L'elemento Peltier è noto al mondo da molto tempo. Nel XVIII secolo, l'orologiaio francese Jean-Charles Pelletier scoprì quasi per caso un nuovo effetto sul confine di due metalli: bismuto e antimonio. Consisteva in un brusco cambiamento di temperatura di una goccia d'acqua posta tra i contatti, che si trasformava in ghiaccio quando veniva applicata la corrente. Questa proprietà era nuova per l'orologiaio, perché fino a quel momento nessuno scienziato al mondo aveva presentato tali informazioni nei suoi materiali.
Sebbene l'effetto fosse interessante, all'epoca non trovò applicazione pratica, a causa della piccola quantità di apparecchiature elettroniche che richiedevano un raffreddamento intensivo. Dopo 2 secoli la scoperta dello scienziato è stata ricordata perché c'era un'urgente necessità di realizzare un dispositivo in grado di fornire un raffreddamento di alta qualità del cristallo di un microprocessore riscaldante.
Come risultato di numerosi studi in quest'area e di un numero enorme di esperimenti pratici, gli scienziati hanno scoperto che una coppia termoelettrica può produrre abbastanza freddo per il normale funzionamento di quasi tutti i microprocessori. E date le loro piccole dimensioni, hanno imparato a inserirli in custodie per microcircuiti, dotandosi così di un proprio generatore di freddo interno.
La scoperta di Jean-Charles Pelte ha rappresentato un enorme impulso per l'intero settore della refrigerazione mobile. Oggi la proprietà di un elemento termoelettrico utilizzato nella seguente tecnica:
Sono utilizzati attivamente per il raffreddamento di microprocessori e altri elementi di apparecchiature elettroniche. Oltre all'effetto diretto del raffreddamento, molti iniziarono a utilizzare l'elemento Peltier come generatore. Un esempio di cosa potrebbe essere torcia con 3 elementi.
Pochi sanno che per comunicare con il comando, i soldati mettevano sul fuoco una pentola speciale e preparavano il tè, cucinavano il porridge e altri oggetti domestici, e allo stesso tempo trasmettevano le informazioni necessarie tramite una stazione radio portatile..
Molti sono interessati alla domanda: cos'è un elemento Peltier con le tue mani, come realizzarlo a casa? Ciò richiederà l'aggiunta dosata ad alta precisione di varie sostanze e materiali. È impossibile realizzare un dispositivo del genere in casa, perché è necessario disporre delle tecnologie e possedere i metodi necessari per la lavorazione dei metalli. Richiede anche materiali altamente puri negli stessi laboratori, cosa impossibile da ottenere a casa. Pertanto, è possibile rispondere in modo inequivocabile alla domanda su come realizzare un modulo termoelettrico Peltier. Non c'è modo. Ma per costruire un sistema di raffreddamento efficace, le competenze esistenti sono sufficienti.
C'è un'opinione su cosa si può fare modulo termoelettrico su diodi. Il fatto è che ogni coppia di semiconduttori diversi è costituita da due materiali con conduttività p e n. E il diodo è proprio questo. Per rilevare un cambiamento di conduttività durante il riscaldamento, è necessario selezionare alcuni elementi. Ma per ottenere una bassa temperatura sulla superficie del dispositivo, nessun diodo aiuterà. Quando viene applicata una corrente elevata, è possibile ottenere solo il riscaldamento.
I radioamatori utilizzano diodi a bassa potenza in una custodia di vetro come sensore di temperatura. Quando sono collegati nella direzione opposta e riscaldati, la transizione inizia ad aprirsi e fa passare la corrente nella direzione opposta. Ma allo stesso tempo non genererà elettricità.
Il modulo termoelettrico Peltier in forma semplificata è una coppia di piastre realizzate con metalli diversi, che possono essere bismuto, antimonio, tellurio o selenio. Tra di loro c'è una coppia di semiconduttori con diversa conduttività di tipo n e p. Tutti formati da metalli diversi coppie termoelettriche collegati in serie in un unico circuito. Di conseguenza, da un gran numero di singole termocoppie posizionate tra due piastre ceramiche si forma una sorta di matrice.
Il modulo termoelettrico formato da termocoppie è realizzato in un unico involucro di piccole dimensioni. Collegandoli in serie o in parallelo è possibile ottenere un aumento dell'effetto di raffreddamento o della generazione di energia elettrica. Nella modalità più fredda, l'uscita positiva della matrice è collegata alla prima coppia con un conduttore di tipo n, il contatto negativo è collegato ai conduttori di tipo p. Come piastre esterne vengono utilizzate ceramiche speciali realizzate sulla base di ossido e nitruro di alluminio. Ciò garantisce le migliori prestazioni di trasferimento del calore su entrambi i lati sia alle alte che alle basse temperature.
