Nah, semua grafik sudah digambar, semua tabel sudah terisi, sekarang Anda bisa bermimpi. Secara umum, jika Anda memperkirakan konsumsi energi saat mendaki secara maksimal, Anda akan mendapatkan hal berikut:
Navigator GPS - 0,3 W x 10 jam = 3 W*h per hari;
kamera (Canon DSLR) - baterai 8 Wh selama 4 hari = 2 Wh per hari;
kamera video (perekam video untuk mengabadikan momen menarik perjalanan, sekitar 1 jam video per hari) - 1,6 Wh per hari;
ponsel - sekitar 0,2 Wh per hari;
Senter LED untuk menerangi tempat parkir di malam hari - 2 Wh per hari.
Total yang kita peroleh: 3 + 2 + 1,6 + 0,2 + 2 = 8,8 Wh per hari. Dengan mempertimbangkan kerugian saat mengisi daya baterai perangkat ini dan biaya tak terduga, Anda dapat dengan mudah membulatkan angka ini menjadi 10 Wh per hari, yang kira-kira sama dengan tiga baterai AA NiMH (masing-masing 3,2 Wh). Mari kita asumsikan bahwa ini adalah jumlah listrik yang memungkinkan Anda melakukan perjalanan dengan nyaman di sepanjang rute yang telah direncanakan sebelumnya tanpa membatasi dorongan kreatif Anda. Perhitungan ini kurang lebih tepat untuk solo outing atau rombongan yang terdiri dari dua orang. Jika orangnya lebih banyak, maka ditambahkan konsumen tambahan untuk setiap orang, baik itu ponsel atau kamera lainnya. Menurut saya, untuk setiap peserta “ekstra” Anda dapat menambahkan 1 Wh dengan aman, yaitu, untuk grup yang terdiri dari 6 orang, tingkat konsumsi energi yang nyaman adalah 14 Wh atau sekitar 4,5 baterai AA. Misalkan pendakian berlangsung 10 hari, maka untuk rombongan 2 orang membutuhkan energi 100 Wh, yaitu 31 baterai NiMH dengan berat total 31 x 31,5 = 976,5 g Artinya, hampir 1 kg baterai. Jika Anda menggunakan baterai alkaline, baterai terbaik akan menghasilkan 2,2 Wh dan Anda memerlukan 45 baterai. Saya tidak tahu beratnya, tapi meskipun beratnya masing-masing 25 gram, totalnya mencapai lebih dari satu kilogram. Untuk rombongan 6 orang, total listriknya 140 Wh, yaitu hampir 44 baterai berbobot 1386 g atau 64 baterai berbobot lebih. Jika Anda membawa baterai LiPo, seperti yang digunakan oleh pemodel, maka untuk dua orang akan menjadi baterai dengan berat 100 Wh 160 Wh/kg = 0,625 kg atau 625 g Untuk grup yang terdiri dari 6 orang, massa baterai LiPo akan menjadi 875 gram.
Sekarang mari kita cari tahu bagaimana keadaan termogenerator. Katakanlah kita memiliki modul (atau modul) TEC1-12709, panaskan tidak lebih tinggi dari 150 °C, dinginkan dalam aliran dengan suhu 15 °C, yaitu, di sisi dingin akan menjadi 20 °C, perbedaan suhunya adalah 150 - 20 = 130 °C. Saya tidak memiliki indikator efisiensi untuk perbedaan suhu sebesar itu; saya harus melakukan beberapa perhitungan. Kita ambil dua nilai maksimum pada grafik efisiensi versus arus untuk TEC1-12709, misalnya 13,6 mW/°C untuk perbedaan suhu rata-rata 71 °C dan 15,7 mW/°C untuk 87 °C dan hitung berapa besarnya efisiensi meningkat dengan meningkatnya perbedaan suhu sebesar 87 - 71 = 16 °C. Ternyata menjadi 2,1 mW/°C. Lalu secara proporsional: jika peningkatan selisih sebesar 16 °C menyebabkan peningkatan efisiensi sebesar 2,1 mW/°C, maka peningkatan selisih sebesar 130 - 87 = 43 °C akan menyebabkan peningkatan efisiensi sebesar (43 x 2,1) 16 = 5,6 mW/°C. Artinya efisiensi pada perbedaan suhu 130 °C akan sama dengan 15,7 + 5,6 = 21,3 mW/°C. Hasilnya, kita mendapatkan 21,3 x 130 = 2769 mW atau 2,8 W. Nilai ini cukup mendekati kenyataan, dilihat dari fakta bahwa dalam beberapa percobaan video, dua modul menghasilkan 4...6 W. Untuk memperoleh energi 10 Wh dengan menggunakan satu modul, generator harus beroperasi selama 10 2,8 = 3,57 jam, dan selama 14 Wh - 5 jam. Artinya, jika menggunakan termogenerator yang terdiri dari 2 elemen Peltier, maka pembangkitan listrik untuk kelompok besar sekalipun tidak memakan waktu lama.
Satu-satunya masalah besar dalam menghasilkan listrik saat berkemah menggunakan metode ini adalah pembuangan panas di sisi dingin. Pendinginan air adalah yang terbaik dan optimal, karena air memiliki kapasitas panas yang tinggi. Dalam hal ini, wisatawan air lebih beruntung daripada pengendara sepeda: metode transportasi mereka terhubung secara khusus dengan air, dan jika dipikir-pikir desain generatornya (sangat aneh mengapa belum dipikirkan dan diterapkan pada skala industri) , kemudian mereka dapat menghasilkan listrik saat mengemudi. Generator sebagian terendam air dan sebagian mengapung di permukaan. Bahan bakar dimasukkan ke dalam tungku saat dikonsumsi, dan semuanya didinginkan dengan air dari luar. Bahan bakar dikumpulkan dan disiapkan di perhentian.
Jika Anda tidak ingin repot mengumpulkan kayu bakar dan buah pinus, maka Anda bisa memikirkan desain kompor gas. Ada baiknya melakukan sedikit perhitungan di sini. Jadi kita punya:
tabung gas cair untuk pembakar gas dengan bahan bakar seberat 450 g;
komposisi: isobutana - 72%, propana - 22%, butana - 6%, beratnya masing-masing adalah 324 g, 99 g dan 27 g;
nilai kalor gas-gas tersebut masing-masing adalah 49,22 MJ/kg, 48,34 MJ/kg dan 49,34 MJ/kg.
Setelah dikalikan dan dijumlahkan, diperoleh 22,07 MJ dalam satu tabung gas cair. Efisiensi generator kita ambil 1%, sehingga diperoleh listrik sebesar 220 kJ, yaitu 61,3 Wh. Dengan apa Anda bisa membandingkannya? Misalnya dengan 19 baterai NiMH AA. Tidak banyak dan lumayan mahal, bensin juga tidak murah.
Karena menggunakan bahan bakar mahal, Anda bisa membuat sesuatu yang menggunakan bahan bakar cair, seperti bensin. Saya menjelajahi Internet sedikit untuk mencari katalis murah untuk pembakar katalitik, tetapi saya tidak dapat menemukan apa pun selain kromium (VI) oksida yang diperoleh dari amonium dikromat. Ya, dan tidak semuanya berjalan lancar, tetapi jika Anda mau, melalui sejumlah eksperimen, Anda juga dapat mencapai hasil positif yang stabil di sini. Bantalan pemanas katalitik buatan China kemungkinan besar menggunakan sejumlah kecil elemen golongan platinum. Andai saja ada katalis seperti di bantalan pemanas ini, tapi lebih besar untuk elemen Peltier. Hasilnya adalah generator yang kompak dan ringan. Nilai kalor bensin 44,5 MJ/kg, massa jenis 0,74 kg/l, dari satu liter bensin kita mempunyai energi 33 MJ, dengan efisiensi 1% menjadi listrik 330 kJ atau 91,6 Wh (28 baterai AA). Pilihan yang lebih hemat, namun tetap mengumpulkan dan menyiapkan apa yang tersedia di alam bebas bahan bakar secara alami lebih menguntungkan, dan tidak memiliki satu fitur yang tidak menyenangkan yang melekat pada persediaan yang dibeli di toko - bahan bakar tidak habis pada saat yang paling tidak tepat.

