Una mica de teoria.
Element únic mòdul termoelèctric (TEM) és un termoparell format per dos elements diferents amb conductivitat de tipus p i n. Els elements es connecten entre si mitjançant una placa de connexió de coure. Els semiconductors a base de bismut, tel·luri, antimoni i seleni s'utilitzen tradicionalment com a materials elementals.
Mòdul termoelèctric (element Peltier) és un conjunt de termoparells connectats elèctricament, generalment en sèrie. En un mòdul termoelèctric estàndard, els termoparells es col·loquen entre dues plaques planes de ceràmica d'òxid o nitrur d'alumini. El nombre de termoparells pot variar molt, des d'uns quants a centenars de parells, cosa que permet crear TEM de gairebé qualsevol potència de refrigeració, des de dècimes fins a centenars de watts.
Quan un corrent elèctric continu travessa un mòdul termoelèctric, es forma una diferència de temperatura entre els seus costats: un costat (fred) es refreda i l'altre (calent) s'escalfa.Si es proporciona una eliminació de calor eficient al costat calent del TEM, per exemple, amb un radiador, al costat fred podeu obtenir una temperatura que serà desenes de graus inferior a la temperatura ambient. El grau de refredament serà proporcional al corrent. Quan la polaritat del corrent canvia, els costats calents i freds canvien de lloc.
Pràctica.
Els elements pelte s'utilitzen àmpliament en sistemes de refrigeració. Però no molta gent sap sobre la seva altra propietat: generar energia. Aquest treball de laboratori està dedicat a l'estudi d'aquestes capacitats.
Element de 50*50 mm, instal·lat entre dues barres d'alumini. Les seves superfícies són prèviament mòltes i lubricades amb pasta KPT. Una de les barres té uns forats passants pels quals es fa passar un tub de coure per refredar l'aigua. Això és el que va passar:
Connecteu l'aigua a la nevera a un costat Element Peltier, i poseu l'altre al cremador. Connectem una bombeta de 10W de 6 volts a la sortida de l'element. El resultat és que el nostre generador funciona!
L'experiència demostra que l'element Peltier produeix bé electricitat. La llum crema bastant brillant, la tensió és d'uns 4,5 volts.
Escalfar fins a 160 graus no era òptim; a 120 graus el resultat només era un 10% pitjor.
La temperatura del refrigerant a la sortida és de deu graus, a l'entrada és un grau menys. A jutjar per aquests resultats, l'aigua no és tan necessària per refredar...
Amb ajuda Elements Peltier pots generar electricitat en una expedició, en una excursió d'acampada, en una cabana d'hivern de caça, en una paraula, a qualsevol lloc on sigui necessari. Naturalment, si teniu llenya o sol brillant, i sens dubte una mica d'enginy.
Utilitzant un mòdul termoelèctric.
Aquest generador termoelèctric és ben recordat per aquells que recorden les granges col·lectives i estatals soviètiques. Diuen que durant la guerra els alemanys no podien entendre com els partidaris podien fer emissions de ràdio durant molt de temps des d'un bosc assetjat.
Sí, com diuen, si als nostres científics els paguessin diners, haurien inventat l'iPhone l'any 85! :-)
Nevera termoelèctrica
Nevera termoelèctrica (opció 2)
Nevera termoelèctrica (opció 3)
Nevera de cotxe per a begudes enllaunades
Refrigerador d'aigua potable
Aire condicionat termoelèctric per a cabina KAMAZ
L'aigua s'aboca en un "cuall", es posa al foc i, si us plau, recarregueu el vostre telèfon mòbil. Tot el secret està al fons, Peltier està "enterrat" allà
Fem una ullada més de prop a aquest disseny.
