Tulekahju korral Peltieri elemendid või tasuta elekter

Lihtsate seadmete abil saate kasutada soojuse kadu õhu või vedelike soojendamisel. Selles artiklis näitame teile, kuidas kasutada ahjude, katelde ja lahtiste tulekahjude raiskavat energiat, muutes selle väikeseks alalisvoolu elektrivooluks..

Mis tahes keemiline protsess toimub mitmesuguse energia vabanemisega. Nii võimsat allikat nagu põletamine on kogu aeg kasutatud. Seda võib nimetada esmaseks soojus- ja valguseallikaks. Peaaegu kõik Maal olevad ained põlevad, eraldades samas soojust ja valgust erinevates kogustes. Soojusenergia elektrienergiaks muundamine pole keeruline, kui teil on käepärast töötav auruturbiin, mis sarnaneb koostootmisjaamale paigaldatudga. See on mahukas ja keeruline seade, mis tõenäoliselt ei leia maamaja katlaruumis kohta. Püüame kasu saada ahjukütte või veekütte tekitatavast soojusest.

Peltieri efekt on temperatuuride erinevuse nähtus, kui kahe erinevat tüüpi juhte (p-tüüpi ja n-tüüpi) termopaarid interakteeruvad, kui alalisvool läbib neid. Seebecki efekt on Peltieri efekti tagajärg, kui ühe termopaari kuumutamisel tekib elektrivool. Me ei kirjelda protsessi termodünaamikat üksikasjalikult – seda teavet, mida on raske mõista, võib kergesti leida teatmeteosest. Oleme huvitatud tulemusest ja selle praktilise kasutamise võimalustest..

Termoelektriliste moodulite disain

Termoelektriline moodul (TEM) koosneb paljudest termopaaridest, mis on ühendatud vaskplaadiga. Termopaari väli on liimitud kahe keraamilise plaadi vahele. Sellist moodulit on võimalik kokku panna ainult tehases. Kuid kodus on võimalik oma vajaduste jaoks kokku panna mitu TEM-i. Peltier-Seebecki elemendid on hõlpsasti saadaval spetsialiseeritud kauplustes (ja veebisaitidel), kus müüakse tehnoloogilisi seadmeid.

Kogume TEM 5 V jaoks

Mida sa vajad:

• Peltier moodul TEC1-12705 (40×40) – 2 tk;
• konstantse pinge astmeline muundur EK-1674;
• 3 mm paksune duralumiiniumplekk;
• ideaalselt lameda põhjaga veepaak (ämber);
• kuum liim;
• jootekolb.

Lõikasime duralumiiniumlehest välja kaks identset plaati, pisut üle kahe mooduli, mis asuvad üksteise kõrval. Kinnitame mõlemal küljel moodulitel olevad plaadid kuumsulamliimiga. Kinnitame (kuum liim) saadud “võileiva” ämbri põhja. Sellist kujundust saab juba põlema panna, kuid väljundis saame kasutu 1,5 V. Karakteristikute parandamiseks vajame astmemuundurit, mille joome vooluringi. See suurendab pinget 5 V-ni, millest piisab juba mobiiltelefoni laadimiseks..

Tähelepanu! Muunduri mõõtmed on 1,5×1,5 cm.Kutseliste oskuste puudumisel usaldage jootmine spetsialistile.

Temperatuuri erinevus meie disainilahenduses saadakse ühe külje kuumutamisel (ahjust või leegist) ja teise (jahutusvedeliku vesi) jahutamisel. Muidugi, mida suurem erinevus, seda tõhusamalt moodul töötab. Seetõttu on mikrogeneraatori režiimis töötamiseks vaja kanali suhteliselt madalat veetemperatuuri (parem on seda perioodiliselt asendada). Hõlmatud 5 V genereerimiseks piisab, kui panna struktuur põleva küünla abil klaasile.

Kui ühendada proportsionaalselt rohkem mooduleid, saame efektiivsema elektritootmise süsteemi. Vastavalt suurendame struktuuri suurendamise teel soojusvahetit proportsionaalselt. Sel juhul peab jahutatav pind olema täielikult kaetud veega anumaga (kõige lihtsam ja taskukohasem variant).

Kõik on nii lihtne, et kohe on soov koondada ühte süsteemi rohkem mooduleid ja genereerida tulest 220 V. Seejärel ühendage õlikütteseade või õhukonditsioneer. Sellisel lihtsal süsteemil on oma puudused ja peamine on madal efektiivsus. Tavaliselt ei ületa see arv 5%. See toob kaasa suhteliselt madala voolutugevuse – 0,5 – 0,8 A ja väga väikese võimsuse – kuni 4 W.

Pumba või hõõglambi puhul on see ebaoluline, kuid täiesti piisav:

• akude laadimine kuni mootorrattani (nõuetega proportsionaalsetes versioonides);
• LED (LED) lampide töö;
• raadiovastuvõtja.

Talvel töötab väljaspool asuvale soojusallikale paigutatud süsteem võimalikult tõhusalt.

