Um pouco de teoria.
Elemento único módulo termoelétrico (TEM) é um termopar que consiste em dois elementos diferentes com condutividade do tipo p e n. Os elementos são conectados entre si por meio de uma placa de conexão de cobre. Semicondutores à base de bismuto, telúrio, antimônio e selênio são tradicionalmente usados como materiais elementares.
Módulo termoelétrico (elemento Peltier) é um conjunto de termopares conectados eletricamente, geralmente em série. Em um módulo termoelétrico padrão, os termopares são colocados entre duas placas planas de cerâmica de óxido de alumínio ou nitreto. O número de termopares pode variar amplamente - de alguns a centenas de pares, o que possibilita a criação de TEMs de quase qualquer potência de refrigeração - de décimos a centenas de watts.
Quando uma corrente elétrica direta passa por um módulo termoelétrico, forma-se uma diferença de temperatura entre seus lados - um lado (frio) é resfriado e o outro (quente) é aquecido.Se a remoção eficiente de calor for fornecida no lado quente do TEM, por exemplo, usando um radiador, então no lado frio você poderá obter uma temperatura que será dezenas de graus menor que a temperatura ambiente. O grau de resfriamento será proporcional à corrente. Quando a polaridade da corrente muda, os lados quente e frio mudam de lugar.
Prática.
Os elementos Pelte são amplamente utilizados em sistemas de refrigeração. Mas poucas pessoas conhecem sua outra propriedade - a geração de energia. Este trabalho laboratorial é dedicado ao estudo destas capacidades.
Elemento de 50*50 mm, instalado entre duas barras de alumínio. Suas superfícies são previamente retificadas e lubrificadas com pasta KPT. Uma das barras possui furos passantes por onde passa um tubo de cobre para resfriamento de água. Aqui está o que aconteceu:
Conecte a água ao refrigerador de um lado Elemento Peltier, e coloque o outro no queimador. Conectamos uma lâmpada de 10W e 6 volts à saída do elemento. O resultado é que nosso gerador está funcionando!
A experiência prova que o elemento Peltier produz bem eletricidade. A luz brilha bastante, a voltagem é de cerca de 4,5 volts.
O aquecimento até 160 graus não foi o ideal; a 120 graus o resultado foi apenas 10% pior.
A temperatura do líquido refrigerante na saída é de dez graus, na entrada é um grau menor. A julgar por estes resultados, a água não é tão necessária para o resfriamento...
Com ajuda Elementos Peltier você pode gerar eletricidade em uma expedição, em um acampamento, em uma cabana de caça de inverno, enfim, em qualquer lugar onde ela seja necessária. Naturalmente, se você tiver lenha ou sol forte, e definitivamente alguma engenhosidade.
Usando um módulo termoelétrico.
Esse gerador termoelétrico é bem lembrado por aqueles que se lembram do estado soviético e das fazendas coletivas. Dizem que durante a guerra os alemães não conseguiam entender como os guerrilheiros conseguiam transmitir por tanto tempo transmissões de rádio de uma floresta sitiada.
Sim, como dizem - se nossos cientistas recebessem dinheiro, eles teriam inventado o iPhone em 1985! :-)
Geladeira termoelétrica
Geladeira termoelétrica (opção 2)
Geladeira termoelétrica (opção 3)
Refrigerador de carro para bebidas enlatadas
Refrigerador de água potável
Ar condicionado termoelétrico para cabine KAMAZ
Nessa “concha” é despejada água, colocada no fogo e, por favor, recarregue o seu celular. Todo o segredo está no fundo, Peltier está “enterrado” lá
Vamos dar uma olhada mais de perto neste design.
Atualmente, há um interesse crescente na utilização de módulos geradores termoelétricos em eletrodomésticos. Em primeiro lugar, trata-se da possibilidade de alimentar consumidores de eletricidade de baixo consumo - rádios, telefones celulares e via satélite, laptops, dispositivos de automação, etc. de fontes de calor existentes. Um gerador termoelétrico, que não possui peças rotativas, de atrito ou quaisquer outras peças de desgaste, permite obter eletricidade diretamente de qualquer fonte de calor: gases de exaustão de motores de combustão interna, água quente de fontes geotérmicas, calor “residual” de usinas termelétricas, etc. . Guiada pela experiência adquirida na criação de geradores termoelétricos industriais (TEGs) de diversas potências - de vários Watts a vários quiloWatts, a IPF CRYOTHERM iniciou a produção em massa de TEGs domésticos com potência nominal de 8 W.Estruturalmente, o gerador é feito em forma de balde de alumínio com volume interno de cerca de 1 litro, no fundo do qual estão instalados módulos geradores produzidos pela IPF Kryotherm.
A diferença de temperatura necessária para o funcionamento do gerador é alcançada quando a panela é aquecida, por exemplo, pela chama de um incêndio. A água aquecida dentro da concha pode ser utilizada para cozinhar ou para outros fins. Este gerador destina-se principalmente ao uso em locais remotos e de difícil acesso para recarregar baterias para equipamentos individuais de comunicação e navegação, iluminação, etc. É indispensável para caçadores, turistas, marinheiros, funcionários de resgate e serviços especiais que são obrigados a ficar muito tempo longe das centrais de energia.
A vantagem do gerador é seu baixo peso e volume, alta potência específica gerada, funcionalidade e alta confiabilidade. O design do gerador elimina a possibilidade de superaquecimento quando utilizado corretamente. Como opção adicional para o gerador, são oferecidos um estabilizador de tensão escalonado com faixas de 3 V - 6 V - 9 V - 12 V e adaptadores para carregadores.
GERADOR TERMOELÉTRICO DOMÉSTICO 1TG-8
Ficha de dados
Peso sem líquido, kg, não superior a 0,55
Dimensões totais, mm
com uma alça
sem alça250x130x110? 123, h = 100
Volume interno, dm31.0
Potência gerada nominal, W, não inferior a 8,0
Tensão de saída, V3.0? 12,0
Corrente, mA660? 2660
E aqui está outro exemplo de uso.
O gerador consiste em pequenos capacitores termoelétricos.
Graças à utilização de materiais de última geração, os geradores termoelétricos (TEGs) já são capazes de gerar eletricidade com potência de até 1000 W.
O gerador térmico vai agradar especialmente aos fãs da direção dinâmica: afinal, quanto maior a rotação do motor, mais eletricidade é gerada, que futuramente poderá ser utilizada em usinas híbridas, por exemplo, para uma dinâmica de aceleração ainda melhor.
Quase dois terços da energia do combustível nos modernos motores de combustão interna “voam” para a atmosfera junto com o calor. Portanto, os engenheiros da BMW, juntamente com especialistas da agência aeroespacial americana NASA, estão trabalhando ativamente em tecnologias para converter a energia térmica dos gases de escape em energia elétrica. Tais instalações têm outro efeito positivo: aquecimento adicional de um motor frio. Por enquanto, o TEG “envolve” uma secção do tubo de escape, mas no futuro está prevista a integração deste sistema no catalisador, utilizando assim o seu regime térmico. Para uma implementação em maior escala dessa tecnologia no carro, a parte inferior da carroceria terá que ser modernizada, ampliando o túnel central em alguns pontos. Espera-se que tal sistema seja capaz, muito em breve, de proporcionar uma economia de combustível de 5%, aumentando a eficiência do motor de combustão interna.
Isto é o que é um elemento Peltier ou módulo termoelétrico!
