Basit cihazlar yardımıyla, ısıtma havasından veya sıvılardan ısı kaybını kullanabilirsiniz. Bu yazımızda soba, kazan ve açık ateşlerin atık enerjisini küçük bir doğru akım elektrik akımına dönüştürerek nasıl kullanacağınızı göstereceğiz..
Herhangi bir kimyasal işlem, çeşitli enerji türlerinin açığa çıkmasıyla gerçekleşir. Her zaman yanma gibi güçlü bir kaynak kullanılmıştır. Birincil ısı ve ışık kaynağı olarak adlandırılabilir. Yeryüzündeki hemen hemen tüm maddeler farklı miktarlarda ısı ve ışık yayarken yanar. CHP’de kurulu olanlara benzer şekilde, çalışan bir buhar türbininiz varsa, termal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek zor değildir. Bu, bir kır evinin kazan dairesinde yer bulması muhtemel olmayan hantal ve karmaşık bir cihazdır. Soba ısıtma veya su ısıtmanın ürettiği ısıdan yararlanmaya çalışacağız..
Peltier etkisi, iki farklı tip iletkenin (p-tipi ve n-tipi) termokupllarının, içlerinden bir doğru akım geçtiğinde etkileşime girdiği zaman sıcaklık farkı olgusudur. Seebeck etkisi, termokupllardan biri ısıtıldığında bir elektrik akımı oluştuğunda Peltier etkisinin bir sonucudur. İşlemin termodinamiğini ayrıntılı olarak tarif etmeyeceğiz – anlaşılması zor olan bu bilgi, referans literatürde kolayca bulunabilir. Sonuç ve pratik kullanımı için seçeneklerle ilgileniyoruz..
Termoelektrik modül tasarımı
Termoelektrik modül (TEM), bakır bir plaka ile bağlanmış birçok termokupldan oluşur. Termokupl alanı iki seramik plaka arasına yapıştırılmıştır. Böyle bir modülü sadece fabrikada monte etmek mümkündür. Ancak evde kendi ihtiyaçlarınız için birkaç TEM montajı mümkün olacak. Peltier-Seebeck öğeleri, teknolojik ekipman satan özel mağazalarda (ve web sitelerinde) kolayca bulunabilir.
5 V için TEM topluyoruz
Neye ihtiyacın var:
- Peltier modülü TEC1-12705 (40×40) – 2 adet;
- sabit voltaj EK-1674’ün yükseltici dönüştürücü;
- 3 mm kalınlığında duralümin levha;
- tamamen düz tabanlı bir su deposu (kova);
- sıcak tutkal;
- havya.
Yan yana duran iki modülden biraz fazla olan bir duralumin tabakasından iki özdeş plaka kestik. Her iki taraftaki modüllerin üzerindeki plakaları sıcak tutkal ile sabitliyoruz. Elde edilen “sandviçi” kovanın dibine sabitleriz (sıcak tutkal). Böyle bir tasarım zaten ateşe verilebilir, ancak çıkışta işe yaramaz 1.5 V alacağız.Karakterleri iyileştirmek için devreye lehimlediğimiz bir yükseltici dönüştürücüye ihtiyacımız var. Zaten bir cep telefonunu şarj etmek için yeterli olan voltajı 5 V’a çıkaracaktır..
Dikkat! Dönüştürücü, 1.5×1.5 cm boyutlarına sahiptir, profesyonel becerilerin yokluğunda, lehimlemeyi bir uzmana emanet edin.
Tasarımımızdaki sıcaklık farkı, bir tarafın (bir fırın veya alevden) ısıtılması ve diğerinin (bir potadaki su) soğutulmasıyla elde edilir. Elbette, fark ne kadar büyükse modül o kadar verimli çalışacaktır. Bu nedenle, mikro jeneratör modunda çalışmak için, potada nispeten düşük bir su sıcaklığı gereklidir (periyodik olarak değiştirilmesi daha iyidir). Sevilen 5 V’u üretmek için, yapıyı yanan bir mumla bir bardağa koymak yeterlidir..
