Peltier elementi generator sifatida. DIY Peltier termogeneratori. Peltier elementining funksionalligini qanday tekshirish mumkin

22.08.2023

Shuningdek o'qing

WinNTSetup dasturi yordamida ikkinchi Windows-ni boshqa bo'limga yoki ishlayotgan birinchi Windows-dan diskka o'rnatish Windows-ni og'izdan qanday qayta ishga tushirish kerak

HDD formatlash bo'yicha ko'rsatmalar - Acronis Disk Director

Polar M400 soati: ko'rib chiqish, texnik xususiyatlar, sharhlar

Optik masshtabli smartfonni tanlash: Apple, Android va muqobillar Optik zoom nima

Brauzer: ishlash xususiyatlari

Zamonaviy dunyoda ko'p sonli maishiy texnika va boshqa qurilmalar elektr energiyasida ishlaydi. Shu bilan birga, sayohat paytida siz o'zingiz bilan elektr energiyasini ishlab chiqarishga qodir bo'lgan kimyoviy oqim manbalarini olib yurishingiz kerak. Lekin siz o'z qo'lingiz bilan termogenerator ham qilishingiz mumkin. Buning uchun ba'zi materiallar, uskunalar va ma'lum bilim talab etiladi.

Qurilmalar turlari

O'zgaruvchan haroratlarda o'xshash bo'lmagan o'tkazgichlar pallasida aloqa nuqtalarida termal emf paydo bo'lishi mumkin. Shunga asoslanib, "Peltier" deb nomlangan modul ishlab chiqildi va yaratildi. U 2 ta keramik plitalardan iborat bo'lib, ular orasida bimetal o'rnatilgan. Elektr toki oqib chiqayotganda, plitalardan biri asta-sekin qizib keta boshlaydi, ikkinchisi esa bir vaqtning o'zida soviydi. Bu qobiliyat sizga bunday elementlardan muzlatgichlar yasash imkonini beradi.

Ammo aloqa nuqtalarida harorat farqi saqlanib qolganda, teskari jarayon ham kuzatilishi mumkin. Bunday holda, plitalar elektr tokini ishlab chiqarishni boshlaydi. Bunday modul kichik miqdordagi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.

Modulning ishlashi

Elektr termogeneratorlari ma'lum bir printsipga muvofiq ishlaydi. Shunday qilib, oqim yo'nalishiga qarab, bir-biriga o'xshash bo'lmagan o'tkazgichlarning aloqasida issiqlikning yutilishi yoki chiqishi kuzatiladi. Bu elektr yo'nalishiga bog'liq. Bunday holda, oqim zichligi bir xil, lekin energiya boshqacha.

Agar oqib chiqadigan energiya kontaktga kirishdan kamroq bo'lsa, kristall panjaraning isishi kuzatiladi. Oqim yo'nalishi o'zgarganda, teskari jarayon sodir bo'ladi. Kristal panjaradagi energiya kamayadi, shuning uchun qurilma soviydi.

Eng mashhuri termoelektrik moduldir, mis analoglari orqali bir-biriga bog'langan p va n turdagi o'tkazgichlardan iborat. Elementlarning har birida sovutilgan va isitiladigan 4 ta o'tish mavjud. Harorat farqi tufayli termoelektr generatorini yaratish mumkin.

Afzalliklari va kamchiliklari

Sotib olingan yoki qo'lda qilingan bo'lishidan qat'i nazar, termoelektr generatori bir qator afzalliklarga ega. Shunday qilib, ulardan eng muhimlari:

Kichik o'lchamlar.
Ham isitish, ham sovutish qurilmalarida ishlash imkoniyati.
Polarit o'zgarganda, jarayon teskari bo'ladi.
Etarlicha tez eskiradigan harakatlanuvchi elementlar yo'q.

Muhim afzalliklarga qaramay, bunday qurilma bir qator kamchiliklarga ega:

Arzimas samaradorlik (faqat 2−3%).
Harorat farqi uchun mas'ul bo'lgan manba yaratish zarurati.
Muhim energiya iste'moli.
Yuqori narx.

Yuqoridagi salbiy va ijobiy fazilatlarga asoslanib, mobil telefon, planshet kompyuterni qayta zaryadlash yoki LED lampochkani yoqish kerak bo'lsa, bunday qurilmadan foydalanish maqsadga muvofiq deb aytishimiz mumkin.

DIY yasash

O'z qo'llaringiz bilan termoelektr generatorini yasashingiz mumkin. Buning uchun sizga ba'zi elementlar kerak bo'ladi:

Konverter va modul o'rtasida o'tadigan simlar issiqlikka bardoshli birikma yoki an'anaviy plomba bilan izolyatsiya qilinishi kerak. Qurilmani quyidagi ketma-ketlikda yig'ish kerak:

Elektr ta'minotidan qolgan narsa - bu korpus.
Sovuq tomoni bilan siz Peltier modulini radiatorga yopishtirishingiz kerak.
Sirtni oldindan tozalab, parlatgandan so'ng, elementni boshqa tomondan yopishtirishingiz kerak.
Voltaj konvertorining kirish qismidan plastinkaning chiqishlariga simlarni lehimlash kerak.

Bunday holda, to'g'ri ishlashi uchun termogenerator quyidagi xususiyatlarga ega bo'lishi kerak: chiqish voltaji - 5 volt, qurilmani ulash uchun chiqish turi - USB (yoki afzal ko'rgan har qanday boshqa), minimal yuk kuchi 0,5 A bo'lishi kerak. bu holda siz har qanday turdagi yoqilg'idan foydalanishingiz mumkin.

Mexanizmni tekshirish juda oddiy. Ichkariga bir nechta quruq va ingichka novdalarni qo'yishingiz mumkin. Ularni olovga qo'ying va bir necha daqiqadan so'ng ba'zi qurilmalarni, masalan, telefonni zaryad qilish uchun ulang. Termogeneratorni yig'ish qiyin emas. Har bir narsa to'g'ri bajarilgan bo'lsa, u ko'p yillar davomida sayohatlar va yurishlarda davom etadi.

Peltier elementi dunyoga uzoq vaqtdan beri ma'lum. 18-asrda frantsuz soat ishlab chiqaruvchisi Jan-Charlz Peltier tasodifan ikkita metal: vismut va surma chegarasida yangi effektni topdi. U kontaktlar orasiga qo'yilgan bir tomchi suv haroratining keskin o'zgarishidan iborat bo'lib, oqim qo'llanilganda muzga aylangan. Bu xususiyat soatsoz uchun yangi bo'ldi, chunki shu paytgacha dunyoda hech bir olim o'z materiallarida bunday ma'lumotni taqdim etmagan.

Effekt qiziqarli bo'lsa-da, u o'sha paytda amaliy qo'llanilishini topa olmadi, bu intensiv sovutishni talab qiladigan kichik miqdordagi elektron uskunalar bilan bog'liq edi. 2 asrdan keyin Olimning kashfiyoti esda qoldi, chunki isitish mikroprotsessor kristalini yuqori sifatli sovutishni ta'minlaydigan qurilmani ishlab chiqarishga shoshilinch ehtiyoj bor edi.

Ushbu sohadagi ko'plab tadqiqotlar va ko'plab amaliy tajribalar natijasida olimlar termoelektrik juftlik deyarli har qanday mikroprotsessorning normal ishlashi uchun etarli miqdorda sovuq hosil qilishi mumkinligini aniqladilar. Va ularning kichik o'lchamlari tufayli ular ularni mikrosxema uylariga birlashtirishni o'rgandilar va shu bilan o'zlarining ichki sovuq generatorini ta'minladilar.

Jan-Charlz Peltening kashfiyoti butun sanoat uchun mobil sovutish moslamalarini ishlab chiqarish uchun katta turtki bo'ldi. Bugungi kunda termoelektr elementning xususiyati quyidagi texnikalarda qo'llaniladi:

portativ muzlatgichlar;
avtomobil konditsionerlari;
portativ sovutgichlar;
kameralar, teleskoplar va boshqalar.

Ular mikroprotsessorlarni va boshqa elektron komponentlarni sovutish uchun faol foydalaniladi. To'g'ridan-to'g'ri sovutish effektiga qo'shimcha ravishda, ko'pchilik Peltier elementini generator sifatida ishlata boshladi. Nima bo'lishi mumkinligiga misol 3 elementli chiroq.

Qo‘mondonlik bilan radioaloqa o‘tkazish uchun askarlar olovga maxsus qozon qo‘yib, choy qaynatib, bo‘tqa va boshqa uy-ro‘zg‘or buyumlari tayyorlab, shu bilan birga ko‘chma radiostansiya orqali kerakli ma’lumotlarni uzatganini kam odam biladi..

O'z qo'lingiz bilan Peltier elementini qanday qilish kerak?

Ko'pchilik savolga qiziqish bildirmoqda, o'z qo'llari bilan Peltier elementi nima, uni uyda qanday qilish kerak? Bu har xil moddalar va materiallarni juda aniq dozalangan qo'shishni talab qiladi. Bunday qurilmani uyda qilish mumkin emas, chunki u texnologiya va zarur metallni qayta ishlash usullarini talab qiladi. Bundan tashqari, xuddi shu laboratoriyalarda, ayniqsa, sof materiallar talab qilinadi, bunga uyda erishish mumkin emas. Shuning uchun Peltier termoelektrik modulini qanday qilish kerakligi haqidagi savolga aniq javob berish mumkin. Bo'lishi mumkin emas. Ammo samarali sovutish tizimini yaratish uchun mavjud ko'nikmalar etarli.

Diyotlardan Peltier elementini yasash

Nima qilish mumkinligi haqida fikr bor diodli termoelektrik modul. Gap shundaki, har bir juft o'xshash bo'lmagan yarimo'tkazgichlar p va n o'tkazuvchanlikka ega ikkita materialdir. Va diod - bu shunchaki. Qizdirilganda o'tkazuvchanlikning o'zgarishini aniqlash uchun ma'lum elementlarni tanlash kerak. Ammo hech qanday diodlar qurilma yuzasida past haroratni olishga yordam bermaydi. Katta oqimni qo'llashda faqat isitishga erishish mumkin.

Radio havaskorlari harorat sensori sifatida shisha idishdagi kam quvvatli diodlardan foydalanadilar. Ular qarama-qarshi yo'nalishda ulanganda va qizdirilsa, ulanish nuqtasi ochila boshlaydi va oqim teskari yo'nalishda o'tadi. Ammo u elektr energiyasini ishlab chiqarmaydi.

Pelte elementi qanday ishlaydi?