Dengan menggunakan perangkat sederhana, Anda dapat memanfaatkan kehilangan panas dari pemanasan udara atau cairan. Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda cara menggunakan energi limbah dari kompor, ketel uap, dan api terbuka, mengubahnya menjadi arus listrik searah dengan kekuatan rendah.

Setiap proses kimia terjadi dengan pelepasan berbagai jenis energi. Sumber yang kuat seperti pembakaran telah digunakan setiap saat. Ini bisa disebut sebagai sumber utama panas dan cahaya. Hampir semua zat di bumi terbakar, melepaskan panas dan cahaya dalam jumlah yang berbeda-beda. Mengubah energi panas menjadi energi listrik tidaklah sulit jika Anda memiliki turbin uap yang berfungsi, serupa dengan yang dipasang di pembangkit listrik tenaga panas. Ini adalah perangkat besar dan rumit yang tidak mungkin mendapat tempat di ruang ketel rumah pedesaan. Kami akan mencoba memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh pemanas kompor atau pemanas air.

Efek Peltier adalah fenomena perbedaan suhu ketika termokopel dari dua jenis konduktor berbeda (tipe-p dan tipe-n) berinteraksi ketika arus searah melewatinya. Efek Seebeck merupakan konsekuensi dari efek Peltier, ketika salah satu termokopel dipanaskan, arus listrik dihasilkan. Kami tidak akan menjelaskan secara rinci termodinamika proses - informasi yang sulit dipahami ini dapat dengan mudah ditemukan dalam literatur referensi. Kami tertarik dengan hasil dan pilihan penggunaan praktisnya.

Desain modul termoelektrik

Modul termoelektrik (TEM) terdiri dari banyak termokopel yang dihubungkan satu sama lain melalui pelat tembaga. Bidang termokopel direkatkan di antara dua pelat keramik. Modul seperti itu hanya dapat dirakit di lingkungan pabrik. Namun Anda juga bisa merakit beberapa TEM untuk kebutuhan Anda sendiri di rumah. Elemen Peltier-Seebeck tersedia untuk dijual gratis di toko khusus (dan di situs web) yang menjual peralatan teknologi.

