Element Peltier alias modul termoelectric
Un pic de teorie.
Un singur element modul termoelectric (TEM) este un termocuplu format din două elemente diferite cu conductivitate de tip p și n. Elementele sunt conectate între ele folosind o placă de conectare din cupru. Semiconductorii pe bază de bismut, teluriu, antimoniu și seleniu sunt folosiți în mod tradițional ca materiale elementare.
Modul termoelectric (element Peltier) este un set de termocupluri conectate electric, de obicei în serie. Într-un modul termoelectric standard, termocuplurile sunt plasate între două plăci plate ceramice cu oxid de aluminiu sau nitrură. Numărul de termocupluri poate varia foarte mult - de la câteva la sute de perechi, ceea ce face posibilă crearea de TEM cu aproape orice putere de refrigerare - de la zecimi la sute de wați.
Când un curent electric continuu trece printr-un modul termoelectric, între laturile acestuia se formează o diferență de temperatură - o parte (rece) este răcită, iar cealaltă (fierbintă) este încălzită.Dacă se asigură o îndepărtare eficientă a căldurii pe partea fierbinte a TEM, de exemplu, folosind un radiator, atunci pe partea rece se poate obține o temperatură care va fi cu zeci de grade mai mică decât temperatura ambiantă. Gradul de răcire va fi proporțional cu curentul. Când polaritatea curentului se schimbă, părțile calde și reci își schimbă locul.
Practică.
Elementele Pelte sunt utilizate pe scară largă în sistemele de răcire. Dar nu mulți oameni știu despre cealaltă proprietate a lor - generarea de energie. Acest lucru de laborator este dedicat studiului acestor capacități.
Element de 50*50 mm, instalat între două bare de aluminiu. Suprafețele lor sunt în prealabil șlefuite și lubrifiate cu pastă KPT. Una dintre bare are găuri de trecere prin care se trece un tub de cupru pentru răcirea cu apă. Iată ce s-a întâmplat:
Conectați apa la răcitor pe o parte Element Peltier, și puneți-l pe celălalt pe arzător. Conectam un bec de 10W 6 volti la iesirea elementului. Rezultatul este că generatorul nostru funcționează!
Experiența demonstrează că elementul Peltier produce bine electricitate. Lumina arde destul de puternic, tensiunea este de aproximativ 4,5 volți.
Încălzirea până la 160 de grade nu a fost optimă; la 120 de grade rezultatul a fost doar cu 10% mai rău.
Temperatura lichidului de răcire la ieșire este de zece grade, la intrare este cu un grad mai puțin. Judecând după aceste rezultate, apa nu este atât de necesară pentru răcire...
Cu ajutor Elemente Peltier poti genera energie electrica intr-o expeditie, intr-o excursie in camping, la o cabana de iarna de vanatoare, intr-un cuvant, in orice loc unde ar putea fi nevoie. Desigur, dacă aveți lemn de foc sau soare strălucitor și cu siguranță ceva ingeniozitate.
Folosind un modul termoelectric.
Un astfel de generator termoelectric este bine amintit de cei care își amintesc de fermele de stat și colective sovietice. Ei spun că în timpul războiului germanii nu au putut înțelege cum partizanii puteau conduce emisiuni radio pentru o lungă perioadă de timp dintr-o pădure asediată.
Da, după cum se spune - dacă oamenii de știință ar fi fost plătiți cu bani, ar fi inventat iPhone-ul încă din `85! :-)
Frigider termoelectric
Frigider termoelectric (opțiunea 2)
Frigider termoelectric (opțiunea 3)
Racitor auto pentru bauturi conservate
Răcitor de apă potabilă
Aparat de aer conditionat termoelectric pentru cabina KAMAZ
Se toarnă apă într-un astfel de „călar”, pus pe foc și, vă rog, reîncărcați-vă telefonul mobil. Întregul secret este în fund, Peltier este „îngropat” acolo
Să aruncăm o privire mai atentă la acest design.
