Став активно изучать альтернативные источники энергии, я наткнулся на такую интересную деталь как элемент Пельтье. Сборок термогенераторов, где в основе используется именно он, можно встретить просто огромное количество. Мне стало интересно, можно ли собрать походную установку на одном элементе с возможностью зарядки телефона. Итак, давайте посмотрим, что у меня получилось.
Введение
Если вы не в курсе что такое элемент Пельтье, то вы можете узнать о нем по этой ссылке (не забудьте потом вернуться и посмотреть что получилось). Если же сказать вкратце, то данное изделие активно используется в мобильных охлаждающих установках как основной элемент генерации холода. При подаче на него питания в 12 Вольт одна сторона изделия нагревается, а другая охлаждается.
Мы же будем использовать обратный эффект, когда при нагреве одной пластины и охлаждении другой происходит генерация электрической энергии. Как говорится: поехали.
Первый эксперимент
Теоретическая часть
Так как у нас изделие планируется мобильное, то лепить на него многокилограммовый радиатор с одной стороны и мангал с другой не будем, а остановимся на очень простой (я бы сказал даже примитивной) сборке из пары медных пластин, небольшого компьютерного радиатора и моторчика с пропеллером.
Для того, чтобы совместить моторчик и радиатор проделываем следующие манипуляции:
Примечание. Моторчик был заказан на сайте Алиэкспресс. Запускается он при напряжении 0,4 Вольта, а при напряжении 3,7 - 4, 2 Вольта его потребление составляет 0,08-0,1 Ампера.
После того, как активное воздушное охлаждение будет готово, фиксируем наш элемент Пельтье между алюминиевых пластин, а сверху закрепляем радиатор с активным охлаждением. При этом, конечно, не забываем обрабатывать места соединения термопастой.
Итак, теперь нужно разобраться с нашими проводами. Так как с моторчика выходят довольно короткие два конца, то наращиваем их и изолируем с помощью термоусадочной трубки.
Так как я хочу попробовать заряжать именно сотовый телефон, то нам потребуется повышающий блок до 5 Вольт с выходом USB. У меня был в наличии вот этот модуль:
Он способен поднять напряжение только с 1,5 вольт (надеюсь у меня получится выдавить с элемента необходимое напряжение).
Итак, просто припаиваем концы проводов, выходящие из элемента Пельтье.
Примечание. Для того, чтобы определить какой конец у элемента Пельтье будет минусом, а какой плюсом просто подвергните кратковременному нагреву одну из пластин и с помощью мультиметра проверьте напряжение: черный щуп к черному проводу, красный к красному. Если на дисплее будет значение с минусом, то просто переверните сам элемент Пельтье и нагревайте другую сторону. Тогда напряжение будет соответствовать маркировке проводов (красный - плюс, черный - минус).
Практический опыт
Итак, установка готова приступаем к проверке. Для этого установку поставим на подставку, а внизу зажжем свечи для нагрева.
Скажу сразу, как я не бился, но выше чем 1,1 Вольта я не смог выжать из установки. Поэтому повышающий блок даже не запустился.
Промежуточный итог
Конечно, если использовать повышающий блок с 0,6 Вольт до 2,5 Вольт можно запитать, например, светодиодную лампочку, но вот о зарядке телефона речи вообще не идет.
А все дело (скорее всего) в крайне неэффективном воздушном охлаждении. Давайте все-таки запустим этот повышающий блок.
Эксперимент второй
Итак, я решил заменить неэффективное воздушное охлаждение на водяное.
Воду я специально охладил до почти нулевой отметки и преобразовал установку в следующий вид:
Приступаем
Налив воду и поместив установку на огонь, я получил следующий результат:
Теперь элемент на холостом ходу выдает чуть больше 3 Вольт, а подсоединенный USB тестер показал, что на выходе есть 5 Вольт, но подсоединив телефон я был разочарован.
За полчаса эксперимента индикатор зарядки не сдвинулся ни на один процент.
Выводы
Выполнив два опыта, я пришел к выводу, что зарядить телефон с помощью одного элемента Пельтье просто невозможно, даже сменив воздушное охлаждение на более эффективное водяное. Поэтому на одном элементе Пельтье можно собрать лишь скромную подсветку (ночник) и не более. В следующих статьях я будет проверен в работе термоэлектрический генератор Seebeck, так что присоединяйтесь.
Если статья оказалась вам полезна, то оцените ее лайком. И спасибо, что уделили свое драгоценное внимание!