Actualment, hi ha un interès creixent en l'ús de mòduls generadors termoelèctrics en dispositius domèstics. En primer lloc, es refereix a la possibilitat d'alimentar consumidors d'electricitat de baix consum: ràdios, telèfons mòbils i per satèl·lit, ordinadors portàtils, dispositius d'automatització, etc. de les fonts de calor existents. Un generador termoelèctric, que no té cap part giratòria, fregament o cap altra part de desgast, permet obtenir directament electricitat de qualsevol font de calor: gasos d'escapament de motors de combustió interna, aigua calenta de fonts geotèrmiques, calor “residual” de centrals tèrmiques, etc. . Guiat per l'experiència adquirida en la creació de generadors termoelèctrics industrials (TEG) de diverses potències, des de diversos watts fins a diversos kiloWatts, IPF CRYOTHERM va començar la producció massiva de TEG domèstics amb una potència nominal de 8 W.Estructuralment, el generador es fa en forma de galleda d'alumini amb un volum intern d'aproximadament 1 litre, a la part inferior del qual s'instal·len els mòduls generadors produïts per IPF Kryotherm.
La diferència de temperatura necessària perquè el generador funcioni s'aconsegueix quan el cullerot s'escalfa, per exemple, amb la flama d'un foc. L'aigua escalfada a l'interior del cullerot es pot utilitzar per cuinar o per a altres finalitats. Aquest generador està dissenyat principalment per utilitzar-lo en llocs remots i de difícil accés per recarregar bateries per a equips de comunicacions i navegació individuals, il·luminació, etc. És indispensable per als caçadors, turistes, mariners, empleats de rescat i serveis especials que es veuen obligats a mantenir-se allunyats de les fonts centrals d'alimentació durant molt de temps.
L'avantatge del generador és el seu baix pes i volum, alta potència específica generada, funcionalitat i alta fiabilitat. El disseny del generador elimina la possibilitat de sobreescalfament quan s'utilitza correctament. Com a opció addicional per al generador, s'ofereix un estabilitzador de tensió de pas amb rangs de 3 V - 6 V - 9 V - 12 V i adaptadors per a carregadors.
GENERADOR TERMOELÈCTRICO LLAR 1TG-8
Fitxa de dades
Pes sense líquid, kg, no més de 0,55
Dimensions totals, mm
amb un mànec
sense mànec250x130x110? 123, h=100
Volum intern, dm31.0
Potència generada nominal, W, no inferior a 8,0
Tensió de sortida, V3.0? 12.0
Corrent, mA660 ? 2660
I aquí hi ha un altre exemple d'ús.
El generador consta de condensadors termoelèctrics tan petits.
Gràcies a l'ús dels últims materials, els generadors termoelèctrics (TEG) ja són capaços de generar electricitat amb una potència de fins a 1000 W.
El generador tèrmic agradarà especialment als aficionats a la conducció dinàmica: després de tot, com més gran sigui la velocitat del motor, més electricitat es genera, que en el futur es pot utilitzar en centrals elèctriques híbrides, per exemple, per a una dinàmica d'acceleració encara millor.
Gairebé dos terços de l'energia del combustible dels motors de combustió interna moderns "vola" a l'atmosfera juntament amb la calor. Per tant, els enginyers de BMW, juntament amb especialistes de l'agència aeroespacial nord-americana NASA, estan treballant activament en tecnologies per convertir l'energia tèrmica dels gasos d'escapament en energia elèctrica. Aquestes instal·lacions tenen un altre efecte positiu: escalfament addicional d'un motor fred. De moment, TEG "embolcalla" una secció del tub d'escapament, però en el futur es preveu integrar aquest sistema al catalitzador, utilitzant així el seu règim tèrmic. Per a una implantació a més gran escala d'aquesta tecnologia al cotxe, caldrà modernitzar el baix de la carrosseria, ampliant el túnel central en alguns llocs. S'espera que aquest sistema sigui capaç d'estalviar un 5 per cent de combustible molt aviat, augmentant l'eficiència del motor de combustió interna.
Això és el que és un element Peltier o mòdul termoelèctric!
