Peltierelement eller gratis el från en eld

Peltierelementet är ett innovativt sätt för hushåll att dra nytta av den Carson Cycle-effekten och få gratis el från en eld. Det förfogar över hög effektivitet, låg driftskostnad och ger överlägsen komfort. Utöver det så skulle användaren av Peltierelement kunna uppnå betydande energibesparingar samtidigt som den ger en tillförlitlig temperaturreglering tack vare den punkt-exakta uppvärmningen.

Med hjälp av enkla enheter kan du använda värmeförlusten från uppvärmning av luft eller vätskor. I den här artikeln kommer vi att visa dig hur du använder avfallsenergin från spisar, pannor och öppna bränder genom att omvandla den till en liten likström..

Peltierelement eller gratis el från en eld

Varje kemisk process sker med frisättning av olika typer av energi. En så kraftfull källa som förbränning har använts hela tiden. Det kan kallas den primära källan till värme och ljus. Nästan alla ämnen på jorden bränner medan de avger värme och ljus i olika mängder. Att konvertera värmeenergi till elektrisk energi är inte svårt om du har en fungerande ångturbin till hands, liknande dem som installerats i CHP. Detta är en skrymmande och komplex anordning, som osannolikt hittar en plats i pannrummet i ett hus på landet. Vi kommer att försöka dra nytta av värmen som genereras genom kaminuppvärmning eller vattenvärme.

Peltier-effekten är fenomenet temperaturskillnad när termoelement i två olika typer av ledare (p-typ och n-typ) samverkar när en likström passerar genom dem. Seebeck-effekten är en följd av Peltier-effekten, när en elektrisk ström alstras när ett av termoelementen värms upp. Vi kommer inte att beskriva processens termodynamik i detalj – denna information, som är svår att förstå, kan lätt hittas i referenslitteraturen. Vi är intresserade av resultatet och alternativen för dess praktiska användning..

Termoelektrisk moduldesign

Termoelektrisk modul (TEM) består av många termoelement sammankopplade med en kopparplatta. Termoelementfältet limmas mellan två keramiska plattor. Det är möjligt att montera en sådan modul endast på fabriken. Men det kommer att vara möjligt att montera flera TEM för dina egna behov hemma. Peltier-Seebeck-element är lätt tillgängliga i specialbutiker (och webbplatser) som säljer teknisk utrustning.

Vi samlar TEM för 5 V

Vad du behöver:

  • Peltier-modul TEC1-12705 (40×40) – 2 st .;
  • uppstegningsomvandlare för konstant spänning EK-1674;
  • duraluminark 3 mm tjockt;
  • en vattentank med en perfekt platt botten (hink);
  • varmt lim;
  • lödkolv.

Peltierelement eller gratis el från en eld

Vi klipper ut två identiska plattor från ett ark duralumin, lite över två moduler som ligger sida vid sida. Vi fixar plattorna på modulerna på båda sidor med smältlim. Vi fixar (hett lim) den resulterande ”smörgåsen” till botten av skopan. En sådan design kan redan släppas, men vi får värdelös 1,5 V. Vid utgången För att förbättra egenskaperna behöver vi en step-up-omvandlare, som vi lödar in i kretsen. Det kommer att öka spänningen till 5 V, vilket redan är tillräckligt för att ladda en mobiltelefon..

Peltierelement eller gratis el från en eld

Uppmärksamhet! Omvandlaren har måtten 1,5×1,5 cm. I avsaknad av professionella färdigheter, anförlöd lödningen till en specialist.

Temperaturdifferensen i vår design erhålls genom att värma en sida (från en ugn eller en låga) och kyla den andra (vatten i en slev). Naturligtvis, ju större skillnad, desto effektivare kommer modulen att fungera. För att arbeta i mikrogeneratorläget krävs därför en relativt låg vattentemperatur i sleven (det är bättre att byta ut den med jämna mellanrum). För att generera den eftertraktade 5 V räcker det att sätta strukturen på ett glas med ett brinnande ljus.

Genom att proportionellt kombinera fler moduler får vi ett effektivare kraftproduktionssystem. Följaktligen ökar vi värmeväxlaren proportionellt genom att öka strukturen. I detta fall måste ytan som ska kylas täckas helt med en behållare med vatten (det enklaste och billigaste alternativet).

Allt är så enkelt att det omedelbart finns en önskan att sätta ihop fler moduler i ett system och generera 220 V från elden. Och anslut sedan en oljevärmare eller luftkonditionering. Ett sådant enkelt system har sina nackdelar, och det viktigaste är låg effektivitet. Vanligtvis överskrider denna siffra inte 5%. Detta leder till en relativt låg strömstyrka på 0,5 – 0,8 A och en mycket låg effekt – upp till 4 W.

För en pump eller glödlampa är detta försumbart, men tillräckligt för:

  • ladda batterier upp till motorcykel (i versioner proportionella mot kraven);
  • drift av LED-lampor;
  • radiomottagare.

På vintern fungerar systemet, placerat på en värmekälla utanför, så effektivt som möjligt.

Kostnaden för material för montering av en termoelektrisk mikrogenerator för 5 V:

namn Pris, gnugga. Notera
Peltier-modul TEC1-12705 (40×40) * – 2 st.. 600 Pris för 2 st.
DC-spänningsökningsomvandlare EK-1674 320
Duraluminium 300 Ark för hinkversion
Smältlim Radial 150 2 ml
Slev ett hundra Ny
Totalt för material 1470

* – denna produktmodell valdes av prisskäl. Utbudet av TEM från leverantörsföretag är ganska stort, vilket gör att du kan välja mer effektiva (upp till 8 V) modeller (de är betydligt dyrare).

