Енергетика при бп

Гостьова: Енергетика при БП. Термоелектричні модулі.

Як приклад розглянемо TEC-12709 (136.8W)

Технічні характеристики:
Umax (В): 15.2
I max A: 9
?Tmax Qcmax = 0 (?): 66
Th = 27?
Розміри (мм): 40. 40. 3.4
Опір (Ом): 1.3

1.5
Що означають всі ці дані?
в самій назві абревіатура ТермоЕлектріческійМодуль,
127 кількість елементів всередині модуля, 09 це робочий струм, 9 Ампер.
66 градусів це різниця температур яка може бути досягнута при ідеальних умовах.
в даному випадку вказано 27.
Виходячи з нескладних обчислень якщо на гарячій стороні ми зможемо підтримувати 27 градусів, на холодній можна отримати -39.

В реальності різниця буде менше, тому що дуже складно відводити стільки тепла,
про це в експериментах.
40. 40. 3.4 це все зрозуміли розміри, бувають розміри від 1мм сторона до 70-80,
Товщина буває від 3 до 5 мм, тому є складнощі в ефективній термоізоляції сторін.

Варіанти виконання модулів

Складовою модуль.
кожен наступний модуль менше, прикладений гарячої стороною до холодної попереднього,
відповідно різниця температур буде відносно холодної сторони першого модуля.
Таким чином отримують наднизькі температури.

Холодильник для вина

Охолоджувач для банок

Під час користування для охолодження процесорів

і звичайно вже всім надокучили термогенератор на гасової лампи.

його складові частини, термомодуля і масивний радіатор для охолодження

Вихідна мошность цього термогенератора 2 вати.
Нещодавно в Москві такий генератор був придбаний на сайті любителів
старих радіоприймачів за 32 000 рублей.
Вкласти стільки грошей в отримання 2 вати це потрібно бути фанатом.

Не забуває промисловість і про туристів, цілком реально знайти казанки і коновки
від яких можна заряджати.
вітчизняний розробник

Обіцяє нам на виході 8 ват.
І виробник з Японії

Є варіанти серйозніше, у вигляді печі.

Характеристики печі:
Вихідна електрична потужність Вт 50
Вихідна напруга В 12
Ціна в Україні 16200 грн. (Люди схаменіться, жадібність погубить!)

Замість печі можна придбати окремо сам термомодуля
знову ж наш

Довжина 290 мм
Ширина 100 мм
Висота 100 мм
Маса не більше 4,5 кг
Вихідна напруга 9 В
Вихідна потужність не менше 2,0 Вт

Компактність таких модулів досягнута тим, що частина виробленої енергії йде на роботу охолоджуючих вентиляторів, а саме тепло відводиться радіаторами з тепловими трубками. Інакше все це було б обвішали десятками кілограмів охолоджуючих радіаторів.

Є вже готові збірки модулів з радіаторами, при використанні пасивної системи охолодження радітори виходять величезними

Переходимо до саморобкам.
Багато хто й не раз бачили опис дослідів з кухлем і цією картинкою.

Тема термоелектрики дуже цікава.
Тому багато з'являється нечистих на руку людей що б здерти денюжку
з бюджету на це.
ККД термомодулів в режимі генерації модулів дуже низький 2.5-3%
А на кожен ват одержуваної енергії йде приблизно 0.5-1 кг радіаторів охолодження.
Витяги з проекту:
Електричний струм в Термогенератор буде вироблятися за рахунок різниці температур. За словами вчених, щоб почався рух електронів, досить різниці в 30 градусів, яка виникає між нагрівачем: вихлопною трубою і охолоджуючим елементом.
«За нашими оцінками, вихідна потужність термогенератора може досягти 750 Ватт. Це можна порівняти з потужністю генераторів, які зараз використовуються в автомобілі »- сказав молодший науковий співробітник.
Випуск наноструктурованих елементів Пельтьє буде організований в Зеленограді корпорацією РОСНАНО
На реалізацію проекту планує витратити п'ять мільярдів рублів.

