Guns.ru Talks
Катастрофы и выживание в кризисных ситуациях
Электричсетво из тепла (ТЭГ) исперимента ( 1 )

тема закрыта

вход | зарегистрироваться | поиск | реклама | картинки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
Автор
Тема: Электричсетво из тепла (ТЭГ) исперимента
dim99
4-9-2008 06:11 dim99
Ранее была куча тем с упоминанием ТЭГ (шайтан котелки, лампы и т.п.).
Откопал модуль Криотерм.
Модуль холодильный. Холодильная мощи что-то около 150Вт, питание 12В и много ампер.


click for enlarge 600 X 1103 106,9 Kb picture
click for enlarge 600 X 509 80,2 Kb picture
click for enlarge 600 X 536 86,0 Kb picture
click for enlarge 600 X 780 123,4 Kb picture

Модуль стоит между алюминевым радиатором от кулера и стальной кружкой, на пасте.
Снизу радиатор греет свеча икеевская (реально 4 часа горит, 3 рубля пучек стоит).

На одном из фото рядом с мультиметром видно бумажку на котрой расписано время от включения и напряжение.

Итого:

1. В рабочий режим система пришла ч/з 20 минут после запала свечи.
2. Свеча есть хорошо, т.к. обеспечивает равномерный (относительно костра и т.п.) постоянный поток тепла.
3. Охлождающий бак нужен больше, ч/з 30 минут вода была теплой (~40 градусов, изначально из под крана ~15С).
4. Данный модуль более 1,5 Вольта не дасть. Их нужно больше, последовательно соединять или искать специализированные... генераторные.

edit log

dim99
4-9-2008 09:26 dim99
Да вот ссылка на каталог модулей генераторных http://www.kryotherm.ru/ru/index.phtml?tid=81

Дял себя сделал вывод что нужны
1. высокотемпературные модули
2. охлождение радиатором

Ковшыки и т.п. это для выставок.

ИМХО

dim99
4-9-2008 11:41 dim99
http://www.overland-botsman.narod.ru/termogen.htm
любопытная ссылка

YgorVM
4-9-2008 12:02 YgorVM
http://www.soneric.ru/forums/viewtopic.php?t=5738&postdays=0&postorder=asc&start=30&sid=ac49ba0adf22f41ef0db15510e54a130

http://peltier.narod.ru/

Ну, и ещё пара ссылок. Интерес к этой теме в интернете есть

edit log

vasia2009
4-9-2008 12:30 vasia2009
тюю - ну хто ж греет свечкой... в инете есть пиксы и большево щщастья - о - http://www.sitechina.com/thermoelectric/Pspec.html

тама таки на небольшой котелок ажна целая газгорелко типовая туристицская с мощщей раз в 100+ больше свечки...

The below is a 13cm diameter stainless steel pot, attached with 4pcs 35mmx35mm power modules. The pot can be used for boiling the water or cooking sauce and generating electricity at same time. It can generate 6-8watts with 12VDC output. It can easily power a 12VDC 5 watts lamp or charge mobile phone or batteries during boiling water. It weight only about 600 grams. It will be good for out door activity. The picture demonstrates that the generator can light up a 5watts DC energy save bulb. It is good for outdoor activity.

кпд тега в ок 1..3 процента техницски означает отбор мощщи от проходящей через модуль т.е. 1..3 процента от проходящей через модуль универсальной вселенской енергии в виде тепломощщи он преобразует в електромощщу на выходе...

соотв если он от свечки грелсо на ок 1 ватт - да при малом перепаде температур (кпд максимален при наибольшем перепаде) - соотв на выходе и не мог выдать больше ок 1 милливат или меньше...

5. над было таки поюзать тестер с термопарой измерительной и померять температуру нагревателя...

имхаеццо из-за большово сопротивления связи (атмосфера от огня до куска металла) и малово сопротивления тега на теге падало достаточно мало градусов...

собсно при тесте источников тепла можно примерно прикинуть отдаваемую макс мощщу при закороченом сопротивлении тега - просто поставить кружко с водой на болванко или прямо на свечку и замерять время изменения температуры на эн градусов - зная массу воды в кружко можн пощитать количество поглощенных джоулей и зная время - передаваемую в кружко мощщу от нагревателя... соотв при установке в разрыв цепи согласованново по теплосопротивлению тега имхо моща передаваемая в кружко ополовиниццо (или должна ополовиниццо) ну всяко убавицо на скоко-то - мож и не на половину а на четверть - ышо не пощитал математику...

edit log

vasia2009
4-9-2008 12:41 vasia2009
>4. Данный модуль более 1,5 Вольта не дасть.