Fabriksprodukter av denna design börjar precis dyka upp till försäljning. Seriell produktion sker i små partier och sortimentet är litet. Kostnaden för en sådan ”hink” börjar från 2500 rubel.

Peltierelement eller gratis el från en eld

En fabriks termogenerator är en anordning baserad på Peltier-Seebeck-effekten som kan fixeras direkt på en uppvärmd yta. Från den ovan beskrivna konstruktionen kännetecknas den av dess fabriksdesign (vilket betyder tillförlitlighet), frånvaron av en flytande värmeväxlare (istället för den, fenor för luftkylning) och ett högre pris.

Peltierelement eller gratis el från en eld

En standard ”resa” termogenerator har följande egenskaper:

Spänning 13.5V
Strömstyrka 0,16 A
Kraft 2,2 watt
Vikt 1,6-2 kg
Pansrad kabel Ja
överhettningsskydd Ja
Uppsättning standardkontakter Ja
Mått (ungefär) 150x150x200 mm
Pris Från 7000 gnugga.

Som du kan se från tabellen är fabrikens tillförlitlighet och verktyg inte billiga. Samtidigt kan det inte sägas att den är funktionellt överlägsen den hemmagjorda versionen med en hink. En imponerande 13,5 volt påskyndar laddningen av mobiltelefonen, men du måste bära 2 kg vikt med dig på vandringen, vilket är en oöverkomlig lyx (med tanke på enhetens storlek). Och naturligtvis får priset dig att tänka. För detta belopp kan du inte samla in en ”termisk hink”, utan en ”termisk pan” och ladda din bärbara dator lugnt. Och ytterligare en nyans – enheten måste fortfarande fixeras på en metallplatta vid öppen eld.

I allmänhet är detta ett trevligt och bekvämt tillägg för dem som inte har problem med pengar och ledigt utrymme i bagageutrymmet..

Energiugn

Hittills är energiugnen apotéos för användningen av TEM i vardagen. Detta är en fabriksprodukt, i själva verket en spis, för alla typer av fast bränsle med en integrerad termoelektrisk modul. Perfekt för att jaga stugor, sommarstugor, avlägsna vintermarker och i allmänhet alla slags liv borta från civilisationen. Konstruerad för autonom användning (utan perifera kylflänsar) har endast en eldstad och skorsten. Tillhandahåller för matlagning. De kraftfullaste Peltier-Seebeck-elementen är installerade på denna ugn..

Peltierelement eller gratis el från en eld

Energi ugns egenskaper:

uteffekt 25-50 W
Utspänning 12 in
Brandboxvolym 30-60 liter
Vikt 30-60 kg
Värmekraft 4-6 kW
Stabilisator Ja
Fabrikskontakter Ja
överhettningsskydd Ja
Pris 23 000–40 000 rubel.

Även om ugnen är bärbar är den verkligen ”tungviktsklassen” bland hushållsapparater. Emellertid är uppgiften för energiugnen ganska bred – den kan till och med ladda bilbatterier, lysa hela rum med LED-lampor. Hon kommer att hitta en plats i expeditionens vagnståg och i det jaktande terrängfordonet, i det tekniska rummet och i landet. Med andra ord, i det här fallet har vi alltid en värmekälla med oss, det återstår att hitta bränsle.

I sin nisch är energugnen inte ersättningsbar, även om den livslängd som tillverkaren har förklarat – 10 år är lite alarmerande. Det bör noteras att det, liksom i termogeneratorn, finns en möjlighet till förebyggande (eller akut) utbyte av alla delar upp till kroppen.

Termoelektriska moduler är extremt intressanta objekt. Förutom de beskrivna applikationsmetoderna används de också för vatten och luftkonditionering. I detta fall matas en likström till samma element och det fungerar ”i motsatt riktning” – det kyler luften. Denna teknik används framgångsrikt i bilkonditioneringsapparater och vattenkylare, i bilindustrin och vid tillverkning av mikroprocessorer. Vi kommer att beskriva dessa enheter i nästa artikel..

Betygsätt den här artikeln
( Inga betyg än )
Radgivare Froya
Webbplats med användbara tips för varje tillfälle
Comments: 2
  1. Johanna Strömberg

    Vilket alternativ är mest kostnadseffektivt och pålitligt för att generera el i en eld: peltierelement eller gratis el från att bränna ved?

    Svara
    1. Marcus Johansson

      Det mest kostnadseffektiva och pålitliga alternativet för att generera el i en eld är att använda peltierelement. Detta beror på att peltierelement är en teknik som omvandlar värme till elektricitet genom termoelektriska effekter. Det kräver ingen bränsle-input och har inga rörliga delar, vilket minskar underhållskostnader och ökar tillförlitligheten. Å andra sidan kan elgenerering från att bränna ved vara gratis, men det kräver kontinuerligt bränsle och rörliga delar som kan slitas och kräva underhåll. Det är också viktigt att beakta att förbränning av ved kan producera skadliga utsläpp och bidrar till luftföroreningar. Därför kan man dra slutsatsen att peltierelement är ett mer kostnadseffektivt och pålitligt alternativ för att generera el i en eld.

      Svara
Lägg till kommentarer