Soddalashtirilgan shakldagi Peltier termoelektrik moduli - bu vismut, surma, tellur yoki selen bo'lishi mumkin bo'lgan turli metallardan yasalgan bir juft plastinka. Ularning o'rtasida turli o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan n- va p tipidagi bir juft yarim o'tkazgichlar mavjud. Hammasi turli metallar tomonidan yaratilgan termoelektrik juftliklar bir zanjirga ketma-ket ulangan. Natijada ikkita keramik plastinka o'rtasida joylashgan ko'p sonli individual termojuftlarning bir xil matritsasi.

Termojuftlar tomonidan yaratilgan termoelektrik modul bitta kichik o'lchamli korpusda ishlab chiqariladi. Ular ketma-ket yoki parallel ravishda ulanganda, sovutish effektini kuchaytirish yoki elektr energiyasini ishlab chiqarish mumkin. Sovutgich rejimida matritsaning ijobiy terminali n-tipli o'tkazgich bilan birinchi juftlikka ulanadi, salbiy kontakt esa p-tipli o'tkazgichlarga ulanadi. Tashqi qoplamalar sifatida alyuminiy oksidi va nitrid asosidagi maxsus keramika ishlatiladi. Bu yuqori va past haroratlarda har ikki tomonning eng yaxshi issiqlik uzatish ko'rsatkichlarini ta'minlaydi.

Moduldagi termojuftlar soni hech narsa bilan cheklanmaydi va bir necha yuzgacha bo'lishi mumkin. Qanchalik ko'p bo'lsa, sovutish effekti shunchalik yaxshi seziladi. Peltier elementining samaradorligini oshirish uchun uning sovuq tomoniga eng katta issiqlik uzatish maydoniga ega radiator biriktirilgan. Plitalar orasidagi harorat farqi kamida ikki o'n daraja bo'lishi kerak.

Plitalarga kuchlanish qo'llanilganda, bir tomoni issiq, ikkinchisi esa sovuq bo'ladi. Besleme kuchlanishining polaritesi o'zgarganda, plitalarning harorati joylarni o'zgartiradi.

Murakkablik va ishlab chiqarish qobiliyatini hisobga olgan holda, o'z qo'llaringiz bilan termoelektr elementini qilish mumkin emas. Ammo baribir o'z ishlanmalarini taklif qiladigan hunarmandlar bor. Ta'sir kuzatiladi, ammo maxsus tadqiqot laboratoriyasisiz samaradorlikning oshishiga erishish mumkin emas. Siz hatto bosqichma-bosqich ko'rsatma bilan ushbu mavzu bo'yicha video topishingiz mumkin.

Peltier elementining xususiyatlari

Xususiyatlarga bimetalik juftlarga asoslangan element quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:

Formulani ko'rsatish

Peltier effekti o'tkazuvchanligi har xil bo'lgan ikkita metalning aloqasi orqali oqim oqimini o'z ichiga oladi. Natijada, oqim oqimining yo'nalishiga bog'liq bo'lgan issiqlik yoki sovuq chiqariladi.

Formulali ifodada Peltier effekti tasvirlanishi mumkin:

Q p=P12 j, bu erda P12 - Peltier koeffitsienti. Ko'rsatkich ishlatiladigan metall turiga va uning termoelektrik xususiyatlariga bog'liq.

Afzalliklarga qo'shimcha ravishda, qurilma bir qator kamchiliklarga ega, ular orasida:

Kam samaradorlik. Muhim harorat farqini olish uchun plitalarga etarlicha katta oqim berish kerak.

Issiqlik energiyasini samarali olib tashlash uchun radiatorni ta'minlash kerak.

Peltier elementining generator rejimi

Jak-Charlz Peltierning kashfiyoti tom ma'noda dunyoni ostin-ustun qildi, chunki qurilma issiqlik va sovuqning universal generatori sifatida ishlatilishi mumkin. Ushbu funktsiyalarga qo'shimcha ravishda yana bir muhim effekt qayd etildi - generator rejimi. Agar qurilmaning issiq tomoni qizdirilsa va sovuq tomoni sovutilsa, u holda terminallarda potentsial farq paydo bo'ladi va kontaktlarning zanglashiga olib yopilganda, oqim oqib chiqa boshlaydi.

Peltier elementiga asoslangan generator Buni o'zingiz qilishingiz mumkin va bu maxsus ko'nikmalarni talab qilmaydi. Ammo shuni tushunishingiz kerakki, xitoylik ishlab chiquvchilar tomonidan ishlatiladigan material maksimal energiya olish imkonini beradigan ideal xususiyatlarga ega emas. Sotuvdagi mavjud termoelektrik modullar quyidagilar uchun etarli:

mobil qurilmalarni zaryadlash;
LED yorug'lik uchun quvvat manbai;
avtonom radio qabul qilgich ishlab chiqarish va boshqa maqsadlarda.

Ushbu mavzu bo'yicha barcha bosqichlarning batafsil tavsifi bilan ko'plab videolarni topishingiz mumkin. Shuning uchun, agar siz energiya ishlab chiqarish uchun termoelektrik modul yaratmoqchi bo'lsangiz, bu juda mumkin.

Birinchi qadam, ularning xususiyatlarini hisobga olgan holda, kerakli miqdordagi Peltier elementlarini buyurtma qilishdir. Xuddi shu e-Bayda 10 Vt quvvatga ega qurilma 15 dollar turadi. Va bu smartfonlarni zaryad qilish uchun etarli bo'ladi. Keyinchalik, issiqlikni samarali olib tashlashni ta'minlash kerak. Ushbu maqsadlar uchun siz tabiiy aylanish bilan suyuq sovutish tizimini loyihalashingiz mumkin. Va issiq tomonni har qanday issiqlik manbai, shu jumladan ochiq olov bilan qizdiring. Natijada har qanday radio havaskor o'zi ajoyib termoelektr generatorini yasashi mumkin, uni siz bilan sayohatga, baliq oviga yoki mamlakatga olib ketishingiz mumkin.

Bitta standart hujayra 5 V va 1 Vt quvvatni ishlab chiqaradi, bu kichik yoritish uchun etarli. Misol uchun, qo'llaringizning issiqligidan isitiladigan chiroqni yasash uchun. 12 V gacha chiqish kuchlanishiga ega tayyor elementlar ham sotuvga chiqariladi.

Jeneratör rejimiga ega portativ termoelektr pechka

Bugungi kunda siz o'z qo'llaringiz bilan Peltier elementi asosida juda samarali termoelektr generatorini yaratishning ko'plab usullarini topishingiz mumkin. Ulardan biri sifatida - yong'in qutisi bilan portativ pechka eski kompyuter quvvat manbaidan. Peltier termoelektr elementining o'zi ta'sirchan o'lchamdagi radiator bilan termal pasta orqali korpusning bir tomoniga biriktirilgan. Ushbu o'rnatish istalgan qulay joyda issiqlik olish, ovqat pishirish va telefoningizni quvvatlantirish imkonini beradi.

Odamlar doimo pulni tejashga intilishgan va kommunal to'lovlar tobora ortib borayotgan davrda bu ajablanarli emas. Bugungi kunda odam o'zi uchun bepul elektr energiyasini olishning usullari allaqachon mavjud. Qoidaga ko'ra, bu elektr generatoriga asoslangan o'z qo'llaringiz bilan amalga oshiriladigan ma'lum qurilmalar.

Termoelektr generator va uning tuzilishi

Termoelektr generator - bu issiqlikdan elektr energiyasini ishlab chiqarish imkonini beruvchi qurilma. Bu past samaradorlikka ega bo'lsa-da, elektr energiyasining ajoyib bug' manbai.

Asosan, termoelektr - bu suyuqlik yoki qattiq o'tkazgichlarda issiqlikning to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylanishi, so'ngra elektr toki yordamida turli o'tkazgichlarning kontaktini isitish va sovutishning teskari jarayoni.

Issiqlik generatori qurilmasi:

Issiqlik generatorida ikkita yarimo'tkazgich mavjud bo'lib, ularning har biri ma'lum miqdordagi elektronlardan iborat;
Ular, shuningdek, o'tkazgich bilan bir-biriga bog'langan bo'lib, uning ustida issiqlik o'tkazishga qodir bo'lgan qatlam mavjud;
Kontaktlarni uzatish uchun unga termion o'tkazgich ham biriktirilgan;
Keyinchalik sovutish qatlami, undan keyin yarimo'tkazgich keladi, uning kontaktlari o'tkazgichga olib keladi.

Afsuski, issiqlik va energiya generatori har doim ham yuqori quvvat bilan ishlay olmaydi, shuning uchun u ishlab chiqarishda emas, balki asosan kundalik hayotda qo'llaniladi.

Bugungi kunda termoelektrik konvertor deyarli hech qanday joyda ishlatilmaydi. U juda ko'p resurslarni "so'raydi", u ham joy egallaydi, lekin u ishlab chiqaradigan va aylantira oladigan kuchlanish va oqim juda kichik, bu juda foydasiz.

Elektr va radioto'lqinlarning quyosh issiqlik generatori

Elektr energiyasining manbalari juda boshqacha bo'lishi mumkin. Bugungi kunda quyosh termoelektr generatorlarini ishlab chiqarish tobora ommalashib bormoqda. Bunday o'rnatishlar dengiz chiroqlarida, kosmosda, avtomobillarda va hayotning boshqa sohalarida qo'llanilishi mumkin.

RTG (radionuklidli termoelektr generatori) izotoplar energiyasini elektr energiyasiga aylantirish orqali ishlaydi. Bu juda tejamkor usul bo'lib, u sizga amalda bepul elektr energiyasini va elektr energiyasisiz sharoitlarda yoritish imkoniyatini beradi.

RTG xususiyatlari:

Izotoplarning parchalanishidan energiya manbasini olish, masalan, burner yoki kerosin chiroqni isitish orqali xuddi shu narsani qilishdan ko'ra osonroqdir;
Elektr ishlab chiqarish va zarrachalarning parchalanishi maxsus izotoplar mavjudligi bilan mumkin, chunki ularning parchalanish jarayoni o'nlab yillar davom etishi mumkin.

Bunday o'rnatishdan foydalanganda, eski jihozlar modellari bilan ishlashda radiatsiya dozasini olish xavfi borligini va bunday qurilmani yo'q qilish juda qiyin ekanligini tushunishingiz kerak. Agar noto'g'ri yo'q qilingan bo'lsa, u radiatsiya bombasi sifatida harakat qilishi mumkin.

O'rnatish ishlab chiqaruvchisini tanlashda o'zlarini allaqachon isbotlagan kompaniyalarni tanlash yaxshidir. Global, Altec, Tgm, Kryotherm, Termiona kabi.