Numero di termocoppie per modulo non è limitato da nulla e può arrivare a diverse centinaia. Più ce ne sono, migliore è l'effetto rinfrescante. Per aumentare l'efficienza dell'elemento Peltier, sul lato freddo è collegato un radiatore con la maggiore area di trasferimento del calore. La differenza di temperatura tra le piastre dovrebbe essere di almeno due decine di gradi.
Quando viene applicata la tensione alle piastre, un lato diventa caldo e l'altro freddo. Quando la polarità della tensione di alimentazione viene invertita, la temperatura delle piastre cambia posizione.
Data la complessità e la producibilità, non è possibile realizzare un elemento termoelettrico con le proprie mani. Ma ci sono ancora artigiani che offrono i loro sviluppi. L'effetto si osserva, ma è impossibile ottenerlo senza uno speciale laboratorio di ricerca per aumentarne l'efficienza. Puoi anche trovare un video su questo argomento con una guida passo passo.
Alle caratteristiche elemento basato su coppie bimetalliche dovrebbe includere:
L'effetto Peltier consiste nel flusso di corrente attraverso il contatto di due metalli con diversa conduttività. Di conseguenza, a seconda della direzione del flusso di corrente, viene rilasciato calore o freddo.
In un'espressione di formula, l'effetto Peltier può essere rappresentato:
Q p=P12 j , dove P12 è il coefficiente di Peltier. L'indicatore dipende dal tipo di metallo utilizzato, dalle sue proprietà termoelettriche.
Oltre ai vantaggi, il dispositivo presenta alcuni svantaggi, tra cui:
Bassa efficienza. Per ottenere una differenza di temperatura significativa, è necessario fornire alle piastre una corrente sufficientemente elevata.
Per un'efficiente rimozione dell'energia termica, è necessario prevedere un radiatore.
La scoperta di Jacques-Charles Peltier ha letteralmente capovolto il mondo, poiché il dispositivo può essere utilizzato come generatore universale di caldo e freddo. Oltre a queste funzioni, è stato notato un altro effetto importante: la modalità generatore. Se il lato caldo del dispositivo viene riscaldato e il lato freddo viene raffreddato, ai terminali si verifica una differenza di potenziale e quando il circuito è chiuso, la corrente inizia a fluire.
Generatore basato sull'elemento Peltier puoi farlo da solo e non richiede competenze particolari. Ma bisogna capire che il materiale utilizzato dagli sviluppatori cinesi non ha caratteristiche ideali che consentano di ottenere la massima energia. I moduli termoelettrici disponibili in vendita saranno sufficienti per:
Su questo argomento puoi trovare molti video con una descrizione dettagliata di tutte le fasi. Pertanto, se vuoi realizzare un modulo termoelettrico per la generazione di energia, questo è abbastanza realistico.
Il primo passo è ordinare il numero richiesto di elementi Peltier, tenendo conto delle loro caratteristiche. Un dispositivo con una potenza di 10 W sullo stesso eBay costa 15 dollari. E questo basterà a caricare gli smartphone. Inoltre, è necessario garantire un'efficiente dissipazione del calore. Per questi scopi è possibile progettare un sistema di raffreddamento a liquido a circolazione naturale. E riscalda il lato caldo con qualsiasi fonte di calore, incluso un fuoco aperto. Di conseguenza qualsiasi radioamatore può realizzarsi un magnifico generatore termoelettrico, che puoi portare con te durante un'escursione, una pesca o un cottage.
Un elemento cellulare standard produce 5 V e 1 W di potenza, sufficienti per una piccola illuminazione. Ad esempio, per realizzare una torcia riscaldata dal calore delle mani. Sono in vendita anche elementi già pronti con una tensione di uscita fino a 12 V.
Oggi puoi trovare molti modi per realizzare con le tue mani un generatore termoelettrico abbastanza efficiente basato sull'elemento Peltier. Come uno di loro - stufa portatile con focolare da un vecchio alimentatore per computer. L'elemento termoelettrico Peltier stesso è fissato su uno dei lati del case tramite pasta termica con un radiatore di dimensioni impressionanti. Tale installazione ti consentirà di riscaldarti in qualsiasi luogo conveniente, cucinare cibo e caricare il telefono.