Materjalide maksumus 5 V termoelektrilise mikrogeneraatori kokkupanekuks:

Nimi	Hind, hõõru.	Märge
Peltier-moodul TEC1-12705 (40×40) * – 2 tk..	600	Hind 2 tk.
Alalisvoolu pingemuundur EK-1674	320
Duralumiinium	300	Kopaversiooni leht
Kuumsulamliim Radial	150	2 ml
Ladle	sada	Uus
Materjalide summa kokku	1470

* – see üksuse mudel valiti hinna põhjustel. Tarnijaettevõtete TEM-ide valik on üsna lai, mis võimaldab teil valida tõhusamaid (kuni 8 V) mudeleid (need on märkimisväärselt kallimad).

Selle disainilahenduse tehasetooted on alles hakanud ilmuma. Seeriatootmine toimub väikeste partiidena ja tootevalik on väike. Sellise “ämbri” hind algab 2500 rublast.

Tehase termogeneraator on Peltier-Seebecki efektil põhinev seade, mida saab kinnitada otse kuumutatud pinnale. Ülalkirjeldatud disainist eristub see tehasekujunduse (ja seetõttu töökindluse), vedela soojusvaheti puudumise (selle asemel – õhu jahutamiseks mõeldud uimede) ja kõrgema hinnaga.

Tavalisel “reisi” termogeneraatoril on järgmised omadused:

Pinge	13,5 V
Praegune tugevus	0,16 A
Jõudu	2,2 vatti
Kaal	1,6-2 kg
Soomustatud kaabel	Jah
kaitse ülekuumenemise eest	Jah
Standardsete pistikute komplekt	Jah
Mõõdud (umbes)	150x150x200 mm
Hind	Alates 7000 hõõruda.

Nagu tabelist näete, pole tehase töökindlus ja utiliit odavad. Samal ajal ei saa öelda, et see oleks funktsionaalselt parem kui ämber kodus valmistatud versioon. Muljetavaldav 13,5 volti kiirendab mobiiltelefonide laadimist, kuid peate matkal kaasas kandma 2 kg raskust, mis on lubamatu luksus (arvestades seadme suurust). Ja muidugi paneb hind mõtlema. Selle summa eest saate koguda mitte “termilise ämbri”, vaid “termilise panni” ja rahulikult oma sülearvutit laadida. Ja veel üks nüanss – seade tuleb lahtise tule kasutamise korral ikkagi metallplaadile kinnitada.

Üldiselt on see meeldiv ja mugav lisa neile, kellel pole probleeme raha ja pagasiruumi vaba ruumi jaoks..

Energiaahi

Praeguseks on energiaahi TEMi igapäevaelus kasutamise apoteoos. See on tehase toode, tegelikult pliit, mis on mõeldud igat tüüpi tahkekütuse jaoks koos integreeritud termoelektrilise mooduliga. Ideaalne jahimajade, suvilate, kaugete talvitusalade ja üldiselt igasuguse tsivilisatsioonist eemal elava elu jaoks. Kavandatud autonoomseks kasutamiseks (ilma perifeersete jahutusradiaatoriteta), sellel on ainult küttekeha ja korsten. Pakub toiduvalmistamiseks. Sellele ahjule on paigaldatud kõige võimsamad Peltier-Seebecki elemendid..

Energiaahju omadused:

väljundvõimsus	25-50 W
Väljundpinge	12 tolli
Fireboxi maht	30–60 liitrit
Kaal	30–60 kg
Soojusvõimsus	4-6 kW
Stabilisaator	Jah
Tehase pistikud	Jah
kaitse ülekuumenemise eest	Jah
Hind	23 000–40 000 rubla.

Ehkki ahi on kaasaskantav, on see kindlasti kodumasinate hulgas “raskekaalu klass”. Energiaahju tööülesanded on aga üsna laiad – sellega saab laadida isegi autoakusid, valgustada LED-lampidega terveid ruume. Ta leiab koha ekspeditsioonvagunirongis ja maastikusõidukites, tehnoruumis ja maal. Teisisõnu, sel juhul on meil alati soojaallikas kaasas, jääb vaid kütus leida.

Oma nišis on energiaahi asendamatu, ehkki tootja deklareeritud kasutusiga – 10 aastat – on pisut murettekitav. Tuleb märkida, et nagu termogeneraatoris, on ka kõigi kehaosade ennetav (või hädaolukorras) asendamine võimalus.

Termoelektrilised moodulid on äärmiselt huvitavad objektid. Lisaks kirjeldatud rakendusmeetoditele kasutatakse neid ka vee ja kliimaseadmete jaoks. Sel juhul tarnitakse samale elemendile alalisvoolu ja see töötab “vastupidises suunas” – see jahutab õhku. Seda tehnoloogiat kasutatakse edukalt autode kliimaseadmetes ja vesijahutites, autotööstuses ja mikroprotsessorite tootmisel. Kirjeldame neid seadmeid järgmises artiklis..