дасть если увеличить мощщу грелки и тады на модуле упадет больше градусов из-за передачи через нево больше ваттов тепла...

примерный щщет - если в кружко с водой было ок 200 гр воды и она нагрелась через 30 мин с 15 до 40 градусов - значиццо туды было передано ок 21 килоджоулей тепла... если за 30 мин - ет соотв ок 12 ваттов грелко была...

средний модуль имеет теплосопротивление ок 1..3 кельвина на ватт имхо (мощные - меньше)... соотв температуропадение на теге было тока ок 24 градуса - ет очень мало... надо хотя бы 100 градусов... а для етово - увеличивать мощщу грелки... типа поставить на газгорелко от кухонной плиты...

и грузить надо на електросопротивление равное нутряному електросопротивлению модуля шоб получить максимум мощщи в нагрузку... так шо хз какая лампа была поюзана через которую ток мерялсо - лучше б ток кз померять да на малоомном амперметре (или померять сопротивление амперметра шоб перещитать потом)...

>2. Свеча есть хорошо, т.к. обеспечивает равномерный (относительно костра и т.п.) постоянный поток тепла.

свеча есть мало... или нуна большая свеча шоб обеспечила модуль нужными джоулями в секунду...

вода собсно в установившемся режыме работы усей установки юзаеццо как стабилизатор температуры на ок 100 градусов и испаряеццо... если она не - значиццо режым ышо не установилсо... если вода не успевает прогреццо до кипения/активн испарения - значиццо или очень малая моща нагревателя или очень многа воды и она просто как чушко остывает с поверхности в атмосферу и излучает ик во вселенную - нефефективно по массогабаритам...

т.е. фактицски объем воды подбираеццо по желаемому периоду подливания во время експлуатац (+ некоторый запас если подлить вовремя забудут - типа юзер бухой/устамшый завалилсо спать)...

edit log

dim99
4-9-2008 12:57 dim99
У меня есть спецификация.

тепловая мощность свечи больше одного Вт точно.
сотни ватт точно.

радиатор было в руки не взять, это всяк более 65С.

dim99
4-9-2008 13:00 dim99
надо учитавать что при 120С модулю кранты
vasia2009
4-9-2008 13:12 vasia2009
>при 120С модулю кранты

хм - какой ж тама припой то ??? ет спецсплав имхо должен быть... мож таки на типовом посе собран и таки хоть при 200 градусах не плавиццо ?

да и собсно развалить зафиксированый модуль даже если припой расплавилсо ышо надо - припоя мало и он не потечет... тока шо модуль потеряет мех устойчивость и если был под сдвигающей или растягивающей нагрузкой будет разваливаццо... а если под сдавливающей - особо имхо ничо...

полупроводниковых переходов тонких тама нету - а ветви варяццо при ок тыщще градусов - так шо если модуль не разваливать - он и примерно при температуре кипения припоя должен работать... тока шо жыдкий и пошти кипящий припой окисляццо будет быстро имхо...

ну могут выводы отвалиццо - они тама на контактную площадку внахлест припаяны и никак механицски не зафиксир - но ето ж лечиццо... (а в некоторых модулях вроде даже подложены под крайнюю ветвь - и сразу не отваляццо)...

edit log

vasia2009
4-9-2008 13:27 vasia2009
собсно самое низкотемпературное ет может быть тока заливочный герметик если он есть - над знать при какой температуре ему поплохеет...
1гильдяй
4-9-2008 13:28 1гильдяй
quote:
Originally posted by vasia2009:

хм - какой ж тама припой то ??? ет спецсплав имхо должен быть... мож таки на типовом посе собран и таки хоть при 200 градусах не плавиццо ?


Написано же русским по белому "Модуль холодильный", т.е. элемент Пельтье. http://peltier.narod.ru/

edit log

vasia2009
4-9-2008 13:32 vasia2009
и шо - хде тама напечатано че случиццо с модулем при ок 120 градусов цельсиевых то...
1гильдяй
4-9-2008 13:37 1гильдяй
quote:
Originally posted by vasia2009:

и шо - хде тама напечатано че случиццо с модулем при ок 120 градусов цельсиевых то...


