Termoelektrik Jeneratör (TEG) Devresi Yapmak

Termoelektrik jeneratör (TEG), aşağıdaki özelliklere sahip bir tür 'serbest enerji cihazı'dır. sıcaklığı elektriğe dönüştürmek . Bu yazıda, bu kavram hakkında biraz bilgi ediniyor ve onu sıcaktan ve soğuktan elektrik üretmek için nasıl kullanabileceğimizi öğreniyoruz.

TEG nedir

Daha önceki makalelerimden birinde benzer bir kavramı zaten açıklamıştım. Peltier cihazı kullanarak küçük bir buzdolabı nasıl yapılır

Bir Peltier cihazı ayrıca temelde bir sıcaklık farkından elektrik üretmek için tasarlanmış bir TEG'dir. Bir termoelektrik cihaz, bir termokupl tek fark iki muadilinin bileşiminde olmasıdır.

Bir TEG'de etki için iki farklı yarı iletken malzeme (p-n) kullanılırken, bir termokupl aynı amaçla iki farklı metalle çalışır, ancak bir termokupl, daha küçük TEG versiyonuna kıyasla önemli ölçüde daha büyük bir sıcaklık farkı gerektirebilir.

Halk arasında 'Seebeck' etkisi olarak da bilinen bu cihaz, bir TEG cihazının, ters tarafları boyunca bir sıcaklık farkına maruz kaldığında elektrik üretimini başlatmasını sağlar. Bu, işlem için bir çift katkılı p ve n yarı iletkeni kullanan, cihazın özel olarak yapılandırılmış iç yapısı nedeniyle olur.

Seebeck Etkisi

Seebeck ilkesine göre, iki yarı iletken malzeme iki aşırı sıcaklık seviyesine maruz kaldığında, p-n bağlantısı boyunca bir elektron hareketi başlatır ve bu da malzemelerin dış terminallerinde potansiyel bir farkın gelişmesine neden olur.

Konsept şaşırtıcı görünse de, tüm iyi şeyler doğal bir dezavantajla birlikte gelir ve bu etkide onların da nispeten verimsiz olmasını sağlar.

İki tarafı boyunca aşırı sıcaklık farkı ihtiyacı, sistemin en zor kısmı haline gelir, çünkü bir tarafın ısıtılması, diğer tarafın da ısınması anlamına gelir ve bu da sonuçta sıfır elektrik ve hasarlı bir TEG cihazı ile sonuçlanır.

Optimal bir yanıtın sağlanması ve elektron akışının başlatılması için TEG içindeki bir yarı iletken malzemenin sıcak olması ve aynı zamanda diğer yarı iletkenin karşı taraftan uygun bir soğutma sağlanarak bu ısıdan uzak tutulması gerekir. Bu kritiklik, kavramı biraz beceriksiz ve verimsiz kılıyor.

Bununla birlikte, TEG konsepti, şu ana kadar başka hiçbir sistemi kullanmayan ve mümkün olmayan bir şeydir ve bu konseptin bu benzersizliği onu çok ilginç ve denemeye değer kılmaktadır.

Doğrultucu Diyotları Kullanan TEG Devresi

Sıradan diyotlar kullanarak bir TEG devresi tasarlamaya çalıştım, ancak çalışıp çalışmayacağından emin olmama rağmen, bu kurulumdan bazı olumlu sonuçlar elde edilebileceğini umuyorum ve iyileştirme alanı var.

Şekillere atıfta bulunursak, heasink ile kenetlenmiş basit bir diyot tertibatına tanık olabiliriz. Diyotlar 6A4 tipi diyotlardır, daha geniş yüzey alanı ve daha iyi iletim hızı elde etmek için bu büyük diyotları seçtim.

Diyot 6A4

Yukarıda gösterilen basit termoelektrik jeneratör devresi, belirtilen ısı iletme plakaları boyunca gerekli ısı farkı derecelerini uygun şekilde uygulayarak muhtemelen atık ısıdan elektrik üretmek için kullanılabilir.

Sağ taraftaki şekil, daha yüksek verimlilik ve çıkışta orantılı olarak daha yüksek potansiyel fark birikimi elde etmek için seri paralel bağlantılarla bağlanmış birçok diyotu göstermektedir.

TEG Yapmak İçin Neden Diyot Kullanmalı?

Diyotların bu uygulama için işe yarayacağını varsaydım, çünkü diyotlar, aşağıdakilerden oluşan temel yarı iletken birimlerdir. iki sonlandırma uçlarına gömülü katkılı p-n malzemesi .

Bu aynı zamanda, iki ucun, iki zıt uçtan ayrı olarak sıcaklığın daha kolay uygulanmasını kolaylaştıran çeşitli malzemelerden oluştuğu anlamına gelir.

Bu tür birçok modül, daha yüksek dönüşüm oranlarına ulaşmak için seri paralel kombinasyonlarda oluşturulabilir ve bağlanabilir ve bu uygulama aynı zamanda güneş ısısı kullanılarak da uygulanabilir. Soğutulması gereken taraf, hava soğutmalı veya geliştirilmiş bir evaporatif hava soğutma Verimlilik oranını artırmak için atmosferden.