Izrada kruga termoelektričnog generatora (TEG)

Izrada kruga termoelektričnog generatora (TEG)

Termoelektrični generator (TEG) je vrsta 'uređaja s besplatnom energijom' koji ima svojstvo pretvaranje temperature u električnu . U ovom postu saznajemo malo o ovom konceptu i saznajemo kako ga možemo koristiti za proizvodnju električne energije iz topline i hladnoće.



Što je TEG

U jednom od svojih ranijih članaka već sam objasnio sličan koncept u vezi s kako napraviti mali hladnjak pomoću Peltierovog uređaja

Peltierov uređaj je u osnovi i TEG dizajniran za proizvodnju električne energije iz razlike u temperaturi. Termoelektrični uređaj prilično je sličan a termoelement , jedina razlika je u sastavu dva kolege.





U TEG-u se za učinak koriste dva različita poluvodička materijala (p-n), dok termoelement radi s dva različita metala za isti, iako bi termoelement mogao zahtijevati znatno veću temperaturnu razliku u odnosu na manju verziju TEG-a.

U narodu poznat i kao efekt 'Seebeck', omogućava TEG uređaju da pokrene proizvodnju električne energije kada je izložen temperaturnoj razlici na svojim suprotnim stranama. To se događa zbog posebno konfigurirane unutarnje strukture uređaja koji za postupak koristi nekoliko dopiranih p i n poluvodiča.



Seebeckov efekt

Prema Seebeckovom principu, kada su dva poluvodička materijala podvrgnuta dvama ekstremnim temperaturnim razinama, pokreće kretanje elektrona preko p-n spoja što rezultira razvojem potencijalne razlike na vanjskim stezaljkama materijala.

Iako se čini da je koncept nevjerojatan, sve dobre stvari imaju svojstven nedostatak i u tom je pogledu njihov jedan onaj koji ga čini relativno neučinkovitim.

Potreba za ekstremnim razlikama u temperaturama s njegove dvije strane postaje najteži dio sustava, jer zagrijavanje jedne od strana također podrazumijeva da bi se i druga strana zagrijala što bi na kraju rezultiralo nulom električne energije i oštećenim TEG uređajem.

Da bi se osigurao optimalan odziv i pokretanje protoka elektrona, jedan poluvodički materijal unutar TEG-a mora biti vruć, a istovremeno drugi poluvodič treba držati podalje od ove topline osiguravajući pravilno hlađenje s protustrane strane. Ova kritičnost čini koncept pomalo nespretnim i neučinkovitim.

Ipak, TEG koncept je nešto što je ekskluzivno i do sada nije izvedivo u bilo kojem drugom sustavu, a ova jedinstvenost ovog koncepta čini ga zanimljivim i vrijednim eksperimentiranja.

TEG krug pomoću ispravljačkih dioda

Pokušao sam dizajnirati TEG krug pomoću običnih dioda, iako nisam siguran hoće li raditi ili ne, nadam se da bi se od ovog postavljanja mogli postići pozitivni rezultati i da ima prostora za poboljšanje.

Krug termoelektričnog generatora (TEG)

Pozivajući se na slike možemo svjedočiti jednostavnom sklopu diode stegnutom heasinksima. Diode su diode tipa 6A4, odabrao sam ove veće diode kako bih postigao veću površinu i bolju brzinu provođenja.

Dioda 6A4

Gore postavljeni jednostavni krug termoelektričnog generatora mogao bi se koristiti za proizvodnju električne energije iz otpadne topline, prikladnom primjenom potrebnih stupnjeva razlike u toplini na naznačenim toplotnim pločama.

Desna slika prikazuje mnoge diode povezane u serijske paralelne veze za postizanje veće učinkovitosti i proporcionalno veće akumulacije razlike potencijala na izlazu.

Zašto koristiti diodu za izradu TEG-a

Pretpostavio sam da bi diode radile za ovu primjenu jer su diode temeljne poluvodičke jedinice koje se sastoje od a dopirani p-n materijal ugrađen u njihova dva završna voda .

To također implicira da su dva kraja posebno sastavljena od različitih materijala koji olakšavaju primjenu temperature odvojeno od dva suprotna kraja.

Mnogi takvi moduli mogu se graditi i povezati u serijske paralelne kombinacije za postizanje većih stopa pretvorbe, a ova se aplikacija može implementirati i pomoću sunčeve topline. Bočna strana koju treba hladiti može se postići zračnim hlađenjem ili pojačanim hlađenje zrakom isparavanja iz atmosfere za povećanje stope učinkovitosti.




Prethodno: Krug detektora metala dubokog tla - skener za zemlju Dalje: Besplatna energija iz indukcijske ploče za kuhanje