středa 29. července 2009

Elektřina ze svíčky podruhé

Tento pokus jsem již jednou popisoval, ale po čase jsem se k němu vrátil.
Jedná se o zařízení přímo přeměňující teplo z hořící svíčky na elektrickou energii. Z původního zařízení jsem nechal konstrukci z hliníkových ešusů, ale vyměnil původní 200W peltierův článek za dva menší ale zato obsahující více polovodivých můstků v sérii. Pracuje tedy při větším napětí a menším proudu. Oba jsem zapojil do série pro zvýšení výstupního napětí. Články jsem podložil ještě kusem leštěného hliníku kvůli lepšímu rozvodu tepla a styčné plochy pečlivě potáhl vrstvou teplovodivé pasty. V tomto případě je lepší celoplošný dotek přes pastu než přímý dotek pouze na některých místech. A výsledek vylepšení stál zato.

Do horního ešusu jsem nalil litr právě natočené studené vody a na výstupu se hned objevilo napětí (100mV). Pak jsem zapálil svíčku a čekal až se ohřeje spodní ešus. Tím že je dnem vzhůru se v něm hromadí veškerý teplý vzduch sálající z plamene svíčky. Napětí rostlo a když se přehouplo přes 400mV rozlehl se pokojem zvuk hudby vycházející z reproduktorů připojených k zesilovači osazenému germaniovými tranzistory. Napětí dále rostlo a zvuk sílil. Po doladění pracovního bodu tranzistorů zesilovače napětí stouplo až na 2,3V a rozsvítila se i dioda napájení. Hudba se již dala pustit velmi nahlas.


Pro efekt jsem poté místo zesilovače připojil na výstup žárovku 2,5V 0,2A, která se s chutí rozsvítila.




Když jsem odpojil zátěž napětí stoupalo až ke 3V, což je také důsledek toho, že se zatížením peltierova článku se mění jeho tepelná vodivost. Zkratem prochází proud nejdříve až 0,5A a pak pomalu klesá k asi 0,2A, jak se vlivem zátěže zmenšuje rozdíl teplot na plochách článku.
Při promíchání chladící vody v horním ešusu dojde ke krátkodobému nárůstu výkonu, voda sama od sebe nechce moc obíhat a na dně se tvoří vrsva teplejší vody než ve zbytku nádoby.
Se zvyšující se teplotou chladící vody výkon příliš neklesá, protože stoupá i teplota spodního ešusu a rozdíl teplot tak zůstává stejný.

3 komentáře:

Anonymní řekl(a)...

Zajimala by me celkova ucinnost, nemam ted konkretni predstavu jaka je vyhrevnost plamene svicky, ale dalo by se zmerit, jak rychle ohreje urcity objem vody v tepelne izolovane nadobe o urcity teplotni rozdil.

RayeR

Arambajk řekl(a)...

Tak změřil jsem účinnost části zařízení z ohřevu chladící vody jejíž teplota roste 1°C/2min měřený rozsah (15-35°C) tomu odpovídá výkon 35W procházející peltiery, které přitom byly zatíženy a dodávaly výkon 0,5W. Účinnost přeměny průchozího tepla na elektřinu je zde tedy přibližně 1,5%...

Rozdil mezi TEC a TEG řekl(a)...

Zkousel jsem s peltierem neco podobneho a 50W peltier dal asi 0.25W na elektrickem sporaku a chlazeny hrncem s vodou.

Nekde jsem se docetl, ze TEC znamena Thermo Electric Cooler, zatimco (v dobe, kdy jsem to zkousel zcela nedostupny) TEG je Thermo Electric Generator, ktery v tomto rezimu dava vyrazne vyssi vykon, nez TEC.

Podle udaju uvedenych u ruznych TEG* na ebayi mi vychazel 1W na cca 60Kc, ale zatim jsem se nedostal k tomu, abych to zkusil prakticky.

Zelenohlav.