Hogyan készítsünk termoelektromos generátort otthon: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Hogyan készítsünk termoelektromos generátort otthon

A termoelektromos hatás a hőmérsékleti különbségek közvetlen átalakítása elektromos feszültséggé és fordítva egy hőelemen keresztül. A termoelektromos készülék feszültséget hoz létre, ha mindkét oldalon más a hőmérséklet.

1. lépés: Hőelektromosság

A termoelektromos generátor (TEG), más néven Seebeck generátor, egy szilárdtest -eszköz, amely a hőáramot (hőmérsékletkülönbségeket) közvetlenül elektromos energiává alakítja a Seebeck -effektus (a termoelektromos hatás egy formája) révén. A termoelektromos generátorok úgy működnek, mint a hőmotorok, de kevésbé terjedelmesek és nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket. A TEG -k azonban tipikusan drágábbak és kevésbé hatékonyak.

Ezzel szemben, ha feszültséget alkalmaznak rá, hőmérsékletkülönbséget hoz létre. Atomi skálán az alkalmazott hőmérsékleti gradiens hatására az anyagban lévő töltéshordozók diffundálnak a forró oldalról a hideg oldalra.

2. lépés: Hőelektromos generátor készlet

Ehhez a hő-elektromos generátorhoz szüksége lesz: Egy termoelektromos modulra vagy Peltier modulra: ITT

1w led: ITT

Alumínium radiátorok

DC-DC boost konverter: Itt

Most össze kell szerelnünk az összes alkatrészt, nagyon könnyű, nem igényel speciális készségeket, helyezzük a gyertyát a közepére, és készen állsz arra, hogy körülbelül 4 óra áramot állíts elő egyetlen teafényes gyertyával.

3. lépés: További összetevőkre van szükség

Ennek a termoelektromos generátornak az elkészítéséhez több alkatrészre lesz szükségünk

-Fém tolltartó a radiátorok és a Peltier cella fenntartásához

-Egy egyenáramú egyenáramú erősítő átalakító 0,9–5 V, nem a szokásos 3,5–5 V-os

És összeszereljük az összes alkatrészt az alábbiak szerint:

A Peltier cella/cellák az alumínium radiátorok között, a kicsi lesz a meleg oldal, a nagyobbik pedig a hideg oldal, kísérletezés után rájöttem, hogy a legjobb a Peltier cellákat úgy elhelyezni, hogy a számok a hideg oldal felé nézzenek, és a vezetékek csatlakoztassa őket a DC-DC erősítő átalakító modulhoz. A terhelésünk 1W led izzó lesz.

4. lépés: Hőelektromos generátorok

Közel vagyunk a termoelektromos generátorunk beindításához, de először elmondok néhány mérést

Az egyik cella rövidzárlati árama 0,2 A, a feszültség pedig 1, 3 V, szellőzés nélkül

de figyelembe kell vennünk, ha több cellát szeretnénk sorba tenni, akkor az ellenállás hozzáadódik

és nem kap ugyanolyan áramot, az ilyen típusú Peltier 2-4 ohmos belső ellenállással rendelkezik,

5. lépés: A gyertyagenerátor futási ideje

Helyezze a gyertyát a közepére, és készen áll arra, hogy körülbelül 4 órán keresztül áramot állítson elő egy teafényes gyertyával.

A termoelektromos modulok segítségével a termoelektromos rendszer energiát termel azáltal, hogy hőt vesz fel egy forrásból, például egy forró kipufogócsőből. Ennek érdekében a rendszernek nagy hőmérséklet-gradiensre van szüksége, ami a valós alkalmazásokban nem könnyű. A hideg oldalt levegővel vagy vízzel kell hűteni. A fűtés és hűtés ellátására a modulok mindkét oldalán hőcserélőket használnak.

6. lépés: Hőelektromos fény

A TEG -k jellemző hatékonysága körülbelül 5–8%. A régebbi eszközök bimetál csomópontokat használtak, és terjedelmesek voltak. Az újabb eszközök a hőmérséklet függvényében bizmut -telluridból (Bi2Te3), ólom -telluridból (PbTe), kalcium -mangán -oxidból (Ca2Mn3O8) vagy ezek kombinációiból készült erősen adalékolt félvezetőket használnak. Ezek szilárdtest-eszközök, és a dinamókkal ellentétben nincsenek mozgó alkatrészek, kivéve a ventilátort vagy a szivattyút. A hatékonyságot meghatározó és korlátozó tényezőkről, valamint a hatékonyság javítására irányuló folyamatos erőfeszítésekről a Termoelektromos anyagok - Eszközhatékonyság című cikkben olvashat.

Köszönöm az idődet és csatlakozz hozzám a youtube csatornán!