În prezent, există un interes din ce în ce mai mare pentru utilizarea modulelor generatoare termoelectrice în dispozitivele de uz casnic. În primul rând, aceasta se referă la posibilitatea alimentării consumatorilor de energie electrică cu putere redusă - radiouri, telefoane mobile și prin satelit, computere laptop, dispozitive de automatizare etc. din sursele de căldură existente. Un generator termoelectric, care nu are piese rotative, frecare sau orice alte piese de uzură, vă permite să obțineți direct energie electrică din orice sursă de căldură: gaze de eșapament ale motoarelor cu ardere internă, apă caldă din surse geotermale, căldură „deșeată” de la centralele termice etc. . Ghidat de experiența dobândită în crearea generatoarelor termoelectrice industriale (TEG) de diferite puteri - de la câțiva wați la câțiva kiloWați, IPF CRYOTHERM a început producția în masă de TEG-uri de uz casnic cu o putere nominală de 8 W.Din punct de vedere structural, generatorul este realizat sub forma unei găleți de aluminiu cu un volum intern de aproximativ 1 litru, în fundul căreia sunt instalate module generatoare produse de IPF Kryotherm.
Diferența de temperatură necesară pentru funcționarea generatorului se realizează atunci când oala este încălzită, de exemplu, de flacăra unui foc. Apa încălzită în interiorul oalului poate fi folosită pentru gătit sau în alte scopuri. Acest generator este destinat în primul rând utilizării în locuri îndepărtate, greu accesibile pentru a reîncărca bateriile pentru echipamente individuale de comunicații și navigație, iluminat etc. Este indispensabil pentru vânători, turiști, marinari, angajații de salvare și servicii speciale care sunt nevoiți să stea departe de sursele centrale de alimentare pentru o perioadă lungă de timp.
Avantajul generatorului este greutatea și volumul redus, puterea specifică ridicată generată, funcționalitatea și fiabilitatea ridicată. Designul generatorului elimină posibilitatea supraîncălzirii atunci când este utilizat corect. Ca o opțiune suplimentară pentru generator, se oferă un stabilizator de tensiune în trepte cu intervale de 3 V - 6 V - 9 V - 12 V și adaptoare pentru încărcătoare.
GENERATOR TERMOELECTRIC DE CASĂ 1TG-8
Fișa cu date
Greutate fără lichid, kg, nu mai mult de 0,55
Dimensiuni totale, mm
cu mâner
fara maner250x130x110? 123, h=100
Volum intern, dm31.0
Puterea generată nominală, W, nu mai puțin de 8,0
Tensiune de ieșire, V3.0? 12.0
Curent, mA660 ? 2660
Și iată un alt exemplu de utilizare.
Generatorul este format din astfel de condensatoare termoelectrice mici.
Datorită utilizării celor mai noi materiale, generatoarele termoelectrice (TEG) sunt deja capabile să genereze energie electrică cu o putere de până la 1000 W.
Generatorul termic îi va mulțumi în special pe fanii condusului dinamic: la urma urmei, cu cât turația motorului este mai mare, cu atât se generează mai multă energie electrică, care în viitor poate fi folosită în centralele hibride, de exemplu, pentru o dinamică și mai bună a accelerației.
Aproape două treimi din energia combustibilului din motoarele moderne cu ardere internă „zboară” în atmosferă împreună cu căldura. Prin urmare, inginerii BMW, împreună cu specialiștii agenției aerospațiale americane NASA, lucrează activ la tehnologii de transformare a energiei termice a gazelor de eșapament în energie electrică. Astfel de instalații au un alt efect pozitiv: încălzirea suplimentară a unui motor rece. Deocamdată, TEG „învăluie” o secțiune a țevii de eșapament, dar în viitor este planificată integrarea acestui sistem în catalizator, utilizând astfel regimul său termic. Pentru o implementare la scară mai mare a acestei tehnologii în mașină, partea de jos a caroseriei va trebui modernizată, extinzând pe alocuri tunelul central. Este de așteptat ca un astfel de sistem să poată asigura foarte curând economii de combustibil de 5%, crescând eficiența motorului cu ardere internă.
Iată ce este un element Peltier sau un modul termoelectric!
Cursuri de master similare
Deosebit de interesant
Comentarii (22)
