Salutacions estimats amants casolans i joves (i potser no ho són ja) en enginyers electrònics, així com amants de l’energia alternativa. En aquest article us explicaré com convertir el convertidor de calor més senzill en energia elèctrica. És encara més cert dir no calor, sinó diferències de temperatura. Si encara no sabeu quins són els "efectes Seebeck" i els elements de Peltier, abans de llegir l'article us recomano llegir els materials rellevants a la Viquipèdia. Avui només explicaré i mostraré com es pot aplicar a la pràctica tot això. Hi ha molts materials a Internet sobre aquest tema, però constantment no m’agradaven ni el rendiment ni l’explicació incompleta del “tema”. El meu producte casolà és molt senzill, de manera que gairebé qualsevol que hagi tingut un soldador a les seves mans i sàpiga comprendre els circuits i entendre els components de ràdio (tot i que ho explicaré tot per als novells completament).
I abans de començar a llegir l’article, us recomano veure un vídeo amb una demostració i un procés detallat de muntatge.
I així, aquí teniu l’esquema que hem de recollir.
Com podeu veure, només cal subministrar a l’entrada uns 0,07V per al funcionament del circuit. Es tracta d’una tan baixa tensió que donarà el nostre element Peltier.
Per construir, necessitem el següent:
- 1 element peltier
- Transistor germani mp 40
- condensador electrolític 16V 1000mkF
- condensador electrolític 25V 10mkF
- díode rectificador D220 (tot i que es pot utilitzar qualsevol altre amb baixes pèrdues)
- ajustament de la resistència (a partir de 1kΩ, faig servir a 50kΩ)
- LED
- anella de ferrita
- filferro envernissat 0,25 mm
- radiador (opcional, per a un refredament més eficient)
I també:
- soldadura i accessoris (flux, estany)
- ganivet (per despullar filferro)
- cola (opcional)
A continuació, es mostra una imatge dels components que seran necessaris.
En primer lloc, mesura i retalla 2 peces de 50 cm de filferro envernissat 0,25 mm.
[centre]
A continuació, preparem un anell de ferrita. De seguida passem 2 trossos de filferro, fem 1 volta i fixem el bobinat amb cola. També us recomano que sigueu immediatament l'inici i el final dels enrotllaments (de qualsevol manera que us sigui convenient).
Després d’enrotllar uniformement el filferro, fixant-lo periòdicament amb cola.
Un cop realitzat aquest pas, hauria de sortir una cosa així.
A continuació, netegem els extrems de les bobines, i després les estenem.
Després d’això, cal trobar el començament d’un i el final de l’altre bobinat (per a això calia designar-los d’alguna manera), després torçar-los i soldar-los junts.
Després d'aquestes accions, 3 puntes han de sortir de l'anell (hi havia 4, 2 torçades entre si).
Amb aquesta fase ordenada, ha estat el torn de muntar les parts principals del circuit.
Agafem el nostre transistor i immediatament signem on es troba el que està situat (col·lector, emissor, base)
Si es col·loca com es mostra a la figura, el col lector estarà a l’esquerra, la base al centre, l’emissor a la dreta.
Si algú està interessat, aquí teniu algunes característiques d’un transistor.
Hem de soldar la nostra resistència de retallada a la base (cama central) del transistor.
A continuació, agafem el nostre díode a la mà i determinem el seu ànode (triangle) i càtode (fletxa).
Ara soldem el díode amb el costat del càtode (fletxes) al col·lector del transistor.
A continuació, preparem el condensador per 10 μF que, i el soldem “menys” a la sortida del díode.
I el “plus” d’aquest condensador és l’emissor del transistor.
Així aconseguim "això".
Va ser el torn del LED. El vam soldar paral·lelament al condensador i segons la seva polaritat. És a dir, el menys del LED es solda després del díode i més a l'emissor.
És el moment de connectar l’anella de ferrita amb el que acabem de soldar.
Com probablement recordeu, 1 de les sortides de la resistència d’afinació es va soldar a la base del transistor, bé, i 2 de la sortida s’ha de soldar a un dels extrems de l’enrotllament de l’anella de ferrita (l’extrem que no està torçat!).
I la bobinada gratuïta restant (de nou, que no és habitual!) Es solda al col·leccionista (a sobre del díode!)
Obtenim una cosa així.
A continuació, agafem el condensador restant (a 1000 μF) i soldem el seu "plus" a l'emissor, i el "minus" es connecta al mateix doble enrotllament de l'anella de ferrita.
Per això, el circuit es pot considerar pràcticament muntat, només queda per soldar l'element en si.
Per fer-ho, el fil negre (menys) es solda al menys del condensador (està clar que el de 1000 μF), i més al plus del mateix condensador. Això és paral·lel a ell.
TOT! En aquesta fase, el muntatge és complet! Què necessita ara perquè funcioni aquest circuit? Res, només poseu la mà en un dels costats de l’element i funcionarà.
Però per a una conversió més eficaç, també és necessari un refredament més eficient del revés del Peltier. Per a això s’utilitza un radiador.
Per cert, el circuit "comença" a partir d'una tensió de només 100mV!
Bé, ara expressaré una mica la meva opinió sobre això. El tema de l’energia alternativa es desenvolupa cada vegada més al món, la solar, el vent i molts altres. Però el tema dels convertidors termoelèctrics es planteja molt poques vegades, tot i que es tracta d’una forma molt eficaç de convertir energia. La diferència de temperatura es troba arreu, dins i fora de l’habitació, a diferents nivells de les capes de sòl, aire i així successivament!
El nostre món està immers en un enorme oceà d’energia, volem en un espai infinit a una velocitat incomprensible. Tot gira al voltant, es mou: tota energia. Tenim una tasca descoratjadora: trobar maneres d’extreure aquesta energia. Després, extraient-la d'aquesta font inesgotable, la humanitat avançarà amb passos de gegant.
~ Nikola Tesla
~ Nikola Tesla