Elementi Peltier: sembrerebbe che non siano nuovi da molto tempo, tuttavia, molti non comprendono appieno il principio del loro lavoro e non sanno cosa si può fare con i moduli e perché sono necessari. L'inventore Igor Beletsky ti mostrerà alcuni esperimenti visivi per darti un'idea di cosa sono capaci questi dischi.
Sono facili da acquistare online e ordinare la consegna tramite posta. È meglio acquistare Peltier in questo negozio cinese. C'è anche uno speciale dispositivo di raffreddamento.
Il più popolare tra i professionisti appassionati delle idee dell'energia naturale gratuita e dei produttori di dispositivi tecnici è un elemento contrassegnato che misura 40 per 40 millimetri. Ciò significa che è composto da 127 coppie di minuscoli termoelementi - semiconduttori di vario tipo, collegati a coppie mediante ponticelli di rame in un circuito in serie e progettati per corrente continua fino a 5 A con una tensione di 12 volt.
Alcune persone pensano che i moduli Peltier siano qualcosa come i pannelli solari: perché sono altrettanto piatti, i fili sporgono ed entrambi possono generare elettricità. Ahimè, questo non è proprio vero. Per capire come funzionano le piastre misteriose, guarda il video di I. Beletsky, una descrizione in formato testo di seguito.
Questo dispositivo ha due modalità di funzionamento complete: 1. generazione di freddo e caldo; 2 - generazione di corrente elettrica.
1. Così famoso Effetto Peltier(caldo e freddo). Questo è quando porti corrente continua all'elemento e noti che uno dei suoi lati è diventato più caldo e l'altro più freddo. Funziona quindi come una pompa di calore. Una funzionalità molto utile. Non c'è controversia.
2. Ma si è scoperto che avviene anche il processo inverso, il cosiddetto Effetto Sebeck, ovvero il verificarsi di una corrente elettrica quando si stabilisce e mantiene una certa differenza di temperatura sui lati del modulo (piastra) stesso.
Nota. Non surriscaldare mai gli elementi se vuoi continuare a sperimentarli. I semiconduttori nel modulo sono saldati con lega per saldatura, il cui punto di fusione può variare da ottanta a duecento gradi. E considerando dove viene prodotta la maggior parte di questi elementi oggi, si può solo indovinare su quale moccio sono stati saldati.
Il problema è che questo elemento funzionerà normalmente solo con un raffreddamento efficace.
Ad esempio, vogliamo testare l'effetto Zebeck. Metti sopra una tazza di acqua bollente. In questo modo non vengono superati i 100 gradi consentiti per il riscaldamento.
Osserviamo la comparsa di tensione. È interessante notare che se si modifica la direzione del flusso di calore attraverso il modulo, cambierà anche la direzione della corrente continua. Ma col tempo, d'altro canto, a causa della conduttività termica dell'elemento Peltier, anche la temperatura aumenterà e la tensione diminuirà naturalmente.
Affinché l'effetto sia permanente, è necessaria una costante rimozione del calore. Per fare ciò, il modulo viene posizionato su un radiatore massiccio e preferibilmente con raffreddamento attivo. Gli indicatori sono chiaramente migliori, come hai capito. Ciò richiede un consumo energetico aggiuntivo.
Supponiamo che tu voglia realizzare un caricabatterie da campeggio per telefoni cellulari con questo elemento. Poi, in natura, il termosifone può essere messo in acqua fredda, magari anche corrente o ghiacciata, che senza dubbio è ancora meglio. L'uso di questi moduli in inverno con un buon segno negativo è il più promettente.
È vero, ovviamente un elemento per caricare il telefono non sarà sufficiente. Ma due è già meglio. Naturalmente, se si aumenta il riscaldamento, aumenterà anche la potenza in uscita. Ma questo è un passo molto rischioso che può essere intrapreso solo per motivi di sperimentazione. Il funzionamento di un tale generatore non durerà a lungo.
Passiamo ora all'effetto Peltier, cioè alla produzione di freddo.
Per l'esperimento verrà utilizzato un frigorifero per auto. Il suo volume utile è di 20 litri. Nota: la potenza dichiarata è di 48 watt con una corrente di 4 ampere e una tensione costante di 12 volt. Ciò significa che all'interno è presente solo 1 piccolo elemento Peltier. Per coloro che non lo sanno, sveliamo un segreto: un normale frigorifero domestico, le cui dimensioni sono molte volte più grandi, ha la stessa potenza. Bene, ok, ora non si tratta di quello. Verifichiamo la sua efficacia. Ad esempio, impostiamogli il compito minimo di raffreddare un bicchiere d'acqua che abbia una temperatura ambiente di 26 gradi. Per far funzionare il frigorifero, utilizzeremo un alimentatore ideale per i suoi parametri. Inoltre, nel circuito verrà inserito un wattmetro. Visualizzerà corrente, tensione e potenza in tempo reale. Ma la cosa più importante è il consumo, i cosiddetti watt orari. Pertanto, possiamo stimare approssimativamente il consumo energetico del nostro frigorifero.
