Сделай сам своими руками
Мастер-классы, инструкции, полезные советы, рецепты.
Добавить мастер-класс
» » » Элемент Пельтье он же термоэлектрический модуль

Чуть чуть теории.

Единичным элементом термоэлектрического модуля (ТЭМ)  является термопара, состоящая из двух разнородных элементов с p- и n- типом проводимости. Элементы соединяются между собой при помощи коммутационной пластины из меди. В качестве материала элементов традиционно используются полупроводники на основе висмута, теллура, сурьмы и селена.


Термоэлектрический модуль (Элемент Пельтье) представляет собой совокупность термопар, электрически соединенных, как правило, последовательно. В стандартном термоэлектрическом модуле термопары помещаются между двух плоских керамических пластин на основе оксида или нитрида алюминия. Количество термопар может изменяться в широких пределах - от единиц до сотен пар, что позволяет создавать ТЭМ практически любой холодильной мощности - от десятых долей до сотен ватт.

При прохождении через термоэлектрический модуль постоянного электрического тока между его сторонами образуется перепад температур -одна сторона (холодная) охлаждается, а другая (горячая) нагревается. Если с горячей стороны ТЭМ обеспечить эффективный отвод тепла, например, с помощью радиатора, то на холодной стороне можно получить температуру, которая будет на десятки градусов ниже температуры окружающей среды. Степень охлаждения будет пропорциональной величине тока. При смене полярности тока горячая и холодная стороны меняются местами.

Практика.

Элементы Пельте широко используются в системах охлаждения. Но не многие знают об их другом свойстве – вырабатывать энергию. Изучению этих их возможностей и посвящена данная лабораторная работа. 

50*50 мм элемент, установлен между двумя алюминиевыми брусками. Предварительно их поверхности притёрты и смазаны пастой КПТ. В одном из брусков просверлены сквозные отверстия, через которые пропущена медная трубка, для водяного охлаждения. Вот, что получилось:


   Подключаем воду к охладителю  к одной стороне элемента Пельтье, а другую ставим на конфорку.  К выходу элемента подключаем 10Вт 6 вольтовою лампочку. Результат - наш генератор работает !


  Опыт доказывает, что элемент Пельтье хорошо вырабатывает электричество. Лампочка горит достаточно ярко, напряжение около 4.5 вольта. 
Нагрев до 160 градусов оказался не оптималенлен, при 120 градусах результат был хуже всего на 10%. 

   Температура охлаждающей жидкости на выходе десять градусов, на входе на один градус меньше. Судя по таким результатам, вода, для охлаждения, не так уж необходима…

При помощи элементов Пельтье можно добывать электричество в экспедиции, в турпоходе, на охотничьем зимовье, словом в любом месте, где это может понадобиться. Естественно, при наличии дров или яркого солнца, ну и обязательно смекалки.

Использование термоэлектрического модуля.

Такой термоэлектрический генератор прекрасно помнят те, кто помнит советские совхозы и колхозы. Говорят, в войну немцы не могли понять, как партизаны могут подолгу вести радиопередачи из осажденного леса.

Да, как говорится - если бы нашим ученым платили деньги, то они бы iphone  ещё в `85 изобрели бы ! :-)


Термоэлектрический холодильник


Термоэлектрический холодильник (вариант 2)


Термоэлектрический холодильник (вариант 3)


Автомобильный охладитель для баночных напитков


Кулер для питьевой воды


Термоэлектрический кондиционер для кабины КАМАЗа


В такой "ковшик" наливается вода, ставится на огонь и, пожалуйста, подзаряжай мобильник. Весь секрет в дне, там "зарыт" Пельтье


Давайте поподробней об этой конструкции.

