كيفية صنع مولد كهربائي حراري في المنزل: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

كيفية صنع مولد كهربائي حراري في خطط المنزل

التأثير الكهروحراري هو التحويل المباشر لاختلافات درجات الحرارة إلى جهد كهربائي والعكس بالعكس عن طريق مزدوج حراري. ينتج عن الجهاز الكهروحراري جهدًا عندما تكون هناك درجة حرارة مختلفة على كل جانب.

الخطوة الأولى: الكهرباء الحرارية

المولد الكهروحراري (TEG) ، ويسمى أيضًا مولد سيبيك ، هو جهاز الحالة الصلبة الذي يحول تدفق الحرارة (الاختلافات في درجات الحرارة) مباشرة إلى طاقة كهربائية من خلال ظاهرة تسمى تأثير سيبيك (شكل من أشكال التأثير الكهروحراري). تعمل المولدات الكهروحرارية مثل المحركات الحرارية ، ولكنها أقل حجمًا ولا تحتوي على أجزاء متحركة. ومع ذلك ، فإن TEGs عادة ما تكون أكثر تكلفة وأقل كفاءة.

على العكس من ذلك ، عندما يتم تطبيق الجهد عليه ، فإنه يخلق فرقًا في درجة الحرارة. على المستوى الذري ، يتسبب التدرج المطبق في درجة الحرارة في انتشار حاملات الشحنة في المادة من الجانب الساخن إلى الجانب البارد.

الخطوة 2: مجموعة المولدات الحرارية

ستحتاج لهذا المولد الحراري الكهربائي: وحدة حرارية حرارية أو وحدة بلتيير: هنا

قاد 1 واط: هنا

مشعات الألمنيوم

محول دفعة DC-DC: هنا

الآن علينا تجميع جميع الأجزاء ، من السهل جدًا عدم وجود مهارات خاصة مطلوبة ، ضع الشمعة في المنتصف وأنت جاهز لتوليد الكهرباء تقريبًا 4 ساعات بشمعة شاي واحدة فقط.

الخطوة 3: المزيد من المكونات المطلوبة

من أجل صنع هذا المولد الكهروحراري ، سنحتاج إلى المزيد من المكونات

-حامل قلم معدني للحفاظ على المشعات وخلية بلتيير

- محول زيادة التيار المستمر بتيار مستمر من 0.9 فولت إلى 5 فولت وليس المحول العادي من 3.5 إلى 5 فولت

وسنقوم بتجميع جميع المكونات على النحو التالي:

خلية / خلايا بلتيير الموجودة بين مشعات الألمنيوم ، سيكون الجانب الصغير هو الجانب الساخن والأكبر الجانب البارد ، بعد التجربة اكتشفت أنه من الأفضل وضع خلايا بلتيير مع الأرقام التي تواجه الجانب البارد وستكون الأسلاك قم بإرفاقها بوحدة محول دفعة dc-dc. سيكون حملنا عبارة عن لمبة led 1 وات.

الخطوة 4: المولدات الحرارية Speks

نحن على وشك تشغيل مولدنا الكهروحراري ، لكن أولاً ، سأخبرك ببعض القياسات

تيار الدائرة القصيرة لخلية واحدة هو 0.2A والجهد 1 ، 3V بدون تهوية

ولكن علينا أن نأخذ في الاعتبار إذا كان لدينا في الاعتبار وضع خلايا متعددة في سلسلة ستضيف المقاومة

ولن تحصل على نفس الكمية الحالية من هذا النوع من بلتيير لديه مقاومة داخلية 2-4ohm ،

الخطوة 5: وقت تشغيل مولد الشمعة هذا

ضع الشمعة في المنتصف وستكون جاهزًا لتوليد الكهرباء حوالي 4 ساعات بشمعة شاي واحدة فقط.

باستخدام الوحدات الكهروحرارية ، يولد النظام الكهروحراري الطاقة عن طريق أخذ الحرارة من مصدر مثل مداخن العادم الساخن. من أجل القيام بذلك ، يحتاج النظام إلى تدرج كبير في درجة الحرارة ، وهو ليس بالأمر السهل في تطبيقات العالم الحقيقي. يجب تبريد الجانب البارد بالهواء أو الماء. يتم استخدام المبادلات الحرارية على جانبي الوحدات لتزويد هذه التدفئة والتبريد.

الخطوة السادسة: الضوء الكهروحراري

تبلغ الكفاءة النموذجية لـ TEGs حوالي 5-8٪. كانت الأجهزة القديمة تستخدم تقاطعات ثنائية المعدن وكانت ضخمة. تستخدم الأجهزة الحديثة أشباه موصلات مخدرة بدرجة عالية مصنوعة من تيلورايد البزموت (Bi2Te3) ، تيلورايد الرصاص (PbTe) ، أكسيد منجنيز الكالسيوم (Ca2Mn3O8) ، أو توليفات منها ، اعتمادًا على درجة الحرارة. هذه أجهزة صلبة وعلى عكس الدينامو ليس لها أجزاء متحركة ، مع استثناء عرضي للمروحة أو المضخة. لمناقشة العوامل التي تحدد الكفاءة وتحد منها ، والجهود المستمرة لتحسين الكفاءة ، راجع مقالة المواد الحرارية - كفاءة الجهاز.

شكرا على وقتك وانضم الي على قناة يوتيوب!