Как сделать своими руками генератор из элементов Пельтье

Как сделать своими руками генератор из элементов Пельтье

Компоненты Пельтье известны в мире уже давно. Еще в XVIII веке французский часовщик Жан-Шарль Пельтье случайно обнаружил новый эффект на границе двух металлов — висмута и сурьмы. Он заключается в резком изменении температуры капли воды, помещенной между контактами, которая при подаче электрического тока превращается в лед. Эта особенность была новой для часовщиков, поскольку до тех пор ни один учёный мира не приводил в своих материалах подобной информации.

ВКонтакте Facebook Twitter Google+ Контент Minecraft:

Хотя этот эффект был интересен, в то время он не имел практического применения из-за небольшого количества электронных устройств, требующих интенсивного охлаждения. Спустя два столетия об открытии ученого вспоминают из-за острой необходимости создать устройство, способное обеспечить качественное охлаждение для нагрева кристаллов микропроцессора.

После долгих исследований в этой области и множества практических экспериментов ученые обнаружили, что термоэлектрические пары могут генерировать достаточное охлаждение, чтобы обеспечить нормальную работу практически любого микропроцессора. Из-за небольших размеров их научились интегрировать в корпуса микросхем, обеспечив таким образом собственный внутренний генератор холода.

Открытие Жана-Шарля Пельта дало огромный толчок всей индустрии производства мобильных холодильных установок. Сегодня свойства термоэлектрических элементов используются в следующих технологиях:

• портативный холодильник;
• автомобильный кондиционер;
• портативный холодильник;
• Камеры, телескопы и т д.

Они широко используются для охлаждения микропроцессоров и других электронных компонентов. Помимо эффекта прямого охлаждения, многие люди начинают использовать элементы Пельтье в качестве генераторов. Пример — фонарик с 3 элементами.

Мало кто знает, что для ведения радиосвязи со штабом солдаты ставят на огонь специальные котлы, заваривают чай, готовят кашу и другие предметы первой необходимости и одновременно передают необходимую информацию через портативные рации.

Как изготовить элемент Пельтье своими руками?

Вопрос, который интересует многих, что такое изготовление элемента Пельтье своими руками и как сделать его в домашних условиях? Для этого потребуется высокоточная дозировка различных веществ и материалов. Сделать такое устройство в домашних условиях невозможно, так как для этого необходимы технология и необходимые методы обработки металла. Более того, в той же лаборатории требуются особо чистые материалы, что невозможно в отечественных условиях. Поэтому вопрос, как сделать термоэлектрический модуль Пельтье, имеет однозначный ответ никогда. Но для построения эффективной системы охлаждения достаточно имеющихся навыков.

Изготовление элемента Пельтье из диодов

есть идея, что термоэлектрические модули можно сделать с помощью диодов. Фактически каждая пара разных полупроводников представляет собой два материала с p- и n-проводимостью. Вот что такое диоды. Чтобы обнаружить изменение проводимости при нагревании, необходимо подобрать определенные элементы. Но никакой диод не поможет добиться низких температур на поверхности устройства. При подаче большого тока можно добиться только нагрева.

В качестве датчиков температуры радиолюбители используют маломощные диоды в стеклянных коробах. Когда они соединяются в противоположных направлениях и нагреваются, переходы начинают открываться и пропускать ток в противоположных направлениях. Но он не генерирует электричество.

Как устроен элемент Пельте?

в упрощенном виде термоэлектрический модуль Пельтье представляет собой пару пластин из разных металлов, которыми могут быть висмут, сурьма, теллур или селен. Между ними находится пара полупроводников n-типа и p-типа с разной проводимостью. Все термоэлектрические пары, образованные из разных металлов, соединены последовательно в единую цепь. В результате получается матрица, состоящая из большого количества отдельных термопар, расположенных между двумя керамическими пластинами.

Читайте также статью: Как восстановить удаленную переписку в ватсапе

термоэлектрические модули, сформированные из термопар, изготавливаются в едином малогабаритном корпусе. Когда они соединены последовательно или параллельно, они могут усилить охлаждающий эффект или вырабатывать электричество. В режиме охлаждения положительная клемма матрицы подключается к первой паре проводников n-типа, а отрицательная – к проводнику p-типа. В качестве наружных облицовок используется специальная керамика на основе оксида и нитрида алюминия. Это обеспечивает оптимальные характеристики теплопередачи с обеих сторон при высоких и низких температурах.

Количество термопар в модуле неограниченно, до нескольких сотен. Чем выше число, тем лучше ощущается охлаждающий эффект. Для повышения эффективности элемента Пельтье на его холодной стороне установлен радиатор с максимальной площадью теплопередачи. Разница температур между пластинами должна быть не менее двадцати градусов.

