So erstellen Sie einen thermoelektrischen Generator zu Hause – wikiHow

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Wie man einen thermoelektrischen Generator zu Hause plant

Der thermoelektrische Effekt ist die direkte Umwandlung von Temperaturunterschieden in elektrische Spannung und umgekehrt über ein Thermoelement. Ein thermoelektrisches Gerät erzeugt eine Spannung, wenn auf jeder Seite eine unterschiedliche Temperatur herrscht.

Schritt 1: Thermoelektrizität

Ein thermoelektrischer Generator (TEG), auch Seebeck-Generator genannt, ist ein Festkörpergerät, das Wärmeströme (Temperaturunterschiede) durch ein Phänomen namens Seebeck-Effekt (eine Form des thermoelektrischen Effekts) direkt in elektrische Energie umwandelt. Thermoelektrische Generatoren funktionieren wie Wärmekraftmaschinen, sind aber weniger sperrig und haben keine beweglichen Teile. TEGs sind jedoch typischerweise teurer und weniger effizient.

Umgekehrt entsteht beim Anlegen einer Spannung eine Temperaturdifferenz. Auf atomarer Ebene führt ein angelegter Temperaturgradient dazu, dass Ladungsträger im Material von der heißen Seite zur kalten Seite diffundieren.

Schritt 2: Thermoelektrischer Generatorsatz

Für diesen thermoelektrischen Generator benötigen Sie: Ein thermoelektrisches Modul oder Peltier-Modul: HIER

Eine 1w-LED: HIER

Aluminiumheizkörper

DC-DC-Aufwärtswandler: Hier

Jetzt müssen wir alle Teile zusammenbauen es ist sehr einfach keine besonderen Fähigkeiten erforderlich stellen Sie die Kerze in die Mitte und Sie sind bereit für ca. 4 Stunden Strom mit nur einer Teelichtkerze zu erzeugen.

Schritt 3: Weitere Komponenten erforderlich

Um diesen thermoelektrischen Generator herzustellen, benötigen wir mehr Komponenten

-Metall-Stifthalter zum Halten der Heizkörper und der Peltier-Zelle

-Ein DC-DC-Aufwärtswandler von 0,9 V auf 5 V, nicht der normale von 3,5-5 V

Und wir montieren alle Komponenten wie folgt:

Die Peltier-Zelle / Zellen zwischen den Aluminiumstrahlern, die kleine ist die heiße Seite und die größere die kalte Seite Befestigen Sie sie an dem DC-DC-Aufwärtswandlermodul. Unsere Last wird eine 1-W-LED-Lampe sein.

Schritt 4: Thermoelektrische Generatoren Speks

Wir sind kurz davor, unseren thermoelektrischen Generator zu starten, aber zuerst werde ich Ihnen einige Messungen mitteilen

Der Kurzschlussstrom für eine Zelle beträgt 0,2A und die Spannung 1, 3V dies ohne Belüftung

Aber wir müssen berücksichtigen, wenn wir mehrere Zellen in Reihe schalten möchten, erhöht sich der Widerstand

und wird nicht die gleiche Strommenge erhalten, diese Art von Peltier hat einen Innenwiderstand von 2-4 Ohm.

Schritt 5: Laufzeit dieses Kerzengenerators

Stellen Sie die Kerze in die Mitte und schon können Sie mit nur einer Teelichtkerze ca. 4 Stunden Strom erzeugen.

Mit thermoelektrischen Modulen erzeugt ein thermoelektrisches System Strom, indem es Wärme aus einer Quelle wie einem heißen Abgaskamin aufnimmt. Dazu benötigt das System einen großen Temperaturgradienten, was in realen Anwendungen nicht einfach ist. Die kalte Seite muss mit Luft oder Wasser gekühlt werden. Auf beiden Seiten der Module werden Wärmetauscher eingesetzt, um diese Wärme und Kälte bereitzustellen.

Schritt 6: Thermoelektrisches Licht

Die typische Effizienz von TEGs liegt bei etwa 5–8%. Ältere Geräte verwendeten bimetallische Verbindungen und waren sperrig. Neuere Geräte verwenden je nach Temperatur hochdotierte Halbleiter aus Bismuttellurid (Bi2Te3), Bleitellurid (PbTe), Calciummanganoxid (Ca2Mn3O8) oder Kombinationen davon. Dies sind Festkörpergeräte und haben im Gegensatz zu Dynamos keine beweglichen Teile, mit Ausnahme eines Lüfters oder einer Pumpe. Eine Diskussion der Faktoren, die die Effizienz bestimmen und begrenzen, sowie die laufenden Bemühungen zur Verbesserung der Effizienz finden Sie im Artikel Thermoelektrische Materialien - Geräteeffizienz.

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