Saudações queridos amantes caseiro e jovens (e talvez ainda não o sejam) engenheiros eletrônicos, bem como amantes da energia alternativa.Neste artigo, mostrarei como fazer o conversor mais simples de calor em energia elétrica. É ainda mais verdade dizer não calor, mas diferenças de temperatura. Se você ainda não sabe o que são os "efeitos Seebeck" e os elementos Peltier, antes de ler o artigo, recomendo a leitura dos materiais relevantes na Wikipedia. Hoje vou contar e mostrar como, na prática, tudo isso pode ser aplicado. Existem muitos materiais na Internet sobre esse tópico, mas eu constantemente não gostei do desempenho ou da explicação incompleta do "tópico". Meu produto caseiro é muito simples, portanto pode ser repetido por quase qualquer pessoa que já tenha um ferro de soldar nas mãos e saiba entender circuitos e componentes de rádio (embora eu explique tudo para iniciantes).
Antes de começar a ler o artigo, recomendo assistir a um vídeo com uma demonstração e um processo detalhado de montagem.
E então, aqui está o esquema que temos que coletar.
Como você pode ver, é necessário aplicar apenas cerca de 0,07V à entrada para o circuito funcionar. É uma voltagem tão baixa que nosso elemento Peltier emitirá.
Para construir, precisamos do seguinte:
- 1 elemento Peltier
- Transistor de germânio mp 40
- capacitor eletrolítico 16V 1000mkF
- capacitor eletrolítico 25V 10mkF
- diodo retificador D220 (embora você possa usar qualquer outro com baixas perdas)
- resistor de sintonia (de 1kΩ, eu uso a 50kΩ)
- LED
- anel de ferrite
- fio envernizado 0,25 mm
- radiador (opcional, para resfriamento mais eficiente)
E também:
- ferro de soldar e acessórios (fluxo, estanho)
- faca (para descascar arame)
- cola (opcional)
Aqui está uma imagem dos componentes que serão necessários.
Antes de tudo, meça e corte 2 pedaços de 50 cm de fio envernizado 0,25 mm.
[centro]
Em seguida, preparamos um anel de ferrite. Passamos imediatamente 2 pedaços de arame, fazemos 1 volta e fixamos o enrolamento com cola. Também recomendo que você assine imediatamente o início e o fim dos enrolamentos (de qualquer maneira conveniente para você).
Depois de enrolar o fio uniformemente, fixe-o periodicamente com cola.
Depois de concluir esta etapa, algo assim deve sair.
Em seguida, limpamos as extremidades dos enrolamentos e depois as estanhamos.
Depois disso, é necessário encontrar o início de um e o fim do outro enrolamento (para isso era necessário designá-los de alguma forma), depois torça-os e solde-os juntos.
Após essas ações, 3 extremidades devem sair do ringue (havia 4, 2 torcidas).
Com essa etapa resolvida, foi a vez de montar as principais partes do circuito.
Tomamos nosso transistor e imediatamente assinamos onde está localizado (coletor, emissor, base)
Se estiver posicionado como mostrado na figura, o coletor estará à esquerda, a base no centro, o emissor à direita.
Se alguém estiver interessado, aqui estão algumas características de um transistor.
Precisamos soldar nosso resistor de corte na base (perna central) do transistor.
Em seguida, pegamos nosso diodo na mão e determinamos seu ânodo (triângulo) e cátodo (seta).
Agora solde o diodo com o lado do cátodo (setas) ao coletor do transistor.
Em seguida, preparamos o capacitor para 10 μF, e o soldamos "menos" à saída do diodo.
E o "mais" deste capacitor é o emissor do transistor.
Assim, obtemos "isso".
Foi a vez do LED. Nós o soldamos paralelamente ao capacitor e de acordo com sua polaridade. Ou seja, o sinal de menos do LED é soldado após o diodo e acrescido ao emissor.
É hora de conectar o anel de ferrite ao que acabamos de soldar.
Como você provavelmente se lembra, 1 das saídas do resistor de sintonia foi soldada na base do transistor, bem, e 2 da saída devem ser soldadas em uma das extremidades do enrolamento no anel de ferrite (a extremidade que não é torcida!).
E o restante enrolamento livre (novamente, o que não é comum!) É soldado ao coletor (acima do diodo!)
Temos algo assim.
Em seguida, pegamos o capacitor restante (a 1000 μF) e soldamos seu "mais" ao emissor, e o "menos" é conectado ao mesmo enrolamento duplo do anel de ferrite.
Sobre isso, o circuito pode ser considerado praticamente montado, resta apenas soldar o próprio elemento.
Para fazer isso, o fio preto (menos) é soldado ao menos do capacitor (é claro que aquele a 1000 μF) e mais ao mais do mesmo conder. Isso é paralelo a ele.
TUDO! Nesta fase, a montagem está completa! O que agora é necessário para este circuito funcionar? Nada, basta colocar a mão em um dos lados do elemento e ele funcionará.
Mas, para uma conversão mais eficiente, também é necessário um resfriamento mais eficiente do lado oposto do Peltier. Para isso, é utilizado um radiador.
A propósito, o circuito "inicia" a partir de uma tensão de apenas 100mV!
Bem, agora vou expressar minha opinião um pouco sobre isso. O tema da energia alternativa está se desenvolvendo cada vez mais no mundo, solar, eólico e muitos outros. Mas o tópico dos conversores termoelétricos é levantado muito raramente, embora essa seja uma maneira muito eficaz de converter energia. A diferença de temperatura é encontrada em qualquer lugar, dentro e fora da sala, em diferentes níveis das camadas de solo, ar e assim por diante!
Nosso mundo está imerso em um imenso oceano de energia, voamos no espaço infinito a uma velocidade incompreensível. Tudo gira em torno, se move - toda energia. Temos uma tarefa assustadora - encontrar maneiras de extrair essa energia. Então, extraindo-a desta fonte inesgotável, a humanidade avançará com passos gigantes.
~ Nikola Tesla
~ Nikola Tesla