Малко теория.
Единичен елемент термоелектрически модул (ТЕМ) е термодвойка, състояща се от два различни елемента с p- и n-тип проводимост. Елементите са свързани помежду си с помощта на медна свързваща пластина. Традиционно като елементни материали се използват полупроводници на базата на бисмут, телур, антимон и селен.
Термоелектрически модул (елемент на Пелтие) е набор от електрически свързани термодвойки, обикновено последователно. В стандартния термоелектрически модул термодвойките се поставят между две плоски керамични плочи от алуминиев оксид или нитрид. Броят на термодвойките може да варира в широки граници - от няколко до стотици двойки, което прави възможно създаването на ТЕМ с почти всяка хладилна мощност - от десети до стотици вата.
При преминаване на постоянен електрически ток през термоелектрически модул се образува температурна разлика между страните му - едната страна (студена) се охлажда, а другата (гореща) се нагрява.Ако се осигури ефективно отстраняване на топлината от горещата страна на ТЕМ, например с помощта на радиатор, тогава от студената страна можете да получите температура, която ще бъде с десетки градуси по-ниска от температурата на околната среда. Степента на охлаждане ще бъде пропорционална на тока. Когато полярността на тока се промени, топлата и студената страна сменят местата си.
Практикувайте.
Елементите Pelte са широко използвани в охладителните системи. Но малко хора знаят за другото им свойство - генерирането на енергия. Тази лабораторна работа е посветена на изследването на тези способности.
Елемент 50*50 мм, монтиран между две алуминиеви шини. Повърхностите им предварително се шлифоват и смазват с KPT паста. В едната шина са пробити проходни отвори, през които е прекарана медна тръба за водно охлаждане. Ето какво се случи:
Свържете водата към охладителя от едната страна Елемент на Пелтие, а другата сложете на котлона. Към изхода на елемента свързваме 10W 6-волтова крушка. Резултатът е, че нашият генератор работи!
Опитът доказва, че елементът на Пелтие произвежда добре електричество. Светлината свети доста ярко, напрежението е около 4,5 волта.
Загряването до 160 градуса не беше оптимално, при 120 градуса резултатът беше само с 10% по-лош.
Температурата на охлаждащата течност на изхода е десет градуса, на входа е с една степен по-ниска. Съдейки по тези резултати, водата не е толкова необходима за охлаждане...
С помощ Елементи на Пелтие можете да генерирате електричество на експедиция, на къмпинг, в ловна зимна хижа, с една дума, навсякъде, където може да е необходимо. Естествено, ако имате дърва за огрев или ярко слънце и определено малко изобретателност.
Използване на термоелектрически модул.
Такъв термоелектрически генератор се помни добре от онези, които помнят съветските държавни и колективни ферми. Казват, че по време на войната германците не могат да разберат как партизаните могат да провеждат радиопредаване дълго време от обсадена гора.
Да, както се казва - ако нашите учени получаваха пари, щяха да са изобретили iPhone още през 85-та! :-)
Термоелектрически хладилник
Термоелектрически хладилник (вариант 2)
Термоелектрически хладилник (опция 3)
Автомобилен охладител за консервирани напитки
Охладител за питейна вода
Термоелектрически климатик за кабина КАМАЗ
Водата се излива в такъв „черпак“, поставя се на огън и, моля, презаредете мобилния си телефон. Цялата тайна е на дъното, там е „погребан“ Пелтие
Нека да разгледаме по-отблизо този дизайн.
В момента има нарастващ интерес към използването на термоелектрически генераторни модули в домакински устройства. На първо място, това се отнася за възможността за захранване на маломощни потребители на електроенергия - радиостанции, мобилни и сателитни телефони, преносими компютри, устройства за автоматизация и др. от съществуващи източници на топлина. Термоелектрическият генератор, който няма въртящи се, триещи се или други износващи се части, ви позволява директно да получавате електричество от всеки източник на топлина: отработени газове на двигатели с вътрешно горене, гореща вода от геотермални източници, „отпадъчна“ топлина от топлоелектрически централи и др. . Водени от натрупания опит в създаването на индустриални термоелектрически генератори (ТЕГ) с различна мощност - от няколко вата до няколко киловата, IPF CRYOTHERM започва масово производство на битови ТЕГ с номинална мощност 8 W.Конструктивно генераторът е изпълнен под формата на алуминиева кофа с вътрешен обем около 1 литър, в дъното на която са монтирани генераторни модули, произведени от IPF Kryotherm.
Температурната разлика, необходима за работата на генератора, се постига при нагряване на черпака, например от пламъка на огън. Загрятата в черпака вода може да се използва за готвене или други цели. Този генератор е предназначен предимно за използване в отдалечени, труднодостъпни места за презареждане на батерии за индивидуално комуникационно и навигационно оборудване, осветление и др. Той е незаменим за ловци, туристи, моряци, служители на спасителните и специалните служби, които са принудени да стоят далеч от централните електрозахранвания за дълго време.
Предимството на генератора е ниското му тегло и обем, висока специфична генерирана мощност, функционалност и висока надеждност. Дизайнът на генератора елиминира възможността от прегряване, когато се използва правилно. Като допълнителна опция към генератора се предлага стъпков стабилизатор на напрежение с диапазони 3 V - 6 V - 9 V - 12 V и адаптери за зарядни устройства.
БИТОВ ТЕРМОЕЛЕКТРИЧЕСКИ ГЕНЕРАТОР 1ТГ-8
Информационен лист
Тегло без течност, kg, не повече от 0,55
Габаритни размери, мм
с дръжка
без дръжка250x130x110? 123, h=100
Вътрешен обем dm31.0
Номинална генерирана мощност, W, не по-малко от 8,0
Изходно напрежение, V3.0? 12.0
Ток, mA660 ? 2660
И ето още един пример за употреба.
Генераторът се състои от такива малки термоелектрически кондензатори.
Благодарение на използването на най-новите материали, термоелектрическите генератори (ТЕГ) вече могат да генерират електричество с мощност до 1000 W.
Термичният генератор ще зарадва особено любителите на динамичното шофиране: в крайна сметка колкото по-висока е скоростта на двигателя, толкова повече електричество се генерира, което в бъдеще може да се използва в хибридни електроцентрали, например, за още по-добра динамика на ускорението.
Почти две трети от енергията на горивото в съвременните двигатели с вътрешно горене „лети“ в атмосферата заедно с топлината. Затова инженерите на BMW, съвместно със специалисти от американската аерокосмическа агенция NASA, активно работят върху технологии за преобразуване на топлинната енергия на отработените газове в електрическа. Такива инсталации имат още един положителен ефект: допълнително загряване на студен двигател. Засега TEG „обгръща“ част от изпускателната тръба, но в бъдеще се планира тази система да се интегрира в катализатора, като по този начин се използва термичният му режим. За по-мащабно внедряване на тази технология в автомобила ще трябва да се модернизира дъното, като на места се разшири централния тунел. Очаква се много скоро такава система да може да осигури 5 процента икономия на гориво, повишавайки ефективността на двигателя с вътрешно горене.
Ето какво представлява елементът на Пелтие или термоелектрическият модул!
