Termoelektrinis generatorius (TEG) yra tam tikras „laisvos energijos įtaisas“, turintis savybę temperatūrą paverčiant elektra . Šiame įraše mes šiek tiek sužinome apie šią koncepciją ir sužinome, kaip ją panaudoti elektros energijai gaminti iš šilumos ir šalčio.
Kas yra TEG
Viename iš savo ankstesnių straipsnių aš jau paaiškinau panašią sąvoką kaip pasigaminti nedidelį šaldytuvą naudojant „Peltier“ įrenginį
„Peltier“ įrenginys taip pat iš esmės yra TEG, skirtas elektrai gaminti iš temperatūros skirtumo. Termoelektrinis įtaisas yra gana panašus į a termoelementas , vienintelis skirtumas yra dviejų kolegų sudėtyje.
TEG efektui naudoti naudojamos dvi skirtingos puslaidininkinės medžiagos (p-n), tuo tarpu termoelementas veikia su dviem skirtingais metalais, nors termoporai gali reikėti žymiai didesnio temperatūros skirtumo, palyginti su mažesne TEG versija.
Taip pat liaudyje žinomas kaip „Seebeck“ efektas, jis suteikia TEG įrenginiui galimybę inicijuoti elektros energijos gamybą, kai jo atvirkštinėse pusėse yra temperatūros skirtumas. Tai atsitinka dėl specialiai sukonfigūruotos vidinės prietaiso struktūros, kuri procesui naudoja porą p ir n puslaidininkių.
„Seebeck“ efektas
Pagal Seebecko principą, kai abi puslaidininkines medžiagas veikia du kraštutiniai temperatūros lygiai, inicijuojamas elektronų judėjimas per p-n sandūrą, dėl kurio atsiranda potencialų skirtumas tarp išorinių medžiagų gnybtų.
Nors atrodo, kad ši nuostata yra nuostabi, visi geri dalykai turi būdingą trūkumą, todėl ir dėl jų jie yra gana neveiksmingi.
Nepaprastų temperatūrų skirtumų iš abiejų pusių poreikis tampa sunkiausia sistemos dalimi, nes vienos iš pusių įkaitinimas taip pat reiškia, kad kita pusė taip pat įkais, o tai galiausiai nulinės elektros energijos ir sugadinto TEG įrenginio.
Norint užtikrinti optimalų atsaką ir inicijuoti elektronų srautą, viena puslaidininkinė medžiaga TEG viduje turi būti karšta ir tuo pačiu metu kitas puslaidininkis turi būti atokiau nuo šios šilumos, užtikrinant tinkamą aušinimą iš priešingos pusės. Dėl šio kritiškumo ši sąvoka tampa šiek tiek gremėzdiška ir neefektyvi.
Nepaisant to, TEG koncepcija yra išskirtinė ir neįmanoma iki šiol naudojant jokią kitą sistemą, ir dėl šios šios koncepcijos unikalumo ji yra daug įdomi ir verta eksperimentuoti.
TEG grandinė naudojant lygintuvo diodus
Bandžiau suprojektuoti TEG grandinę naudodamas įprastus diodus, nors ir nesu tikras, ar jis veiks, ar ne, tikiuosi, kad iš šio įrenginio galima pasiekti teigiamų rezultatų ir jį galima tobulinti.
Remdamiesi paveikslėliais galime pamatyti paprastą diodų mazgą, užspaudžiamą heasinkais. Diodai yra 6A4 tipo diodai. Aš pasirinkau šiuos didesnius diodus, kad gautų didesnį paviršiaus plotą ir geresnį laidumo greitį.
Diodas 6A4
Aukščiau parodyta paprasta termoelektrinio generatoriaus grandinė gali būti naudojama elektrai gaminti iš atliekų šilumos, tinkamai taikant reikiamus šilumos skirtumo laipsnius nurodytoms šilumą laidžioms plokštėms.
Dešinėje pusėje pavaizduotas daugybė diodų, sujungtų lygiagrečiomis jungtimis, kad būtų pasiektas didesnis efektyvumas ir proporcingai didesnis potencialo skirtumo kaupimasis išėjime.
Kodėl TEG formavimui reikia naudoti diodą
Aš maniau, kad diodai veiktų šioje programoje, nes diodai yra pagrindiniai puslaidininkių mazgai, susidedantys iš legiruota p-n medžiaga, įterpta į jų du galinius laidus .
Tai taip pat reiškia, kad abu galai yra specialiai sudaryti iš įvairių medžiagų, palengvinančių temperatūros pritaikymą atskirai nuo dviejų priešingų galų.
Daugelis tokių modulių galėtų būti pastatyti ir sujungti nuosekliai lygiagrečiai, kad būtų pasiekti didesni perskaičiavimo rodikliai, ir ši programa gali būti įgyvendinta naudojant saulės šilumą. Šoną, kurią reikia atvėsinti, galima pasiekti aušinant oru arba sustiprinus garinamasis oro aušinimas nuo atmosferos, siekiant padidinti efektyvumo lygį.
Pora: Gilaus dirvožemio metalo detektoriaus grandinė - žemės skaitytuvas Kitas: Laisva energija iš indukcinės viryklės
