קצת תיאוריה.
אלמנט יחיד מודול תרמו-אלקטרי (TEM) היא צמד תרמי המורכב משני אלמנטים שונים עם מוליכות p ו- n. אלמנטים קשורים זה בזה באמצעות צלחת טלאים העשויה נחושת. מוליכים למחצה המבוססים על ביסמוט, טלוריום, אנטימון וסלניום משמשים באופן מסורתי כחומר של יסודות.
מודול תרמו-אלקטרי (אלמנט פלטיאר) מייצג קבוצה של צמד תרמי המחוברים באופן חשמלי, ככלל, בסדרות. במודול תרמו-אלקטרי רגיל, מצמידים צמידים תרמיים בין שתי לוחות קרמיקה שטוחים על בסיס תחמוצת אלומיניום או ניטריד. מספר הצמידים התרמיים יכול להשתנות על פני טווח רחב - מיחידות למאות זוגות, המאפשר ליצור TEM כמעט בכל יכולת קירור - מעשיריות למאות וואט.
כאשר זרם חשמלי קבוע עובר במודול התרמו-אלקטרי, נוצר הפרש טמפרטורה בין הצדדים שלו - צד אחד (קר) מקורר והשני (חם) מחומם. אם הצד החם של ה- TEM מספק הסרת חום יעילה, למשל, באמצעות רדיאטור, הרי שבצד הקר תוכלו לקבל טמפרטורה אשר תהיה נמוכה בעשרות מעלות מטמפרטורת הסביבה. מידת הקירור תהיה פרופורציונאלית לגודל הזרם. כאשר משנים את הקוטביות של הזרם הצדדים החמים והקרים מחליפים מקומות.
תרגול.
אלמנטים של פלט נמצאים בשימוש נרחב במערכות קירור. אך לא רבים יודעים על הנכס האחר שלהם - לייצר אנרגיה. עבודת מעבדה זו מוקדשת לחקר האפשרויות הללו.
אלמנט 50 * 50 מ"מ, המותקן בין שני מוטות אלומיניום. בעבר, משטחיםיהם נטחנים ומשומנים בעיסה CBT. באחד הסורגים נקדחו חורים דרכם הועברה צינור נחושת לקירור מים. הנה מה שקרה:
אנו מחברים מים לצידנית לצד אחד אלמנט פלטייר, והניח את השני על המבער. אנו מחברים נורת 10 וולט 6 וולט לפלט האלמנט. התוצאה - הגנרטור שלנו עובד!
הניסיון מוכיח כי אלמנט הפלטייר מייצר חשמל היטב. המנורה שורפת די בהירה, המתח הוא כ -4.5 וולט.
החימום של עד 160 מעלות לא היה אופטימלי, ב -120 מעלות התוצאה הייתה הגרועה ביותר ב -10%.
טמפרטורת נוזל הקירור ביציאה היא עשר מעלות, בכניסה דרגה אחת פחות. אם לשפוט על פי תוצאות כאלה, מים אינם כה נחוצים לקירור ...
עם אלמנטים פלטיריים אתה יכול להשיג חשמל במשלחת, בטיול קמפינג, בצריף חורפי ציד, במילה אחת, בכל מקום שתזדקק לו. באופן טבעי, בנוכחות עצי הסקה או שמש בהירה, ובכן, עליכם להיות חכמים.
באמצעות מודול תרמו.
גנרטור תרמו-אלקטרי כזה זכור היטב למי שזוכר חוות מדינה סובייטיות וחוות קולקטיביות. נאמר שבמהלך המלחמה הגרמנים לא הצליחו להבין כיצד פרטיזנים יכולים לשדר תכניות רדיו מהיער הנצור במשך זמן רב.
כן, כמו שאומרים - אם המדענים שלנו היו משלמים כסף, הם היו ממציאים את האייפון אפילו ב 85! :-)
מקרר תרמו
מקרר תרמו-אלקטרי (אפשרות 2)
מקרר תרמו-אלקטרי (אפשרות 3)
מקרר לרכב למשקאות פחית
מצנן מים לשתייה
מזגן תרמו-חשמלי לתא הנהג KAMAZ
מים מוזגים ל"דלי "כזה, מבערים, אנא טען מחדש את הטלפון הנייד שלך. הסוד כולו נמצא בתחתית, פלטייה "קבור" שם
בואו ללמוד יותר על עיצוב זה.