Тепер мої експерименти.
Фото не дуже багато тому що вони померли разом з диском 1ТБ.
(Спи спокійно любий друже! З собою ти забрав 8 років праць, архівів і фотографій)

Фото моїх модулів.

Спочатку планувалися експерименти отримати негативні температури на радіаторі,
а вироблення електрики попутні дослідження.
Керуючись правилом: якщо робити, то робити добре!
Для максимального ефекту вирішив використовувати радіатори з мідною підошвою і кольором,
для кращого тепловідведення, які були куплені на радіоринку за 30 грн. за шт.
На токарному верстаті 16К20 (річ!) Повстяним колом відполірувати підстави радіаторів
до дзеркального блиску, вийшло мідне дзеркало.

Спочатку хотів тільки прибрати подряпини, але захопився. ))
На фото видно відображення п'ятачка і всього що потрапило в кадр.
Збоку залишки пасти Гої.
Досліди проводилися влітку, при температурі +38, так що значного охолодження
чекати не доводилося.
Поверхні виявилися настільки ідеально рівними, що підтвердився шкільний курс фізики
про взаємне притягання молекул різних тел.
На фото злегка притерті поверхні через молекулярного тяжіння тримаються і не падають,
а вага радіатора майже 500 грам.

Використовується модуль TEC-12709 як найоптимальніший по співвідношенню ціна-потужність.
Блок живлення від приставки Xbox 360, вихід 12V, 16A.
Ідеальний варіант для будь-яких експериментів.

Далі саморобки, поверхні змащені термопастой і притягнуті саморобними хомутами.

Перший експеримент був не дуже вдалим, але підтвердив теорію.
Як виявилося, температура холодного радіатора не знизилася нижче +27 градусів.
Причиною тому масивний радіатор для охолодження і кулер який видуває весь холод.
Гарячий радіатор не дивлячись на його масивність і кулер нагрівся до +60 градусів.
Так тривало хвилин 10, потім стало ще гірше +72, гарячий не справлявся з охолодження і почав через сам термоелемент нагрівати радіатор який за визначенням повинен бути холодним.
Звідси і підтвердилися мої здогадки і припущення,
Гарячий радіатор повинен бути або в 5 разів масивніше холодного з примусовим охолодженням, або бути на якісних теплових трубках.
Далі було вирішено зменшити радіатор холодний до рівня який зазвичай використовується в
переносних холодильниках, а охолоджує радіатор замінити.
А так як радіатор міняти було нема на що, він просто лежав в мисці з холодною водою.
При температурі навколишнього повітря +38, холодний радіатор дотягнув до 0 градусів.
далі вода почала нагріватися в мисці і відповідно почала зростати на холодній стороні.
На фото видно конденсат танення інею і пориста прокладка яку використовував що б ефективніше відокремити тепло і холод.

Експеримент другий.
Маленький радіатор цієї конструкції нагрівався на газовій печі, а радіатор охолодження був
підключений до блоку живлення для охолодження кулером.
Щоб уникнути розплаву паяних елементів всередині модуля не нагрівався вище 130 градусів.
Як і передбачалося охолодження не справлялося, це з масивним радіатором 500 гр. і
ще охолодження кулером.
Привіт Кострова модулю на паличці вагою 30-40 гр. радіатора для охолодження. ))))
Пробував уздовж ребер радіатора проливати холодну воду для доп. охолодження, яка стікала в мисочку біля пальника. Таких фото не було точно, тому що 4 і 5 рук у мене ще не виросло.
З шаманством холодною водою результати такі, напруга видало 2.6 вольта,
струм не міряв, але думаю не більше 500-550 мАч.
В загалом не перегріваючи модуль теоритически можна зняти 2-3 вата потужності при нормальному охолодженні.
У планах зібрати конструкцію з 10 модулів.

Мораль всієї байки така:
Хоч і модулі Пельтьє мають дуже низький ККД на рівні 3%,
але не мають ніяких рухомих частин, тому при правильному налаштуванні,
розташуванні біля печі і охолодженні,
можуть виробляти електрику хоч і не багато, але протягом десятків років.

Дякую за увагу, далі буде ...

У мене був варіант виготовлення похідного генератора з малою вагою, але через брак матеріалів все ніяк. Суть дуже проста: використовувати похідний казанок, елемент на дно зверху друге дно на ньому вугілля, сам казанок з вогнем всередині відправити плавати в воду. Вода охолоджує, а якщо проточна то взагалі супер, а ули можна на подушку з золи покласти щоб система не перегрівалася. В результаті при мінімальній вазі можна виготовити непогану похідну систему, тільки природне джерело води потрібен. Може спробуєш?

Дуже цікава думка, а найголовніше вирішує питання охолодження.

за статтею +, а ось по до даного приладу я не так прихильний. Знову ж через низький ККД, отже як первинне джерело не годиться нівкакую, тільки як «навантаження» для печька на якій готують і обігрівають приміщення. Як екстрений - теж не дуже, для отримання значної ЕРС треба багато тепла, що не завжди є можливим. Тут краще взяти ручну «динамку» і все буде ок.
В якості первинного джерела всетаки краще сонячні батареї, і різного роду генератори, тим простіші ел. машини можна виготовити практично з будь-якого знайденого постбпшного технологічного мотлоху. Ну як то так…

Багато цікавого в одній великій статті - це дуже добре.
Корисна інформація.
Дуже хочеться побачити настільки ж якісні добірки за наступними темами:
1.Солнечние батареї
2.Гальваніческіе елементи
3.Мускульние / вітряні / водяні генератори

Маркування є в описі, і вказана на фото модулів.
Результати теж описані, при пасивних охолодженні один модуль видає 2.6 вольта, 500 ма.
Якщо використовувати наприклад 10 модулів, потужність одного з них направити на харчування кулера обдування, а на всі модулі причепити теплові трубки,
з одного модуля можна зняти 3 вата.
Імєєно ці модулі не призначені для температур вище 160 градусів,
тому більше їх розігнати не вдасться.
Модулі високотемпературні можна розгойдати до 5-7 ват, але вартість їх
рази 3-4 вище.

А наскільки ці елементи вогне- жаро- і водостійкі? Наприклад якщо холодна сторона буде стикатися з водою, а гарячу буде лизати полум'я багаття (ну або поставити на плиту перегріту), то та сторона що стикається з водою вище ста градусів не повинна нагрітися при атмосферному тиску, якщо я правильно розумію фізику кипіння.

Знайшов в камментах що не вище 160 градусів. Цікаво чи бувають більш високотемпературні?

Це я припустив що не вище 160, потрібно перевірити ще буде.
Ті що високотемперетурние відразу в 4-5 разів дорожче.

Ви не зовсім правильно розумієте,
безпосередньо ніщо не стикається ні з водою ні з теплом.
Через радіатори.
Та й безпосередньо в вогонь їх ніхто не покладає, приєднуються до стінки
грубки, тому захищені від перегріву.

Я розумію. ))) Просто мені здається при безпосередньому контакті з водою нагрітися вище 100 градусів елемент не може, а без вищевикладеного контакту радіатор, матеріал водоблоку та інше має деяку теплову інерцію, що може послужити причиною нагріву вище 100 градусів.

А по-друге в статті наведені фото не зі статті за вказаним URL.

Так само підсумкові показники сильно залежать від перетворювача DC-DC.

На фотке з гасової лампою зображений ТГК-3. Принцип його роботи заснований на термопарах і ніякого відношення до модулів Пельтьє не має.

Але ні про яке вогнищевої модулі не може бути й мови! Тоді, що це на фото з вашої статті?

З приводу розплаву елементів модуля, так ні хто і не говорить що вогнищевої модуль в багаття кидати потрібно.

Зараз не можу знайти, але років зо два тому попадався в Інтернет мені вогнищевої модуль промислового виготовлення. На кількох елементах Пельтьє без вентиляторів і термотрубок.

Проект НеПропаду пропонує об'єднатися всім бажаючим вижити, пробитися через загородження з людської дурості і безпечності, і спільно, підтримуючи один одного, бути готовими до будь-яких випробувань, які уготовані нам Долею.