Merakit TEM 5 V

Apa yang Anda perlukan:

• Modul Peltier TEC1-12705 (40x40) - 2 buah;
• meningkatkan konverter tegangan DC EK-1674;
• lembaran duralumin setebal 3 mm;
• wadah air dengan dasar rata sempurna (sendok);
• lem panas;
• besi solder

Kami memotong dua pelat identik dari selembar duralumin, sedikit lebih besar dari dua modul yang terletak bersebelahan. Kami memperkuat pelat pada modul di kedua sisi dengan lem panas. Kami memperbaiki (dengan lem panas) "sandwich" yang dihasilkan ke bagian bawah sendok. Desain ini sudah dapat dibakar, tetapi kita akan mendapatkan 1,5 V yang tidak berguna pada outputnya, untuk meningkatkan kinerja, kita memerlukan konverter boost, yang kita solder ke dalam rangkaian. Ini akan meningkatkan tegangan menjadi 5 V, dan ini sudah cukup untuk mengisi daya ponsel.

Perhatian! Konverter memiliki dimensi 1,5x1,5 cm. Jika Anda tidak memiliki keterampilan profesional, percayakan penyolderan kepada spesialis.

Perbedaan suhu dalam desain kami diperoleh dengan memanaskan satu sisi (dari tungku atau api) dan mendinginkan sisi lainnya (air dalam sendok). Tentu saja, semakin besar perbedaannya, semakin efisien modul tersebut. Oleh karena itu, untuk mengoperasikan mode mikrogenerator, diperlukan suhu air yang relatif rendah di dalam sendok (sebaiknya diganti secara berkala). Untuk menghasilkan 5 V yang didambakan, cukup menempatkan struktur di atas kaca dengan lilin yang menyala.

Dengan menggabungkan lebih banyak modul secara proporsional, kami mendapatkan sistem pembangkit energi yang lebih efisien. Oleh karena itu, dengan meningkatkan struktur, kami meningkatkan penukar panas secara proporsional. Dalam hal ini, permukaan yang didinginkan harus tertutup seluruhnya dengan wadah berisi air (pilihan paling sederhana dan paling terjangkau).

Semuanya sangat sederhana sehingga Anda langsung merasakan keinginan untuk merakit lebih banyak modul ke dalam satu sistem dan menghasilkan 220 V dari api. Lalu sambungkan oil heater atau AC. Sistem sederhana seperti ini memiliki kekurangan, dan yang utama adalah efisiensi yang rendah. Biasanya angka ini tidak melebihi 5%. Hal ini menghasilkan arus yang relatif rendah yaitu 0,5 - 0,8 A dan daya yang sangat rendah - hingga 4 W.

Untuk pompa atau lampu pijar, hal ini dapat diabaikan, tetapi cukup untuk:

• mengisi baterai hingga baterai sepeda motor (dalam pilihan yang sebanding dengan kebutuhan);
• pengoperasian lampu dioda pemancar cahaya (LED);
• penerima radio

Di musim dingin, sistem yang ditempatkan pada sumber panas yang terletak di luar akan bekerja seefisien mungkin.

Biaya bahan untuk perakitan mikrogenerator termoelektrik 5V:

*- model elemen ini dipilih karena alasan harga. Kisaran TEM dari perusahaan pemasok cukup luas, yang memungkinkan Anda memilih model yang lebih produktif (hingga 8 V) (harganya jauh lebih mahal).

Produk buatan pabrik dengan desain serupa baru mulai dijual. Produksi serial dilakukan dalam jumlah kecil, dan jangkauannya kecil. Biaya "ember" semacam itu mulai dari 2.500 rubel.

Generator termal pabrik adalah perangkat berdasarkan efek Peltier-Seebeck, yang dapat dipasang langsung ke permukaan yang dipanaskan. Hal ini dibedakan dari desain yang dijelaskan di atas dengan pengerjaan pabriknya (dan karenanya keandalan), tidak adanya penukar panas cair (sebagai gantinya ada sirip untuk pendingin udara) dan harga yang lebih tinggi.

Termogenerator “bepergian” standar memiliki karakteristik sebagai berikut:

Seperti dapat dilihat dari tabel, keandalan dan utilitas pabrik tidaklah murah. Namun, tidak dapat dikatakan bahwa secara fungsional lebih unggul daripada versi buatan sendiri dengan ember. Tegangan 13,5 V yang mengesankan akan mempercepat pengisian daya ponsel Anda, tetapi untuk ini Anda harus membawa beban seberat 2 kg saat mendaki, dan ini adalah kemewahan yang tidak terjangkau (mengingat ukuran perangkat). Dan tentu saja harganya membuat Anda berpikir. Untuk jumlah ini, Anda tidak dapat merakit "sendok termal", tetapi "panci termal" dan mengisi daya laptop Anda dengan mudah. Dan satu nuansa lagi - perangkat masih memerlukan pengikatan ke pelat logam jika menggunakan api terbuka.

Secara keseluruhan, ini merupakan tambahan yang bagus dan nyaman bagi mereka yang tidak memiliki masalah dengan uang dan ruang kosong di bagasi.

Tungku energi

Saat ini, tungku energi adalah pendewaan penggunaan TEM dalam kehidupan sehari-hari. Ini adalah produk pabrik, pada dasarnya adalah kotak api “kompor perut buncit” untuk semua jenis bahan bakar padat dengan modul termoelektrik terintegrasi. Pilihan ideal untuk pondok berburu, pondok musim panas, tempat tinggal musim dingin yang terpencil, dan secara umum segala jenis kehidupan yang jauh dari peradaban. Dirancang untuk penggunaan otonom (tanpa heat sink periferal), ia hanya memiliki perapian dan cerobong asap. Termasuk persiapan makanan. Elemen Peltier-Seebeck paling kuat dipasang di tungku ini.