Lo accendiamo e vediamo, tutto funziona bene. Ecco la corrente 4,29 A. La tensione è 11,15 Volt. Potenza 47,9 watt. 0,1 wattora.
Mentre il processo è in corso, conduciamo un esperimento più visivo che mostrerà cosa succede esattamente nel frigorifero. Quando applichiamo corrente continua all'elemento, inizierà a pompare calore da un lato all'altro.
A proposito, se cambi la direzione della corrente, cambierà anche la direzione del trasferimento di calore, il che è molto conveniente. La cosa principale è non dimenticare il raffreddamento attivo, perché cinquanta watt di energia elettrica riscaldano immediatamente l'elemento. Quanto più efficientemente rimuoviamo il calore dal lato caldo, tanto più freddo sarà dall'altro.
Come puoi vedere, sulla superficie del modulo, l'acqua si congela molto rapidamente e, ovviamente, consuma così tanta energia.
Ma torniamo al nostro frigorifero. Dopo un'ora di lavoro, la temperatura dell'aria all'interno è scesa a quindici gradi, e vicino all'acqua è scesa a 20. Sono rimasto sorpreso che in un'ora di lavoro abbia consumato chiaramente 48 watt. Due ore dopo, l'aria era a 13 gradi e l'acqua a 17. E infine, dopo tre ore di lavoro, la temperatura dell'aria si è fermata a 13 gradi, e in un bicchiere d'acqua era a 15 e non scenderà sotto i 12. Ebbene, il frigorifero è così così, dato che non era completamente pieno di bevande. Ma allo stesso tempo questo mostro ha consumato 140 watt. Per una rete domestica potrebbe non essere molto, ma per la batteria di un'auto questo è già molto evidente. Pertanto, qui c'è solo un elemento. Perché la batteria non verrà più tirata semplicemente. Ciò significa che l'efficienza di un tale modulo è trascurabile, letteralmente una piccola percentuale, che dipende ancora una volta dal produttore. Questo frigorifero è più simile a un buon thermos. Se prendessero cibo freddo da casa, semplicemente non permetterebbe loro di riscaldarsi velocemente. È energeticamente non redditizio realizzare grandi frigoriferi di questo tipo.
A proposito, questo vale anche per i fai-da-te che stanno cercando di realizzare condizionatori per auto secondo questo principio. Esistono tecnologie più efficienti, ma utilizzare gli elementi Peltier per raffreddare qualcosa di piccolo e compatto è proprio la soluzione perfetta. Esiste un'intera gamma di tali dispositivi, ad esempio per raffreddare processori o microcircuiti di vari dispositivi di piccole dimensioni. Questo è molto probabilmente il vantaggio più importante di tali elementi. Sono piccoli e leggeri. Rispetto alle stesse fotocellule la Peltier presenta sicuramente più svantaggi, ma l'effetto in sé merita sicuramente attenzione. Alla fine, tutto dipende dai compiti da risolvere e, se l'energia è gratuita, l'alta efficienza non è così importante.
Di quanti gradi può essere raffreddato l'elemento? A proposito .
Popolari tra radioamatori e ingegneri, i moduli Peltier sono elementi elettronici che vengono utilizzati attivamente per i sistemi di raffreddamento e per la generazione di elettricità. Sulla base di essi, vengono sviluppate fonti di energia per l'illuminazione o la ricarica di dispositivi sul campo, frigoriferi mobili compatti per automobili. Esistono tentativi di utilizzo per raffreddare i processori dei computer. Il funzionamento dei dispositivi si basa su 2 meccanismi: quando un lato della piastra Peltier viene riscaldato e l'altro lato viene raffreddato, viene generata una corrente elettrica; quando si applica l'elettricità ai contatti, un lato della piastra viene raffreddato, l'altro viene riscaldato.
Saluti, caro lettore, gli astrologi hanno annunciato la settimana di Peltier, quindi la recensione si concentrerà su un'applicazione interessante di questo aggeggio. Sei il benvenuto sotto CUT.
Cominciamo con il programma educativo
Come dice Wikipedia, "L'elemento Peltier è un convertitore termoelettrico, il cui principio di funzionamento si basa sull'effetto Peltier: il verificarsi di una differenza di temperatura quando scorre una corrente elettrica". Sono sicuro che dopo questa frase non è diventato più chiaro).
