Peltier element aka termoelektrisk modul
Litt teori.
Enkelt element termoelektrisk modul (TEM) er et termoelement som består av to forskjellige elementer med p- og n-type ledningsevne. Elementene er koblet til hverandre ved hjelp av en kobberkoblingsplate. Halvledere basert på vismut, tellur, antimon og selen brukes tradisjonelt som grunnstoffmaterialer.
Termoelektrisk modul (Peltier-element) er et sett med termoelementer elektrisk koblet, vanligvis i serie. I en standard termoelektrisk modul er termoelementer plassert mellom to flate aluminiumoksid- eller nitridkeramiske plater. Antall termoelementer kan variere mye - fra noen få til hundrevis av par, noe som gjør det mulig å lage TEM-er av nesten hvilken som helst kjøleeffekt - fra tideler til hundrevis av watt.
Når en likestrøm passerer gjennom en termoelektrisk modul, dannes en temperaturforskjell mellom sidene - den ene siden (kald) avkjøles, og den andre (varm) varmes opp.Hvis effektiv varmefjerning er gitt på den varme siden av TEM, for eksempel ved hjelp av en radiator, kan du på den kalde siden oppnå en temperatur som vil være titalls grader lavere enn omgivelsestemperaturen. Graden av kjøling vil være proporsjonal med strømmen. Når polariteten til strømmen endres, bytter de varme og kalde sidene plass.
Øve på.
Pelte-elementer er mye brukt i kjølesystemer. Men det er ikke mange som vet om deres andre eiendom - å generere energi. Dette laboratoriearbeidet er viet til studiet av disse egenskapene.
50*50 mm element, montert mellom to aluminiumsstenger. Overflatene deres er tidligere slipt inn og smurt med KPT-pasta. En av stengene har gjennomgående hull som er ført gjennom et kobberrør for vannkjøling. Her er hva som skjedde:
Koble vannet til kjøleren til den ene siden Peltier element, og sett den andre på brenneren. Vi kobler en 10W 6 volt lyspære til utgangen av elementet. Resultatet er at generatoren vår fungerer!
Erfaring viser at Peltier-elementet produserer elektrisitet godt. Lyset brenner ganske kraftig, spenningen er ca 4,5 volt.
Oppvarming opp til 160 grader var ikke optimalt, ved 120 grader var resultatet bare 10 % dårligere.
Kjølevæsketemperaturen ved utløpet er ti grader, ved innløpet er den en grad mindre. Etter disse resultatene å dømme er vann ikke så nødvendig for kjøling...
Med hjelp Peltier-elementer du kan generere elektrisitet på en ekspedisjon, på en campingtur, på en jakt vinterhytte, med et ord, hvor som helst hvor det kan være nødvendig. Naturligvis, hvis du har ved eller sterkt solskinn, og definitivt litt oppfinnsomhet.
Ved hjelp av en termoelektrisk modul.
En slik termoelektrisk generator huskes godt av de som husker sovjetiske statlige og kollektive gårder. De sier at under krigen kunne ikke tyskerne forstå hvordan partisanene kunne gjennomføre radiosendinger i lang tid fra en beleiret skog.
Ja, som de sier - hvis forskerne våre fikk betalt penger, ville de ha oppfunnet iPhone tilbake i `85! :-)
Termoelektrisk kjøleskap
Termoelektrisk kjøleskap (alternativ 2)
Termoelektrisk kjøleskap (alternativ 3)
Bilkjøler for hermetikk
Drikkevannskjøler
Termoelektrisk klimaanlegg for KAMAZ førerhus
Vann helles i en slik "øse", settes på brann og vær så snill, lad opp mobiltelefonen din. Hele hemmeligheten ligger i bunnen, Peltier er "begravet" der
La oss se nærmere på dette designet.
