Malo teorije.
Jedan element termoelektrični modul (TEM) je termopar koji se sastoji od dva različita elementa s p- i n-tipom vodljivosti. Elementi su međusobno spojeni pomoću bakrene spojne ploče. Kao elementarni materijali tradicionalno se koriste poluvodiči na bazi bizmuta, telura, antimona i selena.
Termoelektrični modul (Peltierov element) je skup termoparova električno povezanih, obično u seriju. U standardnom termoelektričnom modulu, termoparovi su smješteni između dvije ravne keramičke ploče od aluminijevog oksida ili nitrida. Broj termoparova može varirati - od nekoliko do stotina parova, što omogućuje stvaranje TEM-ova gotovo bilo koje snage hlađenja - od desetinki do stotina vata.
Kada istosmjerna električna struja prolazi kroz termoelektrični modul, između njegovih strana nastaje temperaturna razlika - jedna strana (hladna) se hladi, a druga (vruća) se zagrijava.Ako je na vrućoj strani TEM-a osigurano učinkovito uklanjanje topline, na primjer, pomoću radijatora, tada na hladnoj strani možete dobiti temperaturu koja će biti nekoliko desetaka stupnjeva niža od temperature okoline. Stupanj hlađenja bit će proporcionalan struji. Kada se polaritet struje promijeni, topla i hladna strana mijenjaju mjesta.
Praksa.
Pelte elementi imaju široku primjenu u rashladnim sustavima. Ali malo ljudi zna za njihovu drugu imovinu - proizvodnju energije. Ovaj laboratorijski rad posvećen je proučavanju ovih sposobnosti.
Element 50*50 mm, ugrađen između dvije aluminijske šipke. Njihove površine su prethodno brušene i podmazane KPT pastom. Jedna od šipki ima izbušene prolazne rupe kroz koje je provučena bakrena cijev za vodeno hlađenje. Evo što se dogodilo:
Spojite vodu na hladnjak s jedne strane Peltierov element, a drugu stavite na plamenik. Na izlaz elementa spajamo žarulju od 10W od 6 volti. Rezultat je da naš generator radi!
Iskustvo dokazuje da Peltierov element dobro proizvodi električnu energiju. Svjetlo gori prilično jarko, napon je oko 4,5 volta.
Grijanje do 160 stupnjeva nije bilo optimalno, na 120 stupnjeva rezultat je bio samo 10% lošiji.
Temperatura rashladne tekućine na izlazu je deset stupnjeva, na ulazu je jedan stupanj niža. Sudeći prema ovim rezultatima, voda i nije toliko potrebna za hlađenje...
Uz pomoć Peltierovi elementi možete generirati električnu energiju na ekspediciji, na kampiranju, u lovačkoj zimskoj kolibi, jednom riječju, na bilo kojem mjestu gdje je potrebna. Naravno, ako imate drva za ogrjev ili jakog sunca, i svakako malo domišljatosti.
Korištenje termoelektričnog modula.
Takav termoelektrični generator dobro se sjećaju oni koji se sjećaju sovjetskih državnih i kolektivnih farmi. Kažu da Nijemci tijekom rata nisu mogli shvatiti kako su partizani mogli dugo vremena voditi radio emisije iz opkoljene šume.
Da, kako kažu - da su naši znanstvenici bili plaćeni, izumili bi iPhone još `85! :-)
Termoelektrični hladnjak
Termoelektrični hladnjak (opcija 2)
Termoelektrični hladnjak (opcija 3)
Auto hladnjak za limenke pića
Hladnjak za pitku vodu
Termoelektrični klima uređaj za kabinu KAMAZ
Voda se ulije u takvu "kutlaču", stavi na vatru i, molim vas, napunite svoj mobilni telefon. Sva tajna je na dnu, tamo je "pokopan" Peltier
Pogledajmo pobliže ovaj dizajn.