Karakteristik tungku energi:

Meskipun kompornya portabel, namun tentu saja kompor ini termasuk “kelas super berat” di antara peralatan rumah tangga. Namun, jangkauan tugas tungku energi cukup luas - bahkan dapat mengisi baterai mobil dan menerangi seluruh ruangan dengan lampu LED. Ada tempat untuk itu di konvoi ekspedisi dan di kendaraan berburu segala medan, di ruang teknis dan di pedesaan. Dengan kata lain, dalam hal ini sumber panas selalu kita bawa, yang perlu kita lakukan hanyalah mencari bahan bakar.

Di ceruknya, tungku energi sangat diperlukan, meskipun masa pakai yang dinyatakan oleh pabrikan agak mengkhawatirkan - 10 tahun. Perlu dicatat bahwa, seperti pada termogenerator, ada kemungkinan penggantian preventif (atau darurat) semua bagian hingga ke rumahan.

Modul termoelektrik adalah objek yang sangat menarik. Selain metode penerapan yang dijelaskan, mereka juga digunakan untuk air dan AC. Pada saat yang sama, arus searah disuplai ke elemen yang sama dan bekerja "dalam arah yang berlawanan" - mendinginkan udara. Teknologi ini berhasil digunakan pada AC mobil dan pendingin air, dalam industri otomotif dan produksi mikroprosesor. Kami akan menjelaskan perangkat ini di artikel berikutnya.

Vitaly Dolbinov, rmnt.ru

Banyak ahli listrik baru tertarik pada satu pertanyaan yang sangat populer - bagaimana membuat listrik gratis dan sekaligus otonom. Seringkali, misalnya, saat pergi ke alam terbuka, terjadi kekurangan stopkontak untuk mengisi ulang daya ponsel atau menyalakan lampu. Dalam hal ini, modul termoelektrik buatan sendiri yang dirakit berdasarkan elemen Peltier akan membantu Anda. Dengan menggunakan perangkat semacam itu, Anda dapat menghasilkan arus dengan tegangan hingga 5 Volt, yang cukup untuk mengisi daya perangkat dan menyambungkan lampu. Selanjutnya, kami akan memberi tahu Anda cara membuat generator termoelektrik dengan tangan Anda sendiri, memberikan kelas master sederhana dalam gambar dan contoh video!

Secara singkat tentang prinsip pengoperasian

Agar kedepannya Anda memahami mengapa diperlukan suku cadang tertentu saat merakit generator termoelektrik buatan sendiri, mari kita bahas dulu tentang struktur elemen Peltier dan cara kerjanya. Modul ini terdiri dari termokopel yang dihubungkan secara serial yang terletak di antara pelat keramik, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Ketika arus listrik melewati sirkuit seperti itu, apa yang disebut efek Peltier terjadi - satu sisi modul memanas dan sisi lainnya mendingin. Mengapa kita membutuhkan ini? Semuanya sangat sederhana, jika Anda bertindak dalam urutan terbalik: panaskan satu sisi pelat dan dinginkan sisi lainnya, sehingga Anda dapat menghasilkan listrik bertegangan dan arus rendah. Kami berharap semuanya jelas pada tahap ini, jadi kami beralih ke kelas master yang akan menunjukkan dengan jelas apa dan bagaimana membuat generator termoelektrik dengan tangan Anda sendiri.

Kelas master perakitan

Jadi, kami menemukan di Internet instruksi yang sangat rinci dan sekaligus sederhana untuk merakit generator listrik buatan sendiri berdasarkan tungku dan elemen Peltier. Untuk memulai, Anda perlu menyiapkan bahan-bahan berikut:

• Elemen Peltier sendiri dengan parameter : arus maksimum 10 A, tegangan 15 Volt, dimensi 40*40*3,4 mm. Penandaan – TEC 1-12710.
• Catu daya lama dari komputer (hanya diperlukan casing darinya).
• Penstabil tegangan dengan karakteristik teknis sebagai berikut: tegangan masukan 1-5 Volt, tegangan keluaran – 5 Volt. Instruksi perakitan generator termoelektrik ini menggunakan modul dengan output USB, yang akan menyederhanakan proses pengisian ulang ponsel atau tablet modern.
• Radiator. Anda bisa langsung mengeluarkannya dari prosesor dengan pendingin, seperti terlihat pada foto.
• Pasta termal.

Setelah menyiapkan semua bahan, Anda dapat melanjutkan membuat perangkat sendiri. Nah, agar Anda lebih jelas cara membuat generator sendiri, kami berikan step by step master class beserta gambar dan penjelasan detailnya:

Generator termoelektrik bekerja sebagai berikut: Anda memasukkan kayu ke dalam tungku, membakarnya dan menunggu beberapa menit hingga salah satu sisi pelat memanas. Untuk mengisi ulang telepon, perbedaan suhu antara sisi yang berbeda harus sekitar 100 o C. Jika bagian pendingin (radiator) menjadi panas, perlu didinginkan dengan semua metode yang mungkin - tuangkan air perlahan ke atasnya, taruh cangkir es di atasnya, dll.