For tiden er det økende interesse for bruk av termoelektriske generatormoduler i husholdningsapparater. Først av alt gjelder dette muligheten for å drive strømforbrukere med lavt strømforbruk - radioer, mobiltelefoner og satellitttelefoner, bærbare datamaskiner, automatiseringsenheter, etc. fra eksisterende varmekilder. En termoelektrisk generator, som ikke har roterende, gnidende eller andre slitedeler, lar deg få direkte strøm fra en hvilken som helst varmekilde: eksosgasser fra forbrenningsmotorer, varmt vann fra geotermiske kilder, "spillvarme" fra termiske kraftverk, etc. . Guidet av erfaringen oppnådd med å lage industrielle termoelektriske generatorer (TEGs) med forskjellige effekter - fra flere watt til flere kilowatt, begynte IPF CRYOTHERM masseproduksjon av husholdnings-TEGer med en nominell effekt på 8 W.Strukturelt er generatoren laget i form av en aluminiumsbøtte med et internt volum på ca. 1 liter, i bunnen av hvilken generatormoduler produsert av IPF Kryotherm er installert.
Temperaturforskjellen som er nødvendig for at generatoren skal fungere, oppnås når øsen varmes opp, for eksempel av en brannflamme. Vannet oppvarmet inne i øsen kan brukes til matlaging eller andre formål. Denne generatoren er først og fremst beregnet for bruk på avsidesliggende, vanskelig tilgjengelige steder for å lade opp batterier for individuelt kommunikasjons- og navigasjonsutstyr, belysning osv. Det er uunnværlig for jegere, turister, sjøfolk, rednings- og spesialtjenesteansatte som er tvunget til å holde seg unna sentrale strømforsyninger i lang tid.
Fordelen med generatoren er dens lave vekt og volum, høy spesifikk generert kraft, funksjonalitet og høy pålitelighet. Utformingen av generatoren eliminerer muligheten for overoppheting når den brukes riktig. Som et ekstra alternativ for generatoren tilbys en trinnspenningsstabilisator med områder på 3 V - 6 V - 9 V - 12 V og adaptere for ladere.
HUSHOLDNINGS TERMOELEKTRISK GENERATOR 1TG-8
Datablad
Vekt uten væske, kg, ikke mer enn 0,55
Totalmål, mm
med et håndtak
uten håndtak250x130x110? 123, h=100
Innvendig volum, dm31,0
Nominell generert effekt, W, ikke mindre enn 8,0
Utgangsspenning, V3.0? 12.0
Strøm, mA660 ? 2660
Og her er et annet eksempel på bruk.
Generatoren består av slike små termoelektriske kondensatorer.
Takket være bruken av de nyeste materialene er termoelektriske generatorer (TEG) allerede i stand til å generere strøm med en effekt på opptil 1000 W.
Den termiske generatoren vil spesielt glede fans av dynamisk kjøring: tross alt, jo høyere motorturtall, jo mer elektrisitet genereres, som i fremtiden kan brukes i hybridkraftverk, for eksempel for enda bedre akselerasjonsdynamikk.
Nesten to tredjedeler av drivstoffenergien i moderne forbrenningsmotorer "flyr" inn i atmosfæren sammen med varme. Derfor jobber BMW-ingeniører, sammen med spesialister fra det amerikanske romfartsbyrået NASA, aktivt med teknologier for å konvertere den termiske energien til eksosgasser til elektrisk energi. Slike installasjoner har en annen positiv effekt: ekstra oppvarming av en kald motor. Foreløpig "omslutter" TEG en del av eksosrøret, men i fremtiden er det planlagt å integrere dette systemet i katalysatoren, og dermed bruke dets termiske regime. For en større skala implementering av denne teknologien i bilen, vil undervognen måtte moderniseres, noe som utvider den sentrale tunnelen noen steder. Det forventes at et slikt system veldig snart vil kunne gi 5 prosent drivstoffbesparelse, og øke effektiviteten til forbrenningsmotoren.
Dette er hva et Peltier-element eller termoelektrisk modul er!
Lignende mesterklasser
Spesielt interessant
Kommentarer (22)
