V projekte budeme nabíjať mobilný telefón ohňom sviečok. K tomu používame termoelektrické meniče, ktorých princíp činnosti je založený na Peltierovom efekte. A najprv trocha teórie.
Účinok uvoľňovania alebo absorpcie tepla v oblasti, kde prichádzajú do kontaktu odlišné vodiče, prvýkrát objavil a študoval Francúz Jean-Charles Peltier už v roku 1834. Ak hovoríme o objave jednoduchými slovami, vedec dokázal, že ak elektrický prúd prechádza cez blízko umiestnené odlišné vodiče, potom sa jeden z nich veľmi zahreje, zatiaľ čo druhý sa naopak ochladí. Áno, účinnosť zariadení pracujúcich na tomto efekte je nízka. Možno aj preto sa s praktickou aplikáciou objavu začalo až v polovici dvadsiateho storočia.
Treba poznamenať, že Peltierov prvok môže pracovať aj v opačnom poradí: ak je jedna jeho strana ohrievaná a druhá je chladená, jednotka generuje prúd. Čím väčší je teplotný rozdiel, tým vyšší je generovaný prúd. Práve túto úžasnú funkciu využijeme pri našich skúsenostiach s nabíjaním smartfónu.
Čo budete potrebovať:
- 4 Peltierove moduly TEC1-12705
- Termálna pasta
- USB pásik
- 4 malé radiátory
Výroba termogenerátora vlastnými rukami
Peltierove prvky majú najčastejšie tvar plochého obdĺžnika s dvoma koncovkami. Pre našu nabíjačku vezmeme 4 moduly. Zverejníme ich radiátor vhodnej veľkosti. Chladiace rebrá na ňom sú umiestnené tak, že do nich môžete naliať vodu bez toho, aby sa vyliala.
To je presne to, čo budeme používať v budúcnosti. Medzitým opravíme prvky, ktoré predtým pokryli povrchy teplovodivá pasta pre lepší kontakt.
závery termoelektrické moduly vyrobené z drôtov rôznych farieb: červená a čierna. Veľmi pohodlne. Prvky spojíme do série: červená s čiernou, čierna s červenou. Vrch modulov tiež zakryjeme kovovými radiátormi. Túto stranu budeme ďalej ohrievať na plameni sviečky.
Teraz potrebujeme niekoľko rádiových komponentov. V prvom rade USB konektor. Zo starej nepracujúcej dosky ho vystrihneme nožnicami. Máme na nej dokonca dve hniezda. Veľmi dobre. Aby sme sa náhodou nepoplietli, na nohách značíme plus a mínus výživy. Okrem toho si vezmime Dióda vyžarujúca svetlo a obmedzovací odpor na riadenie produkcie prúdu. Akonáhle sa na kontaktoch USB zásuvky objaví prúd potrebný na nabíjanie, okamžite sa rozsvieti. Dióda vyžarujúca svetlo. A tiež nainštalujeme vyhladzovací elektrolytický kondenzátor. Hodnoty dielov sú ľahko viditeľné na fotografii.
Zariadenie je pripravené, začína sa testovanie. Pre sviečky je z cínu vyrezaný špeciálny horák.
Stačia tri sviečky. Naše moduly sú umiestnené na vrchu. Voda sa naleje do chladiča, ktorý je určený na chladenie. Proces sa začal. Indikátor Dióda vyžarujúca svetlo začne vzplanúť.Čím je horúca strana Peltierových prvkov teplejšia, tým vyšší je prúd.
Pokúšame sa pripojiť telefón. A nabíja sa. Ak teraz vyberiete zariadenie z tepla, potom Dióda vyžarujúca svetlo bude horieť nejaký čas, kým platne nevychladnú. V tomto bode sa telefón prestane nabíjať. Znova položte zariadenie na vyhrievaciu podložku. Indikátor sa rozsvieti, prúd dosiahne požadovanú hodnotu a smartfón sa začne znova nabíjať.
Naša skúsenosť bola úspešná, všetko fungovalo.
