Вентилятор для печи на элементе Пельтье
Если у вас есть буржуйка или другая подобная печь, эта самоделка именно для вас. Тут мы рассмотрим, как сделать простой вентилятор, работающий на элементе Пельтье . Это небольшое устройство способно превращать тепловую энергию в электроэнергию, от которой и будет работать наш вентилятор, когда печь будет достаточно разогрета. Польза самоделки в том, что вентилятор позволит эффективно отводить тепло от печи и в помещении будет быстро прогреваться воздух, причем для работы устройства не требуется дополнительных источников энергии.
Собирается самоделка довольно просто и не требует больших затрат. В качестве основного корпуса используется старый цилиндр от бензопилы или подобной техники. Также вам будет нужен радиатор от компьютера, вентилятор и моторчик от дисковода. Чтобы изготовить переходник для крепления двигателя авто пользовался токарным станком, но это все можно сделать и более простыми способами. Итак, приступим.
Материалы и инструменты, которые использовал автор:
Список материалов:
— воздушный винт;
— моторчик от дисковода или подобный;
— элемент Пельтье ;
— провода;
— медная пластина;
— радиатор от компьютера;
— кусок трубы в виде уголка с гайкой;
— винты и пр.
Процесс изготовления вентилятора:
Шаг первый. Подготавливаем все необходимые детали
Автор экспериментировал с различными материалами для изготовления вентилятора. Лучшей парой для передачи тепла послужил старый радиатор от компьютера, а также медная пластина. При нагреве радиатора тепло передается на элемент Пельтье, а чтобы он стал вырабатывать ток, с другой стороны деталь должна быть максимально холодной. На другой стороне элемента находится медная пластина, по идее, она должна охлаждаться через цилиндр, который обдувается вентилятором, но тепловой контакт тут маловат.
Что касается двигателя, то подойдет от старого дисковода или подобный. Вообще, современные элементы Пельтье могут выдавать напряжение до 12В, но тут все зависит от того, как их использовать. При небольшой разнице температур напряжение и ток будет ниже. Элемент автора рассчитан на температуру 150°C.
Еще вам понадобится кусок трубы в виде уголка с гайкой для установки двигателя.
Шаг второй. Подготавливаем кронштейн для установки двигателя
Для установки двигателя понадобится медная гайка. По задумке автор просто хотел установить двигатель внутри гайки, он замерил мотор и расточил посадочное место. Но в итоге оказалось, что вал моторчика слишком короткий и винт цепляет за цилиндр. Чтобы решить эту проблему, было принято решение выточить переходник, благодаря которому двигатель был вынесен вперед.
Ну а дальше все просто, прикручиваем гайку к трубе и мотор установлен. Труба вворачивается в цилиндр, под нее нужно рассверлить отверстие.
Шаг третий. Собираем самоделку
Можно приступать к сборке конструкции. Элемент Пельтье должен быть зажат между радиатором и медной пластиной. Приложите цилиндр к радиатору и наметьте места под отверстия. Просверлите отверстия в радиаторе, а затем нарежьте резьбу под винты. Теперь вы легко сможете закрепить цилиндр на радиаторе. Можете попробовать зажать элемент между горячей и холодной пластиной, моторчик должен заработать, если подключить его к контактам.
Вот и все, самоделка готова, можно установить винт и переходить к испытаниям! Установите радиатор на раскаленную поверхность, через некоторое время он должен начать работать! Благодаря использованию радиатора, устройству сложно будет перегреться, так как теплоотдача от печи тут происходит не очень эффективно. Не забывайте, что элемент Пельтье не рассчитан на температуру выше 150°C и при перегреве может выйти из строя.
На вентилятор можно еще поставить светодиод, в итоге он будет работать еще и как ночник. В общем, совершенству нет предела. На этом все, удачи и берегите себя!
Источник
Термоэлектрическая печь на основе элементов Пельтье
Описание процесса изготовления простой печи, которой можно не только согреться, но и зарядить сотовый телефон, аккумуляторные батареи с небольшой емкостью. Сама печь изготовлена из металлической банки с плоскими стенками. Также к ней я прикрутил элемент Пельтье и радиатор, чтобы создать разность потенциалов температур. Не забываем, что термоэлемент нельзя нагревать выше 200 градусов так как расплавится припой. Я про это знал и на нагреваемую поверхность я положил вырезанный кусок стекловолокна. Получился этакий бутерброд: печь, стекловолокно, термоэлемент, термопаста, мощный радиатор с площадью не менее 50 см2. Термоэлемент не Китайский, а Советский, вытащен из автохолодильника.
Технические характеристики:
Топливо:все что горит.
Мощность: 2 ватта
В данной схеме используется DC-DC преобразователь, чтобы КПД устройства сильно не понизился. Конденсатор с емкостью 100 микрофарад. Диод IN4007 можно и помощнее. Также вместо диода можно использовать мощный стабилитрон. Преобразователь использован от карманного зарядного устройства для телефона.
Теория
В основе работы элементов Пельтье лежит контакт двух токопроводящих материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. При протекании тока через контакт таких материалов, электрон должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. При протекании тока в обратном направлении происходит нагревание места контакта полупроводников, дополнительно к обычному тепловому эффекту. Также есть противодействие, если создать разность потенциалов температур (тепло, холод) то можно получать обратный эффект тоесть электричество. Конденсатор Выполняет роль стабилизатора напряжения для преобразователя.