Дык p-n переход. Для кремния граничные температуры в радиусе -60...+120 градусов. Дальше - тепловой пробой.

edit log

vasia2009
4-9-2008 13:47 vasia2009
какой нафихх пн переход в теге - даже по приведенному урлю http://peltier.narod.ru/ есть пикса - и тама показано шо п и н материалы соединены толстой электро и теплопроводной железякой... а пока ета железяка не расплавиццо и не отвалиццо/испариццо - усе работает...

я больше согласен предположыть про сильное (но полностью обратимое) изменение свойств ветвей при нагреве до неск сотен градусов... типа шо кпд не будет расти при росте температуры как хочеццо...

>Для кремния граничные температуры в радиусе -60...+120 градусов.

в типовых продаваемых тегах не кремний (у нево имхо сильно большое електросопротивление таки) - тама сплавы на основе соединений висмута с легирующими добавками для получения п и н свойств у чередующихся ветвей... точный состав сплавов и есть главный техносекрет производителя...

причем даже где-то в формулировке законов зеебека вроде есть про независимость свойств тега (эдс) от промежуточных соединяющих ветви (проводящих) материалов... она вроде определяеццо тока разностью температур и разностью работы выхода електронов...

а полупроводниковые сплавы в текущих тегах юзаюццо вместо чистых металлов бо у них более выгодное отношение електро и теплосопротивлений - ет дает выше кпд... и зависимость електросопротивления от температуры тоже вроде повыгоднее...

edit log

1гильдяй
4-9-2008 14:00 1гильдяй
quote:
Originally posted by vasia2009:

тама показано шо п и н материалы соединены толстой электро и теплопроводной железякой... а пока ета железяка не расплавиццо и не отвалиццо - усе работает...


А, ну тогда нет проблем. Скрути железяки вольфрамовыми болтами вместо пайти и грей хоть до усрачки.
vasia2009
4-9-2008 14:09 vasia2009
в случае сборки из метал проволоки/пластин - ветви просто свариваюццо обычно и макс рабочая температура определяеццо температурой плавления проволоки/пластин ветвей... (потеря мехпрочности и разрушение)...

а вот из полупроводников варят/отливают/режут мелкие паралелепипеды ок 1х1х1 мм размером (и материал относительно дорогой и некоторое колдунство вокруг соотношения тепло и електросопротивления похоже требует - електросопротивление полупроводниковых сплавов таки сущесно больше чистых металлов) и их концы уже трудно скрутить и сварить - поетому паяют концами встык на несущие теплопроводные диэлектрицские пластины с метал облужеными перемычками... шоб после пайки обоих концов усе соединилось последовательно...

edit log

Excalibur
4-9-2008 14:21 Excalibur
у "металлических" элементов дико низкий кпд. И не смотря на то что на них можно "поствить" большую азницу температур - на выходе будет децл.
Полупроводниковые естествено имеют кпд повыше. Но ниже макс температуру. Лучшие полупроводниковые на мой взгляд сейчас делает фирма Hi-z. Они держат до 250С кажется и кратковременно до 400С.
Но проблема не в этом. Проблема в том что из-за низкого кпд в грубо 5%,Чтобы иметь на выходе 200-300Ватт, нужно с печи иметь 4-6Квт! А это очень немаленькая печь. Она практически НЕмобильна. Но и это полбеды, радиаторами нужно рассеить несколько квт тепла. Как? Пассивно? Огромные ребра. Водой? Насосы которые жрут тоже электричество коорые вы генерите для себя а еще и зарастают микроорганизмами. Теплотрубками и вентиляторами? Опять все будет сожрано. Так что мой небольшой опыт в этой теме говорит - не стоит заморачиваться... или по крайней мере надо ждать пока выйдет на рынок Toshiba giga topaz - эффективный модуль.
vasia2009
4-9-2008 14:31 vasia2009
200..300 ваттов ето как-бы тоже не для посидеть у костра на привале (тама и 1..5 ваттов для освещения и електропитания мелкой хозбыт електроники ет уже хорошо)... а вполне так очень хорошее електрообеспечение стацыонарново временново пункта прожывания граждан (ака палатка (шоб не было обвинений в самозахвате земли от прокурора) на родить/вырастить потомство)... который и так щас отапливаеццо неск киловатной печкой без насосов/вертиляторов/доп радиаторов осенью/весной/зимой... а летом - костер под навесом для кухни... пример устройства летней когенерац установки см https://forum.guns.ru/forummessage/151/356028-4.html ...

edit log

dim99
4-9-2008 14:49 dim99
Мануалам я верю (про 120С) проверять не хочу.