Trenutno raste interes za korištenje termoelektričnih generatorskih modula u kućanskim uređajima. Prije svega, to se odnosi na mogućnost napajanja potrošača električne energije male snage - radija, mobitela i satelitskih telefona, prijenosnih računala, uređaja za automatizaciju itd. iz postojećih izvora topline. Termoelektrični generator, koji nema rotirajućih, trljajućih ili drugih habajućih dijelova, omogućuje izravno dobivanje električne energije iz bilo kojeg izvora topline: ispušnih plinova motora s unutarnjim izgaranjem, tople vode iz geotermalnih izvora, “otpadne” topline iz termoelektrana itd. . Vodeći se iskustvom stečenim u stvaranju industrijskih termoelektričnih generatora (TEG) različitih snaga - od nekoliko vata do nekoliko kilovata, IPF CRYOTHERM je započeo serijsku proizvodnju kućanskih termoelektričnih generatora nazivne snage 8 W.Strukturno, generator je izrađen u obliku aluminijske kante s unutarnjim volumenom od oko 1 litre, na čijem su dnu ugrađeni generatorski moduli proizvođača IPF Kryotherm.
Temperaturna razlika potrebna za rad generatora postiže se zagrijavanjem lonca npr. plamenom vatre. Voda zagrijana u kutlači može se koristiti za kuhanje ili druge svrhe. Ovaj generator prvenstveno je namijenjen za korištenje na udaljenim, teško dostupnim mjestima za punjenje baterija za pojedinačnu komunikacijsku i navigacijsku opremu, rasvjetu itd. Neophodan je za lovce, turiste, nautičare, djelatnike spasilačkih i specijalnih službi koji su prisiljeni dugotrajno biti udaljeni od centralnog napajanja.
Prednost generatora je mala težina i volumen, visoka specifična proizvedena snaga, funkcionalnost i visoka pouzdanost. Dizajn generatora eliminira mogućnost pregrijavanja kada se pravilno koristi. Kao dodatna opcija za generator nudi se stepenasti stabilizator napona s rasponima od 3 V - 6 V - 9 V - 12 V i adapteri za punjače.
KUĆANSKI TERMOELEKTRIČNI GENERATOR 1TG-8
Tehnički list
Težina bez tekućine, kg, ne više od 0,55
Ukupne dimenzije, mm
s ručkom
bez ručke250x130x110? 123, h=100
Unutarnji volumen, dm31,0
Nazivna proizvedena snaga, W, ne manje od 8,0
Izlazni napon, V3.0? 12.0
Struja, mA660 ? 2660
A evo još jednog primjera korištenja.
Generator se sastoji od takvih malih termoelektričnih kondenzatora.
Zahvaljujući korištenju najnovijih materijala, termoelektrični generatori (TEG) već sada mogu proizvoditi električnu energiju snage do 1000 W.
Termalni generator posebno će razveseliti ljubitelje dinamične vožnje: uostalom, što je veći broj okretaja motora, to se proizvodi više električne energije, koja se u budućnosti može koristiti u hibridnim elektranama, primjerice, za još bolju dinamiku ubrzanja.
Gotovo dvije trećine energije goriva u modernim motorima s unutarnjim izgaranjem "odleti" u atmosferu zajedno s toplinom. Stoga inženjeri BMW-a, zajedno sa stručnjacima američke svemirske agencije NASA, aktivno rade na tehnologijama pretvaranja toplinske energije ispušnih plinova u električnu energiju. Takve instalacije imaju još jedan pozitivan učinak: dodatno zagrijavanje hladnog motora. Za sada TEG “omotava” dio ispušne cijevi, no u budućnosti se planira integrirati ovaj sustav u katalizator i na taj način koristiti njegov toplinski režim. Za veću primjenu ove tehnologije u automobilu, podvozje će morati biti modernizirano, proširivši središnji tunel na nekim mjestima. Očekuje se da će takav sustav vrlo brzo moći osigurati 5 posto uštede goriva, povećavajući učinkovitost motora s unutarnjim izgaranjem.
To je Peltierov element ili termoelektrični modul!