Aytgancha, elektr energiyasini bepul olishning yana bir yaxshi usuli - radio to'lqinlarini to'playdigan generator. U kino va elektrolitik kondansatkichlar juftlaridan, shuningdek, kam quvvatli diodlardan iborat. Antenna sifatida taxminan 10-20 metrli izolyatsiyalangan simi ishlatiladi va boshqa topraklama simi suv yoki gaz quvuriga ulanadi.

O'z qo'lingiz bilan Peltier elementini qanday qilish kerak

Peltierning odatiy elementi - tarmoqqa ulanish uchun ulagichlari bo'lgan turli metallarning qismlaridan yig'ilgan plastinka. Bunday plastinka oqimni o'zidan o'tadi, bir tomondan isitiladi (masalan, 380 gradusgacha) va boshqa tomondan sovuqdan ishlaydi.

Ushbu termogenerator teskari printsipga ega:

Bir tomonni yoqilg'ini yoqish orqali isitish mumkin (masalan, o'tin yoki boshqa xom ashyo);
Boshqa tomon esa, aksincha, suyuqlik yoki havo issiqlik almashtirgichi bilan sovutiladi;
Shunday qilib, sizning ehtiyojlaringizga ko'ra ishlatilishi mumkin bo'lgan simlarda oqim hosil bo'ladi.

To'g'ri, qurilmaning ishlashi unchalik yuqori emas va effekt ta'sirchan emas, lekin shunga qaramay, bunday oddiy uy qurilishi moduli telefonni osongina zaryadlashi yoki LED chiroqni ulashi mumkin.

Ushbu generator elementi o'zining afzalliklariga ega:

Ovozsiz ishlash;
Qo'l ostidagi narsadan foydalanish qobiliyati;
Engil vazn va mobil.

Bunday uy qurilishi pechkalari o'rmonda tunni olovda o'tkazishni yaxshi ko'radiganlar, erning sovg'alaridan foydalanganlar va elektr energiyasini bepul olishga qarshi bo'lmaganlar orasida mashhur bo'lishni boshladilar.

Peltier moduli kompyuter platalarini sovutish uchun ham ishlatiladi: element plataga ulangan va harorat ruxsat etilganidan yuqori bo'lishi bilanoq, kontaktlarning zanglashiga olib sovishi boshlanadi. Bir tomondan sovuq havo bo'shlig'i qurilmaga kiradi, ikkinchisida esa issiq havo. 50X50X4mm (270w) modeli mashhur. Siz bunday qurilmani do'konda sotib olishingiz yoki uni o'zingiz qilishingiz mumkin.

Aytgancha, stabilizatorni bunday elementga ulash nafaqat termal modul emas, balki maishiy texnika uchun ajoyib zaryadlovchiga olib keladi.

Uyda Peltier elementini yaratish uchun siz quyidagilarni olishingiz kerak:

Bimetal o'tkazgichlar (taxminan 12 dona yoki undan ko'p);
Ikkita keramik plitalar;
Kabellar;
Lehimlovchi temir.

Ishlab chiqarish sxemasi quyidagicha: o'tkazgichlar lehimlanadi va plitalar orasiga joylashtiriladi, shundan so'ng ular mahkam o'rnatiladi. Bunday holda, simlar haqida eslab qolishingiz kerak, keyinchalik ular joriy konvertorga biriktiriladi.

Bunday elementdan foydalanish doirasi juda xilma-xildir. Uning bir tomoni sovib ketganligi sababli, ushbu qurilma yordamida siz kichik lager muzlatgichini yoki, masalan, avtomobil konditsionerini yasashingiz mumkin.

Ammo, har qanday qurilma singari, bu termojuft ham o'zining ijobiy va salbiy tomonlariga ega. Afzalliklarga quyidagilar kiradi:

Yilni o'lcham;
Sovutish yoki isitish elementlari bilan birgalikda yoki har biri alohida ishlash imkoniyati;
Jim, deyarli jim ish.

Kamchiliklari:

Harorat farqlarini nazorat qilish zarurati;
Yuqori energiya iste'moli;
Yuqori narxda past samaradorlik darajasi.

Oddiy uy qurilishi generatori

Hozirda ushbu qurilmalar ommabop bo'lmasa-da, hozirda sayohat paytida elektr pechka, lampochkani almashtirish yoki zaryadlash moslamasi bo'lsa, yordam berishga qodir bo'lgan termogeneratordan ko'ra amaliyroq narsa yo'q. uyali telefon singan, elektr oynasini quvvatlantiradi. Bunday elektr quvvati elektr uzilishida uyda ham yordam beradi. Siz uni bepul olishingiz mumkin, deyish mumkin, to'pda.

Shunday qilib, termoelektr generatorini yaratish uchun siz quyidagilarni tayyorlashingiz kerak:

Voltaj regulyatori;
lehim temir;
Har qanday tana;
sovutish uchun radiatorlar;
Termal pasta;
Peltier isitish elementlari.

Qurilmani yig'ish:

Birinchidan, qurilmaning korpusi pastki qismisiz, pastki qismida havo uchun teshiklari va yuqori qismida idish uchun stend bilan qilingan (garchi bu kerak emas, chunki generator suvda ishlamasligi mumkin) ;
Keyinchalik, korpusga Peltier elementi biriktirilgan va sovutish radiatori uning sovuq tomoniga termal pasta orqali biriktirilgan;
Keyin stabilizatorni va Peltier modulini qutblariga ko'ra lehimlashingiz kerak;
Stabilizator namlikning kirib kelishiga yo'l qo'ymaslik uchun juda yaxshi izolyatsiyalangan bo'lishi kerak;
Uning ishlashini tekshirish qoladi.

Aytgancha, agar radiatorni olish imkoni bo'lmasa, uning o'rniga kompyuter sovutgichi yoki avtomobil generatoridan foydalanishingiz mumkin. Bunday almashtirishdan hech qanday yomon narsa bo'lmaydi.

Stabilizatorni diod ko'rsatkichi bilan sotib olish mumkin, bu kuchlanish belgilangan qiymatga yetganda yorug'lik signalini beradi.

Bunday issiqlik generatori taxminan 30 soniya ichida isiydi, lekin u iste'mol qiladigan kuchlanish allaqachon bir necha voltga etadi. Bir necha daqiqa qizdirilgandan so'ng, generator foydalanishga tayyor bo'ladi.

O'z qo'llaringiz bilan termojuft: jarayon xususiyatlari

Termojuft nima? Termojuft - bu elektr kontaktiga ega bo'lgan ikki xil elementdan tashkil topgan elektr davri.

Chetlarida 100 daraja harorat farqi bo'lgan termojuftning termoEMF taxminan 1 mV ni tashkil qiladi. Uni yuqoriroq qilish uchun bir nechta termojuftlarni ketma-ket ulash mumkin. Natijada, termoEMF unga kiritilgan termojuftlarning EMF umumiy yig'indisiga teng bo'lgan termopil hosil bo'ladi.

Termojuft ishlab chiqarish jarayoni quyidagicha:

Ikki xil material o'rtasida mustahkam aloqa yaratiladi;
Kuchlanish manbai olinadi (masalan, avtomobil akkumulyatori) va bir uchiga oldindan o'ralgan turli materiallarning simlari ulanadi;
Ayni paytda siz grafitga ulangan simni boshqa uchiga olib kelishingiz kerak (bu erda oddiy qalam o'tkazgich ishlaydi).

Aytgancha, xavfsizlik uchun yuqori kuchlanish ostida ishlamaslik juda muhim! Bu borada maksimal ko'rsatkich 40-50 voltni tashkil qiladi. Ammo 3 dan 5 kVtgacha bo'lgan kichik quvvatlardan boshlash, ularni asta-sekin oshirish yaxshiroqdir.

Termojuftni yaratishning "suv" usuli ham mavjud. Bu kelajakdagi strukturaning ulangan simlarini ular orasida paydo bo'ladigan yoy oqimi va suv va tuzning kuchli eritmasi bilan isitishni ta'minlashdan iborat. Ushbu shovqin davomida "suv" bug'lari materiallarni bir-biriga bog'lab turadi, shundan so'ng termojuft tayyor deb hisoblanishi mumkin. Bunday holda, mahsulot jabduqlari qanday diametrli bo'lishi muhim. Bu juda katta bo'lmasligi kerak.

O'z qo'llaringiz bilan bepul elektr energiyasi (video)

Bepul elektr energiyasini olish ko'rinadigan darajada qiyin emas. Turli manbalar bilan ishlaydigan har xil turdagi generatorlar tufayli elektr uzilishi paytida yorug'liksiz qolish qo'rqinchli emas. Bir oz mahorat va siz allaqachon elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun o'zingizning mini-stansiyangizga egasiz.

> Generatorlar > Termoelektr generator

Ko'p sonli elektron qurilmalar doimiy yangilanishi kerak bo'lgan elektr energiyasini o'zlashtiradi. Yo'lda siz o'zingiz bilan kimyoviy oqim manbalarini olib yurishingiz yoki murakkab va katta hajmli qurilmalar yordamida mexanik energiyadan elektr energiyasini ishlab chiqarishingiz kerak.

Termoelektr generatorining turi

Bundan oldinroq, Seebek bir-biriga o'xshash bo'lmagan o'tkazgichlar pallasida termo-EMFning kontakt nuqtasida har xil haroratni saqlab turganda paydo bo'lishini aniqladi.

Termoelektrik effektlar asosida Peltier elementi yoki moduli yaratildi, ular o'rtasida bimetal joylashgan 2 ta keramik plitalardan iborat.

Ular orqali elektr toki qo'llanilganda, plastinkaning bir tomoni qiziydi, ikkinchisi esa soviydi, bu esa ulardan muzlatgichlar yaratish imkonini beradi. Quyidagi rasmda texnologiyada ishlatiladigan turli o'lchamdagi modullar ko'rsatilgan.

Turli o'lchamdagi Peltier modullari

Jarayon teskari bo'ladi: agar siz har ikki tomonning elementlari bo'ylab harorat farqini saqlasangiz, ular elektr tokini hosil qiladi, bu esa qurilmani oz miqdorda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun termoelektrik generator sifatida ishlatish imkonini beradi.

Peltier effekti - elektr toki ular orqali o'tganda bir-biriga o'xshash bo'lmagan o'tkazgichlarning aloqa nuqtasida issiqlikning chiqishi.

Modullarning ishlash printsipi

Bir-biriga o'xshamaydigan o'tkazgichlar bilan aloqa qilganda, elektr tokining yo'nalishiga qarab issiqlik chiqariladi yoki so'riladi. Elektronlar oqimi potentsial va kinetik energiyaga ega. Kontakt o'tkazgichlardagi oqim zichligi bir xil, lekin energiya oqimining zichligi boshqacha.

