Многие из нас попадали в такую ситуацию: Вы за городом, или где-нибудь в другом месте. У вас «сел» аккумулятор мобильного, а зарядить негде. Нет ни автомобиля с бортовой сетью, ни розетки. А вам, ну очень нужно, кому-то позвонить.
В такой ситуации, может выручить самодельный генератор электричества, изготовленный на базе элемента Пельтье.
Понятно, что такой элемент надо будет предварительно купить. Сделать это можно в китайских интернет-магазинах.
Внешне он представляет собой прямоугольник, состоящий из двух керамических пластин, и полупроводниковой вставки между ними. Наиболее широко элемент Пельтье применяется в качестве малогабаритного охладителя.
Как и любое заводское изделие прибор имеет маркировку. Например, ТЕС 1-12706. Этот элемент имеет размеры: 40х40х3,4 мм., и обладает следующими характеристиками: максимальный отдаваемый ток – 10А, напряжение – до 15 Вольт. Средняя цена такого элемента – 2,5-10 USD.
Принцип действия самодельного генератора
Принцип действия самодельного генератора основан на законе Пельтье, а тот в свою очередь на преобразовании электрической энергии в тепловую.
Всем, кто, хоть раз, сталкивался работой полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов, тиристоров и т.д.), известно, что все они во время работы самодельного генератора очень сильно нагреваются.
Однако, если их соединить особым способом, то одна сторона, при подаче на полупроводники электрического напряжения, будет значительно нагреваться, а вторая не менее значительно охлаждаться, таким образом, работа самодельного генератора будет сбалансированой.
Но, этот процесс имеет и обратный эффект, который называется эффектом Зеебека.
Именно на эффекте Зеебека и построена наша работа с Пельтье, именно это эффект мы используем при сборке самодельного генератора.
То есть мы будем не подавать на Пельтье напряжение, а нагревать его с одной стороны, и охлаждать с другой. Тогда на выводах, выходящих из элемента, появится разность потенциалов постоянного напряжения.
Номинал напряжения, возникающего на выводах элемента, прямо пропорционально зависит от разницы температур на тёплой и холодной сторонах.
Нужно учитывать, что напряжение, генерируемое самодельным генератором, довольно нестабильно, поэтому чтобы полностью исключить все возможные неприятности, лучше всего подключать телефон к данному устройству через преобразователь напряжения типа того, которым пользуются автомобилисты, при зарядке телефона от гнезда прикуривателя.
Для того, чтобы применять самодельное устройство генератор, нужно помнить, что «холод» прикладывается к стороне с надписями (маркировкой), а «тепло» – с обратной, тогда на красном (или синем) проводе будет «+» (плюс), а на черном « — » (минус).
Либо нужно иметь при себе тестер (вольтметр), потому что изменение полярности (переполюсовка) может привести телефон к выходу из строя.
Вариант № 1 самодельного генератора
Нагреватель и охладитель можно изготовить из жестяных банок, лучше, если они будут с прямоугольными стенками.
Элемент Пельтье намазываем термоклеем (можно купить в магазине радиодеталей, или выписать по интернету) с одной стороны и прижимаем (до схватывания клея) к стороне одной из банок.
Затем, намазываем вторую сторону элемента и также прижимаем ко второй банке.
После всех этих действий, банки скручиваем проволокой, либо сжимаем металлическими хомутами.
Осталось только присоединить к выводам элемента преобразователь, имеющий выход для зарядки телефона, и заполнить банки, соответственно холодной и горячей водой.
Желательно, чтобы разница температур между сторонами была в пределах 90-100˚С. Чем больше разница температур, тем выше получаемое напряжение.
Также необходимо поддерживать эту разницу путём доливания горячей и холодной воды в соответствующую емкость. Ниже приведен рисунок, поясняющий этот способ.
Вариант № 2 самодельного генератора
Второй вариант обладает ещё большим спектром применения, чем первый. В нём вместо банки (ёмкости) для тепла применяется просто металлическая пластина, играющая одновременно и роль теплоприёмника, и роль термозащиты.
Она, также термоклеем, приклеивается к «тёплой» стороне Пельтье, а к «холодной» его стороне приклеивается такая же банка, как и в первом варианте.
Применение пластины самодельного генератора позволяет использовать для нагрева открытый огонь (печная плита, костёр, паяльная лампа, газовая горелка и т.д.).
Только нужно помнить, что выводы элемента имеют изоляцию, которую нужно защитить от нагрева. Можно отвести (отогнуть) их вверх, в сторону «холодной» ёмкости, или закрыть их от пламени негорючим материалом, например, листовым или шнуровым асбестом.
Можно нижнюю пластину самодельного обычного генератора выбрать размером, приблизительно на 30-40 % большего размера, чем размер элемента. Тогда выступающие части нижней пластины прикроют элемент от открытого пламени.
Естественно, при использовании этого метода сборки самодельного генератора нужно предусмотреть достаточной длины провод, необходимый для подключения конечного потребителя, чтобы уберечь его от возможного нагрева.
Кроме того, нужно обязательно помнить о правилах пожарной безопасности, учитывая, что работать приходится с открытым огнём. Категорически запрещается допускать до работ с подобными конструкциями детей младше 18 лет.
Заключение
Как видим, генератор, созданный на базе элемента Пельтье, является неплохим самодельным подспорьем для туристов, путешественников, рыбаков и т.д.
Конечно, штатный аккумулятор этот самодельный простой генератор не заменит, но в качестве дополнительного источника питания, причём, в отсутствии привычных таких источников, вполне подойдёт.
