?

Log in

No account? Create an account
Previous Entry Поделиться Next Entry
Термогенератор Пельтье своими руками
Альт
tutankanara
В продолжение темы о самодельных девайсах. http://tutankanara.livejournal.com/410005.html
На этот раз речь пойдёт о темрогенераторе на элементах Пельтье.


термо-генератор4

Элементы Пельтье это такие небольшие (обычно 4х4 см.) штуковины, состоящие из керамических пластин и биметалла между ними, посредством которого при нагревании одной стороны и охлаждении другой – вырабатывается электрический ток. Или наоборот, подавая ток, нагреваем одну сторону и охлаждаем другую. Данное свойство элементов Пельтье используют при изготовлении переносных холодильников, но меня в первую очередь больше интересует генераторная способность этих устройств.

Действительно, очень удобно. Нагреваешь одну сторону элемента, охлаждаешь другую – и получаешь достаточный ток и напряжение для зарядки, например, сотового или прочих электронных девайсов. А у меня вообще с электричеством напряг, часто не бывает, так что такая штука мне жизненно необходима. Нет, конечно, частично, проблему нехватки электричества могут решить солнечные батареи. Это, на данном этапе, я вообще считаю один из лучших источников альтернативной энергетики. Поэтому у меня есть и солнечная батарея (о которой расскажу позже), небольшой, но достаточной для меня мощности. Выдаёт она где-то 1 – 1,5 ампера при напряжении от 5 до 15 вольт.

Но солнце есть не всегда, поэтому термогенератор оказался нужнее. Да и вне цивилизации он необходим, а также выживальщики, я думаю, такими вещами интересуются.

Для создания термогенератора подойдут не всякие элементы Пельтье, а лишь те, которые держат температуру 300-400 градусов. Конечно, можно изготовить генератор и из обычных элементов, тех, что применяют в холодильниках, но лишь в порядке эксперимента. Ибо, чуть только перегреете – и элемент выйдет из строя. Приобрести высокотемпературные элементы можно у американцев или у китайцев. (Небольшое отступление про китайцев: читая мой блог, может сложиться неверное представлениея, что я плохо отношусь к Китаю или китайцам. Совсем наоборот, Китаем я восхищаюсь, что не мешает мне считать, что это самый вероятный наш противник. Опять же, немцы тоже когда-то были нашим врагом, да и французы, да и кто только не был. И что с того? Будет война – будем ненавидеть, но пока мир – мы друзья. Тем более, что всё в конце концов закончится, как ранее в случае с другими нациями. И таки станут, после всех войн, русские и китайцы – братьями навек. Аминь.)
Можно приобрести элементы и у соотечественников, но уж совсем по баснословной цене, а это не наш путь.

Итак мой термогенератор нагревается масляной (на обычном, самом дешевом, подсолнечном масле) горелкой.




Которая помещена вот в такой разборный корпус, состоящий из консервной банки, регулятора высоты горелки и самого элемента Пельтье.

термо-генератор3

Сама горелка тоже состоит из банки и угольного фитиля.

маслянная горелка

Изготовить такой фитиль можно по этой видеоинструкции.



источник http://www.youtube.com/watch?v=onVj37r0F_4


Лично я делаю такие фитили из углей от костра, продвинутые жители больших городов могут просто купить древесный уголь в магазине. Подобная горелка и сама по себе хороша, можно использовать как источник освещения, вместо свечек. Масло на её работу уходит мало, особо не чадит, может гореть сутками.

Вот это элемент Пельтье, сверху на него помещен радиатор от охлаждения компьютерного процессора, с вентилятором.

термо-генератор_пельтье

Это регулятор уровня огня горелки. Я его изготовил от убитого CD-rom_а. Его можно изготовить из чего угодно, лишь бы фантазия работала.

регулятор высоты горелки

Элемент Пельтье (в данном варианте два-три элемента, друг на друге, всё смазано термопастой) у меня зажат между охлаждающим радиатором и нагревающим радиатором.

пельтье

Пространство вокруг элемента я заполнил резиной (от каблуков ненужной обуви) и склеил всё это автомобильным термогерметиком.

пельтье2

Вентилятор для охлаждения изготовил из 3–х вольтового двигателя от того же неисправного CD-rom_а и лопастей штатного вентилятора от компьютерного кулера. Двигатель и вентилятор состыковал при помощи китайского суперклея и дискодержателя от всё того же CD-rom_а. В результате получился вентилятор охлаждения, который начинает работать от полутора вольт и жрёт совсем небольшой ток.

пельтье3

Для радиатора нагревания взял радиатор от кулера старого процессора.

пельтье4

Напряжение, порядка 6-8 вольт, у меня выходит на преобразователь, где уменьшается до нужных для девайсов пяти вольт.