נכון לעכשיו, גוברת ההתעניינות בשימוש במודולי גנרטור תרמי במכשירים ביתיים. ראשית כל זה נוגע לאפשרות לספק לצרכני חשמל נמוכים של חשמל - מכשירי רדיו, טלפונים סלולריים ולווייניים, מחשבים ניידים, מכשירי אוטומציה וכו '. ממקורות חום קיימים. גנרטור תרמו-אלקטרי, בו אין סיבוב, שפשוף או כל חלקי בלאי אחרים, מאפשר לקבל ישירות חשמל מכל מקור חום: גזי פליטה ממנועי בעירה פנימית, מים חמים ממקורות גיאותרמיים, "בזבוז" חום מתחנת כוח תרמית וכו '. מונחה על ידי הניסיון שנצבר ביצירת גנרטורים תרמו-אלקטרוניים תעשייתיים (TEGs) בעלי יכולות שונות - מכמה וואט למספר קילוואט, IPF KRIOTERM החלה בייצור המוני של TEGs ביתיים עם הספק מדורג של 8 וואט. מבחינה מבנית, הגנרטור מיוצר בצורת דלי אלומיניום עם נפח פנימי של כ 1 ליטר שבתחתיתו מותקנים מודולי הגנרטור המיוצרים על ידי IPF קריוטרם.
הפרש הטמפרטורה הנדרש להפעלת הגנרטור מושג כאשר הדלי מחומם, למשל, עם להבת מדורה. מים המחוממים בתוך הדלי יכולים לשמש לבישול או למטרות אחרות. גנרטור זה מיועד בעיקר לשימוש במקומות מרוחקים ובלתי נגישים לטעינת סוללות של אמצעי תקשורת וניווט פרטניים, תאורה וכו '. זה הכרחי עבור ציידים, תיירים, מלחים, עובדי חילוץ ושירותים מיוחדים, שנאלצים להתרחק ממקורות אנרגיה מרכזית במשך זמן רב.
היתרון בגנרטור הוא במשקלו ובנפחו הנמוך, כוח שנוצר במיוחד, פונקציונליות ואמינות גבוהה. תכנון הגנרטור מבטל את האפשרות של התחממות יתר בעת שימוש נכון. כאפשרות נוספת לגנרטור, מוצע מייצב מתח צעד אחר צעד עם טווחים של 3 וולט - 6 וולט - 9 וולט -12 וולט ומתאמים למטענים.
מחולל תרמו-אלקטרי ביתי 1HG-8
מפרט טכני
משקל ללא נוזלים, ק"ג, לא יותר 0,55
מידות כוללות, מ"מ
עם עט
בלי עט 250x130x110? 123, ח = 100
נפח פנימי, dm3 1,0
כוח שנוצר מדורג, W, לא פחות 8,0
מתח יציאה, V 3,0 ? 12,0
MA נוכחי 660 ? 2660
להלן מקרה שימוש אחר.
הגנרטור מורכב קבלים תרמו-אלקטרוניים קטנים כאלה.
כבר כעת גנרטורים תרמיים (TEG), בזכות החומרים החדשים ביותר, מסוגלים לייצר חשמל עד 1000 וואט.
הגנרטור התרמי ישמח במיוחד מעריצים של נהיגה דינמית: אחרי הכל, ככל שמהירות המנוע גבוהה יותר, כך נוצר יותר חשמל, שבעתיד ניתן להשתמש בו בתחנות כוח היברידיות, למשל, לדינמיקה מואצת עוד יותר.
כמעט שני שלישים מאנרגיית הדלק ב- ICE המודרני "טסים" לאטמוספרה יחד עם חום. לכן, מהנדסי ב.מ.וו, יחד עם מומחים מסוכנות התעופה והחלל האמריקאית נאס"א, עובדים באופן פעיל על טכנולוגיות להמרת האנרגיה התרמית של גזי פליטה לאנרגיה חשמלית. למתקנים כאלה השפעה חיובית נוספת: חימום נוסף של מנוע לא מחומם. עד כה TEG "עוטף" קטע מצינור הפליטה, אך בעתיד מתוכנן לשלב מערכת זו בזרז ובכך להשתמש במשטר התרמי שלה. ליישום בקנה מידה גדול יותר של טכנולוגיה זו במכונית, יהיה עליכם לשדרג את החלק התחתון, להרחיב את המנהרה המרכזית במקומות מסוימים.צפוי שמערכת כזו תוכל בקרוב לחסוך חמישה אחוז דלק, מה שמגביר את היעילות של מנוע הבעירה הפנימית.
הנה זה אלמנט Peltier או מודול תרמו-אלקטרי!