Dan berikut adalah video yang menunjukkan dengan jelas cara kerja generator listrik berbahan bakar kayu buatan sendiri:

Menghasilkan listrik dari api

Anda juga dapat memasang kipas komputer di sisi dingin, seperti yang ditunjukkan pada versi kedua generator termoelektrik buatan sendiri dengan elemen Peltier:

Dalam hal ini, pendingin akan menggunakan sebagian kecil dari daya genset, namun sistem yang dihasilkan akan lebih efisien. Selain untuk mengisi daya telepon, modul Peltier dapat digunakan sebagai sumber listrik untuk LED, yang juga merupakan pilihan yang berguna untuk menggunakan generator. Omong-omong, versi kedua dari generator termoelektrik buatan sendiri memiliki tampilan dan desain yang sedikit mirip. Satu-satunya peningkatan, selain sistem pendingin, adalah kemampuan untuk menyesuaikan ketinggian pembakar. Untuk melakukan ini, pembuat elemen menggunakan "badan" CD-ROM (salah satu foto dengan jelas menunjukkan bagaimana Anda dapat membuat desain sendiri).

Jika Anda membuat generator termoelektrik dengan tangan Anda sendiri menggunakan metode ini, Anda dapat memiliki tegangan hingga 8 Volt pada outputnya, jadi untuk mengisi daya ponsel Anda, jangan lupa untuk menghubungkan konverter yang hanya menyisakan 5 V pada outputnya.

Nah, versi terakhir dari sumber listrik buatan sendiri untuk rumah dapat diwakili oleh diagram berikut: sebuah elemen - dua "batu bata" aluminium, pipa tembaga (pendingin air) dan pembakar. Hasilnya adalah generator efektif yang memungkinkan Anda menghasilkan listrik gratis di rumah!

Orang-orang selalu berusaha untuk menghemat uang, dan di era tagihan listrik yang terus meningkat, hal ini sama sekali tidak mengejutkan. Saat ini sudah ada cara agar seseorang bisa memperoleh listrik gratis yang gratis untuknya. Biasanya, ini adalah instalasi do-it-yourself tertentu yang didasarkan pada generator listrik.

Generator termoelektrik dan strukturnya

Generator termoelektrik adalah perangkat yang memungkinkan Anda menghasilkan energi listrik dari panas. Ini adalah sumber listrik uap yang sangat baik, walaupun dengan efisiensi rendah.

Pada dasarnya, termoelektrik adalah konversi langsung panas menjadi listrik dalam konduktor cair atau padat, dan kemudian proses kebalikan dari pemanasan dan pendinginan kontak konduktor yang berbeda menggunakan arus listrik.

Perangkat pembangkit panas:

• Generator termal memiliki dua semikonduktor, masing-masing terdiri dari sejumlah elektron;
• Mereka juga dihubungkan oleh sebuah konduktor, di atasnya terdapat lapisan yang mampu menghantarkan panas;
• Konduktor termionik juga dipasang padanya untuk mentransmisikan kontak;
• Berikutnya adalah lapisan pendingin, diikuti oleh semikonduktor, yang kontaknya mengarah ke konduktor.

Sayangnya, pembangkit listrik dan panas tidak selalu dapat beroperasi dengan daya tinggi, sehingga digunakan terutama dalam kehidupan sehari-hari, dan bukan dalam produksi.

Saat ini, konverter termoelektrik hampir tidak pernah digunakan dimanapun. Ia “meminta” banyak sumber daya, juga memakan ruang, namun voltase dan arus yang dapat dihasilkan dan diubahnya sangat kecil, sehingga sangat tidak menguntungkan.

Generator panas matahari untuk listrik dan gelombang radio

Sumber energi listrik bisa sangat berbeda. Saat ini, produksi generator termoelektrik surya menjadi semakin populer. Instalasi semacam itu dapat digunakan di mercusuar, di luar angkasa, di mobil, serta di bidang kehidupan lainnya.

RTG (singkatan dari generator termoelektrik radionuklida) bekerja dengan mengubah energi isotop menjadi energi listrik. Ini adalah cara yang sangat ekonomis yang memungkinkan Anda mendapatkan listrik praktis gratis dan kemungkinan penerangan dalam kondisi tanpa listrik.

Fitur RTG:

• Lebih mudah memperoleh sumber energi dari peluruhan isotop dibandingkan, misalnya, melakukan hal yang sama dengan memanaskan kompor atau lampu minyak tanah;
• Pembangkitan listrik dan peluruhan partikel dimungkinkan dengan adanya isotop khusus, karena proses peluruhannya dapat berlangsung selama beberapa dekade.

Saat menggunakan instalasi seperti itu, Anda perlu memahami bahwa ketika bekerja dengan peralatan model lama, ada risiko menerima dosis radiasi, dan sangat sulit untuk membuang perangkat tersebut. Jika dihancurkan secara tidak benar, ia dapat bertindak sebagai bom radiasi.

Saat memilih produsen instalasi, lebih baik memilih perusahaan yang sudah membuktikan diri. Seperti Global, Altec, Tgm, Kryotherm, Termiona.

Omong-omong, cara lain yang baik untuk mendapatkan listrik gratis adalah dengan generator yang mengumpulkan gelombang radio. Ini terdiri dari pasangan film dan kapasitor elektrolitik, serta dioda berdaya rendah. Kabel berinsulasi sepanjang sekitar 10-20 meter digunakan sebagai antena dan kabel ground lainnya dipasang ke pipa air atau gas.

Cara membuat elemen Peltier dengan tangan Anda sendiri

Elemen Peltier yang khas adalah pelat yang dirangkai dari berbagai bagian logam, dengan konektor untuk menghubungkan ke jaringan. Pelat seperti itu melewatkan arus melalui dirinya sendiri, memanas di satu sisi (misalnya, hingga 380 derajat) dan bekerja dari dingin di sisi lain.