Daha fazla modülü orantılı olarak birleştirerek daha verimli bir enerji üretim sistemi elde ederiz. Buna göre yapıyı artırarak eşanjörü orantılı olarak arttırıyoruz. Bu durumda soğutulacak yüzey bir su kabı ile tamamen kapatılmalıdır (en basit ve en uygun fiyatlı seçenek).
Her şey o kadar basit ki, hemen bir sisteme daha fazla modül monte etme ve yangından 220 V güç üretme isteği doğuyor. Ardından bir yağ ısıtıcısı veya klima takın. Böylesine basit bir sistemin dezavantajları vardır ve ana sistem düşük verimliliktir. Genellikle bu rakam% 5’i geçmez. Bu, 0,5 – 0,8 A gibi nispeten düşük bir akım gücüne ve 4 W’a kadar çok düşük bir güce yol açar.
Bir pompa veya akkor lamba için bu önemsizdir, ancak aşağıdakiler için oldukça yeterlidir:
- pilleri motosiklete kadar şarj etmek (gereksinimlerle orantılı versiyonlarda);
- LED (LED) lambaların çalışması;
- Radyo alıcısı.
Kışın dışarıda bulunan bir ısı kaynağı üzerine yerleştirilen sistem mümkün olduğunca verimli çalışacaktır..
5 V için bir termoelektrik mikro jeneratörü monte etmek için malzeme maliyeti:
İsim Fiyat, ovmak. Not Peltier modülü TEC1-12705 (40×40) * – 2 adet.. 600 2 adet için fiyat. DC voltaj yükseltici dönüştürücü EK-1674 320 Duralumin 300 Kova versiyonu sayfası Sıcakta eriyen tutkal Radyal 150 2 ml Pota yüz Yeni Malzemeler için toplam 1470 * – Bu ürün modeli, fiyat nedeniyle seçilmiştir. Tedarikçi firmalardan temin edilen TEM aralığı oldukça geniştir, bu da daha verimli (8 V’a kadar) modeller seçmenize olanak tanır (önemli ölçüde daha pahalıdır).
Bu tasarımın fabrika ürünleri satışta görünmeye yeni başlıyor. Seri üretim küçük partiler halinde gerçekleştirilir ve aralık küçüktür. Böyle bir “kova” nın maliyeti 2500 ruble’den başlar.
Bir fabrika termojeneratörü, doğrudan ısıtılmış bir yüzeye sabitlenebilen Peltier-Seebeck etkisine dayalı bir cihazdır. Yukarıda açıklanan tasarımdan, fabrika tasarımı (ve dolayısıyla güvenilirliği), sıvı bir ısı eşanjörünün olmaması (bunun yerine – hava soğutma için kanatçıklar) ve daha yüksek bir fiyat ile ayırt edilir..
Standart bir “seyahat” termojeneratörü aşağıdaki özelliklere sahiptir:
Voltaj 13,5V Mevcut güç 0.16 A Güç 2,2 watt Ağırlık 1,6-2 kg Koruma kablosu Evet Aşırı ısınmaya karşı koruma Evet Standart konektör seti Evet Boyutlar (yaklaşık) 150x150x200 mm Fiyat 7000 ovmadan. Tablodan da görebileceğiniz gibi, fabrika güvenilirliği ve faydası ucuz değildir. Aynı zamanda kova ile ev yapımı versiyona göre fonksiyonel olarak üstün olduğu söylenemez. Etkileyici bir 13,5 volt cep telefonu şarjını hızlandıracak, ancak yürüyüşte yanınızda 2 kg ağırlık taşımanız gerekecek, bu da (cihazın boyutu göz önüne alındığında) karşılanamaz bir lüks. Ve tabii ki fiyat sizi düşündürüyor. Bu miktar için bir “termal kova” değil, bir “termal tava” toplayabilir ve dizüstü bilgisayarınızı sakince şarj edebilirsiniz. Ve bir nüans daha – açık ateş kullanılması durumunda cihazın hala metal bir plakaya sabitlenmesi gerekiyor.
