Термоэлектрлік айналмалы ою: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Фон:

Бұл басқа конструкция (шам, ыстық жағы, модуль және салқын жағы) айналатын және модульдің шығыс қуаты, қозғалтқыштың айналу моменті мен айналу жиілігі, шамның тиімділігі, жылу беру, салқындату тиімділігі, ауа ағыны және үйкеліс. Бұл жерде көптеген физика жүріп жатыр, бірақ өте қарапайым құрылыс. Сізге бұл жоба ұнады деп сенемін!

Нәтижені көру үшін бейнелерді қараңыз: Youtube Video 1Youtube Video 2Youtube Video 3

Менің басқа термоэлектрлік жобаларымды мына жерден табуға болады:

Термоэлектрлік желдеткіш Смартфонды зарядтағыш Төтенше жарықдиодты Тұжырымдама:

Құрылыстың жүрегі, термоэлектрлік модуль, сонымен қатар, пельтиер элементі деп аталады, ал сіз оны генератор ретінде қолдансаңыз, ол «шебек эффектісі» деп аталады. Оның бір ыстық жағы мен бір суықтығы бар. Модуль осіне негізге бекітілген қозғалтқышты басқаруға қуат береді. Барлығы бұрылады және ауа ағыны жоғарғы жылу қабылдағышты төмендегі алюминий табаққа қарағанда тезірек салқындатады. Жоғары температура айырмашылығы => шығыс қуаты => қозғалтқыштың айналу жиілігі => ауа ағынының жоғарылауы => температураның айырмашылығы жоғарылауы, бірақ шам қуатының төмендеуі. Шам айналғаннан кейін жылу жылдамдықтың жоғарылауымен тиімсіз болады және бұл айналу жиілігін жақсы баяу айналуға теңестіреді. Ол өртті сөндіру үшін тым жылдам жүре алмайды және шам жанармай таусылмайынша тоқтай алмайды.

kk.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect

Нәтиже:

Менің бастапқы жоспарымда тұрақты шамдар болуы керек еді (бейнені қараңыз), бірақ мен бұл құрылыстың әрі жетілдірілген, әрі қызықты екенін білдім. Сіз мұны стационарлық шамдармен іске қоса аласыз, бірақ егер сіз екі модульді немесе үлкен алюминий жылу аймағын пайдаланбасаңыз, оған 4 дана қажет болады.

Жылдамдық секундына 0,25 пен 1 айналым арасында. Тым баяу емес және тым жылдам емес. Ол ешқашан тоқтамайды және шам сөнгенше от жанып тұрады. Жылу қабылдағыш уақыт өте ыстық болады. Мен бұл үшін жоғары температуралы TEG модулін қолдандым, мен оны арзанырақ TEC (peltier модулі) жасай алатынына уәде бере алмаймын. Есіңізде болсын, егер температура модуль сипаттамасынан асып кетсе, ол зақымдалады! Мен температураны қалай өлшеу керектігін білмеймін, бірақ саусақтарыммен ұстай алмаймын, сондықтан ол 50-100С аралығында (суық жақта) деп ойлаймын.

1 -қадам: материалдар мен құралдар

Материалдар:

• Алюминий пластина: 140x45x5 мм
• Пластикалық таяқша: 60х8 мм [венециандық соқырдан]
• Электр қозғалтқышы: Tamiya 76005 Күн қозғалтқышы 02 (Mabuchi RF-500TB). [Ebay].
• Термоэлектрлік модуль (жоғары температура TEG): TEP1-1264-1.5 [менің басқа жобамнан төменде қараңыз]
• Жылу қабылдағыш: 42х42х30 мм алюминий (бір бағытты ауа арналары) [ескі компьютерден]
• 2x бұрандалар + қозғалтқышқа арналған 4 шайба: 10х2,5 мм (бұранданы бұру туралы сенімді емес)
• Жылу қабылдағышты бекітуге арналған 2x шегелер: 2х14 мм (кесілген)
• Жылу қабылдағышты бекітуге арналған 2х серіппелер
• Есептегіштің салмағы: M10 болт+2 жаңғақ+2 шайба+дәл реттеу үшін магнит
• Жылу пастасы: KERATHERM KP92 (10 Вт/мК, максималды температурасы 200С) [conrad.com]
• Болат сым: 0,5 мм
• Ағаш (қайың) (түпкі негізі 90х45х25мм)