Termogenerator ini memiliki prinsip sebaliknya:

• Satu sisi dapat dipanaskan dengan membakar bahan bakar (misalnya, kayu bakar atau bahan mentah lainnya);
• Sisi lainnya, sebaliknya, didinginkan oleh penukar panas cair atau udara;
• Dengan demikian, arus dihasilkan pada kabel, yang dapat digunakan sesuai kebutuhan Anda.

Benar, kinerja perangkat ini tidak terlalu tinggi, dan efeknya tidak mengesankan, namun demikian, modul buatan sendiri yang sederhana dapat dengan mudah mengisi daya ponsel atau menyambungkan senter LED.

Elemen generator ini memiliki kelebihan:

• Operasi senyap;
• Kemampuan untuk menggunakan apa yang ada;
• Ringan dan mobile.

Kompor buatan sendiri seperti ini mulai mendapatkan popularitas di kalangan mereka yang suka bermalam di hutan dekat api unggun, memanfaatkan anugerah bumi dan tidak segan-segan mendapatkan listrik gratis.

Modul Peltier juga digunakan untuk mendinginkan papan komputer: elemen dihubungkan ke papan dan segera setelah suhu menjadi lebih tinggi dari yang diizinkan, ia mulai mendinginkan sirkuit. Di satu sisi, ruang udara dingin masuk ke perangkat, dan di sisi lain, udara panas. Model 50X50X4mm (270w) sangat populer. Anda dapat membeli perangkat semacam itu di toko atau membuatnya sendiri.

Omong-omong, menghubungkan stabilizer ke elemen seperti itu akan menghasilkan pengisi daya yang sangat baik untuk peralatan rumah tangga, dan bukan hanya modul termal.

Untuk membuat elemen Peltier di rumah, Anda perlu mengambil:

• Konduktor bimetal (sekitar 12 buah atau lebih);
• Dua piring keramik;
• Kabel;
• Besi solder.

Skema pembuatannya adalah sebagai berikut: konduktor disolder dan ditempatkan di antara pelat, setelah itu dipasang dengan erat. Dalam hal ini, Anda perlu mengingat tentang kabel, yang kemudian akan dihubungkan ke konverter arus.

Ruang lingkup penggunaan elemen tersebut sangat beragam. Karena salah satu sisinya cenderung dingin, dengan menggunakan alat ini Anda bisa membuat lemari es kecil untuk berkemah, atau misalnya AC mobil.

Namun, seperti perangkat apa pun, termokopel ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Keuntungannya antara lain:

• Ukuran kompak;
• Kemungkinan bekerja dengan elemen pendingin atau pemanas secara bersamaan atau masing-masing secara terpisah;
• Pengoperasian yang senyap dan hampir senyap.

Kontra:

• Kebutuhan untuk mengendalikan perbedaan suhu;
• Konsumsi energi yang tinggi;
• Tingkat efisiensi rendah dengan biaya tinggi.

Generator buatan sendiri yang sederhana

Terlepas dari kenyataan bahwa perangkat ini tidak populer saat ini, saat ini tidak ada yang lebih praktis daripada unit termgenerasi, yang ketika bepergian, cukup mampu menggantikan kompor listrik, bola lampu, atau membantu pengisi daya untuk a ponsel rusak, menyalakan jendela listrik. Listrik semacam itu juga akan membantu rumah jika terjadi pemadaman listrik. Itu bisa diperoleh secara gratis, bisa dikatakan, dengan bola.

Jadi, untuk membuat generator termoelektrik, Anda perlu mempersiapkan:

• Penstabil tegangan;
• besi solder;
• Siapapun;
• Radiator untuk pendinginan;
• pasta termal;
• Elemen pemanas Peltier.

Perakitan perangkat:

• Pertama, badan perangkat dibuat, yang harus tanpa bagian bawah, dengan lubang di bagian bawah untuk udara dan di bagian atas dengan dudukan untuk wadah (walaupun hal ini tidak perlu, karena generator mungkin tidak berfungsi di atas air) ;
• Selanjutnya, elemen Peltier dipasang ke casing, dan radiator pendingin dipasang ke sisi dinginnya melalui pasta termal;
• Maka Anda perlu menyolder stabilizer dan modul Peltier, sesuai dengan kutubnya;
• Stabilizer harus diisolasi dengan baik untuk mencegah masuknya uap air;
• Masih memeriksa operasinya.

Omong-omong, jika tidak memungkinkan untuk mendapatkan radiator, Anda bisa menggunakan pendingin komputer atau genset mobil. Tidak ada hal buruk yang akan terjadi dari penggantian seperti itu.

Stabilizer dapat dibeli dengan indikator dioda yang akan memberikan sinyal cahaya ketika tegangan mencapai nilai yang ditentukan.

Generator panas seperti itu memanas dalam waktu sekitar 30 detik, tetapi tegangan yang dikonsumsi sudah mencapai beberapa volt. Setelah beberapa menit pemanasan, generator akan siap digunakan.

Termokopel do-it-yourself: fitur proses

Apa itu termokopel? Termokopel adalah rangkaian listrik yang terdiri dari dua elemen berbeda dengan kontak listrik.

TermoEMF termokopel dengan perbedaan suhu 100 derajat pada tepinya kira-kira 1 mV. Untuk membuatnya lebih tinggi, beberapa termokopel dapat dihubungkan secara seri. Hasilnya adalah termopile, termoEMFnya akan sama dengan jumlah total EMF termokopel yang termasuk di dalamnya.

