Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Generator termoelektryczny na niepewne czasy

Adaś Niezgódka 18 Feb 2022 19:15 33513 52
Helukabel
  • Generator termoelektryczny na niepewne czasy

    Witam
    Chciałbym przedstawić efekt moich eksperymentów z ogniwem Peltiera.
    Generator termoelektryczny na niepewne czasy

    Ogniwo takie ma zastosowanie np. w chłodziarkach samochodowych, po podłączeniu prądu występuje zjawisko nagrzewania się jednej strony ogniwa przy schładzaniu drugiej. Zacząłem się zastanawiać, czy można przy odwróceniu procesu, a więc dostarczeniu takiemu ogniwu energii cieplnej, uzyskać sensowne wartości energii elektrycznej. Nabyłem ogniwo oznaczone jako 12V/60W i rozpocząłem testy.
    Generator termoelektryczny na niepewne czasy
    W stosunku do moich wcześniejszych doświadczeń z termoparą efekty były bardzo zachęcające. Doszedłem przy tym do wniosku, że z takiego elementu można, w odpowiednich warunkach, uzyskać do około 10% (później się okazało, że to około 5%) mocy elektrycznej w stosunku do mocy pobieranej przy normalnym zastosowaniu deklarowanej przez tego producenta. Przy różnicy temperatur około 100 °C uzyskanych za pomocą zwykłej świeczki, uzyskałem bez problemów różnicę potencjałów o wartości 3 V, a po zastosowaniu układu step up HW 105 startującego już od 0,9V zasilania można naładować telefon, oświetlić pomieszczenie i co tam komu do głowy przyjdzie.
    Oczywiście żaden to wynalazek, bo na pewno takie zastosowania Peltiera już były, jednak niewiele o tym w sieci.

    Myślę, że przy odpowiedniej ilości ogniw generowanie mocy elektrycznej na poziomie kilkudziesięciu, kilkuset W, przy korzystaniu z ciepła np. kaloryfera, jest możliwe.

    Na filmiku start generatora od rozpoczęcia do ładowania telefonu.

    Jeżeli uważasz temat za ciekawy kliknij odpowiedni przycisk ;).

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    Adaś Niezgódka
    Level 13  
    Offline 
    Has specialization in: wynalazki
    Adaś Niezgódka wrote 213 posts with rating 887, helped 0 times. Live in city Krosno. Been with us since 2009 year.
  • Helukabel
  • #2
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    Ameryki nie odkryłeś, bo w oparciu o zestawy termopar były już budowane generatory termoelektryczne podczas II Wojny Światowej i to o mocy kilkudziesięciu watów, podgrzewane lampą benzynową. Pisaliśmy już o tym na forum. Taki Peltier i świeczki faktycznie może naładować telefon, tyle że trzeba ich wypalić kilkadziesiąt na jedno ładowanie. To jest Peltier półprzewodnikowy, przeznaczony do chłodzenia, czyli pracujący w relatywnie niskich temperaturach, czyli z bardzo małą sprawnością jako generator.
  • #3
    Adaś Niezgódka
    Level 13  
    Oczywiście, podobno radioizotopowy generator na przetworniku z termopar do dziś działa w sondach Voyager wysłanych w kosmos w latach 70, mimo to ludzie potrafią się cieszyć z silnika Stirlinga zasilonego świeczką napędzającym prądniczkę ładującą telefon, a ja z ładowarki na świeczkę. Dodam, że wykonanie takiego generatora na termoparach w domu przy rozsądnym nakładzie finansowym to abstrakcja, na ogniwie Peltiera za kilkanaście złotych już nie.
  • #4
    User removed account
    Level 1  
  • #5
    heloł moto
    Level 11  
    Lepiej silnik parowy + prądnica.
  • Helukabel
  • #6
    User removed account
    Level 1  
  • #7
    Gadon2012
    Level 8  
    Trochę interesuję się tematem i chciałbym zbudować jakiś sensowniejszy generator tego typu z kilkoma ogniwami Peltiera. Ktoś się orientuje czy te z Chin opisane jako TEG faktycznie są wydajniejsze jako generatory?
  • #9
    krzbor
    Level 23  
    Adaś Niezgódka wrote:
    Doszedłem przy tym do wniosku, że z takiego elementu można, w odpowiednich warunkach, uzyskać do około 10% mocy elektrycznej w stosunku do mocy pobieranej przy normalnym zastosowaniu deklarowanej przez tego producenta.