Задача максимум свет на месте + зарядка аккумов 1,2(NIMH)....12В(Pb)
соотвественно мощь электрическая 1...10Вт, иначе по ведру воды каждые пол часа менять.
Большего от не стационарной конструкции ожидать глупо.

edit log

dim99
4-9-2008 14:59 dim99
2vasia2009
На вашем рисунке в посте https://forum.guns.ru/forummessage/151/356028-m8360025.html
чушку, логично заменить на ТТ трубку, лигче по весу+теплопроводность гораздо выше.
dim99
4-9-2008 17:25 dim99
при погружении конструкции в кипяток, пиковое напряжение 1,5В.
dim99
4-9-2008 19:46 dim99
еще нашел http://menshikov-y.narod.ru/PODELKI/FOR_POXOD/Generator.htm
но не удачно
vasia2009
4-9-2008 20:08 vasia2009
>чушку, логично заменить на ТТ трубку

чушко тама должна иметь большую теплоемкость бо ето интегрирующий елемент в фильтре нижних тепловременных частот... он нужен для сглажывания колебаний тепломощщи от костра...

zverka
4-9-2008 20:21 zverka
Глянул в инете, че-то дорогие эти пельтье, да еще перегреть страшно.
Прочитал про термопары. Рабочая температура под 1000,ремонтопригодны, цена - реально дешевле выйдет. Решил сделать модельку такого тэга, 1 проволока(константан по ходу) - размотал какое-то перем. сопротивление, такие на жд в путевых шкафчиках стоят, стальную проволоку не нашел - расплел стальной трос...
ттх:
-16 спаев(сварил графитовым электродом)
-Iкз 100ма
-Uхх примерно 375мв
-время изготовления 15мин
-цена - 0
Просто было интересно, стоит ли этим заниматься. Оптимизировав конструкцию, можно уменьшить Rвнутр раза в 2.Учитывая простоту изготовления, цену,надежность, доступность материалов-стоит сделать полноразмерный вариант!

з.ы. даже сфоткал, а как здесь вставить?

click for enlarge 1600 X 1200 230,2 Kb picture
click for enlarge 1600 X 1200 199,1 Kb picture

Ухват
4-9-2008 20:59 Ухват
Вверху окна сообщения щелкнуть на лист с карандашем(эдит/делит мессадж),
потом внизу вставить картинку.
Грели на сколько градусов, чем и как?

edit log

vasia2009
4-9-2008 21:21 vasia2009
>-Iкз 100ма
-Uхх примерно 375мв

имхо ет ок 10 милливаттов в согласовано нагруженом состоянии отдаст - на 1 ватт таких модулей над ок 100 шт соотв...

vasia2009
4-9-2008 21:33 vasia2009
ыы - ето ж разность температур ок 600+ градусов...

>стоит сделать полноразмерный вариант!

шо есть полноразмерный ? собсно сам по себе голый тег ет не есть готовое покупное щщастье - ет тока компонент некоторой системы...

(как и електромагнитный генератор - к нему тоже нужен редуктор и преобразователь напряжения для согласования и с источником вращения и с нагрузкой)...

иначе кпд ышо в разы меньше номинала будет - типа как в первом посте треда...

фактицски надо решать задачу от начала - от имеющевося источнка тепла и холодильника (режымов охлаждения)... и под ето уже проектируеццо тег из имеющевося и делаеццо или покупаеццо...

edit log

dim99
4-9-2008 22:02 dim99
переиначел
мелкий радиатор на нагреве, большой (или кружка с водой) на охлождении.

Итог
0,7Вт
1,4В
ток КЗ 0,5А

com
4-9-2008 22:11 com
quote:
фактицски надо решать задачу от начала - от имеющевося источнка тепла и холодильника (режымов охлаждения)... и под ето уже проектируеццо тег из имеющевося и делаеццо или покупаеццо...

Угу. Счас надо подумать, как этот девайс к печке получше присобачить. И в октябре, думаю, сбацаю себе термоэлектрическое электроснабжение...

zverka
4-9-2008 22:20 zverka
Естественно нужно и корпус сделать и преобразователь чтоб 12,6 давал.
Это ж эксперементальный вариант - нужно было узнать сколько снимаеццо с 1 элемента будущей конструкции. Девайс подкупает своей простотой, за день, под пиво, я могу и на 400эл сварить и на 700 ,проблема больше в корпусе для этой радости, нужна керамическая "расческа", охлаждение - холодные спаи покрытые лаком, будут мокнуть в продолговатой ванночке - типа испарительная система. С источником давно решил - костер.

