Paggawa ng isang Thermoelectric Generator (TEG) Circuit

Ang isang thermoelectric generator (TEG) ay isang uri ng 'libreng enerhiya aparato' na may pag-aari ng pag-convert ng temperatura sa kuryente . Sa post na ito natututo kami ng kaunti tungkol sa konseptong ito at alamin kung paano namin ito magagamit upang makabuo ng kuryente mula sa init at lamig.

Ano ang TEG

Sa isa sa aking naunang artikulo naipaliwanag ko na ang isang katulad na konsepto patungkol kung paano gumawa ng isang maliit na ref gamit ang isang Peltier device

Ang isang Peltier aparato ay isa ring isang TEG na dinisenyo para sa pagbuo ng kuryente mula sa pagkakaiba-iba ng temperatura. Ang isang aparato na thermoelectric ay halos kapareho ng a thermocouple , ang pagkakaiba lamang na nasa komposisyon ng dalawang katapat.

Sa isang TEG dalawang magkakaibang mga materyales na semiconductor (p-n) ang ginagamit para sa epekto samantalang ang isang thermocouple ay gumagana na may dalawang hindi magkatulad na metal para sa pareho, bagaman ang isang thermocouple ay maaaring mangailangan ng isang malaking malaking pagkakaiba ng temperatura kumpara sa mas maliit na bersyon ng TEG.

Kilala rin bilang 'Seebeck' na epekto, nagbibigay-daan ito sa isang aparato na TEG upang simulan ang pagbuo ng kuryente kapag napailalim sa pagkakaiba-iba ng temperatura sa mga pitik na gilid nito. Nangyayari ito dahil sa espesyal na na-configure na panloob na istraktura ng aparato na gumagamit ng isang pares ng doped p at n semiconductors para sa proseso.

Ang Seebeck Effect

Ayon sa prinsipyo ng Seebeck kapag ang dalawang materyales na semiconductor ay napapailalim sa dalawang matinding antas ng temperatura, pinasimulan ang isang kilusang elektron sa kabuuan ng p-n junction na nagreresulta sa pagbuo ng isang potensyal na pagkakaiba sa mga panlabas na terminal ng mga materyales.

Bagaman ang konsepto ay lilitaw na kamangha-mangha, lahat ng magagandang bagay ay may likas na sagabal at sa ganitong epekto din ang kanilang isa ay isa na ginagawang medyo hindi mabisa.

Ang pangangailangan ng matinding pagkakaiba sa mga temperatura sa kabuuan ng dalawang panig nito ay nagiging pinakamahirap na bahagi ng system, dahil ang pag-init ng isa sa mga panig ay nagpapahiwatig din na ang kabilang panig ay maiinit din na kalaunan ay magreresulta sa zero na kuryente at isang nasirang aparato ng TEG.

Upang matiyak ang isang pinakamainam na tugon at para sa pagpapasimula ng daloy ng mga electron, ang isang materyal na semiconductor sa loob ng TEG ay kailangang maging mainit at sabay na ang iba pang semiconductor ay kailangang itago mula sa init na ito sa pamamagitan ng pagtiyak sa wastong paglamig mula sa counter na bahagi. Ang pagiging kritikal na ito ay ginagawang medyo malamya at hindi mabisa ang konsepto.

Gayunpaman, ang konsepto ng TEG ay isang bagay na eksklusibo at hindi magagawa gamit ang anumang iba pang sistema sa ngayon, at ang pagiging natatangi ng konseptong ito ay ginagawang kawili-wili at nagkakahalaga ng eksperimento.

TEG Circuit gamit ang Rectifier Diodes

Sinubukan kong mag-disenyo ng isang circuit na TEG gamit ang mga ordinaryong diode, kahit na hindi ako sigurado kung gagana ito o hindi, umaasa akong makakamit ang ilang positibong resulta mula sa set up na ito at mayroon itong saklaw para sa pagpapabuti.

Sumangguni sa mga numero maaari naming masaksihan ang isang simpleng pagpupulong ng diode na naka-clamp sa mga heasink. Ang mga diode ay 6A4 na uri ng mga diode, pinili ko ang mga mas malaking diode na ito upang makakuha ng mas malaking lugar sa ibabaw at mas mahusay na rate ng pagpapadaloy.

Diode 6A4

Ang simpleng pag-set up ng circuit ng generator ng thermoelectric na ipinakita sa itaas ay maaaring magamit para sa pagbuo ng kuryente mula sa init ng basura, sa pamamagitan ng angkop na paglalapat ng kinakailangang antas ng pagkakaiba sa init sa ipinahiwatig na init na nagsasagawa ng mga plato.

Ang kanang bahagi ng tayahin ay nagpapakita ng maraming mga diode na konektado sa mga parallel na koneksyon para sa pagkamit ng mas mataas na kahusayan at proporsyonal na mas mataas na akumulasyon ng mga potensyal na pagkakaiba sa output.

Bakit Gumagamit ng Diode para sa Paggawa ng TEG

Ipinagpalagay ko na gagana ang diode para sa application na ito dahil ang diode ay ang pangunahing mga yunit ng semiconductors na binubuo ng a naka-embed na materyal na p-n na naka-embed sa loob ng kanilang dalawang pagwawakas ng mga lead .

Ipinapahiwatig din nito na ang dalawang dulo ay partikular na binubuo ng magkakaibang mga materyales na nagpapadali sa madaling pag-apply ng temperatura nang hiwalay mula sa dalawang magkabilang dulo.

Maraming mga naturang modyul ang maaaring maitayo at konektado sa mga magkakasunod na kumbinasyon ng mga serye para sa pagkamit ng mas mataas na mga rate ng conversion, at ang application na ito ay maaaring ipatupad gamit ang solar heat din. Ang panig na kailangang palamig ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paglamig ng hangin o sa pamamagitan ng isang pinahusay singaw na paglamig ng hangin mula sa himpapawid para sa pagtaas ng rate ng kahusayan.