Ok, proviamo diversamente. Immagina un acquario specifico composto da due tipi di zone. Nella prima zona dell'acquario i pesci nuotano velocemente, nella seconda lentamente. Immaginiamo anche delle lame che girano nell'acqua ai confini delle zone. Le regole sono le seguenti: 1) il pesce nuota verso un'altra zona solo quando la sua velocità corrisponde alla velocità impostata per la zona 2) quando attraversa i confini della zona, il pesce può interagire con le pale per aumentare o diminuire la sua velocità. Ora immagina diverse zone disposte in serie. (chiameremo zone a velocità più alta Z+ con Z- bassa) Il pesce è in Z+ vuole andare in Z- interagisce con la pala al confine e inizia a nuotare più lentamente, mentre le pale (al confine Z+ /Z-) iniziano a girare più velocemente. Successivamente, il pesce vuole spostarsi nella zona Z+ successiva, deve accelerare, interagisce con la pala al confine Z-/Z+ e accelera, mentre la pala inizia a girare più lentamente. Poi tutto si ripete. Si può vedere che alcune pale rallenteranno e altre accelereranno. L'elemento Peltier funziona secondo un principio simile. Al posto dei pesci ci sono gli elettroni invece della velocità dei pesci, l'energia degli elettroni nei semiconduttori. Quando la corrente scorre attraverso il contatto di 2 semiconduttori, l'elettrone deve acquisire energia per spostarsi nella zona energetica più alta di un altro semiconduttore. Quando questa energia viene assorbita, il punto di contatto dei semiconduttori si raffredda. Quando la corrente scorre nella direzione opposta, il punto di contatto dei semiconduttori viene riscaldato, 
Allo stesso tempo, maggiore è la corrente, maggiore è l'effetto del trasferimento di energia, l'energia viene trasferita (e non scompare magicamente) dal lato “freddo” a quello “caldo”, quindi l'elemento Peltier è in grado di raffreddare gli oggetti una temperatura inferiore a quella ambiente (in altre parole è una pompa di calore a semiconduttore). Se il tuo compito è semplicemente rimuovere il calore dal processore a transistor, ecc. l'uso dell'elemento Peltier non è redditizio. Avrai bisogno di un radiatore in grado di trasferire il calore dall'oggetto raffreddato all'ambiente + il calore generato durante il funzionamento dell'elemento Peltier. Penso che la teoria sia finita, puoi andare avanti.
Vediamo cosa pensa lo sponsor della recensione che assomigli ai verdi 13.90. 
Il modulo è una sorta di sandwich a 5 livelli, è costituito da una coppia di radiatori e ventole e dall'elemento Peltier stesso. 
La ventola più grande serve per la dissipazione del calore. Applicando la forza è possibile rimuoverlo senza svitare le viti. 
La ventola più comune (alimentazione 12 V, dimensioni 90 mm) è coperta da una griglia, inizialmente la ventola è impostata sull'aria di scarico. 
Sul lato opposto è presente una piccola ventola (Alimentazione 12V dimensione 40mm) 
Il ragazzo ha la coscienza fregata 
Consideriamo i radiatori 
Radiatore di grandi dimensioni dimensioni 100 mm * 120 mm altezza 20 mm 
Piccolo radiatore 40mm*40mm altezza 20mm. I radiatori vengono fissati con due viti, nel radiatore piccolo viene praticata una filettatura. Durante la rimozione del dissipatore di calore è stata trovata la pasta termica, il che è positivo, ma si vede che c'è sottopressione. 
Anche il contatto con un grande radiatore non può essere definito ideale. 
La conclusione principale è che se vuoi ottenere il massimo da questo modulo, assicurati di guardare sotto i radiatori. E se cancelli la pasta termica, puoi vedere che qui è installato un elemento TEC1-12705(dimensioni 40mm * 40mm * 4mm) anche se viene dichiarato il più potente TEC1-12706. Manuale per TEC1-12705 
Togliamo il piccolo radiatore e proviamo ad avviare il modulo misurando le temperature del lato "caldo" e "freddo". 
La temperatura del lato "freddo" -16,1 "caldo" 37,5 delta 53,6. il consumo di corrente a 12 V è stato di 4,2 A. 
L'elemento Peltier è entrato in modalità dopo 90 s.
E ora la parte divertente.
Troviamo una piastra metallica e lucida e vi facciamo un buco per la termocoppia. 