    A czy Kolega dokonał pomiarów? Chodzi o to, aby obciążyć układ (rezystor, żaróweczka) i mierzyć równocześnie napięcie oraz prąd i obliczyć moc. Pomiary należy wykonać w różnym czasie, co pozwoli określić czy chłodzenie powietrzne jest wystarczające.
  • #10
    Adaś Niezgódka
    Level 13  
    Dla układu ze zdjęcia sprawność będzie malała wraz z upływem czasu z powodu nagrzewania się radiatora chłodzącego. Jest to tak wykonane, by było proste do odtworzenia i wyciągania wniosków. Myślę że jak na jedno najtańsze ogniwo i tak jest ok, w późniejszym czasie zoptymalizuję układ i przedstawię pomiary.
  • #11
    gulson
    System Administrator
    Krzysztof Kamienski wrote:
    Ameryki nie odkryłeś, bo w oparciu o zestawy termopar były już budowane generatory termoelektryczne podczas II Wojny Światowej i to o mocy kilkudziesięciu watów, podgrzewane lampą benzynową.

    Tylko po co zniechęcać słowami Ameryki nie odkryłeś? Bardzo ciekawe przypomnienie zagadnienia i przedstawienie tego w odpowiednim czasie, wykorzystując do tego tanią przetwornicę step up. Naładowanie telefonu podczas braku zasilania świeczką, to bardzo istotna sprawa. Takie rozwiązanie powinno być przechowywane w każdym mieszkaniu na wypadek W.
    Bardzo Ci dziękuję autorze za tą prezentację, malkontentów zignoruj i zgłoś się do mnie po zestaw gadżetów z adresem do wysyłki.
  • #12
    User removed account
    Level 1  
  • #14
    krzbor
    Level 23  
    Adaś Niezgódka wrote:
    Dla układu ze zdjęcia sprawność będzie malała wraz z upływem czasu z powodu nagrzewania się radiatora chłodzącego. Jest to tak wykonane, by było proste do odtworzenia i wyciągania wniosków. Myślę że jak na jedno najtańsze ogniwo i tak jest ok, w późniejszym czasie zoptymalizuję układ i przedstawię pomiary.

    Chodzi mi o to, ile można uzyskać z takiego "powietrznego" chłodzenia jakie przedstawiłeś. Domyślam się, że nie będzie to 6 W, ale ile?
  • #16
    Adaś Niezgódka
    Level 13  
    krzbor wrote:
    Chodzi mi o to, ile można uzyskać z takiego "powietrznego" chłodzenia jakie przedstawiłeś. Domyślam się, że nie będzie to 6 W, ale ile?

    Nigdzie nie napisałem, że z takiej świeczki i jednego ogniwa uzyskam 6 W. Założyłem optymistycznie na podstawie pierwszych obserwacji maksymalne osiągi, dla których myszą być spełnione nie tak proste warunki. Jak pisałem wcześniej, po udoskonaleniu całości opiszę dokładne wyniki. Jak ktoś chce mieć łatwiej i szybciej, to proponuję zakup ogniw na ali, dostępne 5 szt. już za około 40 zł i lampę naftową albo jakiś palnik.
  • #17
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    Swojego czasu będąc w Związku Radzieckim widziałem taki generator termoelektryczny i to faktycznie sporej mocy do zasilania radiostacji R 108. Był to masywny ceramiczny cylinder, w którym zatopiono setki termopar żelazo/konstantan (?) tak, aby jedne spojenia, "gorące" znalazły się wewnątrz cylindra, a "zimne" na zewnątrz. Ceramika z kolei była otoczona zbiornikiem ze stali nierdzewnej, który służył do np. gotowania wody. Całość była grzana solidną lampą naftową, ciśnieniową typu Prymus. Dawało to ok. 5 VDC przy wydajności 4 A, bo tyle to radio potrzebuje (lampowe z przetwornicą).
  • #18
    krzbor
    Level 23  
    Adaś Niezgódka wrote:
    Nigdzie nie napisałem, że z takiej świeczki i jednego ogniwa uzyskam 6 W. Założyłem optymistycznie na podstawie pierwszych obserwacji maksymalne osiągi, dla których myszą być spełnione nie tak proste warunki.

    Napisałeś, że nabyłeś do testów ogniwo 60 W, a w innym miejscu, że szacujesz uzysk na 10% - wyszło mi 6 W. Domyślam się, że w warunkach idealnych. Ciekawi mnie jednak ile da się uzyskać przy obecnej konstrukcji - to przecież jakiś punkt wyjścia.
  • #19
    User removed account
    Level 1  
  • #21
    User removed account
    Level 1  
  • #22
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    Adaś Niezgódka wrote:
    Dodam, że wykonanie takiego generatora na termoparach w domu przy rozsądnym nakładzie finansowym to abstrakcja, na ogniwie Peltiera za kilkanaście złotych już nie.

