0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Делаем термоэлектрический генератор

Продукции

Высокопроизводительные Лазерные Контроллеры/Драйверы и оценки платы

ATI имеет полную линейку диодных лазеров контроллеров / водителей продуктов со следующими особенностями: высокая эффективность, двойной режим, постоянный выходной ток, постоянный контроль мощности, ультра низким уровнем шума, высокой текущих и нано ширина импульса секунд, цикл хорошим показателем, компактный размер и т.д. Используя эти лазерные контроллеры и драйверы вместе с нашими TEC контроллеров позволяют нашим клиентам проектировать и строить высокопроизводительные низкой стоимости диод лазерных систем. Все наши лазерные контроллеры и драйверы 100% Бессвинца (Pb) — и Соответствует RoHS.

Контроллеры TEC высокой эффективности и оценки платы

Наши контроллеры TEC предназначены для привода ТECs с высокой стабильностью, высокой скоростью отклика и высокой эффективностью при низкой стоимости. Они имеют небольшие размеры, не требуют радиаторов работать, и широко используется для контроля температуры для многих устройств, таких как EDFAs, диодных лазеров, лазерных кристаллов, оптические компоненты, датчики приборов, и т.д. Они имеют 100% Бессвинца (Pb) — и Соответствует RoHS.

Высокая эффективность и низкая стоимость модулей TEC

Модули TEC (термоэлектрический охладитель) являются важнейшими компонентами для поддержания диодных лазеров, работающих при постоянной температуре, таким образом, лазеры будут иметь постоянную длину волны выходного, власть и / или менее или не режим скачкообразного изменения. Мы предлагаем широкий выбор высокая производительность высококачественного TEC модулей, большинство из них хорошо работают с нашими TEC контроллеров и термисторы.

Высокая производительность термоэлектрический генератор TEG

Термоэлектрические генераторы все твердотельные устройства, которые преобразуют тепло в электричество. Также известен как Пельтье генераторов, генератор ТЕ, Зеебека генераторов и термоэлектрических генераторов./

ТEG на основе термоэлектрических эффектов, связанных с взаимодействиями между потоком тепла и электроэнергии через твердых тел. Большая разница температур, тем больше мощность, генерируемая.

LCR Mетр

Это LCR метр может быть использован для измерения ТECs (термоэлектрических охладителей), ТEG, ACR (Альтернативная Текущее сопротивление), которая напрямую связана с силой здоровья ТEC, а также резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности.

Высокая стабильность Термисторы и терморезисторные сборки

Мы предлагаем несколько термисторы высокой производительности, которые хорошо работают с нашими TEC контроллеров и модулей TEC, чтобы сформировать системы управления низкая температура дрейф высокой стабильностью. Эти термисторы высокой точностью (+/-0.25C@25C), компактный размер (голый версия), и с стеклянным покрытием, что делает их лучшим взаимозаменяемы, чувствительные, точные и низкие температурные датчики дрейфа для прикладных систем высокопроизводительных , Эти датчики входят в голых и отставали форм, бывший используется для конкретной точки зондирования, и последний для легкого монтажа.

Светодиодные Сопутствующие товары

ATI имеет ряд светодиодной продукции, основные черты этих продуктов являются энергосбережение минимум 50%, технического обслуживания, длительный срок службы больше, чем 60000 часов.

Блоки питания 12V 2.5A @ 8.5A, 12.5A и используемые для продуктов LED от ATI.

Светодиодные лампы велосипеда: широко используется в велосипедах для освещения пути на дороге.

Светодиодные велосипедов Лазерная Задний фонарь: широко используется в велосипедах для предупреждения автомобили, поступающие за велосипеды.

Светодиодные ленты используются в таких областях, дома и офиса украшения.

Светодиодные лампы: используется в отеле или дома для освещения.

LED лампы кровать: предназначен для отелей, ресторанов, дома, и кафе-бар освещения.

LED замена трубки Т8 для Т-8 люминесцентных ламп, используемых в коммерческих и общественных зданий.

Светодиодные сверхмощный Водонепроницаемый лампы используются в приложениях, где сопротивление к воде, коррозии, ударов и пыли требуются.

Единственный в мире профессиональный SMT резистор / конденсатор / индуктора комплекты

Компонентов поверхностного монтажа становятся все более и более популярным в наши дни. Есть ли у вас беспорядок при организации их? Большинство людей делают.