Agar kontaktga oqib tushadigan energiya undan chiqadigan energiyadan katta bo'lsa, bu elektronlar bir mintaqadan ikkinchisiga o'tish nuqtasida sekinlashadi va kristall panjarani isitadi (elektr maydoni ularning harakatini sekinlashtiradi). Oqim yo'nalishi o'zgarganda, kristall panjaradan energiya olinsa va uning sovishi sodir bo'lganda, elektron tezlashishining teskari jarayoni sodir bo'ladi (elektr maydonining yo'nalishlari va elektronlar harakati mos keladi).

Yarimo'tkazgichlar chegarasida zaryadlarning energiya farqi eng yuqori va ta'sir u erda eng kuchli namoyon bo'ladi.

Peltier moduli

Eng keng tarqalgan termoelektrik modul (TEM) bo'lib, u bir-biriga mis o'tkazgichlar orqali ulangan p va n tipidagi yarimo'tkazgichlardir.

Modulning ishlash printsipi diagrammasi

Bir elementda metall va yarim o'tkazgichlar o'rtasida 4 ta o'tish mavjud. Yopiq zanjirda elektronlar oqimi batareyaning salbiy qutbidan musbatga o'tadi, har bir o'tish orqali ketma-ket o'tadi.

Birinchi mis-p-tipli yarimo'tkazgich o'tish yaqinida, elektronlar kamroq energiyaga ega bo'lgan holatga o'tganda, yarimo'tkazgich zonasida issiqlik chiqariladi.

Yarimo'tkazgichdagi metall bilan keyingi chegaraga yaqin joyda, elektr maydoni ta'sirida p-o'tkazuvchanlik zonasidan elektronlarni "so'rib olish" tufayli issiqlik so'riladi.

Uchinchi o'tishda elektronlar n-tipli yarimo'tkazgichga kiradi, bu erda ular metallga qaraganda yuqori energiyaga ega. Bunday holda, energiya so'riladi va yarimo'tkazgich o'tish chegarasi yaqinida sovutiladi.

Oxirgi o'tish n-yarimo'tkazgichda elektronlarning kamroq energiyaga ega bo'lgan zonaga o'tishi tufayli issiqlik chiqarishning teskari jarayoni bilan birga keladi.

Isitish va sovutish o'tishlari turli tekisliklarda bo'lgani uchun Peltier elementi yuqoridan sovutiladi va pastdan isitiladi.

Amalda, har bir element ko'p sonli isitish va sovutish o'tishlarini o'z ichiga oladi, bu esa sezilarli harorat farqining shakllanishiga olib keladi, bu esa termoelektr generatorini yaratishga imkon beradi.

Modul tuzilishi qanday ko'rinishga ega?

Peltier elementi ko'p sonli p- va n-tipli yarimo'tkazgichli parallelepipedlarni o'z ichiga oladi, ular metall o'tish moslamalari bilan ketma-ket ulangan - termal kontaktlar, boshqa tomoni keramik plastinka bilan aloqa qiladi.

Yarimo'tkazgich sifatida vismut tellurid va kremniy germanid ishlatiladi.

TEM ning afzalliklari va kamchiliklari

Termoelektrik modulning (TEM) afzalliklari quyidagilardan iborat:

kichik o'lchamlar;
sovutgichlarni ham, isitgichlarni ham ishlatish qobiliyati;
polaritni o'zgartirganda jarayonning teskariligi, aniq harorat qiymatini saqlashga imkon beradi;
odatda eskiradigan harakatlanuvchi elementlarning yo'qligi.

Modullarning kamchiliklari:

past samaradorlik (2-3%);
harorat farqini ta'minlaydigan manba yaratish zarurati;
sezilarli energiya iste'moli;
yuqori narx.

Kamchiliklarga qaramay, TEMlar yuqori energiya xarajatlari muhim bo'lmagan joylarda qo'llaniladi:

chiplarni, raqamli kameralar qismlarini, diodli lazerlarni, kvarts osilatorlarini, infraqizil detektorlarni sovutish;
past haroratga erishish uchun TEM kaskadlaridan foydalanish;
ixcham muzlatgichlarni yaratish, masalan, avtomobillar uchun;
mobil qurilmalarni zaryad qilish uchun termoelektr generatori.

Kam mahsuldorlik bilan, uyali telefonni yoki LED lampochkani zaryad qilish uchun elektr energiyasini olish kerak bo'lgan lager sharoitida TEGlardan foydalanish tavsiya etiladi. Dizaynning soddaligi o'z qo'llaringiz bilan elektr generatorini yasashga imkon beradi.

Muqobil manbalar ham quyosh panellari yoki shamol generatoridir. Birinchisi maxsus shartlarni talab qiladi - har doim ham mavjud bo'lmasligi mumkin bo'lgan quyosh nuri mavjudligi. Yana bir manba katta va shamolni talab qiladi. Yana bir kamchilik - bu ishonchlilikni pasaytiradigan va og'ir bo'lgan harakatlanuvchi qismlarning mavjudligi.

Sanoat termogeneratorlari

BioLite piyoda sayr qilishning yangi modelini ishlab chiqdi, bu sizga ixcham, ko‘chma o‘tin yoqadigan pechda ovqat pishirish va shu bilan birga o‘rnatilgan TEG dan mobil qurilmangizni quvvatlantirish imkonini beradi.

Yilni portativ yog'och pechka

Qurilma hamma joyda foydali bo'ladi: baliq ovlash, sayr qilish, dachada. Yonadigan har qanday narsa yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin.

Olovli pechda yoqilg'i yoqilganda, issiqlik devor orqali modulga o'tkaziladi, bu esa elektr energiyasini ishlab chiqaradi.

5V kuchlanishda chiqish quvvati 2-4 Vtni tashkil qiladi, bu ko'plab turdagi mobil qurilmalarni zaryad qilish va LED yoritgichlarini ishlatish uchun etarli.

Qizil o'q issiqlik harakati yo'nalishini, ko'k o'q o'choqqa sovuq havoni ko'rsatadi, sariq strelka havo olish foniyini aylantirish va USB orqali generator chiqishi uchun elektr ta'minotini ko'rsatadi.

Yog'ochda BioLite TEG ning ishlash sxemasi

Sankt-Peterburgning Kryotherm kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan Indigirka generator o'chog'i quyidagi xususiyatlarga ega:

issiqlik quvvati - 6 kVt;
vazni - 56 kg;
o'lchamlari - 500x530x650 mm;
elektron pochta 5V - 60 Vt kuchlanishdagi quvvat.

Pechka an'anaviy isitish va pishirish pechkasi bo'lib, uning har ikki tomoniga termoelektr generatorlari biriktirilgan.

"Indigirka" termoelektr generatori pechkasi qanday ko'rinishga ega?

Qurilma juda qulay, ammo narxi ta'sirchan - 50 ming rubl. Pechka lager sharoitlari uchun mo'ljallangan bo'lsa-da, u oddiy ovchilar va baliqchilar uchun arzon bo'lishi aniq. Isitish tizimi sifatida an'anaviy va arzonroq modellardan yaxshiroq emas.

Agar siz TEGni oddiy pechkaga biriktirsangiz, uy qurilishi qurilmasi mukammal ishlaydi.

DIY TEG

O'z qo'lingiz bilan termoelektr generatorini yig'ish uchun sizga quyidagi elementlar kerak bo'ladi.

Modul. Elektr tokini hosil qilish uchun barcha modullardan foydalanish mumkin emas, faqat 300-4000S gacha qizdirishga bardosh beradiganlargina. Isitish zaxirasiga ega bo'lish kerak, chunki ozgina qizib ketganda ham element ishlamay qoladi. Eng keng tarqalgan modellar - 40, 50 yoki 60 mm yon o'lchamdagi kvadrat plitalar shaklida TEC1-12712 turi.

Agar siz maksimal hajmni olsangiz, DIY dizaynida bitta elementdan foydalanish kifoya. Belgilanishning dastlabki 3 ta raqami - 127 - 1 plastinkada qancha element borligini bildiradi. Oxirgi raqamlar maksimal ruxsat etilgan oqimni ko'rsatadi, bu 12 A.

Ko'taruvchi konvertor. 5V doimiy kuchlanishni olish kerak. Jeneratör kamroq kuchlanish hosil qilishi mumkin, bu esa oshirilishi kerak. Qurilmalar xorijiy (5V NCP1402 va MAX 756 turlari) va mahalliy (3,3V / 5V EK-1674) ishlab chiqariladi. Mobil telefoningizni zaryad qilish uchun siz USB ulagichi bo'lgan qurilmani tanlashingiz kerak.
Isitgich. Eng oddiy variantlar - olov, sham, uy qurilishi chiroq yoki miniatyura pechkasi.
Sovutgich. Eng oson yo'li - suvdan yoki qishda qordan foydalanish.
Birlashtiruvchi elementlar. Plitaning ikki tomoni o'rtasida mumkin bo'lgan maksimal harorat farqini yaratish uchun uskunalar kerak. Bu erda tanlov hunarmandlarga bog'liq bo'lib, ular ko'pincha 2 ta krujka yoki turli o'lchamdagi kostryulkalardan foydalanadilar, ularning tutqichlari kesilgan va biri ikkinchisining ichiga joylashtirilgan. Ularning orasiga modul joylashtiriladi va termal pasta bilan mahkamlanadi. Unga 2 ta sim lehimlanadi va kuchlanish konvertoriga ulanadi.

Jeneratorning samaradorligini oshirish uchun generator plitasi bilan aloqa qiladigan krujkalar yoki kostryulkalar metall yuzalarining pastki qismlarini silliqlash kerak. Bundan tashqari, kichikroq va kattaroq krujkalar tagliklari orasidagi bo'shliqlarga issiqlikka bardoshli plomba qo'llaniladi. Keyin isitishdan keladigan issiqlik modul joylashgan joyda lokalizatsiya qilinadi.

Modul va konvertor orasidagi simlar issiqlikka chidamli izolyatsiya va plomba bilan himoyalangan.

Ichki krujkaga suv quyiladi va butun tuzilish olovga qo'yiladi. Bir necha daqiqadan so'ng siz chiqish kuchlanishini multimetr bilan tekshirishingiz mumkin.

Termoelektr generatorini o'zingiz yig'ish uchun sizga quyidagi materiallar kerak bo'ladi.

Peltier elementi";
mini-olov qutisini tayyorlash uchun eski kompyuter quvvat manbaidan korpus;
1-5V kirish bilan 5V ga USB chiqishi bilan kuchlanish konvertori;
protsessor sovutgichli radiator;
termal pasta.