    Wcale nie. Drut żelazny/stalowy (do płotów) jest tani i drut z konstantanu (do grzejników) także. :D
  • #23
    User removed account
    Level 1  
  • #26
    William Bonawentura
    Level 33  
    Dla domowego "prepersingu" lepszym rozwiązaniem jest chyba konwersja domowego oświetlania na LED 12 V, akumulator i panel PV.
    Radio, ładowarka telefonu również z 12 V.
  • #27
    puchalak
    Level 14  
    H3nry wrote:
    Da się uzyskać w warunkach domowych 30 W z ogniw termo:
    http://powerspot.com/en/shop/explorer-home/
    Mini Thermix jest dostępny na naszym rynku, niestety dystrybutor ustalił chorą cenę.

    155 € to doskonała cena. Conrad próbuje sprzedać to samo za 3000 PLN.
    https://www.conrad.pl/o/generatory-termoelektryczne-0502027
    Nie tędy droga, to przecież nie produkuje energii z niczego - trzeba dostarczyć sporo ciepła. Nawet seryjnie produkowane radioizotopowe generatory termoelektryczne, pracujące z izotopem Sr, miały symboliczną moc. - poniżej 100 W przy kilku tonach masy własnej. Tylko te kosmiczne oparte o Pu238 dawały kilkaset W przy masie poniżej 100 kg.
    Przecież są tanie, łatwo dostępne panele fotowoltaiczne.
  • #28
    Jacekser
    Level 22  
    puchalak wrote:
    [...] Przecież są tanie, łatwo dostępne panele fotowoltaiczne [...]

    ... i dynamo rowerowe na (pominę, bo niepoprawne). :wink:
    Wszelkie termiczne rozwiązania - nie licząc Islandii - są w naszym kraju nieekologiczne! :sm31: )
  • #29
    Adaś Niezgódka
    Level 13  
    W ogóle to dzięki wszystkim za zainteresowanie tematem, poszło dużo łapek w górę, to zachęca do dalszego działania.

    Do dalszych testów wykonałem poprawioną konstrukcję.
    Generator termoelektryczny na niepewne czasy Generator termoelektryczny na niepewne czasy Generator termoelektryczny na niepewne czasy Generator termoelektryczny na niepewne czasy Generator termoelektryczny na niepewne czasy Generator termoelektryczny na niepewne czasy

    A teraz trochę konkretów na temat elementu TEC1 -12706
    Jest to zwykły przypadek, że akurat taki element mam w zastosowaniu.

    Zasilanie 12 V- prąd 2,8 A, moc 33 W.
    Moc jaką podaje producent/sprzedawca to 60 W, która jest dostępna przy zasilaniu około 15 V. Jak jest ze sprawnością takiego elementu jako chłodzący, to już inna historia.

    Wyniki pomiarów jakie uzyskałem z tego elementu w roli "generatora", różnica temperatur ~110°C
    Napięcie bez obciążenia =4,7 V
    R=1 Ω, U=1 V, I=1 A, P=1 W
    R=2 Ω, U=1,8 V, I=0,9 A, P= 1,62 W
    R=3 Ω, U=2,6 V, I=0,86 A P= 2,25 W
    R=6 Ω, U=2,7 V, I= 0,45 A P=1,2 W
    R=7 Ω, U=3 V, I=0,42 A P= 1,2 W
    R=8 Ω, U=3,3 V I=0,41 A P=1,3 W
    R=10 Ω, U=3,8 V I= 0,38 A P= 1,4 W
    Na uwagę zasługuje pomiar z obciążeniem po między 2-3 Ω, osiąga najwyższą sprawność. (Dopasowanie rezystancji obciążenia do źródła?)
    Test Diody LED 3 V, 1 W- dioda jest zasilana pełną mocą 3,2 V, 0,35 A.
    Nawet zostaje prądu na wentylator, który dalej posłuży jako samo chłodzenie.
    Pomiar prądu na oporniku 0,1 Ω

    Generator termoelektryczny na niepewne czasy Generator termoelektryczny na niepewne czasy Generator termoelektryczny na niepewne czasy Generator termoelektryczny na niepewne czasy

    Na filmiku test z samoczynnym chłodzeniem.
  • #30
    crx4
    Level 11  
    Tak jak ktoś pisał, żeby chodzić wodą. Jak by to miało większą moc, można by grzać cwu a przy okazji czerpać prąd do wykorzystania, np. do cyrkulacji wody.