Мы предлагаем эффективное решение: предварительно отсортирован всех значений индивидуально меченых резистор, конденсатор Комплекты Комплекты Комплекты и индуктивности с помощью нашей запатентованной супер SMT компонентов Корпус, для безопасного хранения и быстрого доступа из всех-значных компонентов SMT.

Только профессиональный корпуса Мировой SMT компонентов

Наша SMT компонентов корпуса только один в мире, который имеет> 100 отсеков для хранения SMT компоненты, такие как чип-резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, микросхем и т.д. Этот корпус поставляется с 128 по отдельности крышками отсеков и охватываемых большой верхней крышки.

Этот корпус поставляется с набором меток, которые могут быть рукописные или лазерный принтер, напечатанных с соответствующей маркировкой для каждого крышкой. Используя этот корпус сделает ваши эксперименты и работать более эффективно с аккуратным лабораторном столе и хорошо организованных частей.

Супер SMT стабилитрон комплекты/74HC/транзистор/Наборы Танталовый конденсатор

Мы предлагаем серию комплектов, в том числе стабилитронов комплектов диод, 74HC наборов и комплектов транзисторных.

Регулируемая Конденсатор Десятилетие Коробка

Широкий Диапазон регулировки: 1 пФ до 100μF

Высокая Регулировка Разрешение: 1 пФ

Высокая точность: ± 5%

Прочный металлический корпус

100% Бессвинца (Pb) — и Соответствует RoHS

Регулируемый резистор Десятилетие Коробка

Широкий Диапазон регулировки: 0.1Ω к 100 МОм

Высокая Регулировка Разрешение: 0.1Ω

Высокая точность: ± 1%

Прочный металлический корпус

100% Бессвинца (Pb) — и Соответствует RoHS

Высокая производительность Литые индуктивности

Частотный диапазон до 1,0 МГц

Самая низкая DCR / мкГн в этом размера пакета

Ручки высокие переходные пиковый ток без насыщения

Ультра низкий шум шум из-за композиционного построения

Температура плиты Ассамблея

ATTP1A является температура плиты Ассамблея, предназначенный для оценки контроллеры TEC в легкий путь. Это TEC сборки широко используется для оценки контроллеры TEC, ТECs и радиатор, и т.д. Кроме того он может стабилизировать температуру объектов для научных экспериментов. Эта температура пластины ATTP1A предоставляет платформу с широким диапазоном регулирования температуры: -20 ° -С 110 ° С. (Новые)

Авто паяльник

Авто паяльник ATAS80 является ручной инструмент, используемый для электронной пайки. Плавления припоя (обычно олова провод) путем подвода тепла к припоем, затем две заготовки будут сварены вместе. ATAS80 состоит из основной машины, пайки ручкой, жал, держатель железа, пайки ручки кабель, соединяющий, шнур питания, провод заземления.Паяльник широко используется в различных областях, от общего электронного обслуживания бытовой техники, к электронной интегральной схемы и чипе, и т.д. Он используется чаще в плате PCB пайки в электронном заводе или в лаборатории, особенно подходит для пайки работы точности электрона.

Сверхкомпактный Высокая температура Пластиковые трубы

Наша трубка сверхмалых и высокая температура пластиковой трубки, которые могут нести высокую температуру и имеет низкий коэффициент трения. Есть много других функций, таких как легкий вес, отличные диэлектрические свойства изоляции и коррозионной стойкости, и т.д., гораздо лучше, чем трубок из других материалов. Этот трубопровод может быть применен во многих отраслях промышленности, где высокая температура и тяжелое состояние, необходимых, как химическая обработка, электронной, аэрокосмической и авиации, и т.д.

Радиатор

Наша теплоотвод физически предназначен для рассеивания тепла от увеличения площади поверхности в контакте с охлаждающей жидкости, окружающей его, такой как воздух. Это радиатор изготовлен из алюминия, с его поверхности черного анодированного.

Теплопроводностью материала

Теплопроводностью материалов играют важную роль в системах контроля температуры. Существуют два типа теплопроводностью материалов, включая теплопроводностью колодки и теплопроводностью эпоксидной герметика.

Шаг вниз DC-DC преобразователь серии

В этом понижающий DC-DC конвертер серии, есть три типа преобразователей, ATI2202, ATI2301 и ATI2305.

ATI2202 340 кГц фиксированная частота PWM регулятор синхронного понижающего.ATI2202 работает от 4.75 до 18В, генерируемый регулируется от 0.923V до 0.9V и выходной ток может быть до 2A.

