Lite teori.
Enkelt element termoelektrisk modul (TEM) är ett termoelement som består av två olika element med ledningsförmåga av p- och n-typ. Elementen är anslutna till varandra med hjälp av en kopparkopplingsplatta. Halvledare baserade på vismut, tellur, antimon och selen används traditionellt som elementmaterial.
Termoelektrisk modul (Peltier-element) är en uppsättning termoelement elektriskt anslutna, vanligtvis i serie. I en standard termoelektrisk modul placeras termoelement mellan två platta aluminiumoxid- eller nitridkeramiska plattor. Antalet termoelement kan variera kraftigt - från några till hundratals par, vilket gör det möjligt att skapa TEM med nästan vilken kyleffekt som helst - från tiondelar till hundratals watt.
När en elektrisk likström passerar genom en termoelektrisk modul bildas en temperaturskillnad mellan dess sidor - en sida (kall) kyls och den andra (varm) värms upp.Om effektiv värmeavledning tillhandahålls på den varma sidan av TEM, till exempel med hjälp av en radiator, kan du på den kalla sidan få en temperatur som kommer att vara tiotals grader lägre än omgivningstemperaturen. Graden av kylning kommer att vara proportionell mot strömmen. När strömmens polaritet ändras byter de varma och kalla sidorna plats.
Öva.
Pelte-element används ofta i kylsystem. Men det är inte många som känner till sin andra egendom - att generera energi. Detta laboratoriearbete ägnas åt studier av dessa förmågor.
50*50 mm element, installerat mellan två aluminiumskenor. Deras ytor är tidigare slipade och smorda med KPT-pasta. En av stängerna har genomgående hål borrade genom vilka ett kopparrör förs för vattenkylning. Här är vad som hände:
Anslut vattnet till kylaren på ena sidan Peltier element, och sätt den andra på brännaren. Vi ansluter en 10W 6 volts glödlampa till elementets utgång. Resultatet är att vår generator fungerar!
Erfarenheten visar att Peltier-elementet producerar el bra. Ljuset brinner ganska starkt, spänningen är ca 4,5 volt.
Uppvärmning upp till 160 grader var inte optimal, vid 120 grader var resultatet bara 10% sämre.
Kylvätsketemperaturen vid utloppet är tio grader, vid inloppet är den en grad lägre. Att döma av dessa resultat är vatten inte så nödvändigt för kylning...
Med hjälp Peltier-element du kan generera elektricitet på en expedition, på en campingtur, i en jaktstuga, kort sagt, var som helst där det kan behövas. Naturligtvis, om du har ved eller starkt solsken, och definitivt lite uppfinningsrikedom.
Använder en termoelektrisk modul.
En sådan termoelektrisk generator är väl ihågkommen av dem som minns sovjetiska statliga och kollektiva gårdar. De säger att tyskarna under kriget inte kunde förstå hur partisanerna kunde genomföra radiosändningar under lång tid från en belägrad skog.
Ja, som de säger - om våra forskare fick betalt pengar, skulle de ha uppfunnit iPhonen redan i '85! :-)
Termoelektriskt kylskåp
Termoelektriskt kylskåp (alternativ 2)
Termoelektriskt kylskåp (alternativ 3)
Bilkylare för drycker på burk
Dricksvattenkylare
Termoelektrisk luftkonditionering för KAMAZ-hytt
Vatten hälls i en sådan "slev", sätts i brand och snälla ladda din mobiltelefon. Hela hemligheten ligger i botten, Peltier är "begravd" där
Låt oss ta en närmare titt på denna design.
För närvarande finns ett växande intresse för användningen av termoelektriska generatormoduler i hushållsapparater. Först och främst handlar det om möjligheten att driva energisnåla konsumenter av el - radioapparater, mobiltelefoner och satellittelefoner, bärbara datorer, automationsenheter etc. från befintliga värmekällor. En termoelektrisk generator, som inte har några roterande, gnidande eller andra slitdelar, gör att du direkt kan erhålla elektricitet från vilken värmekälla som helst: avgaser från förbränningsmotorer, varmvatten från geotermiska källor, "spill" värme från termiska kraftverk, etc. . Guidad av erfarenheten från skapandet av industriella termoelektriska generatorer (TEG) med olika effekter - från flera watt till flera kilowatt, började IPF CRYOTHERM massproduktion av hushålls-TEG med en nominell effekt på 8 W.Strukturellt är generatorn gjord i form av en aluminiumhink med en intern volym på cirka 1 liter, i botten av vilken generatormoduler producerade av IPF Kryotherm är installerade.
Den temperaturskillnad som krävs för att generatorn ska fungera uppnås när skänken värms upp, till exempel av en eldslåga. Vattnet som värms upp inuti skänken kan användas för matlagning eller andra ändamål. Denna generator är i första hand avsedd för användning på avlägsna, svåråtkomliga platser för att ladda batterier för individuell kommunikations- och navigationsutrustning, belysning etc. Det är oumbärligt för jägare, turister, sjömän, räddnings- och specialtjänstanställda som tvingas hålla sig borta från centrala strömförsörjningar under lång tid.
Fördelen med generatorn är dess låga vikt och volym, hög specifik genererad effekt, funktionalitet och höga tillförlitlighet. Generatorns design eliminerar risken för överhettning vid korrekt användning. Som ett extra alternativ för generatorn erbjuds en stegspänningsstabilisator med intervall på 3 V - 6 V - 9 V - 12 V och adaptrar för laddare.
HUSHÅLLS TERMOELEKTRISK GENERATOR 1TG-8
Datablad
Vikt utan vätska, kg, högst 0,55
Totalmått, mm
med ett handtag
utan handtag250x130x110? 123, h=100
Intern volym, dm31,0
Nominell genererad effekt, W, inte mindre än 8,0
Utspänning, V3.0? 12,0
Ström, mA660 ? 2660
Och här är ytterligare ett exempel på användning.
Generatorn består av sådana små termoelektriska kondensatorer.
Tack vare användningen av de senaste materialen kan termoelektriska generatorer (TEG) redan generera elektricitet med en effekt på upp till 1000 W.
Den termiska generatorn kommer särskilt att glädja fans av dynamisk körning: trots allt, ju högre motorvarvtal, desto mer elektricitet genereras, som i framtiden kan användas till exempel i hybridkraftverk för ännu bättre accelerationsdynamik.
Nästan två tredjedelar av bränsleenergin i moderna förbränningsmotorer "flyger" ut i atmosfären tillsammans med värme. Därför arbetar BMW-ingenjörer, tillsammans med specialister från den amerikanska flyg- och rymdorganisationen NASA, aktivt med tekniker för att omvandla den termiska energin från avgaser till elektrisk energi. Sådana installationer har en annan positiv effekt: ytterligare uppvärmning av en kall motor. För närvarande "omsluter" TEG en del av avgasröret, men i framtiden är det planerat att integrera detta system i katalysatorn och därigenom använda dess termiska regim. För en större implementering av denna teknik i bilen måste underredet moderniseras, vilket utökar den centrala tunneln på vissa ställen. Det förväntas att ett sådant system mycket snart kommer att kunna ge 5 procent bränslebesparingar, vilket ökar effektiviteten hos förbränningsmotorn.
Detta är vad ett Peltier-element eller termoelektrisk modul är!