Mettiamo la pasta termica e installiamo una termocoppia 
Successivamente, realizziamo un fotorilevatore a direzione stretta e un fotodiodo da carta nera e componenti convenzionali 
Montiamo il dispositivo finito, ricordando la regola "l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione" 
Chi ha indovinato di cosa si tratta? Questo è un dispositivo (beh, più precisamente, un modello per dimostrare il principio di funzionamento) per determinare la temperatura del punto di rugiada / umidità relativa dell'aria. Funziona come segue: il LED IR brilla nella piastra riflettente, dopo la riflessione, la luce del LED IR entra nel fotodiodo IR. Un segnale di tensione viene prelevato dal fotodiodo IR a polarizzazione inversa. Quando la piastra viene raffreddata alla temperatura del punto di rugiada, la condensa inizia a raccogliersi su di essa, l'intensità della radiazione riflessa diminuisce e il segnale sul fotodiodo cambia. Registrando la temperatura della piastra e dell'aria ambiente è possibile ricavare l'umidità relativa. Per lavoro ho utilizzato Brymen BM869 (con cavo e software autocostruito) e Uni-t UT61E 
Di seguito è riportato il risultato 
Il grafico rosso è la temperatura della piastra, il grafico blu è il segnale proveniente dal fotodiodo. Considereremo il momento in cui la tensione dal fotodiodo è cambiata della metà della variazione di tensione totale è il momento della condensazione. In base alle condizioni impostate, la temperatura del punto di rugiada misurata nella stanza è +9 C. La temperatura dell'aria ambiente è 26,7 (non è stata visualizzata nei grafici perché era invariata). grafico). Successivamente, ho utilizzato un calcolatore online per convertire dall'umidità alla temperatura del punto di rugiada 
Il risultato della conversione dell'umidità dall'HTU21 alla temperatura del punto di rugiada coincideva con la temperatura del punto di rugiada misurata direttamente. Ciò significa che se determini il punto di rugiada utilizzando il metodo sopra descritto e poi esegui il ricalcolo, puoi determinare con precisione l'umidità (beh, ovviamente, se fai tutto in modo adulto). Questo metodo è chiamato metodo dello specchio raffreddato e gli igrometri basati su questo principio sono chiamati igrometri a condensazione. Spero che la recensione ti sia piaciuta e che tu abbia imparato qualcosa di nuovo. Grazie a tutti per l'attenzione.
Il prodotto è stato fornito per scrivere una recensione dal negozio. La recensione è pubblicata in conformità con la clausola 18 delle Regole del Sito.
Ho intenzione di acquistare +13 Aggiungi ai preferiti Mi è piaciuta la recensione +59 +108Ciao, mi chiamo Danil e sono paranoico. La mia paranoia sta nel fatto che sono convinto dell'imminente arrivo della Grande Volpe Artica. In quale forma arriverà questa stessa volpe, non importa: se rimaniamo in vita, molto probabilmente dovremo iniziare a vivere da zero. E la vita è molto più divertente quando hai qualcosa con cui caricare le batterie, una torcia e un dosimetro. Coloro che la pensano allo stesso modo (così come tutti coloro che sono curiosi), per favore sotto il taglio (attenzione, immagini pesanti).
Ok, chiedi, perché non i pannelli solari? Non ci sono parti in movimento. Sono d'accordo, risponderò, ma nelle condizioni di un inverno nucleare o vulcanico, o sotto una copertura di cemento di due metri di un rifugio, non è così facile prendere il sole.
Mulino a vento? E quale area dovrebbero essere le sue pale in modo che possa girare anche con un vento debole? Parti in movimento, ancora una volta. Il mulino a vento è adatto per l'installazione fissa quando si equipaggia un rifugio a lungo termine.
Dopo aver riflettuto su questi argomenti, mi sono scoraggiato. Ma presto mi sono imbattuto per caso nel sito nepropadu.ru (nessuna pubblicità, solo un collegamento al materiale originale). Ci sono rimasto seduto ininterrottamente per due giorni e nel frattempo mi sono imbattuto in un articolo interessante su una stufa a trucioli di legno proveniente dalla custodia dell'alimentatore di un computer con un elemento Peltier sul lato (link alla fine del post). C'erano molti scettici nei commenti, ma l'autore ha scritto di aver caricato con calma il telefono dal convertitore DC-DC cinese collegato ... Ho preso fuoco.
Mentre l'elemento Peltier funzionava, ho pensato al progetto del futuro generatore termoelettrico, ho trovato un dissipatore di calore adatto con una ventola (un antico dissipatore di calore del processore funzionava bene) e ho anche scavato un circuito convertitore CC-CC con una corrente di uscita massima di 1 ampere con una tensione di 5 volt su Internet.