Читать еще:  Делаем складной стульчик всего за 3 доллара

ATI2301 это шаг вниз текущего режима, преобразователь постоянного тока. В тяжелой нагрузки, она работает в режиме постоянной частоты PWM, который имеет хорошую устойчивость и переходные характеристики.

ATI 2305 является 1.5MHz частота переключения понижающий ток-режим, преобразователь постоянного тока. С превосходной стабильностью и переходных ответ, PWM постоянной частоты работает хорошо на большой нагрузке.

Мини USB Цвет камеры

ATMC102U является мини-камера цвета, используемые в медицинской помощи, микроскоп, видеоконференций, видео телефон, видео электронной почты, PC мультимедиа, игрушки, промышленность труб и инспекции также, видеонаблюдения надзоров безопасности и т.д.

Вакуумный сосание перо

Сосать перо используется вакуум в SMT частей, металлических частей, пластмассовые детали или любого элемента, имеющего гладкую и без пористую поверхность, что пинцет наконечник резиновой вакуум может герметизацию. Теперь у нас есть три типа вакуума сосать ручки для вас на выбор.

Жесткие стали Инструменты

ATSDP-S Набор отверток включает в себя 12 отвертки с различной спецификации, 8 плоская и 4 Филлипс. Это полный набор отверток предоставляет профессиональные решения и долговечность может удовлетворить различные требования оснастки.

Волоконно оптический патч

Волоконно-оптический патч-корд также называется оптического волокна разъем. Это съемный, гибкий и признакам с малым размером, низкими вносимыми потерями и низкой цене. Между тем, неотъемлемым компонентом оптической связи волокна.

Голос Активированный Диван контроллер

ASFC401 является голосовой активации контроллер диван, полезны для человека после операции, или с учетом гандикапа или пожилых людей, которые испытывают трудности стоя. Управляется голосом пользователей, кресельный подъемник может изменить положение для удовлетворения различных потребностей пользователя. Подставка позволяет расширить двигателя, так механизм кресло движется от позиции откидываются до стоя. СИТ втягивается двигатель и движется от стенда, чтобы сидеть, откидываться позиции. СТОП позволяет человеку контролировать точное положение.

Авторские права © 1997 — 2015 Analog Technologies, Inc. Все права защищены. Сообщить связанные проблемы сайта

Как работает термоэлектрический генератор Пельтье

Данное устройство имеет сложный механизм работы, но его собирали уже несколько сотен раз, так что можете быть уверены, у вас все получится. Мы поговорим о том, какие запчасти нужны для сборки самодельного термоэлектрического генератора, так вы поймете, почему он работает. Устройство Пельтье состоит из последовательно соединенных термопар, находятся они между керамических пластин. Примерно вот так это все выглядит на картинке. Узнайте, как сделать маленький вентилятор от USB.

Когда через цепь проходит электрический ток образуется эффект Пельтье, одна сторона модуля нагревается, другая просто охлаждается. Соответственно, если одну сторону сильней нагреть может получить большую силу тока и напряжение.

Термоэлектрический генератор

При малой производительности ТЭГ целесообразно применять в походных условиях, где требуется получить электричество для зарядки сотового телефона или светодиодной лампочки. Простота конструкции позволяет изготовить электрогенератор своими руками.

Альтернативными источниками также являются солнечные батареи или ветрогенератор. Для первых требуются особые условия – наличие солнечного освещения, которое может быть не всегда. Другой источник имеет большие габариты и для него необходим ветер. Ещё одним недостатком у них является наличие подвижных частей, снижающих надёжность и имеющих большой вес.

Термогенераторы промышленного изготовления

Компания BioLite разработала новую модель для походов, позволяющую готовить пищу в компактной переносной печке на дровах и одновременно заряжать мобильное устройство от встроенного ТЭГ.

Компактная переносная печка на дровах

Устройство пригодится везде: на рыбалке, в походе, на даче. В качестве топлива можно применять всё, что горит.

При сгорании в топке топлива тепло передаётся через стенку модулю, который вырабатывает электричество. При напряжении 5В, мощность на выходе составляет 2-4 Вт, чего вполне хватает для зарядки многих типов мобильных устройств и работы освещения на светодиодах. Красной стрелкой изображено направление движения тепла, синей – холодного воздуха в топку, жёлтыми – подача электричества на вращение вентилятора подсоса воздуха и на выход генератора через USB.

