Элементы Пельтье или бесплатное электричество от костра

Хоть какой хим процесс проходит с выделением различного рода энергии. Таковой мощнейший источник, как горение употреблялся во все времена. Его можно именовать первичным источником тепла и света. Пылают фактически все вещества на Земле, выделяя при всем этом тепло и свет в различных количествах. Конвертировать термическую энергию в электронную — дело несложное, если под рукою есть рабочая паротурбина, схожая тем, что установлены на ТЭЦ. Это громоздкое и сложное устройство, которому навряд ли найдётся место в котельной пригородного дома. Мы попробуем извлечь пользу из выделения тепла при печном отоплении либо нагревании воды.

Эффект Пельтье — это явление перепада температур при содействии термопар 2-ух разных типов проводников (p-типа и n-типа) при прохождении через их неизменного тока. Эффект Зеебека — следствие эффекта Пельтье, когда при нагревании одной из термопар появляется электронный ток. Мы не будем тщательно обрисовывать термодинамику процесса — эту сложную для восприятия информацию можно просто отыскать в справочной литературе. Нас интересует итог и варианты его практического использования.

Конструкция термоэлектрического модуля

Термоэлектрический модуль (ТЭМ) состоит из огромного количества термопар, соединённых меж собой медной пластинкой. Поле термопар вклеивается меж 2-ух глиняних пластинок. Собрать таковой модуль может быть исключительно в промышленных критериях. Но скомпоновать несколько ТЭМ для собственных нужд получится и дома. Элементы Пельтье-Зеебека имеются в свободной продаже в специализированных магазинах (и на веб-сайтах) по продаже технологического оборудования.

Собираем ТЭМ на 5 В

Что пригодится:

Вырезаем из листа дюралюминия две схожие пластинки, размерами чуток более 2-ух модулей, лежащих рядом. Укрепляем термоклеем пластинки на модулях с обеих сторон. Закрепляем (термоклеем) получившийся «сэндвич» на дно ковша. Такую конструкцию уже можно ставить на огнь, но мы получим на выходе никчемные 1,5 В. Для улучшения черт нам и нужен повышающий преобразователь, который мы впаиваем в цепь. Он повысит напряжение до 5 В, а этого уже довольно для зарядки мобильного телефона.

Внимание! Преобразователь имеет размеры 1,5х1,5 см. При отсутствии проф способностей доверьте пайку спецу.

Разность температур в нашей конструкции выходит за счёт нагрева одной стороны (от печи либо пламени) и остывания другой (вода в ковше). Очевидно, чем больше разница, тем эффективнее работа модуля. Потому, для работы в режиме микрогенератора пригодится сравнимо низкая температура воды в ковше (её лучше временами подменять). Для выработки священных 5 В довольно поставить конструкцию на стакан с пылающей свечой.

Пропорционально сочитая большее количество модулей, мы получим более эффективную систему выработки энергии. Соответственно, увеличивая конструкцию, пропорционально увеличиваем теплообменник. При всем этом охлаждаемая поверхность должна быть на сто процентов покрыта ёмкостью с водой (самый обычной и доступный вариант).

Всё так просто, что сходу появляется желание собрать побольше модулей в одну систему и производить 220 В из костра. А позже подключить масляный обогреватель либо кондиционер. Такая обычная система имеет свои недочеты, и главный из их — маленький КПД. Обычно этот показатель не превосходит 5%. Это обуславливает сравнимо малую силу тока 0,5 — 0,8 А и очень малую мощность — до 4 Вт.

Для насоса либо лампы накаливания это ничтожно не много, но полностью довольно для:

В зимнее время система, помещённая на источник тепла, находящийся на улице, будет работать очень отлично.

Издержки на материалы для сборки термоэлектрического микрогенератора на 5 В:

Наименование Стоимость, руб. Примечание
Модуль Пельтье TEC1–12705 (40x40)* — 2 шт. 600 Стоимость за 2 шт.
Повышающий преобразователь неизменного напряжения ЕК-1674 320
Дюралюминий 300 Лист для варианта с ковшом
Термоклей Radial 150 2 мл
Ковш 100 Новый
Итого на материалы 1470

*- данная модель элемента выбрана из суждений цены. Ассортимент ТЭМ у фирм-поставщиков достаточно широкий, что позволяет подобрать более производительные (до 8 В) модели (они осязаемо дороже).

Заводские изделия схожей конструкции только начинают появляться в продаже. Серийное создание ведётся маленькими партиями, ну и ассортимент невелик. Цена такового «ковшика» стартует с 2500 руб.

Заводской термогенератор — устройство, основанное на эффекте Пельтье-Зеебека, которое можно закрепить прямо на нагретую поверхность. От конструкции, описанной чуть повыше, его отличает заводское выполнение (а означает, надёжность), отсутствие жидкостного теплообменника (заместо него — рёбра для воздушного остывания) и поболее высочайшая стоимость.