Где-бы спереть еще этой проволоки?

vasia2009
4-9-2008 22:24 vasia2009
1.4 вольта ет на оптимальной нагрузке или на холостом ходу ? откуды 0.7 ватта - непонятно... на оптимальной нагрузке будет 0.7 вольта и 0.25 ампера - ок 175 милливат...
vasia2009
4-9-2008 22:32 vasia2009
>будут мокнуть в продолговатой ванночке - типа испарительная система.

как бы та вода не замыкала разные спаи заметно (потеря мощщи) - между ними тоже есть небольшое напряжение (и чем больше спаев в одной ванне тем большее) и соотв в нечистой воде оно будет разрушаццо електрокоррозией... покрытие лаком имхо неидеальное и дырки в нем достаточно быстро расшыряццо...

>Где-бы спереть еще этой проволоки?

кады проволочин будет много - их будет трудно удержывать от замыкания имхо... да и при белом калении оно достаточно быстро окислиццо кислородом и перегорит имхо...

ет собсно ышо один предел макс рабочей температуры модулей в атмосфере - окисление и разрушение от етово...

мож таки переходить на пластины или полосу - а сплавов высок сопротивления мож можна наковырять из трамвайно-железнодорожных воздушно охлаждаемых резисторов... они обычно висят открыто на крышах или под вагонами... мож где на свалке валяюццо в аццком количестве...

шоб понизить макс температуру горячих спаев и передавать большую тепломощщу...

edit log

zverka
5-9-2008 00:02 zverka
Собрал 72эл!
Проволока кончилась, сцуко....
может кто посоветует по корпусу?

Eldobaz
5-9-2008 00:12 Eldobaz
2 vasia2009 - Вы, судя по всему, хорошо разбираетесь в теме, только вот олбанцкей окцэнт сильно мешает нормально воспринимать материал. Можно Вас попросить использовать русский язык, по возможности?

edit log

YgorVM
5-9-2008 00:34 YgorVM
Парни, вы очень умные!!! Следим за вами затаив дыхание. А можно чуть понятнее, простыми словами?

Задачи такие:
1. Запитать ЖПС в сложной ситуации (это, наверное, не сложно - нормальный приемник жрет внешнее питание от 8 до 35 В).
2. Зарядить пальцы АА или ААА - у кого подо что заточено оборудование (12В акк. зарядок для автомобильной сети полно)
3. Подзарядить мобильник (зачем, не знаю, но вдруг рядом вышка МТС? )
4. Запитать лампочку. Психологи говорят, если видно, что ешь - вкуснее (ну, в большинстве случаев )

Так это теоретически хотяб реально? Или забить и ждать специальных угольных нанотрубок, доступных всем лет через десять, с КПД 80 прц. и возможностью телепортации в соседние звёздные системы?

edit log

Gromozeka
5-9-2008 00:58 Gromozeka
Угу. Я бы вмешался, да боюсь спугнуть. Но, всё же попытаюсь.

vasia2009

Уважаемый, не соизволите ли Вы изъясняться на чуть более правильном Русском языке? Пожалуйста, пишите разборчиво, не коверкайте слова, это уже не модно. Это вторая моя аналогичная, нижайшая просьба в Ваш адерес.

Спасибо за внимание, модератор этого раздела Gromozeka.

zverka
5-9-2008 03:01 zverka
Uхх=1,450в
Iкз=0.145А
Только 0.05вт..но эту гирлянду разложить вокруг комфорки - тот еще геморрой, некоторые элементы не грелись... Если нормально разместить
0.7-0.9вт будет, но это так, эксперемент...Надо искать более толстую константановую проволоку, делать нормальный корпус и т.д...

dim99
5-9-2008 06:53 dim99
перепутался еш.

не 0,7Вт конечно
на нарузке 4 ома ~0,12Вт выходило

dim99
6-9-2008 09:28 dim99
подросло

нагрузка 10 Ом, ток 100мА, при V=1,5В

правда это при обдуве радиатора вентилятором

собрал преобразователь до 3,3/5В.


Guns.ru Talks
Катастрофы и выживание в кризисных ситуациях
Электричсетво из тепла (ТЭГ) исперимента ( 1 )