преобразователь напряжения3

Про этот преобразователь я уже писал. http://tutankanara.livejournal.com/410005.html

преобразователь напряжения4

Вот и сам генератор в сборе. Кат только (в пределах минуты-две) вырабатываемое напряжение достигает полутора вольт, начинает крутиться вентилятор охлаждения, и холодная сторона элемента начинает охлаждаться. В рабочий режим генерации термогенератор выходит через несколько минут. От него можно питать светодиодные гирлянды и заряжать электронные девайсы. Мой генератор даёт порядка 400 миллиампер тока при 5 вольтах напряжения. Сила тока зависит от применяемого элемента. Если будет возможность, поставлю элементы получше.

термо-генератор2

Также данное устройство, если снять генераторную часть, можно использовать в качестве обычной горелки, для кипячения воды. Обычно я заполняю наполовину банку и она закипает через 10-15 минут.

термо-генератор






  • 1
Если вместо кулера поставить водяное охлаждение, то и воду нагревать можно :)

Существуют термогенераторы с водяным охлаждением, но это уже довольно солидные конструкции, с много большей мощностью.

Термогенератор Пельтье своими руками

Пользователь spirius сослался на вашу запись в записи «Термогенератор Пельтье своими руками» в контексте: [...] Originally posted by at Термогенератор Пельтье своими руками [...]

А какова стоимость элементов Пельтье?
А какова долговечность элементов Пельтье?

У американцев можно купить за 18 баксов плюс доставка 15. Если брать несколько элементов, доставка не увеличивается. У них же имеется возможность купить элементы и за 10 долл., но там небольшая такая схема, надо в общем ждать определённое время. У них также можно купить и 12-вольтовые элементы, которые, разумеется, много дороже.
У китайцев всё это можно приобрести чуть дешевле, но как-то доверия к их заявленным характеристикам тоже чуть меньше. Обычные же, холодильные элементы (100 градусов Цельсия) стоят немногим больше ста рублей штука.
Долговечность? Наверное вечность :)

>>Долговечность? Наверное вечность :)

Я же в тырнете поискал, пишут, что висмутовые недолговечны.

Наверное от перегрева дохнут. Там, собственно, висмут и клей только слабые элементы. Висмут легкоплавкий, клей китайский. Не, нормальные элементы живут долго, очень долго. В принципе, можно вообще пойти по пути керосиновой лампы генератора из времён сталинского СССР. Я досконально изучил её работу, из чего состоит и тд. Точно повторить, конечно, не смогу, но общий принцип повторял. Делал из сгоревших держателей нити накала лампочек на 220 вольт и спирали от электроплит элементы генерации. Генерирует от нагревания, но немного конечно, надо много таких элементов. Потом как-нибудь займусь вопросом. Также во времена ВОВ партизаны вовсю использовали котелки-генераторы, рации подзаряжали. Немцы были в шоке, не понимая, как русские могут в лесу заряжать батареи. Вот такой котелок я не смогу повторить, нужен особый биметалл. На месте нашего правительства я бы подобные девайсы производил в массовом количестве, ибо времена нынче наступают неспокойные, МЧС-ные.

>>во времена ВОВ партизаны вовсю использовали котелки-генераторы, рации подзаряжали.

Интересно, не слышал об этом. ИЛи забыл;-))

>>На месте нашего правительства я бы подобные девайсы производил в массовом количестве, ибо времена нынче наступают неспокойные, МЧС-ные.

Та вот и я о том же...

Хотя газогенератор надёжнее, но дороже и громоздкее.

А вот ещё такое наискал http://www.armasys.ru/kotelsterlinga.htm
Хотя Стирлинга они не научились писать.

Edited at 2013-08-19 08:38 (UTC)

Не, Стирлингом я тоже занимался. И паровыми движками тоже. Я вообще если занимаюсь чем-то, то изучаю всё по теме. Просто увидел у китайцев готовые модели двигателей Стирлинга и не стал его конструировать, потом чуть денег будет просто куплю и поэкспериментирую.

Нагрев газом это совсем другой случай. Надо же где-то газ брать, а меня интересуют темы выживания, да и я сам тоже сейчас выживаю. Поэтому делаю всё из подручных средств. Свечки отмёл сразу, неудобно плавятся, нужный жар не дают. Газ, спирт и тд тоже отмёл ибо. Хотя к спирту позже вернусь, ибо его как раз можно производить самому.
Самогон, то есть, гнать. Вот масляная горелка оказалась идеальным вариантом на данный момент. Растительное масло можно самому производить, можно использовать животный жир, даже от рыб. Жар даёт ровный и достаточный. Расход минимальный. Но к спирту я обязательно вернусь, задумал сделать генератор с двигателем на спирту. Миниатюрный, но достаточно мощный. Если бог даст, обязательно сделаю.


ПС
У меня много всего подобного для выживания сделано, просто не всё в ЖЖ выкладываю. Ибо делать это пока к сожалению жизненные обстоятельства не позволяют. А так хочется иногда поделиться своими поделками :)

>>А так хочется иногда поделиться своими поделками :)

Но опасно. Вдруг ещё кто-то выживет;-))

Кстати, и как тема выживания на Марсе годится http://marstraktor.livejournal.com/ Я всё подумываю, не сделать ли там такой раздел.

