Realizarea unui circuit generator termoelectric (TEG)

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Un generator termoelectric (TEG) este un fel de „dispozitiv cu energie liberă” care are proprietatea transformând temperatura în electricitate . În această postare aflăm puțin despre acest concept și aflăm cum îl putem folosi pentru a genera electricitate din căldură și frig.

Ce este TEG

Într-unul din articolele mele anterioare am explicat deja un concept similar cu privire la cum se face un frigider mic folosind un dispozitiv Peltier



Un dispozitiv Peltier este de asemenea un TEG conceput pentru a genera electricitate dintr-o diferență de temperatură. Un dispozitiv termoelectric este destul de similar cu un termocuplu , singura diferență constând în compoziția celor doi omologi.

Într-un TEG sunt utilizate două materiale semiconductoare diferite (p-n) pentru efect, în timp ce un termocuplu funcționează cu două metale diferite pentru același lucru, deși un termocuplu ar putea necesita o diferență de temperatură substanțial mai mare în comparație cu versiunea mai mică TEG.



De asemenea, cunoscut popular ca efectul „Seebeck”, acesta permite unui dispozitiv TEG să inițializeze generarea de energie electrică atunci când este supus unei diferențe de temperatură pe partea laterală. Acest lucru se întâmplă datorită structurii interne configurate special a dispozitivului, care utilizează câteva semiconductori dopați p și n pentru proces.

Efectul Seebeck

Conform principiului Seebeck, atunci când cele două materiale semiconductoare sunt supuse la două niveluri extreme de temperatură, inițiază o mișcare a electronilor peste joncțiunea p-n, rezultând o diferență de potențial între terminalele exterioare ale materialelor.

Deși conceptul pare a fi uimitor, toate lucrurile bune vin cu un dezavantaj inerent și și în acest sens este unul care îl face relativ ineficient.

Necesitatea unei diferențe extreme de temperatură între cele două părți ale sale devine partea cea mai dificilă a sistemului, deoarece încălzirea uneia dintre părți implică, de asemenea, că și cealaltă parte s-ar încălzi, ceea ce ar duce în cele din urmă la zero electricitate și la un dispozitiv TEG deteriorat.

Pentru a asigura un răspuns optim și pentru a iniția fluxul de electroni, un material semiconductor din interiorul TEG trebuie să fie fierbinte și simultan celălalt semiconductor trebuie ținut departe de această căldură, asigurând o răcire adecvată de pe partea contrară. Această criticitate face ca conceptul să fie puțin stângaci și ineficient.

Cu toate acestea, conceptul TEG este ceva care este exclusiv și nu este fezabil folosind niciun alt sistem până acum, iar această unicitate a acestui concept îl face mult mai interesant și merită experimentat.

Circuit TEG folosind diode redresoare

Am încercat să proiectez un circuit TEG folosind diode obișnuite, deși nu sunt sigur dacă va funcționa sau nu, sper că ar putea fi obținute rezultate pozitive din acest set și are un domeniu de îmbunătățire.

Circuitul generatorului termoelectric (TEG)

Referindu-ne la cifre putem asista la un ansamblu simplu de diode strânse cu chiuvete. Diodele sunt diode de tip 6A4, am selectat aceste diode mai mari pentru a dobândi o suprafață mai mare și o rată mai bună de conducere.

Dioda 6A4

Circuitul simplu al generatorului termoelectric arătat mai sus ar putea fi eventual utilizat pentru a genera electricitate din căldura reziduală, prin aplicarea adecvată a gradelor necesare de diferență de căldură pe plăcile de condus termice indicate.

Figura din dreapta arată multe diode conectate în conexiuni paralele în serie pentru a obține o eficiență mai mare și o acumulare proporțional mai mare de diferență de potențial la ieșire.

De ce să folosiți o diodă pentru realizarea unui TEG

Am presupus că diodele ar funcționa pentru această aplicație, deoarece diodele sunt unitățile semiconductoare fundamentale constând dintr-un material dopat p-n încorporat în cele două cabluri terminale ale acestora .

Aceasta implică, de asemenea, că cele două capete sunt compuse în mod specific din diverse materiale care facilitează aplicarea mai ușoară a temperaturii separat de cele două capete opuse.

Multe astfel de module ar putea fi construite și conectate în combinații paralele în serie pentru a obține rate de conversie mai mari, iar această aplicație ar putea fi implementată și cu căldura solară. Partea care trebuie răcită ar putea fi realizată prin răcirea cu aer sau printr-o îmbunătățire răcirea prin evaporare a aerului din atmosferă pentru creșterea ratei de eficiență.




Precedent: Circuitul detectorului de metale din solul profund - Scanner la sol Următorul: Energie gratuită de pe plita cu inducție