Bu erda xarajatlar kichik va qurilma mobil telefonni zaryad qilish qobiliyatiga ega. O'z-o'zidan yig'ilgan generator BioLite'dan xorijiy modelning analogidir. Agar siz uni ehtiyotkorlik bilan yig'sangiz, qurilma uzoq vaqt ishonchli ishlaydi, chunki bu erda sindirish uchun hech narsa yo'q. Faqat Peltier elementini haddan tashqari qizib ketmaslik muhim, bu uning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

Radiatorni sovutish uchun sovutgichdan foydalanganda uni generatorga ulash kerak, shundan so'ng hosil bo'lgan energiyaning bir qismi sovutish uchun sarflanadi.

Qo'shimcha energiya sarfiga qaramasdan, o'rnatish samaradorligi oshadi. Ish paytida radiator juda qizib ketsa, uni sovutish uchun choralar ko'rish kerak. Aks holda, generatorning ishlash samaradorligi past bo'ladi.

Jeneratorning xususiyatlari quyidagilardan iborat:

chiqish kuchlanishi - 5V;
yuk kuchi - 0,5A;
chiqish turi - USB;
yoqilg'i - har qanday.

Qurilma quyidagi tarzda ishlab chiqariladi:

korpusni qoldirib, quvvat manbaini qismlarga ajratish;
Peltier modulini radiatorga termal pasta bilan yopishtiring. Belgilash qo'llaniladigan sovuq tomoni bilan yopishtirish kerak;
quvvat manbai korpusining tashqi yon yuzasini tozalang va jilolang va unga elementni boshqa tomoni bilan yopishtiring (radiator bilan birga);
Simlarni kuchlanish konvertorining kirish qismidan plastinkaning terminallariga lehimlang.

Yong'in qutisi ichiga yupqa shoxlarni qo'yib, ularni olovga qo'yib, TEGni tekshirishingiz mumkin. Bir necha daqiqadan so'ng siz telefoningizni ulashingiz mumkin, bu zaryadlash uchun modulning yon tomonlari orasidagi harorat farqi 1000C bo'lishi kerak. Quyidagi rasmda yig'ilgan generator ko'rsatilgan.

DIY yig'ilgan termoelektr generatori

TEG dan foydalanganda modullarni ulashning polaritesini kuzatish kerak.

. Termoelektr generatori

Peltier effekti harakatlanuvchi qismlarsiz ishlaydigan kichik generatorlar va muzlatgichlarni yaratishga imkon beradi. Modullarning sifatini yaxshilash va mobil qurilmalarning energiya sarfini kamaytirish batareyalarni zaryad qilish va samaradorlik ayniqsa muhim bo'lmagan turli xil qurilmalarni oz miqdorda energiya bilan ta'minlash uchun o'z qo'llaringiz bilan termoelektr generatorini yaratishga imkon beradi.

Manba: https://elquanta.ru/generatory/termoehlektricheskijj-generator.html

Elektr energiyasini olish uchun siz potentsial farqni topishingiz kerak va odamlar doimo pulni tejashga intilishgan va kommunal to'lovlar tobora ortib borayotgan davrda bu ajablanarli emas.

Bugungi kunda odam o'zi uchun bepul elektr energiyasini olishning usullari allaqachon mavjud.

Qoidaga ko'ra, bu elektr generatoriga asoslangan o'z qo'llaringiz bilan amalga oshiriladigan ma'lum qurilmalar.

Termoelektr generator - bu issiqlikdan elektr energiyasini ishlab chiqarish imkonini beruvchi qurilma. Bu past samaradorlikka ega bo'lsa-da, elektr energiyasining ajoyib bug' manbai.

An'anaviy termojuftlarning ishlash printsipidan foydalanadigan termoelektr generatorlari issiqlikni bevosita elektr energiyasiga aylantirish uchun qurilma sifatida ishlatiladi.

Issiqlik generatori qurilmasi:

Issiqlik generatorida ikkita yarimo'tkazgich mavjud bo'lib, ularning har biri ma'lum miqdordagi elektronlardan iborat;
Ular, shuningdek, o'tkazgich bilan bir-biriga bog'langan bo'lib, uning ustida issiqlik o'tkazishga qodir bo'lgan qatlam mavjud;
Kontaktlarni uzatish uchun unga termion o'tkazgich ham biriktirilgan;
Keyinchalik sovutish qatlami, undan keyin yarimo'tkazgich keladi, uning kontaktlari o'tkazgichga olib keladi.

Afsuski, issiqlik va energiya generatori har doim ham yuqori quvvat bilan ishlay olmaydi, shuning uchun u ishlab chiqarishda emas, balki asosan kundalik hayotda qo'llaniladi.

Bugungi kunda termoelektrik konvertor deyarli hech qanday joyda ishlatilmaydi. U juda ko'p resurslarni "so'raydi", u ham joy egallaydi, lekin u ishlab chiqaradigan va aylantira oladigan kuchlanish va oqim juda kichik, bu juda foydasiz.

Elektr va radioto'lqinlarning quyosh issiqlik generatori

Quyosh issiqlik generatorlari energiya resurslarini tejashning ajoyib usuli hisoblanadi

RTG xususiyatlari:

Izotoplarning parchalanishidan energiya manbasini olish, masalan, burner yoki kerosin chiroqni isitish orqali xuddi shu narsani qilishdan ko'ra osonroqdir;
Elektr ishlab chiqarish va zarrachalarning parchalanishi maxsus izotoplar mavjudligi bilan mumkin, chunki ularning parchalanish jarayoni o'nlab yillar davom etishi mumkin.

Bunday o'rnatishdan foydalanganda, eski jihozlar modellari bilan ishlashda radiatsiya dozasini olish xavfi borligini va bunday qurilmani yo'q qilish juda qiyin ekanligini tushunishingiz kerak. Agar noto'g'ri yo'q qilingan bo'lsa, u radiatsiya bombasi sifatida harakat qilishi mumkin.

O'rnatish ishlab chiqaruvchisini tanlashda o'zlarini allaqachon isbotlagan kompaniyalarni tanlash yaxshidir. Global, Altec, Tgm, Kryotherm, Termiona kabi.

O'z qo'lingiz bilan Peltier elementini qanday qilish kerak

Peltier elementi - bu elektr tokini etkazib berishning bir xil printsipi asosida ishlaydigan maxsus termoelektrik konvertor.

Ushbu termogenerator teskari printsipga ega:

Bir tomonni yoqilg'ini yoqish orqali isitish mumkin (masalan, o'tin yoki boshqa xom ashyo);
Boshqa tomon esa, aksincha, suyuqlik yoki havo issiqlik almashtirgichi bilan sovutiladi;
Shunday qilib, sizning ehtiyojlaringizga ko'ra ishlatilishi mumkin bo'lgan simlarda oqim hosil bo'ladi.

To'g'ri, qurilmaning ishlashi unchalik yuqori emas va effekt ta'sirchan emas, lekin shunga qaramay, bunday oddiy uy qurilishi moduli telefonni osongina zaryadlashi yoki LED chiroqni ulashi mumkin.

Ushbu generator elementi o'zining afzalliklariga ega:

Ovozsiz ishlash;
Qo'l ostidagi narsadan foydalanish qobiliyati;
Engil vazn va mobil.

Aytgancha, stabilizatorni bunday elementga ulash nafaqat termal modul emas, balki maishiy texnika uchun ajoyib zaryadlovchiga olib keladi.

Uyda Peltier elementini yaratish uchun siz quyidagilarni olishingiz kerak:

Bimetal o'tkazgichlar (taxminan 12 dona yoki undan ko'p);
Ikkita keramik plitalar;
Kabellar;
Lehimlovchi temir.

Ammo, har qanday qurilma singari, bu termojuft ham o'zining ijobiy va salbiy tomonlariga ega. Afzalliklarga quyidagilar kiradi:

Yilni o'lcham;
Sovutish yoki isitish elementlari bilan birgalikda yoki har biri alohida ishlash imkoniyati;
Jim, deyarli jim ish.

Kamchiliklari:

Harorat farqlarini nazorat qilish zarurati;
Yuqori energiya iste'moli;
Yuqori narxda past samaradorlik darajasi.

Oddiy uy qurilishi generatori

Shunday qilib, termoelektr generatorini yaratish uchun siz quyidagilarni tayyorlashingiz kerak:

Voltaj regulyatori;
lehim temir;
Har qanday tana;
sovutish uchun radiatorlar;
Termal pasta;
Peltier isitish elementlari.

Qurilmani yig'ish:

Birinchidan, qurilmaning korpusi pastki qismisiz, pastki qismida havo uchun teshiklari va yuqori qismida idish uchun stend bilan qilingan (garchi bu kerak emas, chunki generator suvda ishlamasligi mumkin) ;
Keyinchalik, korpusga Peltier elementi biriktirilgan va sovutish radiatori uning sovuq tomoniga termal pasta orqali biriktirilgan;
Keyin stabilizatorni va Peltier modulini qutblariga ko'ra lehimlashingiz kerak;
Stabilizator namlikning kirib kelishiga yo'l qo'ymaslik uchun juda yaxshi izolyatsiyalangan bo'lishi kerak;
Uning ishlashini tekshirish qoladi.

Aytgancha, agar radiatorni olish imkoni bo'lmasa, uning o'rniga kompyuter sovutgichi yoki avtomobil generatoridan foydalanishingiz mumkin. Bunday almashtirishdan hech qanday yomon narsa bo'lmaydi.

Stabilizatorni diod ko'rsatkichi bilan sotib olish mumkin, bu kuchlanish belgilangan qiymatga yetganda yorug'lik signalini beradi.

O'z qo'llaringiz bilan termojuft: jarayon xususiyatlari

Termojuft nima? Termojuft - bu elektr kontaktiga ega bo'lgan ikki xil elementdan tashkil topgan elektr davri.

Termojuft ishlab chiqarish jarayoni quyidagicha:

Ikki xil material o'rtasida mustahkam aloqa yaratiladi;
Kuchlanish manbai olinadi (masalan, avtomobil akkumulyatori) va bir uchiga oldindan o'ralgan turli materiallarning simlari ulanadi;
Ayni paytda siz grafitga ulangan simni boshqa uchiga olib kelishingiz kerak (bu erda oddiy qalam o'tkazgich ishlaydi).

Aytgancha, xavfsizlik uchun yuqori kuchlanish ostida ishlamaslik juda muhim! Bu borada maksimal ko'rsatkich 40-50 voltni tashkil qiladi. Ammo 3 dan 5 kVtgacha bo'lgan kichik quvvatlardan boshlash, ularni asta-sekin oshirish yaxshiroqdir.

Ushbu shovqin davomida "suv" bug'lari materiallarni bir-biriga bog'lab turadi, shundan so'ng termojuft tayyor deb hisoblanishi mumkin. Bunday holda, mahsulot jabduqlari qanday diametrli bo'lishi muhim.

Bu juda katta bo'lmasligi kerak.

