DIY Termoelektrický generátor: Video, fotografie, pokyny – Elektrikář sám

Mnoho elektrikářů se zajímá o jednu velmi oblíbenou otázku: jak získat malé množství elektřiny autonomně a zdarma. Velmi často například při výjezdu do přírody nebo na túru katastrofálně chybí zásuvka na nabití telefonu nebo rozsvícení lampy. V tomto případě vám pomůže domácí termoelektrický modul sestavený na základě Peltierova prvku. S pomocí takového zařízení můžete generovat proud s napětím až 5 voltů, což je dostačující k nabití zařízení a připojení lampy v případě nouze. Dále vám řekneme, jak vyrobit termoelektrický generátor vlastníma rukama, poskytující jednoduchou mistrovskou třídu na obrázcích a s příklady videa!

Stručně o principu fungování

Abyste pochopili, proč jsou při sestavování domácího termoelektrického generátoru potřebné určité části, promluvme si nejprve o struktuře Peltierova prvku a o tom, jak funguje. Tento modul se skládá ze sériově zapojených polovodičů – pn přechodů umístěných mezi keramickými deskami, jak je znázorněno na obrázku níže.

Při průchodu elektrického proudu takovým obvodem dochází k tzv. Peltierovu jevu: jedna strana modulu se zahřívá a druhá ochlazuje. Proč to potřebujeme? Je to velmi jednoduché, tento efekt funguje i v opačném směru: pokud je jedna strana desky ohřívána a druhá ochlazována, můžete získat elektřinu nízkého napětí a proudu. Velkou výhodou této metody je, že můžete použít jakýkoli zdroj tepla, ať už je to oheň, horký hrnek s vařící vodou, chladící vařič a podobně. Pro chlazení můžete použít vzduch nebo pro výkonnější varianty obyčejnou vodu, která se jistě najde i v podmínkách turistiky. Dále přejdeme na mistrovské kurzy, které jasně ukážou, co a jak vyrobit termoelektrický generátor vlastníma rukama.

Montážní mistrovská třída

Máme velmi podrobný a zároveň jednoduchý návod na sestavení domácího generátoru elektřiny na bázi mini trouby a Peltierova článku. Bude se hodit každému cestovateli na túře. Chcete-li začít, musíte připravit následující materiály:

• Samotný Peltierův článek s následujícími parametry: maximální proud 10 A, napětí 15 Voltů, rozměry 40*40*3,4 mm. Označení – TEC 1-12710.
• Starý nefunkční počítačový zdroj (potřebujete pouze kovovou skříň).
• Stabilizátor napětí s následujícími technickými charakteristikami: vstupní napětí 1-5 Voltů, výstup – 5 Voltů. Tento návod k sestavení termoelektrického generátoru využívá modul s USB výstupem, který zjednoduší a zajistí proces dobíjení moderního telefonu nebo tabletu. Tento díl lze zakoupit v obchodě s rádiovými součástkami nebo online.
• Chladič. Můžete to vzít z procesoru přímo chladičem (ventilátorem), jak je znázorněno na fotografii.
• Tepelná pasta, prodávaná v obchodě s počítači.

Po přípravě všech materiálů můžete přistoupit k výrobě zařízení vlastníma rukama. Aby vám bylo jasnější, jak vyrobit generátor sami, poskytujeme podrobnou hlavní třídu s obrázky a podrobným vysvětlením:

1. Demontujte starý napájecí zdroj a ponechte pouze pouzdro. Bude sloužit jako místo pro rozdělávání ohně (tzv. sporák). Pozor, i na starých zdrojích může na kondenzátorech ve vysokonapěťové sekci zůstat životu nebezpečné napětí. Před prací si proto nasaďte dielektrické rukavice, ujistěte se, že na kondenzátoru není žádný potenciál, pro jistotu zkratujte jeho kontakty a při demontáži buďte maximálně opatrní!
2. Na radiátor naneste tenkou stejnoměrnou vrstvu teplovodivé pasty a umístěte na ni Peltierův článek. Musí být instalován s označením směrem k radiátoru, to bude studená strana. Pokud zaměníte strany, budete muset později změnit polaritu vodičů, aby termoelektrický generátor fungoval správně a nepoškodil měnič. Místo tepelné pasty můžete použít speciální teplovodivé lepidlo, bude to ještě lepší: nebudete muset dodatečně připevňovat radiátor k pouzdru.
   
3. Umístěte kryt napájecího zdroje k zadní části modulu, jak je znázorněno na obrázku níže.
4. Připevněte radiátor k pouzdru pomocí kovového drátu.
5. Na vývody prvku připájejte stabilizátor napětí s USB výstupem. Mimochodem, za tímto účelem si můžete vyrobit páječku vlastníma rukama.
6. Opatrně umístěte 5voltový měnič do radiátoru a pokračujte v testování domácího termoelektrického generátoru. Nezapomeňte převodník zaizolovat elektrickou páskou.
   

Termoelektrický generátor funguje následovně: do kamen vložíte palivové dříví nebo malé třísky, zapálíte je a počkáte pár minut, než se zahřeje jedna strana termočlánku. Zároveň můžete na grilu vařit vodu. Pro dobití telefonu musí být rozdíl teplot jednotlivých stran cca 100 o C. Pokud se chladicí část (radiátor) zahřeje, bude potřeba ji zchladit – opatrně na ni nalít vodu, položit na ni hrnek s tekutinou, led apod. Radiátor je lepší namontovat tak, aby jeho žebra byla umístěna svisle, zlepšuje se tak přenos tepla do vzduchu.

Zde je video, které jasně ukazuje, jak funguje domácí elektrický generátor na dřevo:

Výroba elektřiny z ohně

Na chladnou stranu zařízení můžete nainstalovat také počítačový ventilátor, který poněkud změní jeho design. Podívejme se na tuto možnost podrobněji:

V tomto případě bude chladič spotřebovávat malou část energie generátoru, ale systém bude nakonec pracovat s vyšší účinností. Kromě nabíjení telefonu lze Peltierův modul použít jako zdroj energie pro svítilnu, což je neméně užitečná možnost použití generátoru. Další vlastností tohoto provedení je možnost nastavení výšky nad ohněm. Autor k tomu používá část z CD-ROMu (na jedné z fotografií je názorně vidět, jak si strukturu můžete vyrobit sami).

Pokud si pomocí této metody vyrobíte termoelektrický generátor vlastníma rukama, můžete mít na výstupu až 8 voltů napětí, takže pro dobití telefonu musíte připojit redukční převodník, díky kterému bude výstup stabilní na 5 V.

No, poslední verzi domácího zdroje elektřiny pro domácnost může představovat následující schéma: prvek mezi dvěma hliníkovými „cihlami“, měděnou trubkou (vodní chlazení) a hořákem. Výsledkem je účinný generátor, který vám umožní získat elektřinu zdarma doma! Například když hořák vychladne a nikdo ho nepoužívá. Nebo lidé velmi často používají k vytápění kamna, takže část této energie může jít na nabíjení vašeho gadgetu.

Původní myšlenka – teplá voda jako zdroj tepla

Druhý pokus s vodou

Poskytli jsme tedy tři jednoduché možnosti pro domácí zařízení, které lze sestavit z improvizovaných prostředků. Nyní víte, jak vyrobit termoelektrický generátor vlastníma rukama, na čem je založen princip činnosti Peltierova prvku a k čemu jej lze použít!