Термоэлемент обошелся в 700 руб.
Испытания
Вот сама печь. Дровишки подкинуты, теперь ждет своего часа.
.
Испытания я проводил при температуре -3 градуса.
3 минуты горения. Видим поднятие напряжения.
10 минут. Максимальные показатели.
Также и силы тока.
15 минут. Радиатор негрелся, напряжение и сила тока упали.
25 минут. Огонь догорает при этом напряжение падает.
Источник
Мощный генератор на 12 модулях Пельтье
Лучшее время для работы термогенератора на основе элементов пельтье, это конечно же зима. Потому что их нужно хорошо охлаждать, чтобы хоть что-то получить.
В эксперименте с испытанием мощного генератора использованы 12 модулей Пельтье TEC1-12706. Самые дешевые и популярные, продаются в этом китайском магазине. Для него есть кулер охлаждения.
Охлаждение в показанном примере осуществлялось вентилятором мощностью 5,4 ватта, 12 вольт.
О том, что это такое элемент Пельтье, какие у него характеристики и как работает, конструкции рабочих моделей, описано в нескольких статьях на нашем сайте, которые вы легко сможете найти через строку удобного поиска.
Цель эксперимента узнать, какую максимальную мощность может выдать обычный китайский самый дешевый термоэлемент в зимнее время года.
Итак, с началом эксперимента печь растоплена, когда дрова немного разгорелись, термогенератор начал работать и запустился вентилятор. Он охлаждает холодную сторону термоэлементов. Схема простейшая. В конце видео показано, как собирается такой термогенератор.
В ходе эксперимента будет достигнуто максимальное напряжение холостого хода этого генератора. Потом при помощи потенциометра это напряжение будет понижено ровно вполовину. Тем самым уровняется сопротивление генератора и сопротивление нагрузки. Тогда в генераторе и в нагрузке рассеивается одна и та же величина мощности. Это даст 50 процентную мощность, точнее кпд 50% отдаваемой мощности. Это соответствует эффективности всего лишь 50%. Но зато выход такой мощности будет максимальным в таком соотношении. Но передача максимальной мощности имеет место только при таком соотношении!
По мере разогрева печи растет напряжение, выдаваемое электрогенератором. Вентилятор набрал обороты, это довольно мощный вентилятор мощностью 5,5 ватт. Поэтому часть мощности он будет отбирать на себя. Та мощность, которую сейчас будет определена, это будет полезная мощность. Больше 26 вольт напряжение не поднимается. Подключаем потенциометр и начинаем добавлять сопротивление.
Из 12 элементов пельтье получается 0,5 ватт и более на один элемент. При температуре воздуха ноль градусов это неплохой показатель на воздушном охлаждении. При температуре -20 результат был бы на порядок выше. Поэтому вполне возможно получить даже до одного ватта на один элемент пельтье, но при большом морозе.
Теперь вентилятор будет подключен через ваттметр для того, чтобы посмотреть, сколько полезной энергии расходуется на его работу. Прибор показал 6 ватт. Если бы не этот вентилятор, можно было бы добавить еще 5-6 ватт к мощности этого термогенератора.
В продолжение эксперимента вентилятор планировалось отключить, чтобы охлаждение делать с помощью снега. После того, как вентилятор сброшен, радиатор будет обильно покрыт снегом. Однако, в эксперименте произошла неожиданная авария. После того, как был снят вентилятор, печка перегрелась и вышел из строя какой-то из элементов пельтье, расплавившись без охлаждения. В системе произошло разъединение контактов. Поэтому вентилятор является в данном устройстве полезным элементом. Для безопасности же необходимо использовать защитные решетки.
Вывод следующий: порядка 1 ватта на элемент пельтье можно получить при хорошем морозе. Есть места, например якутия или дальний север, температура доходит до минус 50 градусов цельсия. Так что там 1 ватт с элемента получить будет просто. Представьте, в юрте печка, а за ней стена размером 1 x 2 м. Теплый стороной внутрь печки, а холодный наружу, где мороз и ветер. С одного квадратного метра таких элементов можно снять до 0,5 киловатта электричества. То есть, с 2 квадратных метров можно получить до одного киловатта электроэнергии.
Такие мощные печи на основе элементов Пельтье производятся в России. Называются они “Электрогенерирующая печь Индигирка”. Купить их можно в этом магазине, скидочный промокод 11920924.
Конструкция такого термогенератора предельно проста. 12 самых дешевых китайских элементах пельтье зажимаются между двумя алюминиевыми радиаторами, которые должны иметь ровные, в идеале полированные, поверхности. Естественно, на каждую сторону термоэлемента наносится термопаста. Скручиваем радиаторы болтами и соединяем проводами. Крепим кулер, желательно мощнее. Ну и сама печка. Это кусок оцинковки, лучше нержавейки. Крепится к горячему радиатору болтами. Потом делается дно с отверстиями 7-8 миллиметров для забора воздуха.
Есть продолжение этого эксперимента. Чтобы найти его, напишите в поиске по сайту: Пельтье на воздушном охлаждении.
Источник