O'z qo'llaringiz bilan bepul elektr energiyasi (video)

Manba: http://6watt.ru/elektrosnabzhenie/besplatnoe-elektrichestvo

Peltier moduli: texnik xususiyatlari

Termojuft (Peltier moduli) termojuftning teskari printsipi bo'yicha ishlaydi - elektr toki oqayotganda harorat farqining ko'rinishi.

Peltier elementi qanday ishlaydi?

Peltier modulidan foydalanish juda oddiy, uning printsipi oqim orqali o'tganda turli xil materiallar o'rtasidagi aloqa paytida issiqlikni chiqarish yoki yutishdir. Aloqadan oldin va keyin elektronlarning energiya oqimining zichligi boshqacha.

Chiqish joyida kamroq bo'lsa, u erda issiqlik hosil bo'lishini anglatadi. Aloqada bo'lgan elektronlar elektr maydoni tomonidan inhibe qilinganda, ular kinetik energiyani kristall panjaraga o'tkazib, uni isitadi. Agar ular tezlashsa, issiqlik so'riladi.

Bu energiyaning bir qismi kristall panjaradan olinishi va u sovishi tufayli yuzaga keladi.

Katta darajada, bu hodisa yarimo'tkazgichlarga xosdir, bu zaryadlarning katta farqi bilan izohlanadi.

Qo'llanilishi bizning ko'rib chiqishimiz mavzusi bo'lgan Peltier moduli termoelektrik sovutish moslamalarini (TEC) yaratishda qo'llaniladi. Ularning eng oddiylari mis kontaktlari orqali ketma-ket ulangan ikkita p- va n-tipli yarimo'tkazgichlardan iborat.

Agar elektronlar yarim o'tkazgichdan "p" dan "n" ga o'tsa, birinchi metall ko'prik birikmasida ular energiya chiqaradilar.

Yarimo'tkazgich "p" dan mis o'tkazgichga navbatdagi o'tish elektr maydoni bilan kontakt orqali elektronlarni "tortib olish" bilan birga keladi.

Bu jarayon energiyani yutish va kontakt atrofidagi maydonni sovutishga olib keladi. Quyidagi o'tishlarda jarayonlar xuddi shunday tarzda sodir bo'ladi.

Isitilgan va sovutilgan kontaktlarni turli parallel tekisliklarga joylashtirish orqali usulning amaliy amalga oshirilishi olinadi. Yarimo'tkazgichlar selen, vismut, surma yoki tellurdan tayyorlanadi. Peltier moduli alyuminiy nitridi yoki alyuminiy oksidi keramik plitalari orasiga joylashtirilgan ko'p sonli termojuftlarni o'z ichiga oladi.

TEM samaradorligiga ta'sir etuvchi omillar

Hozirgi kuch.
Termojuftlar soni (bir necha yuztagacha).
Yarimo'tkazgichlarning turlari.
Sovutish tezligi.

Kam samaradorlik (5-8%) va yuqori narx tufayli kattaroq qiymatlarga hali erishilmagan. TEM muvaffaqiyatli ishlashi uchun qizdirilgan tomondan issiqlikni samarali olib tashlashni ta'minlash kerak.

Bu usulni amalda qo'llashda qiyinchiliklar tug'diradi. Agar polarit teskari bo'lsa, sovuq va issiq tomonlar bir-birini teskari aylantiradi.

Modullarning afzalliklari va kamchiliklari

TEMlarga bo'lgan ehtiyoj miniatyura sovutish tizimlarini talab qiladigan elektron qurilmalarning paydo bo'lishi bilan paydo bo'ldi. Modullarning afzalliklari quyidagilardan iborat:

ixchamlik;
harakatlanuvchi bo'g'inlar yo'q;
Peltier moduli polaritni o'zgartirganda teskari ishlash printsipiga ega;
quvvatni oshirish uchun kaskadli ulanishlarning soddaligi.

Modulning asosiy kamchiligi past samaradorlikdir. Bu kerakli sovutish effektiga erishish uchun yuqori quvvat sarfida o'zini namoyon qiladi. Bundan tashqari, u yuqori narxga ega.

TEMni qo'llash

Peltier moduli asosan mikrosxemalar va kichik qismlarni sovutish uchun ishlatiladi. Harbiy texnikani sovutish elementlarini ishga tushirish boshlandi:

mikrosxemalar;
infraqizil detektorlar;
lazer elementlari;
kristall osilatorlar.

Peltier termoelektrik moduli asta-sekin maishiy texnikada qo'llanila boshlandi: muzlatgichlar, konditsionerlar, generatorlar va termostatlarni yaratish uchun. Uning asosiy maqsadi kichik narsalarni sovutishdir.

CPU sovutish

Kompyuterlarning asosiy komponentlari doimiy ravishda takomillashtirilmoqda, bu esa issiqlik hosil bo'lishining oshishiga olib keladi. Ular bilan birgalikda innovatsion texnologiyalar va zamonaviy boshqaruv vositalaridan foydalangan holda sovutish tizimlari ishlab chiqilmoqda.

Peltier moduli ushbu sohada, birinchi navbatda, sovutish mikrosxemasi va boshqa radio komponentlarida qo'llanilishini topdi. An'anaviy sovutgichlar endi mikroprotsessorlarning majburiy overclocking rejimlariga bardosh bera olmaydi.

Va protsessorlarning chastotasini oshirish ularning ish faoliyatini oshirishga imkon beradi.

Fan tezligini oshirish sezilarli shovqinga olib keladi. Birlashtirilgan sovutish tizimida Peltier moduli yordamida yo'q qilinadi. Shu tariqa yetakchi kompaniyalar katta talabga ega bo‘lgan samarali sovutish tizimlarini ishlab chiqarishni tezda o‘zlashtirdilar.

Issiqlik odatda protsessorlardan sovutgichlar tomonidan chiqariladi. Havo oqimi tashqaridan so'rilishi yoki tizim blokining ichidan kelishi mumkin. muammo shundaki, havo harorati ba'zan issiqlikni olib tashlash uchun etarli emas.

Shu sababli, TEMlar tizim blokiga kiradigan havo oqimini sovutish uchun ishlatila boshlandi va shu bilan issiqlik uzatish samaradorligini oshiradi.

Shunday qilib, o'rnatilgan konditsioner an'anaviy kompyuter sovutish tizimining yordamchisi hisoblanadi.

Alyuminiy radiatorlar modulning har ikki tomoniga biriktirilgan. Sovuq plastinka tomondan sovutish havosi protsessorga pompalanadi. Issiqlikni qabul qilgandan so'ng, boshqa fan uni modulning issiq plastinka sovutgichi orqali chiqaradi.

Zamonaviy TEM harorat sensori bo'lgan elektron qurilma tomonidan boshqariladi, bu erda sovutish darajasi protsessorning isishi bilan mutanosibdir.

Protsessorni sovutishni faollashtirish ham ba'zi muammolarni keltirib chiqaradi.

Oddiy Peltier sovutish modullari uzluksiz ishlash uchun mo'ljallangan. Quvvat iste'molining kamligi issiqlik tarqalishini ham kamaytiradi, bu esa chipning haddan tashqari sovishi va keyinchalik protsessorni muzlatib qo'yishi mumkin.
Sovutgich va muzlatgichning ishlashi to'g'ri muvofiqlashtirilmasa, ikkinchisi sovutish o'rniga isitish rejimiga o'tishi mumkin. Qo'shimcha issiqlik manbai protsessorning haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi.

Shunday qilib, zamonaviy protsessorlar modullarning o'zlari ishlashini boshqaradigan ilg'or sovutish texnologiyalarini talab qiladi. Ish rejimlarida bunday o'zgarishlar video kartalar bilan sodir bo'lmaydi, ular ham intensiv sovutishni talab qiladi. Shuning uchun TEM ular uchun ideal.

O'z qo'llaringiz bilan avtomobil sovutgichi

O'tgan asrning o'rtalarida mahalliy sanoat Peltier effekti asosida kichik o'lchamli muzlatgichlar ishlab chiqarishni o'zlashtirishga harakat qildi. O'sha davrdagi mavjud texnologiyalar buni amalga oshirishga imkon bermadi. Endi cheklovchi omil asosan yuqori narx, ammo urinishlar davom etmoqda va muvaffaqiyatga erishildi.

Termoelektrik qurilmalarni keng ishlab chiqarish o'z qo'llaringiz bilan avtomobillarda foydalanish uchun qulay bo'lgan kichik muzlatgichni yaratishga imkon beradi. Uning asosi "sendvich" bo'lib, u quyidagicha tayyorlanadi.

Yuqori radiatorga KPT-8 tipidagi issiqlik o'tkazuvchi pasta qatlami qo'llaniladi va Peltier moduli keramik sirtning bir tomoniga yopishtiriladi.
Xuddi shunday, sovutgich kamerasiga joylashtirish uchun mo'ljallangan, pastki tomondan unga boshqa radiator biriktirilgan.
Butun qurilma mahkam siqiladi va 4-5 soat davomida quritiladi.
Sovutgichlar ikkala radiatorga ham o'rnatiladi: yuqori qismi issiqlikni olib tashlaydi, pastki qismi esa muzlatgich kamerasidagi haroratni tenglashtiradi.

Sovutgich korpusi ichida issiqlik o'tkazmaydigan qistirma bilan yasalgan. Uning mahkam yopilishi muhim ahamiyatga ega. Buning uchun oddiy plastik asboblar qutisidan foydalanishingiz mumkin.

12V quvvat avtomobil tizimidan ta'minlanadi. Shuningdek, u quvvat manbai bilan 220 V AC tarmog'idan ham tayyorlanishi mumkin. O'zgaruvchan tokni doimiy oqimga aylantirishning eng oddiy sxemasi qo'llaniladi.

Unda rektifikator ko'prigi va to'lqinli silliqlash kondensatori mavjud. Chiqishda ular nominal qiymatning 5% dan oshmasligi muhim, aks holda qurilmaning samaradorligi pasayadi. Modulda rangli simlardan tayyorlangan ikkita chiqish mavjud.

"Plyus" har doim qizil rangga, "minus" esa qora rangga ulanadi.

TEM quvvati qutining hajmiga mos kelishi kerak. Belgilanishning dastlabki 3 ta raqami modul ichidagi yarimo'tkazgich mikroelementlar juftlari sonini ko'rsatadi (49-127 yoki undan ko'p). Joriy quvvat markirovkaning oxirgi ikki raqami bilan ifodalanadi (3 dan 15 A gacha). Agar quvvat etarli bo'lmasa, radiatorlarga boshqa modulni yopishtirishingiz kerak.

Eslatma! Agar oqim elementning kuchidan oshsa, u har ikki tomondan qizib ketadi va tezda ishdan chiqadi.

