Зарядка для мобільного на модулях Пельтье

Зараз є багато інформації про заряджувальні пристрії що використовують єфект Пельтье-Зеебека, наприклад http://overland-botsman.narod.ru/termogen.htm. Подібнє джерело живлення може бути корисним у сітуації коли інши джерела живлення відсутні.

Опис пристрію:

Спочатку трохі розрахунків:
Вихідна єлектрична потужність генератору P=W*Keff;
де W є потужністю теплового потоку, що іде крізь модуль, та Keff це єфективність перетворення потужності теплового потоку у єлектричну потужність.
Keff має значення десь біля 1-3%, тому для отримання єлектричної потужності у 1-2Вт тепловий потік крізь модуль має бути на рівні 100-150Вт. Отримати від багаття чи газового пальника таку теплову потужність не є складно, складно потім цю потужність кудись подіти охолоджувачем. Воздушний охолоджувач, який здатен розсіяти у повітря таку потужність будє мати вагу біля 1.5-2.5 кг. Не треба ще забувати, що звичайні модулі Пельтье, що використовуються для охолодження процесорів є досить тендітними і пошкоджуються температурою заввишкі 120-140 градусів. Така вага, як на мене, є неприйнятною для того, хто буде таскати таку зарядку у наплічнику. Варіант з водяним охолоджувачем здається більш легковажним (мій єкземпляр важить 120гр), та більш надійним, алє за це потребує копирсання з трубками, бутилками та водою.
Потрібна кількість води: теплоємність води - Cp = 4.1855 [J/(g·K)] (15 °C, 101.325 kPa), перепад температури води між входом та вихідом охолоджувача є прийнятним на рівні deltaT=10-20K, з цього - Mwater(100W)=W/(Cp*deltaT), g/sec; Mwater=100/(4.1855*20)=1.19 g/sec ~72 g/хв ~ 4.3 L/год. Насправді, щоб запобігти пошкодженню модуля перегрівом, води будє потрібно у 2-4 рази більше. На випробуваннях я користувався 2л казанком, точніше 2 казанками, з одного воду подавав, у другий злівав. Перепад по висоті між ними був десь 30см, 2л води стікали з верхнього у нижній хвилин за 10-15. Нагрівалась вода досить незначно, тому кожні 10хв просто переливав воду з нижнього казанка у верхній.

Від генератору вдалось отримати 340мА зарядового струму, при температурі горячого боку 120°C та 40°C на охолоджуваному боці. Зроблен генератор з двух модулів Пельтье, розміром 30х30мм кожен, 128 термопар у кожному. Один модуль виявися неспроможним пропустити крізь себе потік тепла потужністю 100Вт, а два з цим впорались. При з'єднанні послідовно ця зборка дає 3-3.6В вихідної напруги, тому для согласування з телефоном потрібен конвертер. Одразу ж цей конвертер робить пошук точкі максимальної потушності. Вага генератору з конвертером десь 120-130гр. Охолоджувач зроблен з мідної платівкі товщіною 3мм, на оборотній стороні якої фрезеровани канавки під трубки.

commonView.jpg View004.jpg
View006.jpg View009.JPG
View021.jpg view020.jpg View016.jpg

опис конвертеру

Comments:

Add a New Comment

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License