Когда на плату подается напряжение, одна сторона становится горячее, а другая холоднее. При изменении полярности напряжения питания меняется температура платы.

Учитывая сложность и технологичность, сделать термоэлектрический элемент своими руками невозможно. Но есть еще умельцы, предлагающие свои разработки. Эффекты заметны, но без специализированных исследовательских лабораторий повышения эффективности добиться невозможно. Вы даже можете найти видео с пошаговыми инструкциями по этой теме.

Особенности элемента Пельтье

К характеристикам компонентов на основе биметаллических пар относятся:

• компактный. Размер элемента Пельтье незначителен по сравнению с термоэлектрическим эффектом, которым обладает устройство, но в то же время он позволяет снизить температуру микропроцессора на десятки градусов, тем самым существенно упрощая систему охлаждения.
• Нет необходимости использовать вентилятор. Поскольку в нем нет движущихся или вращающихся компонентов, все устройство не создает ненужного шума или помех, которые могут существенно повлиять на производительность компонентов.
• Каскадируя несколько термоэлементов, вы можете повысить эффективность охлаждения процессора с минимальными затратами.
• Помимо охладителей, элементы Пельтье можно использовать и в качестве устройств аварийного нагрева, если поменять полярность на пластинах.

Формульное отображение

Эффект Пельтье предполагает протекание электрического тока через точку контакта двух металлов с разной проводимостью. В результате выделяется тепло или холод в зависимости от направления тока.

Видео: �� ПОХОДНЫЙ ГЕНЕРАТОР НА ЭЛЕМЕНТАХ ПЕЛЬТЬЕ TEC1-12705 ИГОРЬ БЕЛЕЦКИЙ

Выраженный формулой эффект Пельтье можно описать как:

Q p=P12 j, где P12 – коэффициент Пельтье. Этот показатель зависит от типа используемого металла и его термоэлектрических свойств.

Помимо преимуществ, устройство имеет и некоторые недостатки, к которым относятся:

Низкая эффективность. Чтобы получить значительную разницу температур, к пластинам необходимо подать достаточно большой ток.

Для эффективного отвода тепловой энергии необходимо предусмотреть радиатор.

Генераторный режим элемента Пельтье

Открытие Жака Шарля Пельтье перевернуло мир, поскольку устройство можно было использовать как универсальный генератор тепла и холода. Помимо этих особенностей отмечается еще один важный эффект – шаблон генератора. Если горячая сторона устройства нагревается, а холодная охлаждается, на клеммах возникает разность потенциалов и при замыкании цепи начинает течь ток.

Генераторы на основе элементов Пельтье можно сделать своими руками и не требуют особых навыков. Но следует понимать, что материалы, используемые китайскими разработчиками, не обладают идеальными свойствами, позволяющими получить максимальную энергию. Существующих термоэлектрических модулей достаточно для:

• Заряжать мобильные устройства;
• источник питания светодиодного освещения;
• Производство автономных радиоприемников и других целей.

На эту тему можно найти множество видео с подробными инструкциями по всем этапам. Так что если вы хотите создать термоэлектрический модуль для выработки энергии, это вполне возможно.

первым делом необходимо заказать необходимое количество элементов Пельтье с учетом их характеристик. На том же eBay устройство мощностью 10 Вт продается за 15 долларов. Этого достаточно, чтобы зарядить смартфон. Во-вторых, необходимо обеспечить эффективный отвод тепла. Для этого можно спроектировать систему жидкостного охлаждения с естественной циркуляцией. И нагрейте горячую сторону любым источником тепла, включая открытое пламя. Поэтому любой радиолюбитель сможет сделать себе отличный термоэлектрический генератор, который можно взять с собой в поход, на рыбалку или на дачу.

Стандартная батарея может производить мощность 5 В и 1 Вт, чего достаточно для небольшого освещения. Например, из него делают фонарики, которые нагреваются от тепла рук. В продаже также имеются готовые компоненты с выходным напряжением до 12 В.

Переносная термоэлектрическая печка с генераторным режимом

Сегодня можно найти множество способов сделать достаточно эффективный термоэлектрический генератор на основе элементов Пельтье своими руками. Одна из них — переносная печка с топкой, сделанная из старого компьютерного блока питания. Сам термоэлектрический элемент Пельтье прикреплен к боковой части корпуса с помощью термопасты с удивительно большим радиатором. Это устройство позволяет разогревать, готовить и заряжать телефон в любом удобном месте.

Видео: КАК СДЕЛАТЬ ПЕЛЬТЬЕ ЭЛЕМЕНТ своими руками и ДЕШЕВО и ПРОСТО !

Видео: Термоэлектрический генератор ТЭГ 1 Свеча. Термоэлектричество. Элемент Пельтье

Читайте также статью: Обзор компании «Билюкс», отзыв об интернет-магазине инфракрасных обогревателей bilux.ua