Proses pembuatan termokopel adalah sebagai berikut:

• Hubungan yang kuat antara dua bahan berbeda tercipta;
• Sumber tegangan diambil (misalnya, aki mobil) dan kabel dari bahan berbeda yang dipilin menjadi satu bundel dihubungkan ke salah satu ujungnya;
• Pada saat ini, Anda perlu membawa timah yang terhubung ke grafit ke ujung yang lain (pensil biasa bisa digunakan di sini).

Ngomong-ngomong, demi keselamatan, sangat penting untuk tidak bekerja di bawah tegangan tinggi! Indikator maksimum dalam hal ini adalah 40-50 Volt. Tetapi lebih baik memulai dengan daya kecil dari 3 hingga 5 kW, secara bertahap meningkatkannya.

Ada juga cara “air” untuk membuat termokopel. Ini terdiri dari memastikan pemanasan kabel yang terhubung dari struktur masa depan dengan pelepasan busur yang muncul di antara mereka dan larutan kuat air dan garam. Selama interaksi ini, uap “air” mengikat bahan-bahan menjadi satu, setelah itu termokopel dianggap siap. Dalam hal ini, yang penting adalah berapa diameter rangkaian produk. Seharusnya tidak terlalu besar.

Listrik gratis dengan tangan Anda sendiri (video)

Mendapatkan listrik gratis ternyata tidak sesulit kelihatannya. Berkat berbagai jenis genset yang bekerja dengan sumber berbeda, tidak menakutkan lagi jika dibiarkan tanpa penerangan saat listrik padam. Sedikit keterampilan dan Anda sudah memiliki stasiun mini sendiri untuk menghasilkan listrik.

Elemen Peltier merupakan konverter termoelektrik yang menimbulkan perbedaan suhu pada permukaannya ketika arus listrik mengalir. Prinsip operasinya didasarkan pada efek Peltier - terjadinya perbedaan suhu pada titik kontak konduktor di bawah pengaruh arus listrik.

Desain dan prinsip pengoperasian elemen Peltier.

Saya rasa hanya ahli fisika yang bisa memahami cara kerja elemen Peltier sebenarnya. Bagi praktisi, yang utama adalah adanya unit modul minimum - termokopel, yaitu dua konduktor tipe p dan n yang terhubung.

Ketika arus dialirkan melalui termokopel, panas diserap pada kontak n-p dan panas dilepaskan pada kontak p-n. Akibatnya, bagian semikonduktor yang berdekatan dengan sambungan n-p akan menjadi dingin, dan bagian yang berlawanan akan memanas. Jika polaritas arus dibalik, maka sebaliknya, bagian n-p akan memanas, dan bagian sebaliknya akan menjadi dingin.

Ada juga efek sebaliknya. Ketika salah satu sisi termokopel dipanaskan, arus listrik dihasilkan.

Untuk penerapan praktis energi penyerapan panas, satu termokopel saja tidak cukup. Modul termoelektrik menggunakan banyak termokopel. Secara elektrik mereka dihubungkan secara seri. Dan desainnya sedemikian rupa sehingga transisi pendinginan dan pemanasan terletak di sisi modul yang berbeda.

Termokopel dipasang di antara dua pelat keramik. Mereka dihubungkan dengan busbar tembaga. Jumlah termokopel bisa mencapai beberapa ratus. Kekuatan modul tergantung pada jumlahnya.

Perbedaan suhu antara sisi panas dan dingin modul Peltier bisa mencapai 70 °C.

Harus dipahami bahwa modul termoelektrik Peltier mengurangi suhu satu sisi relatif terhadap sisi lainnya. Itu. Agar sisi dingin memiliki suhu rendah, perlu untuk menghilangkan panas dari permukaan panas, sehingga menurunkan suhunya.

Untuk meningkatkan perbedaan suhu, sambungan modul secara seri (kaskade) dimungkinkan.

Aplikasi.

Modul termoelektrik Peltier digunakan:

• di lemari es rumah tangga dan mobil kecil;
• di pendingin air;
• dalam sistem pendingin perangkat elektronik;
• pada generator termoelektrik.

Saya membuatnya menggunakan elemen Peltier.

Kelebihan dan kekurangan modul Peltier.

Salah jika membandingkan elemen Peltier dengan unit pendingin kompresor. Perangkat yang sangat berbeda - sistem mekanis besar dengan kompresor, gas, cairan, dan komponen semikonduktor kecil. Dan tidak ada hal lain yang bisa dibandingkan. Oleh karena itu, kelebihan dan kekurangan modul Peltier merupakan konsep yang sangat relatif. Ada area di mana mereka tidak dapat diganti, dan dalam kasus lain penggunaannya sama sekali tidak praktis.

Keunggulan elemen Peltier antara lain:

• tidak adanya bagian, gas, cairan yang bergerak secara mekanis;
• operasi senyap;
• ukuran kecil;
• kemampuan untuk memberikan pendinginan dan pemanasan;
• Kemungkinan pengaturan daya pendinginan yang lancar.

Kekurangan:

• efisiensi rendah;
• kebutuhan akan sumber listrik;
• jumlah start-stop yang terbatas;
• tingginya biaya modul yang kuat.

Parameter elemen Peltier.