Ho ritenuto non consigliabile realizzare una stufa a cippato secondo l'esempio di quell'articolo. Il metallo di cui è composto l'hardware del computer è molto morbido, "condurrà" dall'esposizione alle alte temperature e si brucerà rapidamente. Pertanto, si è deciso di realizzare una "versione rimovibile" del generatore, che potrebbe essere montata sul lato di un fornello fisso o appoggiata a una pentola sul fuoco. E per non friggere l'elemento Peltier in tali condizioni su un fuoco aperto, era necessaria una guarnizione resistente al calore, ma conduttiva del calore. Per fare questo, sono riuscito a ottenere un pezzo di una spessa piastra di alluminio di 100x120x5 millimetri.
Per premere l'elemento Peltier sul substrato di alluminio e, a sua volta, per premere il radiatore contro di esso, ho deciso di utilizzare un costruttore di metallo per bambini, che una volta ho acquistato per le esigenze della robotica.
Quindi, tutti i componenti sono assemblati, puoi iniziare a montare.
Il primo problema che mi aspettava era una ventola standard da 12 volt sul radiatore. Dato che produrrò solo 5 volt e con una corrente massima abbastanza bassa, questo potrebbe creare un problema.
All'inizio ho lanciato canne da pesca in tutti i negozi di radio e computer di Perm, ma da nessuna parte c'era un ventilatore 80x80 millimetri a 5 volt. E se lo fossero, allora erano più piccoli e per una corrente superiore a 200 mA, il che era troppo.
Poi ho cercato su eBay e ho scoperto che il ventilatore di cui ho bisogno costa a partire da 300 rubli. Ma era inutile sperare in una consegna rapida, quindi ho lasciato questa opzione come backup.
E solo dopo tutte le ricerche, ho pensato di accendere una ventola standard da 12 volt su una fonte di tensione da 5 volt. Si è scoperto che soffia abbastanza bene e allo stesso tempo non consuma una corrente molto grande. Pertanto, ho deciso di lasciarlo per ora e, dopo aver testato, se necessario, ordinare un ventilatore su Ibei.
Lo schema del convertitore è tipico e tratto dalla scheda tecnica.
Per il circuito è stato separato un circuito stampato, sul quale viene fornito il fissaggio al substrato di base utilizzando tutte le stesse parti del designer per bambini. Non sono preoccupato per il surriscaldamento della scheda, poiché ha un raffreddamento forzato ad aria espulsa dal dissipatore di calore.
La scheda è realizzata utilizzando LUT e assemblata. Si è scoperto che saldare la custodia del TSSOP-8 senza asciugacapelli è molto scomodo. Ma siamo persone grattugiate, microcircuiti FTDI saldati con un passo delle gambe di 0,4 mm.
Per cominciare, si è scoperto che ho confuso la polarità del collegamento dell'elemento al convertitore. Anche se tutto sembrava essere corretto: il filo nero - al meno, quello rosso - al più. Tuttavia, il generatore non voleva funzionare. Quindi ho cambiato la polarità di collegamento dell'elemento.
Il generatore ha iniziato a funzionare - inizialmente entrambi i LED si sono accesi, segnalando la presenza di 5 volt in uscita e bassa tensione in ingresso, poi il LED rosso si è spento - la tensione è salita sopra un volt e mezzo.
Con mio dispiacere, si è scoperto che senza ventola, dopo un paio di minuti di funzionamento del sistema, il radiatore si è riscaldato notevolmente. Non è così che funzioneranno le cose.
Il giorno dopo, ho fatto un giro per il mercato dei metalli e diversi mercatini delle pulci di computer, ma quando ho chiesto dei ventilatori da 5 volt, ovunque hanno alzato le spalle e mi hanno consigliato di andare "ancora in quel posto", dove ero già stato un paio di minuti fa. Alla fine, sono tornato a casa senza bere salato.
A casa, ho condotto un esperimento sull'alimentazione di una ventola standard da 12 volt da un convertitore di uscita da 5 volt. I risultati non mi sono piaciuti: il convertitore ha spento il LED rosso con evidente riluttanza e la ventola ha tremato debolmente per diversi secondi, cercando di avviarsi. Il flusso d'aria proveniente dalla ventola a metà potenza non era sufficiente per il normale raffreddamento: il radiatore si è riscaldato altrettanto rapidamente, anche se ora non mi ha bruciato le dita. Di conseguenza, ho deciso di ordinare il ventilatore da eBay.
