklio efektyvumą.
Štai kas yra Peltier elementas arba termoelektrinis modulis!