Peltier moduli: elektr energiyasi generatori

TEM elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Buning uchun plitalar orasidagi harorat farqini yaratish kerak va ular orasida joylashgan termojuftlar elektr tokini hosil qiladi.

Amaliy foydalanish uchun sizga kamida 5 V bo'lgan TEM kerak. Keyin uni mobil telefonni zaryad qilish uchun ishlatishingiz mumkin. Peltier modulining samaradorligi pastligi sababli, DC-DC kuchaytiruvchi konvertor kerak bo'ladi. Jeneratorni yig'ish uchun sizga kerak bo'ladi:

Plastinka o'lchami 40x40 mm bo'lgan 2 Peltier moduli TEC1-12705;
konvertor EK-1674;
qalinligi 3 mm bo'lgan alyuminiy plitalar;
suv idishi;
issiqlikka chidamli elim.

Plitalar orasiga elim bilan ikkita modul qo'yiladi, so'ngra butun tuzilish panning pastki qismiga o'rnatiladi. Agar siz uni suv bilan to'ldirib, olovga qo'ysangiz, kerakli harorat farqini olasiz, bu 1,5 V tartibli EMF hosil qiladi. Modullarni kuchaytiruvchi konvertorga ulash orqali siz kuchlanishni 5 V ga oshirishingiz mumkin, bu telefon batareyasini zaryad qilish uchun kerak.

Suv va past isitiladigan plastinka orasidagi harorat farqi qanchalik katta bo'lsa, generator qanchalik samarali bo'ladi. Shuning uchun biz suvni isitishni turli yo'llar bilan kamaytirishga harakat qilishimiz kerak: uni ishga tushiring, tez-tez toza suv bilan almashtiring va hokazo.

Harorat farqini oshirishning samarali vositasi - bu modullarning bir-birining ustiga qatlamlangan holda, kaskad almashinuvi.

Qurilmaning umumiy o'lchamlarini oshirish plitalar orasiga ko'proq elementlarni joylashtirish va shu bilan umumiy quvvatni oshirish imkonini beradi.

Jeneratorning ishlashi kichik batareyalarni zaryad qilish, LED lampalar yoki radio bilan ishlash uchun etarli bo'ladi. Eslatma! Issiqlik generatorlarini yaratish uchun sizga 300-400 0C da ishlay oladigan modullar kerak bo'ladi! Qolganlari faqat sinov sinovlari uchun javob beradi.

Muqobil elektr energiyasini ishlab chiqarishning boshqa vositalaridan farqli o'laroq, agar siz katalitik isitgich kabi narsalarni yaratsangiz, ular haydash paytida ishlashi mumkin.

Mahalliy Peltier modullari

Yaqinda bizning bozorimizda o'z ishlab chiqargan TEMlar paydo bo'ldi. Ular juda ishonchli va yaxshi ishlashga ega. Keng talabga ega bo'lgan Peltier modulining o'lchamlari 40x40 mm. U maksimal 6 A oqim va 15 V gacha kuchlanish uchun mo'ljallangan.

Mahalliy Peltier modulini arzon narxda sotib olish mumkin. 85 Vt quvvat sarfi bilan u 60 0C harorat farqini yaratadi. Sovutgich bilan birgalikda u 40 Vt quvvat sarfi bilan protsessorni haddan tashqari qizib ketishdan himoya qilishga qodir.

Etakchi kompaniyalarning modullarining xususiyatlari

Xorijiy qurilmalar bozorda keng assortimentda taqdim etiladi. Protsessorlarni etakchi kompaniyalardan himoya qilish uchun muzlatgich sifatida PAX56B Peltier moduli ishlatiladi, uning narxi fan bilan to'liq 35 dollarni tashkil qiladi.

30x30 mm o'lchamlari bilan u 25 Vt quvvatga ega bo'lgan protsessor haroratini 63 0C dan yuqori bo'lmagan darajada ushlab turadi. Elektr ta'minoti uchun 5 V kuchlanish etarli, oqim esa 1,5 A dan oshmaydi.

PA6EXB Peltier moduli protsessorni sovutish uchun juda mos keladi, bu 40 Vt tarqatish quvvati bilan normal harorat sharoitlarini ta'minlaydi. Uning modulining maydoni 40x40 mm, joriy iste'moli esa 8 A gacha. Uning ta'sirchan o'lchamlariga qo'shimcha ravishda - 60x60x52,5 mm (fan bilan birga) - qurilma atrofida bo'sh joyni talab qiladi. Uning narxi 65 dollar.

Peltier modulidan foydalanilganda, uning texnik xususiyatlari sovutilgan qurilmalarning ehtiyojlariga mos kelishi kerak. Ularning harorati juda past bo'lishi qabul qilinishi mumkin emas. Bu elektronikaga zararli bo'lishi mumkin bo'lgan namlik kondensatsiyasiga olib kelishi mumkin.

TEC1-12706, TEC1-12709 kabi generatorlarni ishlab chiqarish uchun modullar yuqori quvvat bilan ajralib turadi - mos ravishda 72 Vt va 108 Vt. Ular har doim issiq tomonga qo'llaniladigan belgilar bilan ajralib turadi.

Issiq tomonning maksimal ruxsat etilgan harorati 150-160 0C. Plitalar orasidagi harorat farqi qanchalik katta bo'lsa, chiqish voltaji shunchalik yuqori bo'ladi.

Qurilma maksimal 600 0C harorat farqida ishlaydi.

Peltier modulini arzon narxda sotib olishingiz mumkin - agar siz etarlicha qattiq qarasangiz, har bir dona uchun taxminan 10 dollar yoki undan kam. Ko'pincha sotuvchilar o'z narxlarini sezilarli darajada oshiradilar, ammo agar siz ularni sotuvda sotib olsangiz, ularni bir necha baravar arzonroq topishingiz mumkin.

Xulosa

Peltier effekti endi zamonaviy texnologiyalar uchun zarur bo'lgan kichik muzlatgichlarni yaratishda qo'llanilishini topdi. Jarayonning qaytarilishi elektron qurilmalarning akkumulyatorlarini zaryad qilish uchun talab qilinadigan mikroelektr stantsiyalarini ishlab chiqarish imkonini beradi.

Muqobil energiya ishlab chiqarishning boshqa vositalaridan farqli o'laroq, katalitik isitgich o'rnatilgan bo'lsa, ular haydash paytida ishlashi mumkin.

Sovutgich uskunalari bizning hayotimizga shu qadar mustahkam o'rnashganki, ularsiz qanday boshqarishimizni tasavvur qilish qiyin. Lekin klassik sovutgich dizaynlari mobil foydalanish uchun mos emas, masalan, sayohat sovutgich sumkasi sifatida.

Shu maqsadda ishlash printsipi Peltier effektiga asoslangan qurilmalar qo'llaniladi. Keling, ushbu hodisa haqida qisqacha gapiraylik.

Bu nima?

Bu atama 1834 yilda frantsuz tabiatshunosi Jan-Sharl Peltier tomonidan kashf etilgan termoelektrik hodisaga ishora qiladi. Ta'sirning mohiyati elektr toki o'tadigan o'xshash o'tkazgichlar aloqa qiladigan hududda issiqlikni chiqarish yoki yutishdan iborat.

Klassik nazariyaga muvofiq, hodisa uchun quyidagi tushuntirish mavjud: elektr toki turli materiallardan yasalgan o'tkazgichlardagi kontakt potentsial farqiga qarab, ularning harakatini tezlashtirishi yoki sekinlashtirishi mumkin bo'lgan metallar orasidagi elektronlarni uzatadi. Shunga ko'ra, kinetik energiyaning ortishi bilan u issiqlik energiyasiga aylanadi.

Ikkinchi o'tkazgichda fizikaning asosiy qonuniga muvofiq energiyani to'ldirishni talab qiladigan teskari jarayon kuzatiladi. Bu termal tebranish tufayli yuzaga keladi, bu esa ikkinchi o'tkazgich ishlab chiqarilgan metallning sovishini keltirib chiqaradi.

Zamonaviy texnologiyalar maksimal termoelektr ta'sirga ega yarimo'tkazgichli elementlar-modullarni ishlab chiqarish imkonini beradi. Ularning dizayni haqida qisqacha gapirish mantiqan.

Dizayn va ishlash printsipi

Zamonaviy modullar ikkita izolyatsion plastinadan (odatda keramika) tashkil topgan struktura bo'lib, ular orasida ketma-ket bog'langan termojuftlar joylashgan. Bunday elementning soddalashtirilgan diagrammasini quyidagi rasmda topish mumkin.

Belgilar:

A - quvvat manbaiga ulanish uchun kontaktlar;
B - elementning issiq yuzasi;
C - sovuq tomon;
D - mis o'tkazgichlar;
E - p-o'tishga asoslangan yarim o'tkazgich;
F – n tipidagi yarimo‘tkazgich.

Dizayn modulning har bir tomoni p-n yoki n-p o'tishlari bilan aloqa qiladigan tarzda amalga oshiriladi (qutbga qarab). P-n kontaktlari isitiladi, n-p kontaktlari sovutiladi (3-rasmga qarang). Shunga ko'ra, elementning yon tomonlarida harorat farqi (DT) paydo bo'ladi. Kuzatuvchi uchun bu effekt modulning yon tomonlari o'rtasida issiqlik energiyasini uzatish kabi ko'rinadi. Shunisi e'tiborga loyiqki, quvvat polaritesini o'zgartirish issiq va sovuq yuzalarning o'zgarishiga olib keladi.

Guruch. 3. A – termoelementning issiq tomoni, B – sovuq tomoni

Texnik xususiyatlari

Termoelektrik modullarning xarakteristikalari quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi:

sovutish quvvati (Q max), bu xususiyat maksimal ruxsat etilgan oqim va modulning tomonlari orasidagi harorat farqi asosida aniqlanadi, vattlarda o'lchanadi;
elementning tomonlari orasidagi maksimal harorat farqi (DT max), parametr ideal sharoitlar uchun berilgan, o'lchov birligi daraja;
maksimal harorat farqini ta'minlash uchun zarur bo'lgan ruxsat etilgan oqim - I max;
maksimal kuchlanish U max oqim uchun zarur bo'lgan I max tepalik farqiga erishish uchun DT max;
modulning ichki qarshiligi - Qarshilik, Ohmda ko'rsatilgan;
samaradorlik koeffitsienti - COP (ingliz tilidan qisqartma - ishlash koeffitsienti), aslida bu sovutishning quvvat sarfiga nisbatini ko'rsatadigan qurilmaning samaradorligi. Arzon elementlar uchun bu parametr 0,3-0,35 oralig'ida, qimmatroq modellar uchun u 0,5 ga yaqinlashadi.

Belgilash

Keling, 4-rasmdagi misoldan foydalanib, odatiy modul belgilari qanday shifrlanganligini ko'rib chiqaylik.

