Peltierův prvek neboli termoelektrický modul

Trocha teorie.

Jediným prvkem termoelektrického modulu (TEM) je termočlánek sestávající ze dvou rozdílných prvků s vodivostí typu p a n. Prvky jsou propojeny pomocí propojovací desky vyrobené z mědi. Polovodiče na bázi bizmutu, teluria, antimonu a selenu se tradičně používají jako materiál prvků.

Termoelektrický modul (Peltierův prvek) je sada termočlánků, zpravidla elektricky zapojených do série. Ve standardním termoelektrickém modulu jsou termočlánky umístěny mezi dvě ploché keramické desky na bázi oxidu hlinitého nebo nitridu. Počet termočlánků se může lišit v širokém rozmezí - od jednotek po stovky párů, což vám umožňuje vytvořit TEM s téměř jakoukoli chladicí kapacitou - od desetin do stovek wattů.

Když termoelektrický modul projde konstantním elektrickým proudem, vytvoří se teplotní rozdíl mezi jeho stranami - jedna strana (studená) se ochladí a druhá (horká) se zahřeje. Pokud horká strana TEM zajišťuje účinné odvádění tepla, například pomocí radiátoru, pak na studené straně můžete získat teplotu, která bude o desítky stupňů nižší než okolní teplota. Stupeň chlazení bude úměrný velikosti proudu. Při změně polarity proudu mění horká a studená strana místa.

Praxe.

Peltové prvky se široce používají v chladicích systémech. Ale mnoho lidí neví o svém dalším majetku - vyrábět energii. Tato laboratorní práce je věnována studiu těchto možností.

50 x 50 mm prvek, instalovaný mezi dvěma hliníkovými tyčemi. Dříve byly jejich povrchy broušeny a namazány pastou CBT. V jedné z tyčí byly vyvrtány průchozí otvory, kterými prošla měděná trubice pro chlazení vodou. Co se stalo:

Připojíme vodu k chladiči k jedné straně Peltierova prvku a druhou položíme na hořák. Připojíme 10W 6 V žárovku k výstupu prvku. Výsledek - náš generátor pracuje!

Zkušenost ukazuje, že prvek Peltier vyrábí elektřinu dobře. Lampa hoří celkem jasně, napětí je asi 4, 5 voltu. Zahřívání na 160 stupňů nebylo optimální, při 120 stupních byl výsledek nejhorší pouze o 10%.

Teplota chladicí kapaliny na výstupu je deset stupňů, na vstupu o jeden stupeň méně. Podle těchto výsledků není voda pro chlazení tak nutná ...

S pomocí prvků Peltier můžete získat elektřinu na výpravě, na výletě, na lovecké zimní chatě, jedním slovem, kdekoli ji budete potřebovat. Přirozeně, v přítomnosti palivového dřeva nebo jasného slunce, musíte být chytrí.

Použití termoelektrického modulu.

Takový termoelektrický generátor si dobře pamatují ti, kdo si pamatují sovětské státní farmy a kolektivní farmy. Říká se, že během války Němci nemohli pochopit, jak partyzáni mohou vysílat rozhlasové programy z obléhaného lesa po dlouhou dobu.

Termoelektrická lednička

Termoelektrická lednička (možnost 2)

Termoelektrická lednička (možnost 3)

Chladič do auta na nápoje

Chladič pitné vody

Termoelektrická klimatizace pro kabinu KAMAZ

Voda se nalije do takového „kbelíku“, zapálí se a dobijte mobilní telefon. Celé tajemství je dole, Peltier je tam „pohřben“

Pojďme se dozvědět více o tomto designu.

V současné době roste zájem o použití termoelektrických generátorových modulů v domácích spotřebičích. V první řadě se jedná o možnost dodávky nízkoenergetických spotřebitelů elektřiny - rádia, mobilní a satelitní telefony, přenosné počítače, automatizační zařízení atd. ze stávajících zdrojů tepla. Termoelektrický generátor, ve kterém nejsou žádné rotační, třecí nebo jiné opotřebitelné součásti, vám umožňuje přímo přijímat elektřinu z jakéhokoli zdroje tepla: výfukové plyny ze spalovacích motorů, horkou vodu z geotermálních zdrojů, „odpadní“ teplo z tepelné elektrárny atd. Na základě zkušeností získaných při vytváření průmyslových termoelektrických generátorů (TEG) různých kapacit - od několika wattů po několik kilowattů zahájila společnost IPF KRIOTERM hromadnou výrobu domácích TEG s jmenovitým výkonem 8 wattů. Strukturálně je generátor vyroben ve formě hliníkové nádoby s vnitřním objemem asi 1 litr, na jehož spodní části jsou nainstalovány generátorové moduly vyrobené společností IPF Krioterm.

Teplotní rozdíl potřebný pro provoz generátoru je dosažen, když je kbelík zahříván, například plamenem ohně. Voda ohřátá uvnitř kbelíku může být použita pro vaření nebo pro jiné účely. Tento generátor je primárně určen pro použití na vzdálených, nepřístupných místech pro dobíjení baterií jednotlivých komunikačních a navigačních prostředků, osvětlení atd. Je nezbytný pro lovce, turisty, námořníky, zaměstnance záchranných a speciálních služeb, kteří byli nuceni dlouho zůstat mimo zdroje centrální energie.

Výhodou generátoru je nízká hmotnost a objem, vysoký měrný generovaný výkon, funkčnost a vysoká spolehlivost. Konstrukce generátoru vylučuje možnost přehřátí při správném používání. Jako další možnost generátoru je nabízen krok za krokem stabilizátor napětí s rozsahem 3 V - 6 V - 9V-12V a adaptéry pro nabíječky.

DOMÁCÍ TERMOELECTRICKÝ GENERÁTOR 1TG-8 Technická specifikace Hmotnost bez kapaliny, kg, nejvýše 0, 55

Celkové rozměry, mm s držadlem bez držadla 250х130х110? 123, h = 100

Vnitřní objem, dm3 1, 0

Jmenovitý generovaný výkon, W, ne méně než 8, 0

Výstupní napětí, V 3, 0? 12, 0

Proud, mA 660? 2660

Zde je další případ použití.

Již nyní jsou termoelektrické generátory (TEG) díky nejnovějším materiálům schopné vyrábět elektřinu až do 1000 wattů.

Tepelný generátor potěší zejména fanoušky dynamické jízdy: konec konců, čím vyšší jsou otáčky motoru, tím více elektřiny je generováno, což lze v budoucnu využít v hybridních elektrárnách, například pro ještě lepší zrychlení dynamiky.

Téměř dvě třetiny palivové energie v moderním ICE „letí“ do atmosféry spolu s teplem. Proto inženýři BMW společně s odborníky z americké letecké agentury NASA aktivně pracují na technologiích pro přeměnu tepelné energie výfukových plynů na elektrickou energii. Taková zařízení mají další pozitivní účinek: další zahřívání nevyhřívaného motoru. Doposud TEG „zabaluje“ část výfukového potrubí, ale v budoucnu se plánuje integrace tohoto systému do katalyzátoru, čímž se využije jeho tepelný režim. Pro větší implementaci této technologie v autě budete muset upgradovat dno a na některých místech rozšířit centrální tunel. Očekává se, že takový systém bude velmi brzy schopen poskytnout 5% úspory paliva, což zvýší účinnost spalovacího motoru.

Tady je to takový Peltierův prvek nebo termoelektrický modul!