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Elementos Peltier ou eletricidade gratuita de um incêndio

Elementos Peltier oferecem uma maneira única de aproveitar a energia gratuita de um incêndio - transformando-a em uma fonte de eletricidade ilimitada! Os elementos Peltier são um dispositivo de conversão inteligente que transforma o calor por um lado em energia elétrica do outro; economizando, portanto, dinheiro nos gastos de eletricidade. Eles são leves, compactos, duráveis e facilmente instalados. Além disso, são extremamente eficientes, econômicos e ambientalmente amigáveis!

Com a ajuda de dispositivos simples, você pode usar a perda de calor do aquecimento do ar ou de líquidos. Neste artigo, mostraremos como usar a energia residual de fogões, caldeiras e lareiras, convertendo-a em uma pequena corrente elétrica de corrente contínua..

Elementos Peltier ou eletricidade gratuita de um incêndio

Qualquer processo químico ocorre com a liberação de vários tipos de energia. Uma fonte tão poderosa como a combustão foi usada o tempo todo. Pode ser chamada de fonte primária de calor e luz. Quase todas as substâncias na Terra queimam, enquanto emitem calor e luz em diferentes quantidades. Converter energia térmica em energia elétrica não é difícil se você tiver uma turbina a vapor funcionando, semelhante às instaladas no CHP. Este é um dispositivo volumoso e complexo, que dificilmente encontrará um lugar na sala da caldeira de uma casa de campo. Tentaremos tirar proveito do calor gerado pelo aquecimento do fogão ou aquecimento da água.

O efeito Peltier é o fenômeno da diferença de temperatura quando termopares de dois tipos diferentes de condutores (tipo p e tipo n) interagem quando uma corrente contínua passa por eles. O efeito Seebeck é uma conseqüência do efeito Peltier, quando uma corrente elétrica é gerada quando um dos termopares é aquecido. Não iremos descrever a termodinâmica do processo em detalhes – esta informação, que é difícil de entender, pode ser facilmente encontrada na literatura de referência. Estamos interessados ​​no resultado e nas opções para seu uso prático..

Projeto de módulo termoelétrico

O módulo termoelétrico (TEM) consiste em vários termopares conectados por uma placa de cobre. O campo do termopar é colado entre duas placas de cerâmica. É possível montar tal módulo apenas na fábrica. Mas será possível montar vários TEMs para suas necessidades em casa. Os elementos Peltier-Seebeck estão prontamente disponíveis em lojas especializadas (e sites) que vendem equipamentos tecnológicos.

Coletamos TEM para 5 V

O que você precisa:

  • Módulo Peltier TEC1-12705 (40×40) – 2 unid.;
  • conversor elevador de tensão constante EK-1674;
  • folha de duralumínio com 3 mm de espessura;
  • um tanque de água com fundo perfeitamente plano (balde);
  • Cola quente;
  • ferro de solda.

Elementos Peltier ou eletricidade gratuita de um incêndio

Cortamos duas placas idênticas de uma folha de duralumínio, um pouco mais de dois módulos lado a lado. Fixamos as placas nos módulos de ambos os lados com cola quente. Fixamos (cola quente) o “sanduíche” resultante no fundo do balde. Esse projeto já pode ser incendiado, mas teremos uma saída inútil de 1,5 V. Para melhorar as características, precisamos de um conversor elevador, que soldamos no circuito. Vai aumentar a tensão para 5 V, o que já é suficiente para carregar um celular..

Elementos Peltier ou eletricidade gratuita de um incêndio

Atenção! O conversor tem dimensões de 1,5×1,5 cm. Na ausência de qualificação profissional, confie a soldagem a um especialista.

A diferença de temperatura em nosso projeto é obtida aquecendo um lado (de um forno ou chama) e resfriando o outro (água em uma concha). Obviamente, quanto maior a diferença, mais eficiente o módulo funcionará. Portanto, para operar no modo microgerador, é necessária uma temperatura da água relativamente baixa na panela (é melhor substituí-la periodicamente). Para gerar os cobiçados 5 V, basta colocar a estrutura em um vidro com uma vela acesa.

Ao combinar proporcionalmente mais módulos, obtemos um sistema de geração de energia mais eficiente. Assim, ao aumentar a estrutura, aumentamos proporcionalmente o trocador de calor. Neste caso, a superfície a ser resfriada deve ser totalmente coberta com um recipiente com água (a opção mais simples e acessível).

Tudo é tão simples que imediatamente há o desejo de montar mais módulos em um sistema e gerar 220 V a partir do fogo. E então conecte um aquecedor de óleo ou ar condicionado. Um sistema tão simples tem suas desvantagens, e a principal delas é a baixa eficiência. Normalmente, esse número não ultrapassa 5%. Isso leva a uma força de corrente relativamente baixa de 0,5 – 0,8 A e uma potência muito baixa – até 4 W.

Para uma bomba ou lâmpada incandescente, isso é insignificante, mas suficiente para:

  • carregamento de baterias até motocicleta (em versões proporcionais aos requisitos);
  • operação de lâmpadas LED (LED);
  • receptor de rádio.

No inverno, o sistema, colocado em uma fonte de calor localizada do lado de fora, funcionará da forma mais eficiente possível.