Стандартный «походный» термогенератор имеет последующие свойства:

Напряжение 13,5 В
Сила тока 0,16 А
Мощность 2,2 Вт
Вес 1,6–2 кг
Кабель в бронерукаве Да
Защита от перегрева Да
Набор стандартных разъемов Да
Размеры (приблизительно) 150х150х200 мм
Стоимость От 7000 руб.

Как видно из таблицы, заводская надёжность и утилитарность обходится недёшево. При всем этом нельзя сказать, что он функционально превосходит самодельный вариант с ковшом. Впечатляющие 13,5 В ускорят зарядку телефона, но для этого будет необходимо носить с собой 2 кг веса в походе, а это непозволительная роскошь (с учётом размеров устройства). Ну и, естественно, стоимость принуждает задуматься. На эту сумму можно собрать уже не «термоковшик», а «термокастрюлю» и расслабленно заряжать ноутбук. И ещё один аспект — устройство всё равно просит закрепления на железной пластинке в случае использования открытого огня.

В целом это приятное и комфортное дополнение для тех, у кого нет заморочек с средствами и свободным местом в багажнике.

Энергопечь

На сегодня энергопечь — апофеоз внедрения ТЭМ в быту. Это заводское изделие, на самом деле дела топка-«буржуйка», для хоть какого вида твёрдого горючего с встроенным теплоэлектрическим модулем. Лучший вариант для охотничьих домиков, дач, отдалённых зимовок и вообщем хоть какого вида жизни вдалеке от цивилизации. Рассчитана на автономное внедрение (без периферических теплоотводов), имеет только очаг и дымопровод. Предугадывает изготовление еды. На эту печь устанавливают самые массивные элементы Пельтье-Зеебека.

Свойства энергопечей:

Выходная мощность 25–50 Вт
Выходное напряжение 12 В
Объём топки 30–60 л.
Вес 30–60 кг
Термическая мощность 4–6 кВт
Стабилизатор Да
Заводские разъёмы Да
Защита от перегрева Да
Стоимость 23000–40000 руб.

Хотя печь и переносная, непременно, это «супертяжёлая весовая категория» посреди бытовых устройств. Но и диапазон задач у энергопечи достаточно широкий — она может заряжать даже авто батареи, освещать LED лампами целые комнаты. Ей найдётся место в экспедиционном обозе и в охотничьем вездеходе, в техническом помещении и на даче. Другими словами, в данном случае источник тепла у нас всегда с собой, осталось отыскать горючее.

В собственной нише энергопечь неподменна, хотя и мало настораживает заявленный производителем срок службы — 10 лет. Необходимо подчеркнуть, что, как и в термогенераторе, есть возможность профилактической (либо аварийной) подмены всех деталей прямо до корпуса.

Термоэлектрические модули — очень занимательные объекты. Кроме обрисованных способов внедрения их также употребляют для кондиционирования воды и воздуха. При всем этом на таковой же элемент подаётся неизменный ток и он работает «в оборотную сторону» — охлаждает воздух. Эта разработка с фуррором применяется в авто кондиционерах и кулерах для воды, в автомобилестроении и при производстве процессоров. Мы опишем эти устройства в последующей статье.

Лампа светодиодная Gauss A60 E27 8 Вт груша 490 лм белый свет, с литий-ионным аккумулятором

Gauss предлагает светодиодную лампу общего предназначения, которая с легкостью может трансформироваться в фонарик и работать без подключения к электросети при помощи встроенного аккума.

Светодиодная лампа с аккумом Gauss в форме груши и цоколем Е27 дает нейтральный белоснежный свет, соответственный цветовой температуре 4100 К.

Аккумуляторная лампа от Gauss в особенности понадобится при сбоях электричества. Мощная батарея 800 мАч обеспечит до 2,5 часов работы в автономном режиме без подключения к сети электропитания. Время зарядки 6 часов. Таковой вид освещения может употребляться в беседках либо на верандах на даче, на кемпинге либо пикнике, при ремонтных работах дома либо в машине. Рабочий спектр температур: от -25 до 40˚C. Для удобства использования лампа вооружена особым подвесом, который крепится конкретно к лампе и имеет крючок.

Она отлично работает как в режиме аккума (яркость 140 лм), так и в обыкновенном (490 лм). Без пульсации.

Световой поток лампы в режиме подключения к сети эквивалентен 40 Вт обыкновенной лампы накаливания. Потребляемая мощность 8 Вт. Класс энергоэффективности устройства - A+ (очень высочайший). Лампа работает от сети с напряжением в широком спектре от 175 до 265 В. Подходит для выключателей с подсветкой. Угол свечения 240˚. Срок службы — 25 000 ч. при наивысшем количестве циклов включения/выключения до 40 000. Гарантия 2 года.

Подробнее о том, как избрать лампу для осветительного прибора, читайте в нашей статье.

Copyright © 2020 - 2024