Схема работы ТЭГ компании BioLite на дровах

Печь-генератор «Индигирка», разработанная петербургским предприятием Криотерм, имеет характеристики:

  • тепловая мощность – 6 кВт;
  • вес – 56 кг;
  • габариты – 500х530х650 мм;
  • эл. мощность при напряжении 5В – 60 Вт.

Печь является обычной отопительно-варочной, где с двух сторон закреплены термоэлектрогенераторы.

Как выглядит печь-термоэлектрогенератор «Индигирка»

Устройство довольно удобное, но впечатляет цена – 50 тыс. руб. Хоть печь, и предназначена для походных условий, но рядовым охотникам и рыболовам она будет явно не по карману. Как отопительная, она ничем не лучше обычных и более дешёвых моделей.

Если пристроить ТЭГ к простой печи, устройство, изготовленное своими руками, будет работать отлично.

ТЭГ своими руками

Чтобы термоэлектрический генератор собрать своими руками, необходимы следующие элементы:

  1. Модуль. Для генерирования электрического тока можно применять не все модули, а только те, которые способны выдержать нагрев до 300-400 0 С. Наличие запаса по нагреву необходимо, поскольку даже при незначительном перегреве элемент выходит из строя. Наиболее распространены модели типа ТЕС1-12712 в виде квадратных пластин с размером стороны 40, 50 или 60 мм.

Если взять максимальный размер, достаточно в конструкции, сделанной своими руками, применить один элемент. Первые 3 цифры маркировки – 127 означают, сколько элементов содержится в 1 пластине. Последние цифры показывают величину максимально допустимого тока, который составляет 12 А.

  1. Повышающий преобразователь. Он необходим для получения постоянного напряжения 5В. Генератор может выдавать меньшее напряжение, которое необходимо увеличить. Устройства выпускают зарубежные (типы 5V NCP1402 и MAX 756) и отечественные (3.3В/5В ЕК-1674). Для зарядки мобильника следует подобрать устройство с USB разъёмом.
  2. Нагреватель. Простейшими вариантами являются костёр, свеча, самодельная лампа или миниатюрная печка.
  3. Охладитель. Проще всего применять воду или в зимнее время – снег.
  4. Соединительные элементы. Необходимо оборудование для создания максимально возможного температурного перепада между двумя сторонами пластины. Здесь выбор за умельцами, они чаще всего применяют 2 кружки или кастрюли разных размеров, у которых отпиливаются ручки и где одна вставляется внутрь другой. Между ними помещается модуль и крепится на термопасту. К нему припаиваются 2 провода и подключаются к преобразователю напряжения.

Для повышения КПД генератора, днища металлических поверхностей кружек или кастрюль, контактирующие с пластиной генератора, следует отполировать. Кроме того, на места между донышками меньшей и большой кружек наносится термостойкий герметик. Тогда тепло от нагрева будет локализовано в месте нахождения модуля.

Провода между модулем и преобразователем защищаются термостойкой изоляцией и герметиком.

Во внутреннюю кружку наливается вода, и вся конструкция ставится на огонь. Через несколько минут можно проверить выходное напряжение мультиметром.

Для того чтобы собрать термоэлектрический генератор самостоятельно, понадобятся материалы:

  1. элемент «Пельтье»;
  2. корпус от старого блока питания компьютера для изготовления мини-топки;
  3. преобразователь напряжения с USB выходом на 5В при входном 1-5 В;
  4. радиатор с кулером от процессора;
  5. термопаста.

Затраты здесь небольшие и устройство вполне способно зарядить мобильный телефон. Генератор, собранный своими руками, является аналогом зарубежной модели фирмы BioLite. Если его собрать аккуратно, устройство будет надёжно работать долгое время, поскольку ломаться здесь нечему. Важно только не перегреть элемент «Пельтье», отчего он может выйти из строя.

При использовании куллера для охлаждения радиатора его следует подключить к генератору, после чего часть вырабатываемой энергии будет расходоваться на охлаждение.

Несмотря на дополнительные энергозатраты, КПД установки возрастёт. Если радиатор будет сильно нагреваться в процессе работы, необходимо принять меры по его охлаждению. Иначе эффективность работы генератора будет низкой.

Характеристики генератора следующие:

  • выходное напряжение – 5В;
  • мощность нагрузки – 0,5А;
  • тип выхода – USB;
  • топливо – любое.