TEG ерекшелігі:

Мен TEP1-1264-1.5 сатып алдым https://termo-gen.com/ 230ºC (ыстық жағы) және 50ºC (суық жағы) бойынша сыналды:

Uoc: 8.7V Ri: 3Ω U (жүктеме): 4.2V I (жүктеме): 1.4A P (сәйкестік): 5.9W Жылу: 8.8W/см2 Өлшемі: 40x40мм

Құралдар:

• Бұрғылау: 1,5, 2, 2,5, 6, 8 және 8,5 мм
• Hacksaw
• Файл (металл+ағаш)
• Сым щеткасы
• Болат жүн
• Бұрауыш
• Абразивті қағаз
• (Дәнекерленген темір)

2 -қадам: құрылыс (табақша)

Барлық өлшемдер үшін сызбаларды қараңыз.

1. Алюминий табаққа сурет салыңыз немесе шаблонды қолданыңыз.
2. Бөлшекті кесу үшін араны пайдаланыңыз.
3. Жақсы реттеу үшін файлды пайдаланыңыз
4. Қозғалтқыш үшін 2,5 мм екі тесік (арасындағы 22 мм) және қозғалтқыш ортасы үшін 6 мм тесік бұрғылаңыз
5. Тырнақтар болатын 2 мм 2 тесік бұрғылаңыз (жылу қабылдағышты бекіту үшін)
6. Есептегіштің салмағы үшін 8,5 мм бір тесік бұрғылаңыз (M10 ретінде бұрылады)
7. Беттерді сым щеткамен және жүнмен өңдеңіз

3 -қадам: құрылыс (базалық)

Мен жартылай отты ағаш кесуді қолдандым.

1. Файл мен абразивті қағазды кесу алдында қолданыңыз (бекіту оңай)
2. Штанганың жоғарғы ортасында 8 мм тесік бұрғылаңыз (тереңдігі 20 мм, соңына дейін емес)
3. Бөлікті 90 мм ұзындықта кесіңіз
4. Бетін аяқтаңыз
5. Беттің жақсы түсі үшін майлы немесе ағаш дақтарын қолданыңыз (жақсы көріну үшін мен барлық фотосуреттерден кейін қара ағаш бояуын қолдандым)

4 -қадам: Құрылыс (шам ілгіш)

Бұл менің ойымша, ең қиын бөлігі. Егер сіз мұны бәрі аяқталғанда және жұмыс істегенде жасасаңыз, оңайырақ болады. Мен оны жіңішке сыммен ию үшін екі бөлікті қолдандым. Барлық бұрыштарды суретке түсіру қиын болды. Бұл бөлік шамды термоэлектрлік модульдің астында қашықтықта ұстайды, сондықтан жалын алюминий пластинаға тиіп кетпейді.

1. Шамға сәйкес келетін екі бірдей бөлікті бүгіңіз
2. Екі бөлікті бір -біріне жабыстырыңыз

5 -қадам: құрастыру (мотор)

1. Пластинаның әр жағында бір жуғышты қолданыңыз
2. Бұрандалардың ұзындығы дұрыс екеніне көз жеткізіңіз (ұзақ уақыт қозғалтқышты зақымдайды)
3. Моторды бұраңыз

Жуғыштар қозғалтқышты пластинадан сәл бөліп, оның кейін қызып кетпеуін қадағалайды.