Кстати, есть даже "роман в главах о выживании". Ссылки сейчас нет под рукой.

Всё что касается выживания (читаю форумы, сайты и тд), я тщательно изучаю. Но в первую очередь очень интересуюсь мобильным, автономным электричеством. Ибо труд сделал из обезьяны человека, а электричество сделало из человека цивилизованного человека. Всевозможные девайсы от раций до навигаторов делают процесс выживания много более комфортным в трудных для жизни условиях. А как разводить огонь и построить шалаш я и так знаю, как и много другое. Но при случае новую информацию по теме не пропускаю.

Ну тогда вы наверное знаете:
Назгул (Павел Кучер)
Журнал "Самиздат".Nazgul. Монологи альтернативной истории
http://samlib.ru/k/kucher_p_a/

Нет, именно это я не видел, но я и не смотрю художку. Лишь то, что люди реально сделали сами (ю-туб, форумы выживальщиков, альтернативной энергетики и тд), а не то, что вообще теоретически возможно. Про теоретически возможно я знаю вообще очень много, но перевожу это в раздел реальности только когда сам (или кто-то проверенный, но лучше всё же сам) всё сделаю. Ибо теория это одно, на практике всё оказывается много сложнее. Хотя читать литературу о попаданцах я люблю, как раз в том варианте когда современный человек начинает начинять древний мир новыми технологиями.

ПС
Потом на досуге почитаю, выглядит заманчиво :) В детстве очень любил читать Таинственный Остров и Робинзона Крузо.

300-400 градусов? Фантастика...

Фантастика? Да, ну. Это среднетемпературные элементы. Рабочая температура 325 градусов Цельсия, максимальная 400. Но в природе бывают и более температурные изделия, правда, и по большей цене. Обычные же, холодильные элементы Пельтье больше ста градусов не держат.

в холодильниках - TEC-элементы, до 60 градусов, на них и воды не вскипятить. А есть еще TEG, те где-то до 200, но в 20 раз дороже, судя по eBay

Не знаю про 60-ти градусовые, мне такие не попадались. Все исключительно под 100. На иБей не хожу, тёмное это дело. Но если действительно интересуют термогенераторы, с практической точки зрения, а не просто так, то могу дать ссылку на те элементы, что с рабочей температурой 325 и максимальной 400. Про их цену я ответил немного выше.

Под 200 градусов я стоградусные нагревал. Какое-то время они терпят, потом выходят из строя. 200 градусов это, наверное, у них максимальная, в несколько минут работы температура.

>Это регулятор уровня огня горелки. Я его изготовил от убитого CD-rom_а. Его можно изготовить из чего угодно, лишь бы фантазия работала.

А какой принцип его работы? По рисунку совершенно непонятно, и придумать не могу :(

Глубже опускает фитиль в ванночку с маслом, когда нужен огонь меньшей высоты, и поднимает, когда высота пламени слишком уменьшилась? Или наоборот?

И как осуществляется обратная связь? Или её нет, и это просто механизм подъёма/спуска, только на электроприводе, а не механический?

Ну да, либо приподнимает ванночку с горелкой ближе к элементу Пельтье, тем самым сильнее его нагревая, либо наоборот опускает горелку, увеличивает расстояние, уменьшает нагрев элемента. У меня стоит на выходе китайский вольтметр и если напряжение становится выше, чем я определил как нормальное (при котором перегрева элементов нет), то я увеличиваю расстояние между горелкой и элементами. И наоборот. Просто огонь горит очень неравномерно, вначале слабее, потом сильно разгорается, вот и приходится регулировать.
Регулирую просто вручную вращая большую белую пластмассовую шестеренку механизма от двд. Достаточно удобно. Либо можно подавать напряжение на двигатель и меняя полярность таким образом автоматически управлять положением горелки. Пока этот электрический способ не реализовал, руки все не доходят, но потом сделаю.



«Глубже опускает фитиль в ванночку с маслом»
Не, не фитиль, всю ванночку поднимет – опускает.


Edited at 2013-11-24 05:00 (UTC)

>У меня стоит на выходе китайский вольтметр и если напряжение становится выше, чем я определил как нормальное (при котором перегрева элементов нет), то я увеличиваю расстояние между горелкой и элементами. И наоборот.

Спасибо! Интересно было узнать.

>Не, не фитиль, всю ванночку поднимет – опускает.

Ага, теперь понял.
Сначала мне почему-то казалось, что температура в столбе горячего воздуха, поднимающегося от горелки, почти не меняется на протяжении десятков сантиметров - и, значит, бесполезно удалять/сближать горелку и пластину металла. Думал, что тот механизм как-то регулирует интенсивность горения... А оказывается, что более простой способ хорошо работает. Буду знать.

  • 1