Peltier element aka termoelektrisk modul

Lidt teori.

Et enkelt element i et termoelektrisk modul (TEM) er en termoelement, der består af to forskellige elementer med ledningsevne af p- og n-type. Elementer er forbundet med hinanden ved hjælp af en plasterplade lavet af kobber. Halvledere baseret på vismut, tellur, antimon og selen bruges traditionelt som materiale af elementer.

Termoelektrisk modul (Peltier-element) er et sæt termoelementer, der som regel er elektrisk forbundet i serie. I et standard termoelektrisk modul placeres termoelementer mellem to flade keramiske plader baseret på aluminiumoxid eller nitrid. Antallet af termoelementer kan variere over en lang række - fra enheder til hundreder af par, hvilket giver dig mulighed for at oprette en TEM på næsten enhver køleevne - fra tiendedele til hundreder watt.

Når en konstant elektrisk strøm passerer gennem det termoelektriske modul, dannes en temperaturforskel mellem dens sider - den ene side (kold) afkøles, og den anden (varm) opvarmes. Hvis den varme side af TEM giver effektiv varmefjerning, f.eks. Ved hjælp af en radiator, kan du på den kolde side få en temperatur, der vil være titusvis af grader lavere end den omgivende temperatur. Graden af ​​afkøling vil være proportional med størrelsen på strømmen. Når strømmen ændres, skifter de varme og kolde sider plads.

Praksis.

Peltelementer er vidt brugt i kølesystemer. Men ikke mange mennesker kender deres anden ejendom - at generere energi. Dette laboratoriearbejde er viet til undersøgelse af disse muligheder.

50 * 50 mm element, installeret mellem to aluminiumsstænger. Tidligere er deres overflader malet og smurt med CBT-pasta. I en af ​​stængerne blev der boret gennem huller, gennem hvilke et kobberrør blev ført til vandkøling. Her er hvad der skete:

Vi forbinder vand til køleren på den ene side af Peltier-elementet og sætter den anden på brænderen. Vi forbinder en 10W 6 volt lyspære til udgangssignalet fra elementet. Resultatet - vores generator fungerer!

Erfaringen viser, at Peltier-elementet genererer elektricitet godt. Lampen brænder ganske lyst, spændingen er ca. 4, 5 volt. Opvarmning op til 160 grader var ikke optimal, ved 120 grader var resultatet det værste med kun 10%.

Kølevæsketemperaturen ved udløbet er ti grader, ved indgangen en grad mindre. At bedømme sådanne resultater er vand ikke så nødvendigt til afkøling ...

Ved hjælp af Peltier-elementer kan du få elektricitet på en ekspedition, på en campingtur, på en jagtende vinterhytte, med et ord, hvor som helst, hvor du muligvis har brug for det. Naturligvis, i nærvær af brænde eller en lys sol, skal du naturligvis være smart.

Ved hjælp af et termoelektrisk modul.

En sådan termoelektrisk generator huskes godt af dem, der husker sovjetiske statsfarme og kollektive gårde. Det siges, at tyskerne under krigen ikke kunne forstå, hvordan partisanere kan udsende radioprogrammer fra den belejrede skov i lang tid.

Termoelektrisk køleskab

Termoelektrisk køleskab (mulighed 2)

Termoelektrisk køleskab (mulighed 3)

Bil køler til dåse drinks

Drikkevandskøler

Termoelektrisk klimaanlæg til KAMAZ førerhus

Vand hældes i en sådan "spand", tændes, og lad din mobiltelefon genoplades. Hele hemmeligheden er i bunden, Peltier er "begravet" der

Lad os lære mere om dette design.

I øjeblikket er der stigende interesse for brugen af ​​termoelektriske generatormoduler i husholdningsapparater. For det første drejer det sig om muligheden for at forsyne forbrugere med lav strøm til elektricitet - radioer, mobiltelefoner, bærbare computere, automatiseringsenheder osv. fra eksisterende varmekilder. En termoelektrisk generator, hvor der ikke er roterende, gnidende eller andre sliddele, giver dig mulighed for direkte at modtage elektricitet fra enhver varmekilde: udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer, varmt vand fra geotermiske kilder, "spild" varme fra et termisk kraftværk osv. Vejledt af erfaringerne med oprettelsen af ​​industrielle termoelektriske generatorer (TEG) med forskellige kapaciteter - fra flere watt til flere kilowatt, begyndte IPF KRIOTERM masseproduktion af husholdnings-TEG med en nominel effekt på 8 watt. Strukturelt fremstilles generatoren i form af en aluminiumspand med et indvendigt volumen på ca. 1 liter i bunden, hvorpå generatormodulerne fremstillet af IPF Krioterm er installeret.

Den temperaturforskel, der kræves til driften af ​​generatoren, opnås, når skovlen for eksempel opvarmes med en bålflamme. Vand opvarmet inde i spanden kan bruges til madlavning eller til andre formål. Denne generator er primært beregnet til brug på fjerntliggende, utilgængelige steder til genopladning af batterier til individuelle kommunikations- og navigationsmidler, belysning osv. Det er uundværligt for jægere, turister, sejlere, redningsansatte og specialtjenester, der er tvunget til at holde sig væk fra kilder til central energi i lang tid.

Fordelen ved generatoren er dens lave vægt og volumen, høj specifik genereret effekt, funktionalitet og høj pålidelighed. Generatorens design eliminerer muligheden for overophedning, når den bruges korrekt. Som en ekstra mulighed for generatoren tilbydes en trinvis spændingsstabilisator med intervaller på 3 V - 6 V - 9V-12V og adaptere til opladere.

DOMESTISK TERMOELEKTRISK GENERATOR 1TG-8 Teknisk specifikation Vægt uden væske, kg, højst 0, 55

Generelle dimensioner, mm med håndtaget uden håndtaget 250х130х110? 123, h = 100

Internt volumen, dm3 1, 0

Nominel genereret effekt, W, ikke mindre end 8, 0

Udgangsspænding, V 3.0? 12, 0

Nuværende, mA 660? 2660

Her er en anden brugssag.

Allerede nu er termoelektriske generatorer (TEG) takket være de nyeste materialer i stand til at generere elektricitet op til 1000 watt.

Den termiske generator vil især glæde sig over fans af dynamisk kørsel: jo højere motorhastighed, jo mere elektricitet genereres, som i fremtiden kan bruges i hybridkraftværker, for eksempel til endnu bedre accelererende dynamik.

Næsten to tredjedele af brændselsenergien i moderne ICE "flyver" ud i atmosfæren sammen med varme. Derfor arbejder BMW-ingeniører sammen med specialister fra det amerikanske luftfartsbureau NASA aktivt på teknologier til konvertering af termisk energi fra udstødningsgasser til elektrisk energi. Sådanne installationer har en anden positiv effekt: yderligere opvarmning af en uopvarmet motor. Indtil videre "indpakker" TEG et afsnit af udstødningsrøret, men i fremtiden er det planlagt at integrere dette system i katalysatoren og derved bruge dets termiske regime. For en større implementering af denne teknologi i en bil skal du opgradere bunden og udvide den centrale tunnel nogle steder. Det forventes, at et sådant system meget snart vil kunne give 5 procent brændstofbesparelser, hvilket øger effektiviteten af ​​forbrændingsmotoren.

Her er det sådan et Peltier Element eller termoelektrisk modul!