O custo dos materiais para montagem de um microgerador termoelétrico para 5 V:

Nome Preço, esfregue. Nota
Módulo Peltier TEC1-12705 (40×40) * – 2 unid.. 600 Preço para 2 unidades.
Conversor de aumento de tensão DC EK-1674 320
Duralumínio 300 Folha para versão de balde
Cola quente derretida radial 150 2 ml
Concha cem Novo
Total para materiais 1470

* – este modelo de item foi selecionado por motivos de preço. A gama de TEMs das empresas fornecedoras é bastante ampla, o que permite escolher modelos mais eficientes (até 8 V) (são significativamente mais caros).

Os produtos de fábrica com este design estão apenas começando a aparecer à venda. A produção em série é realizada em pequenos lotes e a gama é pequena. O custo desse “balde” começa em 2.500 rublos.

Elementos Peltier ou eletricidade gratuita de um incêndio

Um termogerador de fábrica é um dispositivo baseado no efeito Peltier-Seebeck que pode ser fixado diretamente em uma superfície aquecida. Do projeto descrito acima, distingue-se pelo projeto de fábrica (o que significa confiabilidade), a ausência de um trocador de calor líquido (em vez dele, aletas para resfriamento de ar) e um preço mais elevado.

Elementos Peltier ou eletricidade gratuita de um incêndio

Um termogerador de “viagem” padrão tem as seguintes características:

Voltagem 13,5 V
Força atual 0,16 A
Poder 2,2 watts
Peso 1,6-2 kg
Cabo blindado sim
Proteção contra o superaquecimento sim
Conjunto de conectores padrão sim
Dimensões (aprox) 150x150x200 mm
Preço De 7.000 esfregar.

Como você pode ver na tabela, a confiabilidade e a utilidade de fábrica não são baratas. Ao mesmo tempo, não se pode dizer que seja funcionalmente superior à versão caseira com balde. Uns impressionantes 13,5 volts irão acelerar o carregamento do celular, mas você precisará carregar 2 kg de peso com você na caminhada, o que é um luxo inacessível (dado o tamanho do dispositivo). E, claro, o preço faz você pensar. Por esta quantia, você pode coletar não um “balde térmico”, mas uma “bandeja térmica” e recarregar seu laptop com calma. E mais uma nuance – o aparelho ainda precisa ser fixado em uma placa de metal em caso de uso de fogo aberto.

Em geral, é um complemento agradável e conveniente para quem não tem problemas com dinheiro e espaço livre no porta-malas..

Fornalha de energia

Até o momento, a fornalha de energia é a apoteose do uso de TEM na vida cotidiana. Este é um produto de fábrica, na verdade um fogão, para qualquer tipo de combustível sólido com módulo termelétrico integrado. Ideal para alojamentos de caça, chalés de verão, áreas remotas de inverno e, em geral, qualquer tipo de vida fora da civilização. Projetado para uso autônomo (sem dissipadores de calor periféricos), possui apenas lareira e chaminé. Fornece para cozinhar. Os elementos Peltier-Seebeck mais poderosos são instalados neste forno..

Elementos Peltier ou eletricidade gratuita de um incêndio

Características do forno de energia:

potência de saída 25-50 W
Voltagem de saída 12 pol
Volume Firebox 30-60 litros
Peso 30-60 kg
Poder Térmico 4-6 kW
Estabilizador sim
Conectores de fábrica sim
Proteção contra o superaquecimento sim
Preço 23.000-40.000 rublos.

Embora o forno seja portátil, certamente é a “classe de peso pesado” entre os eletrodomésticos. No entanto, a gama de tarefas para o forno de energia é bastante ampla – pode até carregar baterias de automóveis, iluminar salas inteiras com lâmpadas LED. Ela vai encontrar lugar no comboio expedicionário e no veículo todo-o-terreno de caça, na sala técnica e no campo. Em outras palavras, neste caso, sempre temos uma fonte de calor conosco, resta encontrar combustível.

Em seu nicho, o forno de energia é insubstituível, embora a vida útil declarada pelo fabricante – 10 anos seja um pouco alarmante. Ressalta-se que, assim como no termogerador, existe a possibilidade de reposição preventiva (ou emergencial) de todas as peças até o corpo.

Módulos termoelétricos são objetos extremamente interessantes. Além dos métodos de aplicação descritos, eles também são usados ​​para água e ar condicionado. Nesse caso, uma corrente contínua é fornecida ao mesmo elemento e funciona “na direção oposta” – resfria o ar. Essa tecnologia é utilizada com sucesso em condicionadores de ar automotivos e refrigeradores de água, na indústria automotiva e na fabricação de microprocessadores. Descreveremos esses dispositivos no próximo artigo..

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Paul Conselheiro

Olá! Meu nome é Paul Conselheiro, e sou o autor deste sítio Web de artigos sobre renovação e construção de casas. Desde muito jovem, sempre me interessei pela arquitetura e pelo design de interiores. A ideia de transformar espaços e criar ambientes acolhedores sempre me fascinou. Leia mais

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Comments: 1
  1. Rui Oliveira

    Os elementos Peltier podem ser usados para gerar eletricidade a partir da diferença de temperatura, como em um incêndio. No entanto, é importante lembrar que essa eletricidade não é “gratuita”, pois ela é produzida a partir da energia térmica do incêndio. Dito isso, você tem alguma dúvida específica sobre o uso dos elementos Peltier ou como aproveitar a energia térmica de um incêndio?

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