Genel olarak, bu, bagajda para ve boş alanla ilgili hiçbir sorunu olmayanlar için hoş ve kullanışlı bir ektir..
Enerji fırını
Bugüne kadar, enerji fırını, TEM’in günlük yaşamda kullanımının en önemli örneğidir. Bu, entegre termoelektrik modüllü her tür katı yakıt için bir fabrika ürünü, aslında bir soba-sobadır. Av kulübeleri, yazlıklar, uzak kışlama alanları ve genel olarak medeniyetten uzak her türlü yaşam için idealdir. Otonom kullanım için tasarlanmıştır (çevresel ısı alıcıları olmadan), sadece bir ocak ve bacaya sahiptir. Yemek pişirmek için sağlar. En güçlü Peltier-Seebeck elemanları bu fırına kurulur..
Enerji fırını özellikleri:
çıkış gücü 25-50 W Çıkış gerilimi 12 inç Firebox hacmi 30-60 litre Ağırlık 30-60 kg Isı gücü 4-6 kW Sabitleyici Evet Fabrika konektörleri Evet Aşırı ısınmaya karşı koruma Evet Fiyat 23.000–40.000 ruble. Fırın portatif olmasına rağmen, ev aletleri arasında kesinlikle “ağır ağırlık sınıfı” dır. Bununla birlikte, enerji fırını için görev yelpazesi oldukça geniştir – hatta araba akülerini şarj edebilir, tüm odaları LED lambalarla aydınlatabilir. Sefer vagon treninde ve arazi avcılığı aracında, teknik odada ve kırda bir yer bulacak. Yani bu durumda her zaman yanımızda bir ısı kaynağımız var, yakıt bulmak için kalıyor.
Üretici tarafından beyan edilen hizmet ömrü – 10 yıl biraz endişe verici olsa da, nişinde, enerji fırını yeri doldurulamaz. Termojeneratörde olduğu gibi gövdeye kadar tüm parçaların önleyici (veya acil) değiştirme olasılığı olduğu unutulmamalıdır..
Termoelektrik modüller son derece ilginç nesnelerdir. Tarif edilen uygulama yöntemlerine ek olarak su ve iklimlendirme için de kullanılırlar. Bu durumda aynı elemana bir doğru akım verilir ve “ters yönde” çalışır – havayı soğutur. Bu teknoloji, otomobil klimalarında ve su soğutucularında, otomotiv endüstrisinde ve mikroişlemci imalatında başarıyla kullanılmaktadır. Bu cihazları bir sonraki makalede anlatacağız..
Peltier elementleri veya yangından serbest elektrik
Peltier elemanları, kullanım alanlarına göre değişen basit ve temiz elektrik enerjisi üreten bir seçeneğe sahiptir. Çoğu durumda, bu elemanlar termoelektrik olarak bilinir ve kullanımı kolaydır. Uygun şekilde kullanıldıkları takdirde, bu elemanların avantajları arasında soğutma ve sağlık uygulamaları ile yangın söndürme işlemlerinde kullanımının bulunması sayılabilir. Ayrıca, Peltier elemanları, kullanışlı sistemler ve önemli miktarda enerji tasarrufu sağlayan parçalar olarak da kabul edilmektedir.
Mühendislik sistemleri 
Merhaba, bu metni okuyan kişi adına bir soru sormak istiyorum. Peltier elementleri veya yangından serbest elektrik hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorum. Peltier elementleri nasıl çalışır ve ne tür uygulamalarda kullanılır? Ayrıca, yangından serbest elektrik nedir ve nasıl gerçekleşir? Bu konular hakkında bilgisi olan var mı? Teşekkürler.