В настоящее время растет интерес к использованию термоэлектрических генераторных модулей в бытовых устройствах. В первую очередь это касается возможности питания маломощных потребителей электроэнергии - радиоприемники, сотовые и спутниковые телефоны, переносные компьютеры, устройства автоматики и т.п. от имеющихся источников тепла. Термоэлектрический генератор, в котором отсутствуют вращающиеся, трущиеся и какие-либо другие изнашиваемые части, позволяет непосредственно получать электричество из любого источника тепла: выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, горячей воды геотермальных источников, "бросового" тепла ТЭЦ и т.п. Руководствуясь опытом, полученным при создании промышленных термоэлектрических генераторов (ТЭГ) различной мощности - от нескольких Ватт до нескольких килоВатт ИПФ КРИОТЕРМ приступила к серийному производству бытового ТЭГ номинальной мощностью 8 Вт. Конструктивно генератор выполнен в виде алюминиевого ковшика с внутренним объемом около 1 л в донной части которого установлены генераторные модули производства ИПФ Криотерм.

 

Необходимый для работы генератора перепад температур достигается при разогреве ковшика, например, пламенем костра. Вода, нагреваемая внутри ковшика может идти на приготовление пищи или на другие цели. Данный генератор в первую очередь предназначен для использования в глухих, труднодоступных местах для подзарядки элементов питания индивидуальных средств связи и навигации, освещения и т.п. Он незаменим для охотников, туристов, моряков, сотрудников спасательных и специальных служб, вынужденных долгое время находится вдали от источников центрального энергоснабжения.

Преимуществом генератора является малый вес и объем, высокая удельная генерируемая мощность, функциональность и высокая надежность. Конструкция генератора исключает возможность его перегрева при правильном использовании. В качестве дополнительной опции к генератору предлагается ступенчатый стабилизатор напряжения с диапазонами 3 В - 6 В - 9В -12В и переходники для зарядных устройств.


БЫТОВОЙ ГЕНЕРАТОР ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ 1TG-8
Техническая спецификация
Масса без жидкости , кг, не более 0,55

Габаритные размеры, мм
с ручкой
без ручки 250х130х110 ? 123, h=100

Внутренний объем, дм3 1,0

Номинальная генерируемая мощность, Вт, не менее 8,0

Выходное напряжение, В 3,0 ? 12,0

Ток, мА 660 ? 2660

А вот ещё один пример использования .

Из таких небольших термоэлектрических конденсаторов и состоит генератор.


Уже сейчас термоэлектрические генераторы (TEG) благодаря применению новейших материалов способны вырабатывать электроэнергию мощностью до 1000 Вт.

Термогенератор особенно порадует любителей динамичной езды: ведь чем выше обороты мотора, тем больше вырабатывается электроэнергии, которая в будущем может использоваться в гибридных силовых установках, например, для еще лучшей разгонной динамики.


Почти две трети энергии топлива в современных ДВС «улетает» в атмосферу вместе с теплом. Поэтому инженеры BMW вместе со специалистами американского аэрокосмического агентства NASA активно работают над технологиями превращения тепловой энергии выхлопных газов в электрическую. Такие установки имеют еще один позитивный эффект: дополнительное нагревание непрогретого мотора. Пока TEG «окутывает» отрезок выхлопной трубы, но в будущем планируется интегрировать эту систему в катализатор, используя тем самым его тепловой режим. Для более масштабного внедрения данной технологии в автомобиле придется модернизировать днище, расширив в некоторых местах центральный тоннель. Ожидается, что подобная система уже совсем скоро сможет давать 5-процентную экономию топлива, повышая КПД двигателя внутреннего сгорания.


Вот такой он Элемент Пельтье или термоэлектрический модуль!