Устройство изготавливается следующим образом:

  • разобрать блок питания, оставив корпус;
  • приклеить термопастой модуль «Пельтье» к радиатору. Клеить надо холодной стороной, где нанесена маркировка;
  • зачистить и отполировать наружную боковую поверхность корпуса блока питания и приклеить к ней элемент другой стороной (вместе с радиатором);
  • припаять провода от входа преобразователя напряжения к выводам пластины.
Читать еще:  Делаем люминофор или светящийся порошок в домашних условиях

Проверить ТЭГ можно, если наложить внутрь топки тонких веточек и поджечь их. Через несколько минут можно подключать телефон, для подзарядки которого требуется разница температуры сторон модуля 100 0 С. На рисунке ниже изображён генератор в сборке.

Термоэлектрогенератор в сборке, изготовленный своими руками

При использовании ТЭГ необходимо соблюдать полярность подключения модулей.

Технологическая часть

У нас был радиатор, алюминиевая пластина, элемент Пельтье, горстка радиодеталей, кусок фольгированного текстолита и самые разные винтики и гайки. Дальше не помню.

Итак, все компоненты собраны, можно приступать к сборке.

Прошу прощения за размеченную и просверленную в двух местах пластину – до меня только после дошло, что неплохо бы фотографировать весь процесс сборки с самого начала.

Первая неприятность, которая меня подстерегала – это 12-вольтовый штатный вентилятор на радиаторе. Так как я собираюсь добывать всего 5 вольт, да еще и при довольно небольшом максимальном токе, то это могло создать проблему.

Сначала я закинул удочки во все радио- и компьютерные магазины Перми, однако нигде не нашлось вентилятора 80х80 миллиметров на 5 вольт. А если и были, то меньших размеров и на ток более 200 мА, что было слишком много.

Затем я покопался на Ибее и обнаружил, что нужный мне вентилятор стоит от 300 рублей. Но надеяться на скорую доставку было бессмысленно, и поэтому я оставил этот вариант как резервный.

И только после всех поисков я догадался включить штатный 12-вольтовый вентилятор к 5-вольтовому источнику напряжения. Оказалось, что он вполне неплохо дует, и при этом потребляет не очень большой ток. Поэтому я решил пока оставить его, а после проведения испытаний при необходимости заказать вентилятор на Ибее.

Я разметил алюминиевую пластину и просверлил в ней два отверстия для крепления радиатора и два – для платы преобразователя напряжения. Отверстия я сделал диаметром 4 миллиметра (под винты из конструктора), а с внешней стороны расширил их до 7,5 миллиметров, чтобы скрыть шляпки винтов. После этого я скруглил напильником острые углы и прошелся крупной наждачкой по всем поверхностям пластины, и мелкой – по месту прижатия элемента Пельтье.

На этом обработку подложки я посчитал завершенной и приступил к изготовлению преобразователя напряжения.
Импульсный повышающий преобразователь напряжения собран на ИМС L6920, которая начинает работать при входном напряжении 0,8 вольт и позволяет снять со своего выхода фиксированное напряжение 3,3 или 5 вольт, или изменяемое от 1,8 до 5,5 вольт.

Принципиальная схема преобразователя является типовой и взята из даташита.

Для получения 5 вольт на выходе схемы ножка 1 соединена с общим проводом. Также настроена выдача низкого уровня на ножке 3 при падении входного напряжения ниже 1,5 вольт.

Для схемы была разведена печатная плата, на которой предусмотрено крепление к основанию-подложке с помощью все тех же деталей от детского конструктора. За перегрев платы я не беспокоюсь, так как она имеет принудительное охлаждение потоком воздуха, выдуваемым из радиатора.

Пришлось повозиться с макросом корпуса, в котором была купленная мной микросхема. На сайте магазина значилось, что она в корпусе SSOP-8. Как оказалось, в стандартном наборе макросов Sprint Layout нет такого корпуса. Я нашел чертеж корпуса SSOP-8 и сделал макрос, после чего развел плату. После пробной печати выяснилось, что микросхема несколько шире, и на свои контактные площадки не помещается. Гугление конкретной модели микросхемы (L6920D) привело меня на сайт Чип-Дипа, где я узнал, что ИМС с индексом D изготавливается в корпусе TSSOP-8. Почесав затылок, я нашел чертеж этого корпуса, создал макрос и переразвел плату. Теперь все оказалось правильно.

Плата изготовлена при помощи ЛУТа и собрана. Оказалось, что корпус TSSOP-8 паять без фена очень неудобно. Но мы люди тертые, FTDI-микросхемы с шагом ножек 0,4 миллиметра паяли.

Теперь можно заняться установкой элемента Пельтье и радиатора. Подложку и радиатор в местах контакта с элементом я намазал термопастой. Затем стянул получившийся «бутерброд» гайками.

Оказалось, что плата преобразователя не влезает, упирается входным разъемом в радиатор, слегка не рассчитал. Перевернул крепежные скобы, плату вывесил наружу, а для защиты элементов от механических повреждений добавил еще две скобы. Вот что в итоге получилось:

Теперь можно проверить работоспособность генератора. Я нагревал его на газовой горелке. Вентилятор решил пока не ставить.

Для начала оказалось, что я перепутал полярность подключения элемента к преобразователю. Хотя вроде бы все было правильно – черный провод – к минусу, красный – к плюсу. Однако работать генератор не хотел. Тогда я изменил полярность подключения элемента.

Генератор заработал – сначала загорелись оба светодиода, сигнализируя о наличии 5 вольт на выходе и низком напряжении на входе, затем красный светодиод погас – напряжение поднялось выше полутора вольт.

К моему неудовольствию оказалось, что без вентилятора через пару минут работы системы радиатор ощутимо нагрелся. Так дело не пойдет.

На следующий день я прогулялся по металлорынку и нескольким компьютерным барахолкам, но на мой вопрос о 5-вольтовых вентиляторах везде разводили руками и советовали сходить «еще вон в то место», в котором я уже был пару минут назад. В итоге я поехал домой не солоно хлебавши.

Дома я провел эксперимент по запитке штатного 12-вольтового вентилятора от выходных 5 вольт преобразователя. Результаты меня не порадовали – преобразователь с явной неохотой погасил красный светодиод, а вентилятор несколько секунд слабо подергивался, пытаясь запуститься. Воздушного потока от работающего в полсилы вентилятора оказалось недостаточно для нормального охлаждения – радиатор так же быстро нагрелся, хоть и не обжигал теперь пальцы. В итоге вентилятор я решил все же заказать с Ибея.

Шаг 4: Улучшения

Возможные следующие модернизации устройства:

  1. Добавьте еще одну ячейку Пельтье чтобы удвоить выход напряжения.
  2. Подключите Joule Thief или несколько для небольшого увеличения напряжения.
  3. Используйте более качественные теплопроводные материалы, больший радиатор и более толстую алюминиевую или медную плиту в качестве основы.
  4. Можно качественнее закрепить ячейку Пельтье при помощи медной проволоки или термопасты, что улучшит перенос тепла.
  5. Используйте ракетную печь вместо открытых источников огня. Жар ракетных печей локализован, что будет эффективнее заряжать устройства.
  6. Используйте несколько связанных друг с другом устройств, соединив их последовательно над источником огня, чтобы увеличить выход напряжения.
  7. Можно улучшить термоизоляцию на проводах, фольге и изоляционной ленте (ракетные печи, как правило, немного плавят провода)
  8. Сделать запас компонентов и деталей (если что-то сломается или прогорит, всегда можно будет починить устройство)

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Как работает?

Генератор работает на основе модуля Пельтье. Одна часть этого модуля постоянно нагревается, а другая — охлаждается. Если нагретую часть охлаждать, а охлажденную нагревать, то за счет перепадов температур можно генерировать электрический ток, которого будет достаточно для работы небольшого прибора.

Почему же у сторон модуля разная температура? Этот прибор сделан из пластин двух разных металлов. Один из них имеет много электронов на своей поверхности, а другой — очень мало. С первой пластины негативно заряженный частицы пытаются перейти на другую. Но поскольку два элемента соединены проводником, электроны не могут преодолеть этот барьер и скапливаются на поверхности первой пластины нагревая ее.

Если эту часть охладить, то частицы смогу перейти на другую пластину, занимая на ней пустые места. При значительном скоплении электронов на этой стороне, они постепенно начинают перебираться на первую и так далее. Таким образом, получится поток электронов. А как известно, электрический ток — это и есть движение электронов в определенном направлении.

Как же сделать термоэлектрический генератор самостоятельно?

Конечно же, дома данное устройство использовать никто не будет. Поэтому если вы идете в длительный поход, то стоит запастись всем необходимым для того чтобы сделать генератор. А понадобятся:

  • элемент Пельтье;
  • преобразователь;
  • нагреватель;
  • холодильник;
  • провода.
Читать еще:  Делаем сушилку для обуви в домашних условиях

Элемент Пельтье покупаем или делаем своими руками. Желательно выбирать тот, который выдерживает высокие температуры приблизительно до 3500С. Поскольку даже небольшое превышение температурного режима может привести к непригодности прибора.

