Centrale électrique d'une tasse d'eau bouillante

Comme vous le savez, l'électricité peut être produite en utilisant des générateurs électrodynamiques (vapeur, vent ou eau), des cellules solaires, ainsi que la transformation de la différence de température de deux conducteurs et semi-conducteurs dissemblables, travaillant sur l'effet Seebeck. Plus souvent, on peut entendre parler de l'effet Peltier - la séparation des températures sur des conducteurs et des semi-conducteurs soudés différents, ce qui est l'effet inverse de Seebeck.

Pour l'analyse, nous utilisons un de ces éléments avec le marquage TEC1-12706.



L'élément est conçu pour une tension nominale de 12 V, le maximum est légèrement plus élevé, mais il augmente le risque de dommages à l'élément et réduit son efficacité. L'élément est assemblé à partir de 127 cellules et est conçu pour un courant maximum de 6 A. Lorsque l'élément était connecté à une source de tension, la consommation de courant était d'environ 2 A et la puissance absorbée de la source était de 24 watts.

Pour obtenir de l'électricité, une plaque d'élément doit être chauffée et la seconde doit être refroidie. Dans mon cas, pour les couleurs de fil montrées, le côté froid est marqué, le côté chaud est sans étiquette. Lors du changement de la polarité des fils, les côtés changeront également dans leurs propriétés.

Pour refroidir la plaque, nous utilisons un radiateur en fonte de glace, nous prenons la température de la surface froide de l'élément Seebeck à environ 0 degrés.





Pour chauffer l'assiette, mettez une tasse d'eau bouillante sur le dessus et prenez la température de la partie chaude à 100 degrés. Attendons que la température se stabilise du côté froid, qui était de 11 degrés.



Dans ce cas, la tension résultante aux bornes de l'élément est d'environ 1,7 V (au repos).



À une charge de 100 ohms, la tension était déjà de 1,5 V.



La puissance allouée à la résistance est de 22,5 mW. Nous connectons le convertisseur Burst-Up 0,8 à 5 V aux bornes de l'élément Seebeck et une LED clignotante à la sortie du convertisseur.

Oui, il clignote, la diode a besoin de très peu de courant pour fonctionner (moins de 10 mA).



Ralenti à la sortie du convertisseur Burst-Up:



nous allons maintenant connecter une PowerBank propriétaire capable d'accumuler même de faibles courants de charge. Et il charge!



Le courant de charge peut être estimé comme suit: Efficacité d'éclatement = 0,9, par conséquent, environ 20 mW de puissance sont fournis à la PowerBank. Il y a un convertisseur abaisseur dans la banque, pour charger une batterie Li-Ion avec une tension initiale de 2,8 V et une tension finale de 4,2 V, l'efficacité du convertisseur est également prise pour 0,9. Ensuite, la puissance restante sera de 18 mW. Le courant de charge de la batterie sera compris entre 4,3 et 6,5 mA, soit environ 5 mA.

Une telle station thermique de faible puissance s'est avérée. N'oubliez pas que ces chiffres ont été obtenus à une différence de température de 90 degrés, qui diminue à mesure que le liquide se refroidit dans la tasse et que le liquide froid, comme vous le savez, est collecté au fond de la tasse.

Comment compenser cet effet, le lecteur l'a probablement déjà deviné.

En conclusion, nous comparons la production d'énergie d'un tel générateur et d'une cellule photovoltaïque miniature avec des dimensions de 52x9 mm, épaisseur, 0,2 mm, poids 0,24 grammes, U = 0,5 V.Sur



l'équivalent du rayonnement solaire avec une résistance de charge optimale de 1,5 Ohms, la cellule émet 48 mW de puissance.



C'est presque 2 fois plus que la puissance reçue de l'élément Seebeck dans notre expérience, cependant, par temps nuageux, nous pouvons sans risque considérer la puissance émise comme une cellule photoélectrique moins d'un ordre de grandeur, c'est-à-dire seulement 5 mW. Alors seulement 4 cellules solaires 52x9 mm équivalent déjà à 1 Seebeck par temps nuageux.

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/