All'arrivo del ventilatore (Ibey promette metà marzo-inizio aprile), controllerò il raffreddamento. Inoltre, dovrai testare il funzionamento del generatore in condizioni di "combattimento" - sul rogo.
Mi scuso per la qualità delle foto: non sono un fotografo. Link all'articolo che mi ha ispirato.
Molti elettricisti principianti sono interessati a una domanda molto popolare: come rendere l'elettricità gratuita e allo stesso tempo autonoma. Molto spesso, ad esempio, quando si esce nella natura, si verifica una catastrofica mancanza di una presa per ricaricare il telefono o accendere la lampada. In questo caso, ti aiuterà un modulo termoelettrico autocostruito assemblato sulla base di un elemento Peltier. Con l'aiuto di un tale dispositivo, puoi generare una corrente con una tensione fino a 5 volt, sufficiente per caricare il dispositivo e collegare la lampada. Successivamente, ti diremo come realizzare un generatore termoelettrico con le tue mani, fornendo una semplice master class in immagini e con un esempio video!
Per comprendere meglio perché sono necessari alcuni pezzi di ricambio quando si assembla un generatore termoelettrico fatto in casa, parleremo prima della progettazione dell'elemento Peltier e del suo funzionamento. Questo modulo è costituito da termocoppie collegate in serie posizionate tra piastre ceramiche, come mostrato nella figura seguente.
Quando una corrente elettrica passa attraverso un circuito di questo tipo, si verifica il cosiddetto effetto Peltier: un lato del modulo si riscalda e l'altro si raffredda. Perchè ne abbiamo bisogno? Tutto è molto semplice, se agisci nell'ordine inverso: riscalda un lato della piastra e raffredda l'altro, rispettivamente, puoi generare elettricità a bassa tensione e corrente. Ci auguriamo che in questa fase tutto sia chiaro, quindi passiamo ai corsi di perfezionamento che mostreranno chiaramente cosa e come realizzare un generatore termoelettrico con le proprie mani.
Quindi, abbiamo trovato su Internet istruzioni molto dettagliate e allo stesso tempo semplici per assemblare un generatore di corrente fatto in casa basato su una fornace e un elemento Peltier. Per iniziare, è necessario preparare i seguenti materiali:
Dopo aver preparato tutti i materiali, puoi procedere alla fabbricazione del dispositivo con le tue mani. Quindi, per renderti più chiaro come realizzare un generatore da solo, forniamo una master class passo passo con immagini e una spiegazione dettagliata:
Il funzionamento del generatore termoelettrico è il seguente: versare la legna all'interno del forno, dargli fuoco e attendere qualche minuto affinché uno dei lati della piastra si riscaldi. Per ricaricare il telefono, è necessario che la differenza tra le temperature dei diversi lati sia di circa 100 ° C. Se la parte di raffreddamento (radiatore) si riscalda, deve essere raffreddata con tutti i metodi possibili: versarvi sopra delicatamente dell'acqua, mettere un tazza di ghiaccio sopra, ecc.
Ed ecco un video che mostra chiaramente come funziona un generatore elettrico a legna fatto in casa:
Generare elettricità dal fuoco
Puoi anche installare una ventola del computer sul lato freddo, come mostrato nella seconda versione di un generatore termoelettrico fatto in casa con un elemento Peltier: 
In questo caso, il refrigeratore consumerà una piccola frazione della potenza del gruppo elettrogeno, ma alla fine il sistema avrà un'efficienza maggiore. Oltre alla ricarica del telefono, il modulo Peltier può essere utilizzato come fonte di energia elettrica per i LED, opzione altrettanto utile per l'utilizzo di un generatore. A proposito, la seconda versione del generatore termoelettrico fatto in casa è leggermente simile nell'aspetto e nel design. L'unico upgrade, oltre al sistema di raffreddamento, è la possibilità di regolare l'altezza del cosiddetto bruciatore. Per fare ciò, l'autore dell'elemento utilizza il "corpo" del CD-ROM (una delle foto mostra chiaramente come puoi realizzare tu stesso il disegno).
Se realizzi un generatore termoelettrico con le tue mani utilizzando questo metodo, puoi avere fino a 8 volt di tensione in uscita, quindi per caricare il tuo telefono, non dimenticare di collegare un convertitore che lascerà solo 5 V in uscita.
Ebbene, l'ultima versione di una fonte di elettricità fatta in casa per la casa può essere rappresentata dal seguente schema: un elemento: due "mattoni" di alluminio, un tubo di rame (raffreddamento ad acqua) e un bruciatore. Il risultato è un generatore efficiente che ti permette di produrre energia elettrica gratis in casa! 