• Qmax(W) – kapasitas pendinginan, dengan arus maksimum yang diijinkan dan perbedaan suhu antara sisi panas dan dingin sama dengan 0. Dipercaya bahwa semua energi panas yang disuplai ke permukaan dingin langsung ditransfer ke permukaan panas tanpa kehilangan.
• Delta Tmax(derajat) - perbedaan suhu maksimum antara permukaan modul dalam kondisi ideal: suhu sisi panas adalah 27 °C dan sisi dingin dengan perpindahan panas nol.
• maksimal(A) – arus yang memberikan perbedaan suhu delta Tmax.
• Umaks(V) – tegangan, pada arus Imax dan perbedaan suhu delta Tmax.
• Perlawanan(Ohm) – resistansi modul terhadap arus searah.
• POLISI(Koefisien Kinerja) – koefisien, rasio daya pendinginan terhadap daya listrik yang dikonsumsi oleh modul. Itu. kemiripan efisiensi. Biasanya 0,3-0,5.

Persyaratan operasional untuk elemen Peltier.

Modul Peltier adalah perangkat yang berubah-ubah. Penggunaannya dikaitkan dengan sejumlah persyaratan, kegagalan untuk mematuhinya menyebabkan degradasi atau kegagalan modul, dan penurunan efisiensi sistem.

• Modul menghasilkan panas dalam jumlah besar. Untuk menghilangkan panas radiator yang sesuai harus dipasang. Jika tidak:
  • Suhu sisi dingin yang diinginkan tidak dapat dicapai karena... Elemen Peltier mengurangi suhu permukaan yang relatif panas.
  • Pemanasan sisi panas yang diizinkan biasanya + 80 °C (dalam aplikasi suhu tinggi hingga 150 °C). Itu. modul mungkin gagal.
  • Pada suhu tinggi, kristal modul terdegradasi, mis. efisiensi dan masa pakai modul berkurang.
• Penting kontak termal modul yang andal dengan radiator pendingin.
• Catu daya untuk modul harus menyediakan arus dengan riak tidak lebih dari 5%. Pada tingkat denyut yang lebih tinggi, efisiensi modul akan menurun, menurut beberapa data, sebesar 30-40%.
• Tidak diperbolehkan menggunakan regulator relai untuk mengontrol elemen Peltier. Hal ini akan menyebabkan degradasi modul secara cepat. Setiap penyalaan dan penonaktifan menyebabkan degradasi termokopel semikonduktor. Karena perubahan suhu yang tiba-tiba antara pelat modul, timbul tekanan mekanis pada sambungan dengan semikonduktor. Produsen elemen Peltier menstandarkan jumlah siklus start-stop modul. Untuk modul rumah tangga, ini sekitar 5000 siklus. Regulator relai akan menonaktifkan modul Peltier dalam 1-2 bulan.
• Selain itu, elemen Peltier memiliki konduktivitas termal yang tinggi antar permukaan. Saat dimatikan, panas dari radiator sisi panas akan ditransfer melalui modul ke sisi dingin.
• Tidak dapat diterima, untuk pengaturan tenaga pada unsur Peltier, menggunakan modulasi PWM.
• Bagaimana seharusnya elemen Peltier ditenagai oleh sumber arus atau tegangan? Biasanya sumber tegangan digunakan. Lebih mudah untuk diterapkan. Namun karakteristik arus-tegangan modul Peltier adalah nonlinier dan curam. Itu. Dengan sedikit perubahan tegangan, arus berubah secara signifikan. Selain itu, karakteristiknya berubah ketika suhu permukaan modul berubah. Kita perlu menstabilkan kekuatan, yaitu produk dari arus yang melalui modul dan tegangan yang melintasinya. Kapasitas pendinginan elemen Peltier berhubungan langsung dengan daya listrik. Tentu saja hal ini memerlukan regulator yang cukup rumit.
• Tegangan modul tergantung pada jumlah termokopel di dalamnya. Paling sering ini adalah 127 termokopel, yang sesuai dengan tegangan 16 V. Pengembang elemen Disarankan untuk mensuplai hingga 12 V, atau 75% Umaks. Tegangan ini memastikan efisiensi modul yang optimal.
• Modulnya tertutup rapat dan bahkan dapat digunakan di dalam air.
• Polaritas modul ditunjukkan oleh warna kabel - hitam dan merah. Biasanya kabel merah (positif) terletak di sisi kanan, relatif terhadap sisi dingin.

Saya telah mengembangkan lemari es yang memenuhi semua persyaratan ini. Dia:

• Menghasilkan tenaga untuk elemen Peltier dengan riak tidak lebih dari 2%.
• Menstabilkan daya listrik pada modul, mis. hasil kali arus dan tegangan.
• Memastikan kelancaran aktivasi modul.
• Kontrol suhu terjadi sesuai dengan prinsip kontrol analog, yaitu. perubahan halus dalam kekuatan pada elemen Peltier.
• Pengontrol dirancang untuk lemari es, sehingga matematika pengontrol memperhitungkan inersia pendinginan udara di dalam ruangan.
• Menyediakan modul kontrol suhu sisi panas dan kontrol kipas.
• Ini memiliki efisiensi tinggi dan fungsionalitas yang luas.

Modul Peltier termoelektrik TEC1-12706.

Ini adalah jenis elemen Peltier yang paling umum. Digunakan di banyak peralatan rumah tangga. Tidak mahal, dengan parameter bagus. Pilihan yang bagus untuk membuat lemari es berdaya rendah, pendingin air, dll.

Saya menyajikan karakteristik modul TEC1-12706 yang diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia dari dokumentasi pabrikan - HB Corporation.

Parameter teknis TEC1-12706.

Karakteristik grafis.