6 -қадам: жинау (TEG модулі)

Бөліктер арасында жақсы жылу алмасу үшін термиялық пастаны қолдану өте маңызды. Мен жоғары температуралы (200С) термиялық пастаны қолдандым, бірақ ол кәдімгі процессорлық термиялық пастамен жұмыс істей алады. Олар әдетте 100-150С аралығында болуы мүмкін.

1. Пластинаның, модульдің және жылу қабылдағыштың беттерінің кірден тазаланғанына көз жеткізіңіз (байланыста болу керек)
2. Модульдің «ыстық жағына» термиялық пастаны жағыңыз
3. Модульдің ыстық жағын тақтаға бекітіңіз
4. Модульдің «суық жағына» термиялық пастаны жағыңыз
5. Модульдің үстіне жылу қабылдағышты бекітіңіз
6. Жылу қабылдағышты тұрақты ұстап тұру үшін серіппелерді бекітіңіз (жоғары қысым жылу алмасуды жақсартады)

7 -қадам: құрастыру (өзек пен негізгі тақта)

1. Өзекшеге 1,5 мм тесік бұрғылау (тереңдігі 3 мм)
2. Қозғалтқыш осін штангаға бекітіңіз
3. Өзекшені негізгі ағашқа бекітіңіз

8 -қадам: жинау (мотор, шам ілгіш және есептегіштің салмағы)

1. Модуль кабельдерін қозғалтқышқа бекітіңіз (дәнекерлеу үтігі жақсы)
2. Шам ілгішті жылытқыш серіппелер бекітілген шегелерге бекітіңіз
3. Шамды ілгішке қойыңыз
4. Есептегіштің салмағын орнатыңыз және дұрыс тепе -теңдікке ие болу үшін құрылысты еңкейтіңіз

9 -қадам: Финал

Есіңізде болсын, егер шамадан тыс температура максималды температураға ие болса, шамның жылуы сіздің модульді зақымдауы мүмкін. Тіпті суық жағы да өте ыстық болады! Тағы бір қадам - жылу қабылдағышты электрлік таспамен дайындау және оны сумен толтыру. Бұл суық жағы ешқашан 100С -тан аспайтынына көз жеткізеді! Менің жоспарым мұны істеу еді, бірақ маған қажет емес еді.

1. Шамды жағыңыз (ажыратылған)
2. Шамды қойыңыз
3. 10 секунд күтіңіз, мүмкін суық жақ қызып кетпес бұрын оны іске қосуға көмектесіңіз
4. Ләззат алыңыз!

Негізгі формула: Энергия = Энергия+көңілді

Толық формула: RPM = mF (tegP) -A*(RPM^2)

RPM = «минутына қозғалтқыш айналымдары» mF () = «қозғалтқыш сипаттамаларының формуласы» tegP = «модуль қуаты» A = «ауа кедергісі + қозғалтқыш үйкеліс константасы»

tegP = mod (Tdiff) mod () = «термоэлектрлік модуль сипаттамаларының формуласы» Tdiff = «температуралық айырмашылық»

Tdiff = раковина (RPM)-от (RPM) раковина () = «ауа жылдамдығына негізделген жылу қабылдағыш сипаттамаларының формуласы» өрт () = «ауа жылдамдығына негізделген шамның өрт тиімділігінің формуласы»

Соңында: RPM = mF (mod (раковина (RPM) -fire (RPM))))-A*(RPM^2) Балама шешімдер (Ұсыныстар жасаңыз):

1. Қосымша қуат алу үшін қозғалтқыштың екі жағында екі модуль мен жылу раковиналары (симметриялы)

   Модульдерді қозғалтқышпен параллель немесе тізбектей қосыңыз (күшті және жылдам)

2. Жерге немесе негізге бекітілген стационарлық шамдарды қолданыңыз

   • Мен жеткілікті қуат алу үшін 4 шамды қолдануға тура келді
   • Видеоны қараңыз