Модуль Пельтье

Наличие преобразователя необходимо для получения постоянного тока, поскольку генератор может продуцировать ток со скачками напряжения. Если планируете заряжать гаджеты, выбирайте с USB-входом.
Нагреватель и холодильник необходимы для получения большего количества энергии. Это могут быть обычные консервные банки, но нужно учитывать их размеры и размеры элемента Пельтье. А без наличия проводов конструкция просто не будет работать.

Итак начинаем собирать генератор термоэлектрический. Берем две консервные банки или кастрюли разной величины. Если это кастрюли, то стоит отпилить заранее ручки. Донышки емкостей нужно хорошо отполировать. Вставляем меньшую в большую, между ними помещаем термоэлектрический генераторный модуль. Его можно приклеить термопастой для надежности.

Термоэлектрический генератор из жестяных банок

К модулю обязательно присоединить провода и преобразователь. Не нужно забывать об изоляции. В меньшую емкость наливаем холодную воду (зимой можно использовать снег или лед) и всю конструкцию помещаем на огонь. И все. Через некоторое время получаем такую необходимую электрическую энергию. Не забываем добавлять холодную воду, чтобы разница температур была больше. При этом и энергии будет больше.

Термоэлектрический генератор своими руками сделать несложно, но использовать такое устройство нужно с осторожность и придерживаясь правилам безопасности. Если купить готовый прибор, то он будет намного надежнее, им легче пользоваться. Пригодность генератора, как и срок хранения неограничен.

Модуль Пельтье своими руками.

Как уже упоминалось выше главный элемент можно сделать самостоятельно. Для этого будут необходимы:

  • две керамические пластины;
  • биметаллические проводники, желательно 12, можно больше;
  • провода;
  • паяльник.

Схема модуля Пельтье

Проводники соединяются между собой с помощью паяльника и припоя. Далее, конструкция размещается между двумя керамическими пластинами и прочно фиксируется. Обязательно нужно помнить о двух проводах, которые будут в дальнейшем крепиться к преобразователю электрического тока.
Поскольку данный модуль имеет еще и сторону, которая охлаждается, то его можно применять и для холодильных установок. Используя этот элемент, изготавливают небольшие автомобильные холодильники для путешествий, автомобильные охладители, кондиционеры.

Данный принцип применяется и в охладительных системах компьютерной техники (охлаждение чипов видеокарт и микропроцессоров).В некоторых кулерах питьевой воды обе стороны модуля задействованы, поскольку можно получить на выходе как охлажденную, так и хорошо нагретую жидкость.

Принципы данного модуля используются в приборах ночного виденья, в новейших цифровых фотоаппаратах, для стабилизации частоты излучения в лазерах, в телескопах с инфракрасными детекторами, которые нужно быстро и эффективно охлаждать. То есть этот элемент нашел свое применение не только в так называемых бытовых условиях, но и для военных и научных приспособлений и установок.

Плюсы и минусы термоэлектрического модуля.

Казалось бы, это незаменимый элемент, но и здесь есть свои нюансы. Прибор имеет достоинства и недостатки.
К плюсам можно отнести:

  • небольшие размеры;
  • возможность работы как нагревательным, так и охлаждающим элементом;
  • отсутствие частей, которые постепенно изнашиваются и требуют замены;
  • бесшумность работы.

Из минусов можно отметить:

  • высокую себестоимость;
  • необходимость поддерживать перепад температуры;
  • большое потребление энергии;
  • низкий уровень КПД.

Но несмотря на все недостатки модуль целесообразно использовать в тех случаях, когда большая энергоемкость не имеет особого значения.
Сомнений не остается если правильно выполнить сборку термоэлектрического генератора, то можно пережить любые катаклизмы в результате которых будет отключена электроэнергия.

Присоединив небольшой вентилятор, можно немного охладиться в жаркое время года. Горячая сторона поможет нагреться, приготовить пищу, вскипятить воду. А вырабатываемое электричество подзарядит средства связи (мобильные телефоны, радиоприемники или рации).

Принцип работы

В основе ТЭГ лежит термоэлектрическое явление, описанное в начале 20-х годов XIX века немецким ученым-физиком Томасом Иоганном Зеебеком. Он обнаружил появление ЭДС в цепи замкнутого типа, состоящей из проводника и сурьмы, при условии создания разности температур в местах, где эти материалы контактируют. Изображение устройства, при помощи которого был зафиксирован данный эффект, представлено ниже.