Shakl 4. Peltier moduli TEC1-12706 bilan belgilangan

Belgilanish uchta mazmunli guruhga bo'linadi:

Elementni belgilash. Birinchi ikkita harf har doim o'zgarmaydi (TE), bu termoelement ekanligini ko'rsatadi. Keyingisi o'lchamni bildiradi, "C" (standart) va "S" (kichik) harflari bo'lishi mumkin. Oxirgi raqam elementda qancha qatlam (kaskad) borligini ko'rsatadi.
Fotosuratda ko'rsatilgan moduldagi termojuftlar soni 127 ta.
Nominal oqim Amperda, biz uchun bu 6 A.

TEC1 seriyasining boshqa modellarining belgilari xuddi shu tarzda o'qiladi, masalan: 12703, 12705, 12710 va boshqalar.

Ilova

Juda past samaradorlikka qaramay, termoelektrik elementlar o'lchash, hisoblash va maishiy texnikada keng qo'llaniladi. Modullar quyidagi qurilmalarning muhim operatsion elementi hisoblanadi:

mobil sovutish moslamalari;
elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun kichik generatorlar;
shaxsiy kompyuterlarda sovutish tizimlari;
suvni sovutish va isitish uchun sovutgichlar;
namlagichlar va boshqalar.

Keling, termoelektrik modullardan foydalanishning batafsil misollarini keltiramiz.

Peltier elementlaridan foydalangan holda muzlatgich

Termoelektrik sovutgichlar kompressor va assimilyatsiya bo'yicha hamkasblaridan sezilarli darajada past. Ammo ular sezilarli afzalliklarga ega, bu esa ularni muayyan sharoitlarda foydalanishni tavsiya qiladi. Bu afzalliklarga quyidagilar kiradi:

dizaynning soddaligi;
tebranish qarshiligi;
harakatlanuvchi elementlarning yo'qligi (radiatorni puflaydigan fandan tashqari);
past shovqin darajasi;
kichik o'lchamlar;
har qanday lavozimda ishlash qobiliyati;
uzoq xizmat muddati;
kam energiya iste'moli.

Bu xususiyatlar mobil qurilmalar uchun ideal.

Peltier elementi elektr generatori sifatida

Termoelektrik modullar, agar ularning bir tomoni majburiy isitishga duchor bo'lsa, elektr generatorlari sifatida ishlashi mumkin. Tomonlar orasidagi harorat farqi qanchalik katta bo'lsa, manba tomonidan ishlab chiqarilgan oqim shunchalik yuqori bo'ladi. Afsuski, termal generator uchun maksimal harorat cheklangan, u modulda ishlatiladigan lehimning erish nuqtasidan yuqori bo'lishi mumkin emas; Ushbu shartning buzilishi elementning ishdan chiqishiga olib keladi.

Issiqlik generatorlarini ommaviy ishlab chiqarish uchun refrakter lehimli maxsus modullar qo'llaniladi, ular 300 ° S haroratgacha qizdirilishi mumkin; Oddiy elementlarda, masalan, TEC1 12715, chegara 150 daraja.

Bunday qurilmalarning samaradorligi past bo'lganligi sababli, ular faqat elektr energiyasining yanada samarali manbasidan foydalanish mumkin bo'lmagan hollarda qo'llaniladi. Biroq, 5-10 Vt issiqlik generatorlari sayyohlar, geologlar va chekka hududlar aholisi orasida talabga ega. Yuqori haroratli yoqilg'i bilan ishlaydigan yirik va kuchli statsionar qurilmalar gaz taqsimlash bloklari, meteorologik stansiya uskunalari va boshqalarni quvvatlantirish uchun ishlatiladi.

Protsessorni sovutish uchun

Nisbatan yaqinda ushbu modullar shaxsiy kompyuterlarning CPU sovutish tizimlarida qo'llanila boshlandi. Termoelementlarning past samaradorligini hisobga olsak, bunday tuzilmalarning foydalari juda shubhali. Misol uchun, 100-170 Vt quvvatga ega issiqlik manbasini sovutish uchun (aksariyat zamonaviy CPU modellariga mos keladi) siz 400-680 Vt sarflashingiz kerak bo'ladi, bu esa kuchli quvvat manbaini o'rnatishni talab qiladi.

Ikkinchi muammo shundaki, yuklanmagan protsessor kamroq issiqlik energiyasini chiqaradi va modul uni shudring nuqtasi ostida sovutishi mumkin. Natijada, kondensatsiya shakllana boshlaydi, bu elektronikaga zarar etkazishi kafolatlanadi.

Bunday tizimni mustaqil ravishda yaratishga qaror qilganlar, ma'lum bir protsessor modeli uchun modulning quvvatini tanlash uchun bir qator hisob-kitoblarni amalga oshirishlari kerak.

Yuqoridagilarga asoslanib, ushbu modullarni protsessor sovutish tizimi sifatida ishlatish, qo'shimcha ravishda, ular kompyuter uskunasining ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin;

Gibrid qurilmalarda vaziyat butunlay boshqacha, bu erda termal modullar suv yoki havo sovutish bilan birgalikda ishlatiladi.

Gibrid sovutish tizimlari o'zlarining samaradorligini isbotladilar, ammo yuqori narx ularning muxlislari doirasini cheklaydi.

Peltier elementlariga asoslangan konditsioner

Nazariy jihatdan, bunday qurilma klassik iqlim nazorati tizimlariga qaraganda tizimli ravishda ancha sodda bo'ladi, ammo bularning barchasi past ishlashga to'g'ri keladi. Sovutgichning kichik hajmini sovutish, xonani yoki avtomobilning ichki qismini sovutish uchun boshqa narsa. Termoelektrik modullardan foydalanadigan konditsionerlar sovutgichda ishlaydigan uskunaga qaraganda ko'proq (3-4 marta) elektr energiyasini iste'mol qiladi.

Avtomobilning iqlim nazorati tizimi sifatida foydalanishga kelsak, standart generatorning kuchi bunday qurilmani ishlatish uchun etarli bo'lmaydi. Uni yanada samarali uskunalar bilan almashtirish sezilarli darajada yoqilg'i sarfiga olib keladi, bu esa iqtisodiy jihatdan samarali emas.

Tematik forumlarda vaqti-vaqti bilan ushbu mavzu bo'yicha munozaralar bo'lib o'tadi va turli xil uy qurilishi dizaynlari ko'rib chiqiladi, ammo to'liq ishlaydigan prototip hali yaratilmagan (hamster uchun konditsionerni hisobga olmaganda). Qabul qilinadigan samaradorlikka ega modullar keng tarqalgan bo'lganda vaziyat o'zgarishi mumkin.

Sovutish suvi uchun

Termoelektrik element ko'pincha suv sovutgichlari uchun sovutish suvi sifatida ishlatiladi. Dizayn quyidagilarni o'z ichiga oladi: sovutish moduli, termostat bilan boshqariladigan kontroller va isitgich. Ushbu amalga oshirish kompressor sxemasidan ancha sodda va arzonroq, bundan tashqari, u yanada ishonchli va osonroq ishlaydi; Ammo ba'zi kamchiliklar ham mavjud:

suv 10-12 ° C dan past sovib ketmaydi;
sovutish kompressorli hamkasbiga qaraganda ko'proq vaqt talab etadi, shuning uchun bunday sovutgich ko'p sonli xodimlarga ega ofis uchun mos emas;
qurilma tashqi haroratga sezgir, issiq xonada suv minimal haroratgacha sovib ketmaydi;
Changli xonalarga o'rnatish tavsiya etilmaydi, chunki fan tiqilib qolishi va sovutish moduli ishlamay qolishi mumkin.

Peltier elementidan foydalangan holda stol usti suv sovutgichi

Peltier elementlariga asoslangan havo quritgichi

Konditsionerdan farqli o'laroq, termoelektrik elementlardan foydalangan holda namlagichni amalga oshirish juda mumkin. Dizayn juda oddiy va arzon. Sovutish moduli radiatorning haroratini shudring nuqtasidan pastga tushiradi, buning natijasida qurilma orqali o'tadigan havo tarkibidagi namlik uning ustiga joylashadi. Olingan suv maxsus saqlash idishiga quyiladi.

Kam samaradorlikka qaramasdan, bu holda qurilmaning samaradorligi ancha qoniqarli.

Qanday ulanish kerak?

Modulni ulashda hech qanday muammo bo'lmaydi, uning qiymati elementning ma'lumotlar varag'ida ko'rsatilgan. Qizil simni musbatga, qora simni salbiyga ulash kerak. Diqqat! Polaritni teskari o'zgartirish sovutilgan va isitiladigan sirtlarning o'rnini o'zgartiradi.

Peltier elementining funksionalligini qanday tekshirish mumkin?

Eng oddiy va eng ishonchli usul - teginish. Modulni tegishli kuchlanish manbaiga ulash va uning turli tomonlariga teginish kerak. Ishlaydigan element uchun ulardan biri issiqroq, ikkinchisi sovuqroq bo'ladi.

Agar qo'lingizda mos manba bo'lmasa, sizga multimetr va zajigalka kerak bo'ladi. Tasdiqlash jarayoni juda oddiy:

problarni modul terminallariga ulang;
yonib turgan zajigalkani yon tomonlardan biriga olib keling;
Biz qurilmaning o'qishlarini kuzatamiz.

Ishchi modulda, tomonlardan biri qizdirilganda, qurilma displeyida ko'rsatiladigan elektr toki hosil bo'ladi.

O'z qo'lingiz bilan Peltier elementini qanday qilish kerak?

Uyda uy qurilishi modulini qilish deyarli mumkin emas, ayniqsa, ularning nisbatan past narxini (taxminan 4-10 dollar) hisobga olgan holda, buni qilishning ma'nosi yo'q. Ammo siz yurish uchun foydali bo'lgan qurilmani, masalan, termoelektr generatorini yig'ishingiz mumkin.

Kuchlanishni barqarorlashtirish uchun L6920 IC chipida oddiy konvertorni yig'ish kerak.

Bunday konvertorning kirishiga 0,8-5,5 V oralig'ida kuchlanish beriladi, u chiqishda barqaror 5 V hosil qiladi, bu ko'pchilik mobil qurilmalarni zaryad qilish uchun etarli. Agar an'anaviy Peltier elementi ishlatilsa, isitiladigan tomonning ish harorati oralig'ini 150 ° C gacha cheklash kerak. Kuzatish bilan bog'liq qiyinchiliklarga yo'l qo'ymaslik uchun issiqlik manbai sifatida qaynoq suv idishidan foydalanish yaxshiroqdir. Bunday holda, element 100 ° C dan yuqori qizib ketmasligi kafolatlanadi.