Прокомментировать
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Комментарии (17)
ПАВЕЛ
#1 ПАВЕЛ Гости 20 февраля 2012 23:48
0
скажите люди,где можно купить и сколько стоит 1 TG-8-?
Levsha
#2 Levsha Гости 10 марта 2012 20:23
0
Спасибо за статью! очень познавательно. smile
сам искал где ж его найти так и не нашёл. в компьютерных магазинах продают только юсб холодильнички .
антоха
#3 антоха Гости 11 мая 2012 16:34
1
а можно Элемент Пельтье сделать самому
Дмитрий Владимирович
#4 Дмитрий Владимирович Гости 7 января 2013 21:13
1
антоха,
Один самоделкин ещё в 80х демонстрировал на выставке ВДНХ автомобильный микроморозильник для получения кубиков льда в напитки, питающийся от прикуривателя. Тогда щупал его, заинтересовал. Размером с две-три пачки сигарет. Автор использовал обычный транзисторный литой радиатор, а камеру под лёд из какой-то металлической коробки с крышкой. Между коробкой и радиатором установил кристаллы от дешёвых отечественных мощных транзисторов. Конструкция проста, но в наше время этим можно заниматься только из любопытствующего безделия потому, что проще купить. У меня давно лежат без дела несколько разных пелтьешек, но за годы так и не додумался, куда бы их с явной пользой можно было бы приторочить wink
роман
#5 роман Гости 16 мая 2013 18:55
0
холодильник в машину wink
Вадим Григорьевич
#6 Вадим Григорьевич Гости 5 ноября 2013 18:25
0
Надпись к первому рисунку нужно исправить. На фото показан термоэлектрический генератор на керосиновой лампе, энергия которого питает радиоприемник, а надпись говорит, что это холодильник.
дмитрий
#7 дмитрий Гости 30 января 2014 11:18
0
а что если охладить элемент пельте?
Виктор Петрович
#8 Виктор Петрович Гости 1 февраля 2014 14:04
0
Ребятки - подскажите где в Украине можно приобрести "термо генераторные модули" TGM ?

Если элемент пельтье охлаждать с одной стороны и нагревать с другой - элемент генерирует электричество.
Чем больше разница температур с обеих сторон , тем больше генерирует модуль..
Максим
#9 Максим Гости 26 марта 2014 23:49
0
Цитата: ПАВЕЛ
скажите люди, где можно купить и сколько стоит 1 TG-8-?

на ебэй
yurpechnik
#10 yurpechnik Гости 11 августа 2014 05:51
2
Сделаем САМИ свою САУНУ на своих термоэлектрических генераторах...
love у себя дома.
Кто со мной?
За БАЗАР отвечаю.

Дед Юра.
Виктор
#11 Виктор Гости 15 августа 2014 17:58
0
На радиорынке в Днепро видел, размер где-то 50х50 цена в 75 грн.
driver29
#12 driver29 Гости 20 августа 2014 00:28
0
Трансформатор постоянного тока, - оригинально!
Сергей
#13 Сергей Гости 20 ноября 2014 14:50
0
Цитата: дмитрий
а что если охладить элемент пельте?
Элемент Пельтье имеет две поверхности. Можете одну из них охлаждать, либо нагревать. Разницы нет. ЭДС вырабатывается при разнице температур на его поверхности. Чем выше эта разность, тем больше ЭДС.
константин
#14 константин Гости 29 июня 2015 06:47
6
можно пластину большую,гнущуюся из пельтье положить в открытом море на поверхности(днем солнце, снизу вода охлаждает) вот тебе и электричество бесплатно. заодно и волногаситель у берегов )
как вариант можно делать походный коврик пельтье, земля охлаждает, чел. или солнце нагревает - для подсветки палатки и/или зарядки сотовых хватит.
Анатоли
#15 Анатоли Гости 8 апреля 2016 09:16
0
Добрый день!
Мне надо охлаждать воду в 10 литровой емкости до +2 - +4гр.
Я так понимаю, что опустить пельтье в воду нелзя!
А как нужно это сделать?
С уважением Анатолий
Василий
#16 Василий Гости 10 апреля 2016 16:27
1
Специально для дривера29.
Кроме трансформаторов постоянного тока есть еще и трансформаторы постоянного напряжения (учебник А.Е.Зорохович Основы электротехники для локомотьивных бригад, стр 361, рис. 350, дальше следует подробное их описание) на свете много удивительных вещей. Например, почему паровоз ездит без лошадей. С приветом Вася
Вася
#17 Вася Гости 22 мая 2016 17:24
1
Ещё при Ющенко была у меня тема разработать костюм с охлаждением передней части и отдачей тепла сзади, предназначался для снайперов, такой не видно в тепловизор. Управление микрокомпьютером. Денег не дали, при Януковиче тему воообще похоронили. Однокласник еврей предложил поехать к нему в Израиль, сейчас работаю и получаю хорошие деньги хотя и не еврей и паспорт Украинский.
Войти через: