Модуль Пельтьє. Генератор термоелектричний

Сучасний світ пропонує пристрої, за допомогою яких можна зарядити ліхтарик, мобільний телефон або інші гаджети якщо поблизу немає розетки. Але зовнішні акумулятори теж мають ліміт енергії. І тут на виручку прийде термоелектричний генератор, який в будь-якій нестандартній ситуації допоможе і зігрітися, і приготувати їжу, і зарядити телефон, і зможе стати джерелом світла.

Такий прилад можна, як і придбати, так і зробити своїми руками. Промислові генератори значно більших розмірів і відповідно можуть дати більше енергії. Прилади, зроблені самостійно, не відрізняються великою силою, але будуть рятівниками далеко від цивілізації.

Саморобний генератор в дії

Як працює?

Генератор працює на основі модуля Пельтьє. Одна частина цього модуля постійно нагрівається, а інша – охолоджується. Якщо нагріту частина охолоджувати, а охолоджену нагрівати, то за рахунок перепадів температур можна генерувати електричний струм, якого буде достатньо для роботи невеликого приладу.

Чому ж у сторін модуля різна температура? Цей прилад зроблений з пластин двох різних металів. Один з них має багато електронів на своїй поверхні, а інший – дуже мало. З першої пластини негативно заряджений частинки намагаються перейти на іншу. Але оскільки два елементи з’єднані провідником, електрони не можуть подолати цей бар’єр і скупчуються на поверхні першої пластини нагріваючи її.

Якщо цю частину охолодити, то частинки зможу перейти на іншу пластину, займаючи на ній порожні місця. При значному скупченні електронів на цій стороні, вони поступово починають перебиратися на першу і так далі. Таким чином, вийде потік електронів. А як відомо, електричний струм – це і є рух електронів в певному напрямку.

Як же зробити термоелектричний генератор самостійно?

Звичайно ж, вдома даний пристрій використовувати ніхто не буде. Тому якщо ви йдете в тривалий похід, то варто запастися всім необхідним для того щоб зробити генератор. А знадобляться:

  • елемент Пельтьє;
  • перетворювач;
  • нагрівач;
  • холодильник;
  • дроти.

Елемент Пельтьє купуємо або робимо своїми руками. Бажано вибирати той, який витримує високі температури приблизно до 3500С. Оскільки навіть невелике перевищення температурного режиму може привести до непридатності приладу.

модуль Пельтьє

Наявність перетворювача необхідно для отримання постійного струму, оскільки генератор може продукувати струм зі стрибками напруги. Якщо плануєте заряджати гаджети, вибирайте з USB-входом.
Нагрівач і холодильник необхідні для отримання більшої кількості енергії. Це можуть бути звичайні консервні банки, але потрібно враховувати їх розміри і розміри елемента Пельтьє. А без наявності проводів конструкція просто не буде працювати.

Отже починаємо збирати генератор термоелектричний. Беремо дві консервні банки або каструлі різної величини. Якщо це каструлі, то варто відпиляти заздалегідь ручки. Денця ємностей потрібно добре відполірувати. Вставляємо меншу у велику, між ними поміщаємо термоелектричний генераторний модуль. Його можна приклеїти термопастой для надійності.

Термоелектричний генератор з жерстяних банок

До модулю обов’язково приєднати дроти і перетворювач. Не потрібно забувати про ізоляцію. У меншу ємність наливаємо холодну воду (взимку можна використовувати сніг або лід) і всю конструкцію поміщаємо на вогонь. І все. Через деякий час отримуємо таку необхідну електричну енергію. Не забуваємо додавати холодну воду, щоб різниця температур була більше. При цьому і енергії буде більше.

Термоелектричний генератор своїми руками зробити нескладно, але використовувати такий пристрій потрібно з обережністю і дотримуючись правил безпеки. Якщо купити готовий прилад, то він буде набагато надійніше, їм легше користуватися. Придатність генератора, як і термін зберігання необмежений.

Модуль Пельтьє своїми руками.

Як уже згадувалося вище головний елемент можна зробити самостійно. Для цього будуть потрібні:

  • дві керамічні пластини;
  • біметалеві провідники, бажано 12, можна більше;
  • дроти;
  • паяльник.

    Схема модуля Пельтьє

Провідники з’єднуються між собою за допомогою паяльника і припою. Далі, конструкція розміщується між двома керамічними пластинами і міцно фіксується. Обов’язково потрібно пам’ятати про два проводах, які будуть в подальшому кріпитися до перетворювача електричного струму.
Оскільки даний модуль має ще й сторону, яка охолоджується, то його можна застосовувати і для холодильних установок. Використовуючи цей елемент, виготовляють невеликі холодильники для подорожей, автомобільні охолоджувачі, кондиціонери.

Даний принцип застосовується і в охолоджувальних системах комп’ютерної техніки (охолодження чіпів відеокарт і мікропроцесорів) .В деяких кулери питної води обидві сторони модуля задіяні, оскільки можна отримати на виході як охолоджену, так і добре нагріту рідину.

Принципи даного модуля використовуються в приладах нічного бачення, в новітніх цифрових фотоапаратах, для стабілізації частоти випромінювання в лазерах, в телескопах з інфрачервоними детекторами, які потрібно швидко і ефективно охолоджувати. Тобто цей елемент знайшов своє застосування не тільки в так званих побутових умовах, а й для військових і наукових пристосувань і установок.

Плюси і мінуси термоелектричного модуля.

Здавалося б, це незамінний елемент, але і тут є свої нюанси. Прилад має переваги і недоліки.
До плюсів можна віднести:

  • невеликі розміри;
  • можливість роботи як нагрівальним, так і охолоджуючим елементом;
  • відсутність частин, які поступово зношуються і потребують заміни;
  • безшумність роботи.

З мінусів можна відзначити:

  • високу собівартість;
  • необхідність підтримувати перепад температури;
  • велике споживання енергії;
  • низький рівень ККД.

Але незважаючи на всі недоліки модуль доцільно використовувати в тих випадках, коли велика енергоємність не має особливого значення.
Сумнівів не залишається якщо правильно виконати збірку термоелектричного генератора, то можна пережити будь-які катаклізми в результаті яких буде відключена електроенергія.

Приєднавши невеликий вентилятор, можна трохи охолодитися в жарку пору року. Гаряча сторона допоможе нагрітися, приготувати їжу, закип’ятити воду. А що виробляється електрику підзарядить засоби зв’язку (мобільні телефони, радіоприймачі або рації).

Ссылка на основную публикацию