Обозначения:

  • 1 – медный проводник.
  • 2 – проводник из сурьмы.
  • 3 – стрелка компаса.
  • А и В – места контакта двух проводников.

При нагревании одного из контактов стрелка отклонялась, что свидетельствовало о наличии магнитного поля, вызванного ЭДС. При нагреве другого контакта, направление ЭДС менялось на противоположное. Соответственно, при разрыве цепи, можно зафиксировать разность потенциалов на ее концах.

Через 12 лет, после публикации Зеебеком результатов своих опытов, французским физиком Жаном Пельтье был обнаружен обратный эффект. Если через цепь термопары пропускать ток, то в местах контакта этих веществ возникает разность температур. Мы не будем приводить описание опыта Пельтье, а также данные по современным одноименным элементам, эту информацию можно найти на нашем сайте.

По сути, оба эти эффекта обратные стороны одного термоэлектрического явления, позволяющего напрямую получать электричество из тепловой энергии. Но, до открытия полупроводников, термоэлектрический эффект не находил практического применения, ввиду неприемлемо низкого КПД. Поднять его до 5% удалось только в середине пошлого века. К сожалению, даже у современных полупроводниковых элементов, этот показатель остается на уровне 8%-12%, что не позволяет рассматривать генераторы данного типа в качестве серьезных конкурентов ТЭС.

Современный элемент Пельтье с указанием размеров

Как работает термоэлектрический генератор Пельтье

Данное устройство имеет сложный механизм работы, но его собирали уже несколько сотен раз, так что можете быть уверены, у вас все получится. Мы поговорим о том, какие запчасти нужны для сборки самодельного термоэлектрического генератора, так вы поймете, почему он работает. Устройство Пельтье состоит из последовательно соединенных термопар, находятся они между керамических пластин. Примерно вот так это все выглядит на картинке. Узнайте, как сделать маленький вентилятор от USB.

Когда через цепь проходит электрический ток образуется эффект Пельтье, одна сторона модуля нагревается, другая просто охлаждается. Соответственно, если одну сторону сильней нагреть может получить большую силу тока и напряжение.

Тепловой насос под солнечную энергию

Возвращаясь от генераторов к тепловым насосам, стоит отметить ещё один привлекающий вариант термоэлектрических устройств, где используется нагрев от естественного источника – солнца.

Подобные конструкции обещают более эффективную отдачу при условии правильного построения. К тому же в этом случае не требуется затрачивать искусственную энергию на подогрев.

Солнечный тепловой насос можно представить в образе двух отдельных ёмкостей, которые имеют циркуляционные контуры. Одна ёмкость исполняет роль горячей стороны, вторая, соответственно, исполняет роль холодной стороны.

Между ёмкостями устанавливается термоэлектрический преобразователь (к примеру, тот же модуль Пельтье). Горячая ёмкость дополняется солнечной панелью. Холодная ёмкость дополняется радиатором охлаждения. Схематично конструкция выглядит примерно так:

Структурная схема солнечного теплового насоса: A – ёмкость горячая; B – ёмкость холодная; 1 – солнечная энергия; 2 – стекловидное покрытие; 3 – тепловая изоляция; 4 – термоэлектрический преобразователь (модуль Пельтье); 5 – металлический радиатор; 6 – тепловая радиация; 7 – электрический ток

Как демонстрирует структурная схема теплового насоса, работающего от солнечной энергии, при нагреве через солнечную панель вода в контуре начинает циркулировать, разогревая, таким образом, весь объём жидкости. Теплом жидкости нагревается горячая сторона модуля Пельтье.

В свою очередь в холодной ёмкости наблюдается аналогичный эффект, но за счёт охлаждения жидкости через радиатор. Получаемая разница температур даёт электричество на термоэлектрическом преобразователе.

Нужно отметить, эта идея появилась достаточно давно. Задолго до появления модулей Пельтье и вообще систем кондиционирования. На практике эту систему применяли в разных видах, но значительного эффекта добиться так и не удавалось. Возможно, современные технологии помогут достичь высоких горизонтов.

Инвар (Invar) – металл (сплав) под изготовление высокостабильной механики

Станок лазерной резки и гравировки своими руками на основе «Arduino»

Топливный элемент – что это такое и как работает?

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector