Как осветить стадион одной икеевской свечкой? Конечно же, осветить стадион с одной икеевской свечки не получится. Это недостижимый идеал, но к идеалам принято стремиться.
Сегодня расскажу о поделке-самоделке термоэлектрической кружке.
Много читал об устройствах вырабатывающих электрический ток из тепла, даже пробовал собрать простой термогенератор. К сожалению, не получилось получить более 1,2 вольта — поэтому идея термоэлектричества была отложена до лучших времен. Как то, просматривая список товаров в китайских магазинах увидел недорогой преобразователь напряжения работающий в диапазоне 1-5 вольт и выдающий 5 вольт. Сразу же пришло в голову использовать данный преобразователь в генераторе термоэлектричества.
Ранее, для постройки термогенератора были использованы два радиатора от компьютера подходящего размера, и элемент Пельтье приобретенный на ebay. Конструкция представляла из себя сэндвич из радиаторов, посредине элемент Пельтье посаженный на компьютерную термопасту и зафиксированный по периметру автомобильным высокотемпературным силиконовым герметиком (380 С). Но данная конструкция оказалась громоздкой. К сожалению фото не сохранилось. Получить свыше 1,2 в. не удалось, даже при прогреве нижнего радиатора портативной газовой горелкой.
Для нового термогенератора было решено использовать идею термоэлектрической посуды. Было приобретено две подходящие по размеру кружки из нержавейки, автомобильный высокотемпературный герметик и преобразователь напряжения с 1 в до 5 в. В кружку с более широким дном, на термопасту, был посажен элемент Пельтье и залит по периметру герметиком. Затем была вставлена кружка с менее широким дном, и данная заготовка осталась сохнуть в течении 24 часов под грузом. На следующий день, когда герметик схватился, к выводам элемента Пельтье был припаян преобразователь напряжения. Неожиданно возникла проблема: провода от элемента Пельтье касались внешней кружки, и при использовании кружки на костре, изоляция могла быть расплавлена, что грозило коротким замыканием на корпус кружки, и выходом из строя термогенератора. Не долго думая, зафиксировал провода спичками, прижав их к внутренней кружке и залил оставшееся пространство между кружками гипсом. Конечно же, можно было бы обойтись тем же автомобильным герметиком, но он оказался не настолько текуч, чтобы гарантированно приклеить провода к внутренней кружке, где температура не должна повышаться более 100 С благодаря охладителю-воде. Так же, можно было использовать негорючие изоляторы типа керамических чашечек, что используют в электроплитках, но таковых не оказалось. Вес термогенератора-кружки получился 276,5 гр.
Скорее всего, в походы его брать не буду, есть идеи для v.3.
фото:
Видео генератора в работе, выдает около 100 ма.
Планирую купить+59Добавить в избранноеОбзор понравился+57
+113
Заказал пару дополнительных элементов. Генератор на одном не слишком эффективен. Минимум которого намерен достигнуть — 0,5 а/ч. Надо эксперементировать, а один элемент боюсь перегреть. Для опытов заказал бесконтактный термометр и пару элементов. С одной свечки генератор не стратует, если предварительно прогреть, то поддержание температуры свеча обеспечивает.
или лыжи не едут, или со мной что-то не так… 8-)
Может просто 0.5 Ватта? Ну откуда там ампер-часы? да еще поделенные друг на друга?
На столе лежат 4 штуки таких — ждут своего часа. Правда в роли охладителей. Но генерирующий вариант тоже интересует — сколько с них модно выжать.
в первом варианте генератора (без преобразователя) получил 1,2 в, ток короткого замыкания 0,9 А. Нагревал портативной газовой горелкой. Про ампер-часы: сорри, осознал, к сожалению, редактировать уже нет возможности :)
Про необходимый минимум — хотелось бы получить 0,5 А.
Попробую немного попреподавать электротехнику :-)
Важен не ток КЗ и не напряжение холостого хода, а именно МОЩЬНОСТЬ — т.е. P=I*U. Когда Вы замеряете ток, то одновременно измеряйте напряжение и можете посчитать мощность которую генерирует элемент.
Функция мощности от тока или напряжения нелинейна и имеет вид «горба» — максимум мощности получите не при максимальном токе или напряжении, а где-то посредине.
И мой добрый совет, почитайте учебник-справочник по электротехнике, я вижу Вы уже что-то подзабыли (или плохо учили :-).
:-))) Не то слово! Не только подзабыл, но Ышо и не знал, большую часть уроков русского и литературы провёл в коридоре, будучи выгнан из класса :-( И сейчас, если бы не спеллинг, то краснел бы в каждом предложении, а запятые вообще «труба-дело», так и расставляю методом Монте-Карло :-)
Ну а МОЩЬНОСТЬ — это конечно опечатка, спеллинг пропись не ловит.
пару лет назад ирался с пельтьешками, делал приблизительно то же что и вы. В качестве недорогого простого преобразователя использовал тогда «зарядник для телефона от одной пальчиковой батарейки».
Основная проблема с которой я тогда столкнулся — припой внутри элемента плавится, конструкция должна быть прочной, и элемент пельтье должен быть плотно неподвижно зажат с двух сторон.
Что еще могу посоветовать:
Используйте керамический герметик для глушителя,
На провода оденьте термоизоляцию (как в утюгах)
Если удастся запихнуть хотябы 2 элемента (в моей кружке 3 помещаются), то соединяйте последовательно, и используйте преобразователь типа этого: ebay.com/itm/310717070508:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649
Или подобные, на LM2577. КПД гораздо выше.
xmixanx, спасибо, добавил в копилку знаний! Следующий генератор будет из последовательно соединенных элементов :)
Не помните при какой температуре элементы начинали разрушаться?
gogabig, этот сайт у меня в закладках :)
Спасибо, за науку!
180-200, если плотно не закреплены и сдвинуть половинки относительно друг друга.
Если исключить механические воздействия на элемент, то будет работать и с расплавившимся припоем, ничего с ним не будет ) припоя внутри не много, не растечется.
«Экспериментальные данные, которые проводили на серийных элементах TEC1-12705 (4х4см) и TEC1-12706 (5х5см) показали, что самые эффективные режимы возникновения термоЭДС, возникают при температуре теплосъемника в диапазоне 110-120 градусов и разности температуры компенсирующего радиатора не менее 70 градусов Цельсия. Превышение рабочей температуры элемента, более чем 135-140 градусов, вызывает его разрушение (или постепенную деградацию) или в случаях некачественных элементов Пельтье, самопроизвольную распайку ветви элементов.»
Тоже заморачивался с термокружкой, также использовал преобразователь, но на одном элементе получал довольно низкую мощность, порядка 0,5 Вт, да и вода быстро нагревалась и эффективность снижалась, поэтому забросил.
Нет, не поможет, надо ТЕПЛО ОТВОДИТЬ, когда вода нагреется КПД элемента резко упадёт.
Почитайте про элементы Пельтье и подучите Теплотехнику, а если на пальцах и в двух словах то — нужен максимальный ПЕРЕПАД температур (постоянно!!!) на разных сторонах элемента, т.е. одну сторону греем, а другую ОХЛАЖДАЕМ. Есть большой ПЕРЕПАД температур — будет генерироваться большая мощность, нет ПЕРЕПАДА — нет генерации электроэнергии.
С этим я согласен и не оспариваю. На данный момент о перепаде температуры сказать нечего, так как термометр еще даже не отправлен. Все будет. Не хватает данных, а именно сведений о имеющейся разнице температур. Поэтому генератор сейчас лежит, ждет своего часа :).
чем больше перепад температуры между поверхностями элемента тем больше отдача, при конструировании подобных термогенераторов важно продумать охлаждение, посмотрите конструкцию керосиновой лампы с термогенератором и все станет ясно
Спасибо, но это я давно уже видел :) Важно продумать универсальность. Так как есть примеры практически идеального охлаждения, но они не везде применимы. Я говорю о емкости для горючего вверху(пусть даже кружка из нержавейки в виде печки-щепотницы), а охладитель (радиатор) внизу. Охладитель опускается в небольшой ручей…
Интересный опыт, позволю себе 5 коп. нужно использовать модуль не TEC(Thermoelectric cooler) а TEG(Thermoelectric generator)(сорри если ошибся).У обозреваемого модуля по моему предел 60-70 градусов по цельсию, потом плавится припой разрушаются полупроводники. У модулей TEG примерно 180 градусов (по цельсию) допустимая, + необходимо для нормальной генерации получить разницу в 100 градусов (по цельсию), зато больший кпд для генерации.Но минимальный ценник модулей TEG на ebay — 800-900 рублей/шт. Вот возникает вопрос кто готов рискнуть 30 убитыми евнухами ради экспериментов(сомнительного генератора на дровах).
В целом идея интересная, сам о таком подумывал (выживальщик я не оч способный интересна идея автономных источников питания при отсутствии привычных 220в).
Мне интересны такие вещи — защита от перегрева(кто же у нас любит медленно ездить...), минимальный вес/габариты, неплохой кпд(5v 500mA) на 1 элементе, всеядность(по топливу). Интересно наши кулибины справятся с данным тз и за какой период?..
Спасибо, 5 копеек лишними не будут. Рад что столько интересующихся данной тематикой :). Читал отзывы, где порогом разрушения была обозначена температура близкая к 400 С. Обязательно проведу краш тест генератора, когда придет бесконтактный термометр.Вся надежда на скорость предновогодней доставки (шутка). Кипятил в этой кружке воду, температура была значительно выше 100 С (нижняя сторона элемента). В том то и дело, что специализиованные модули на порядок дороже, пока лучше отработать наиболее удачный форм-фактор.
Защита от перегрева в моем случае-это подбор количества икеевских свечек (фитилей в одной свечке). Опять же — никуда без термометра.
я обновил свой пост так как до осмыслил все здесь сказанное, насчет 180 по цельсию — это у самых простеньких(и доступных) элементов по моему. Есть и отечественные производители термогенераторов, но они не спешат к розничным продажам своих изделий что не радует.
Нашел на ибее говорит более 100 шт в наличии, но не написано шлет ли в Россию… Вроде бы нормальные модули, но я этим занимался давненько…
Еще есть китай но маркировка с толку сбивает и надежность сведений о товаре тоже под вопросом. Кетайцы могут и TEC модули за TEG выдать(они ведь генерировать способны...).
либо куча TEC но размерами поменьше — например. Тогда можно будет с подключением мудрить (последовательно/паралельно, последовательно-паралельно) — соответственно выжать побольше(вольт или ампер).
По первой ссылке в описании 374 градуса по фаренгейту… Это 190 по цельсию, до этой температуры и TEC живут более-менее нормально )) учитывая разницу в цене, игра не особо стоит свеч)
Читал про стирлинг у А. Круза :) Но считаю его трудным в изготовлении и капризным в использовании. А так- очень интереснен.
Мне нравятся динамогенераторы на неодимовых магнитах, все никак не соберусь сделать пробную модель.
Знакомому токарю это не говорите :-), прост как 2 копейки.
капризным в использовании
Смазки не надо, зажигания нет, ГРМ нет, да в нём практически нечему ломаться и капризничать! :-)
А 1-2Ватта от одной чурки-полешки получить не проблема, да — вес, это в походе важно, элемент весит меньше.
В свое время классе в пятом собирал стирлинга, для качания воды надаче, котлован метрах в 50… на верху разжигал сухое горючее а нижнюю часть охлаждал той самой проточной водой…
Очень эффективная вещь… работал до тех пор пока не украли…
Выпиливал детали мне знакомый друган у которго батя токарем в дэпоработал, другану було на год больше чем мене под руководством папы сделал все сам…
Тоже задумываюсь над девайсом, который позволит заряжаться от костра, выдавая достаточную мощность. Пока что лучший вариант элемента Пельтье, что я нашел — thermoelectric-generator.com/products-page/module-selection-9/teg1-12611-6-0/
Максимальная выдаваемая мощность 14.6 Вт, температура до 300 градусов, это все при цене в 75$ без доставки из Америки.
Есть еще более заманчивый вариант, сделанный в Питере (фирма Криотерм, модуль — Mars. www.kryotherm.ru/ru/index.phtml?tid=143&type=&what=) Это вообще просто праздник, температура до 530 градусов, 32 Вт — НО цена ~2000 евро перечеркивает все преимущества.
Если кто знает другие среднетемпературные генераторные модули за адекватную цену (особенно из Китая) — делитесь, буду крайне благодарен.
В связи с высокой стоимостью специализированных модулей, думаю что лучше пока эксперементировать с охлаждающими модулями :) Даже с ними, получить электричество от костра вполне реально.
с охлаждающими модулями основная проблема в низкой максимальной температуре. Ну о каком костре может идти речь при Тмакс около 100-130 градусов?
А при высокотемпературных модулях рабочая температура холодной стороны около 100 градусов. Т.е. очень легко отводить тепло кипящей водой.
Костровое тепло трудно регулировать. В виду дешевизны и доступности икеевских свечей, изначально рассматривался вариант с их использованием. Благодаря обсуждению узнал ньюансы, в т.ч. температуры разрушения охлаждающих модулей. Ждем тестов с замерами температур :)
Хочу собрать осушитель воздуха на таких элементах. Но все что продается в интернете — 40x40 с маленькой мощностью. Где бы нормальные элементы за приемлемые деньги посмотреть?
Может просто 0.5 Ватта? Ну откуда там ампер-часы? да еще поделенные друг на друга?
На столе лежат 4 штуки таких — ждут своего часа. Правда в роли охладителей. Но генерирующий вариант тоже интересует — сколько с них модно выжать.
Про необходимый минимум — хотелось бы получить 0,5 А.
Важен не ток КЗ и не напряжение холостого хода, а именно МОЩЬНОСТЬ — т.е. P=I*U. Когда Вы замеряете ток, то одновременно измеряйте напряжение и можете посчитать мощность которую генерирует элемент.
Функция мощности от тока или напряжения нелинейна и имеет вид «горба» — максимум мощности получите не при максимальном токе или напряжении, а где-то посредине.
И мой добрый совет, почитайте учебник-справочник по электротехнике, я вижу Вы уже что-то подзабыли (или плохо учили :-).
Ну а МОЩЬНОСТЬ — это конечно опечатка, спеллинг пропись не ловит.
PS. Надо писать МОСТЩНОСТЬ, чтобы спеллинг поймал ;)
Нельзя!!! У меня Windows8.1 как только прочитала Ваше «МОСТЩНОСТЬ» — бедняжка ПЕРЕЗАГРУЗИЛАСЬ :-(((
Основная проблема с которой я тогда столкнулся — припой внутри элемента плавится, конструкция должна быть прочной, и элемент пельтье должен быть плотно неподвижно зажат с двух сторон.
Что еще могу посоветовать:
Используйте керамический герметик для глушителя,
На провода оденьте термоизоляцию (как в утюгах)
Если удастся запихнуть хотябы 2 элемента (в моей кружке 3 помещаются), то соединяйте последовательно, и используйте преобразователь типа этого: ebay.com/itm/310717070508:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649
Или подобные, на LM2577. КПД гораздо выше.
Вроде все =) рад был увидеть единомышленника.
Не помните при какой температуре элементы начинали разрушаться?
gogabig, этот сайт у меня в закладках :)
Спасибо, за науку!
Если исключить механические воздействия на элемент, то будет работать и с расплавившимся припоем, ничего с ним не будет ) припоя внутри не много, не растечется.
Откопал дохлый элемент, вот он во всей красе))
Почитайте про элементы Пельтье и подучите Теплотехнику, а если на пальцах и в двух словах то — нужен максимальный ПЕРЕПАД температур (постоянно!!!) на разных сторонах элемента, т.е. одну сторону греем, а другую ОХЛАЖДАЕМ. Есть большой ПЕРЕПАД температур — будет генерироваться большая мощность, нет ПЕРЕПАДА — нет генерации электроэнергии.
И заголовок бы нормализовали, а то он совсем не относится к теме.
убитыми евнухамиради экспериментов(сомнительного генератора на дровах).В целом идея интересная, сам о таком подумывал (выживальщик я не оч способный интересна идея автономных источников питания при отсутствии привычных 220в).
Мне интересны такие вещи — защита от перегрева(кто же у нас любит медленно ездить...), минимальный вес/габариты, неплохой кпд(5v 500mA) на 1 элементе, всеядность(по топливу). Интересно наши кулибины справятся с данным тз и за какой период?..
Защита от перегрева в моем случае-это подбор количества икеевских свечек (фитилей в одной свечке). Опять же — никуда без термометра.
Еще есть китай но маркировка с толку сбивает и надежность сведений о товаре тоже под вопросом. Кетайцы могут и TEC модули за TEG выдать(они ведь генерировать способны...).
Иногда дешевле купить готовое решение, тем более 60$ не такая и большая цена.
Для себя вижу более перспективной такую идею :)
Мне нравятся динамогенераторы на неодимовых магнитах, все никак не соберусь сделать пробную модель.
Смазки не надо, зажигания нет, ГРМ нет, да в нём практически нечему ломаться и капризничать! :-)
А 1-2Ватта от одной чурки-полешки получить не проблема, да — вес, это в походе важно, элемент весит меньше.
В отдаленных планах осваивать токарку. Смотрю на Jet BD-3 50000080M.
Очень эффективная вещь… работал до тех пор пока не украли…
Выпиливал детали мне знакомый друган у которго батя токарем в дэпоработал, другану було на год больше чем мене под руководством папы сделал все сам…
Так что сложности не какой…
Максимальная выдаваемая мощность 14.6 Вт, температура до 300 градусов, это все при цене в 75$ без доставки из Америки.
Есть еще более заманчивый вариант, сделанный в Питере (фирма Криотерм, модуль — Mars. www.kryotherm.ru/ru/index.phtml?tid=143&type=&what=) Это вообще просто праздник, температура до 530 градусов, 32 Вт — НО цена ~2000 евро перечеркивает все преимущества.
Если кто знает другие среднетемпературные генераторные модули за адекватную цену (особенно из Китая) — делитесь, буду крайне благодарен.
А при высокотемпературных модулях рабочая температура холодной стороны около 100 градусов. Т.е. очень легко отводить тепло кипящей водой.
http://s.taobao.com/search?initiative_id=staobaoz_20131201&js=1&q=%B0%EB%B5%BC%CC%E5%CE%C2%B2%EE%B7%A2%B5%E7%C6%AC&stats_click=search_radio_all%3A1&tab=all&promote=0&bcoffset=4&s=0#J_relative
спасибо за обзор.
также готовые изделия тоже нашего производства.
Сделал такое чудо. Работает отлично, 2 TEC1-12706