Tec1 12706 как генератор

Мощный генератор на 12 модулях Пельтье

Лучшее время для работы термогенератора на основе элементов пельтье, это конечно же зима. Потому что их нужно хорошо охлаждать, чтобы хоть что-то получить.

В эксперименте с испытанием мощного генератора использованы 12 модулей Пельтье TEC1-12706. Самые дешевые и популярные, продаются в этом китайском магазине. Для него есть кулер охлаждения.

Охлаждение в показанном примере осуществлялось вентилятором мощностью 5,4 ватта, 12 вольт.

О том, что это такое элемент Пельтье, какие у него характеристики и как работает, конструкции рабочих моделей, описано в нескольких статьях на нашем сайте, которые вы легко сможете найти через строку удобного поиска.

Цель эксперимента узнать, какую максимальную мощность может выдать обычный китайский самый дешевый термоэлемент в зимнее время года.
Итак, с началом эксперимента печь растоплена, когда дрова немного разгорелись, термогенератор начал работать и запустился вентилятор. Он охлаждает холодную сторону термоэлементов. Схема простейшая. В конце видео показано, как собирается такой термогенератор.

В ходе эксперимента будет достигнуто максимальное напряжение холостого хода этого генератора. Потом при помощи потенциометра это напряжение будет понижено ровно вполовину. Тем самым уровняется сопротивление генератора и сопротивление нагрузки. Тогда в генераторе и в нагрузке рассеивается одна и та же величина мощности. Это даст 50 процентную мощность, точнее кпд 50% отдаваемой мощности. Это соответствует эффективности всего лишь 50%. Но зато выход такой мощности будет максимальным в таком соотношении. Но передача максимальной мощности имеет место только при таком соотношении!
По мере разогрева печи растет напряжение, выдаваемое электрогенератором. Вентилятор набрал обороты, это довольно мощный вентилятор мощностью 5,5 ватт. Поэтому часть мощности он будет отбирать на себя. Та мощность, которую сейчас будет определена, это будет полезная мощность. Больше 26 вольт напряжение не поднимается. Подключаем потенциометр и начинаем добавлять сопротивление.

Из 12 элементов пельтье получается 0,5 ватт и более на один элемент. При температуре воздуха ноль градусов это неплохой показатель на воздушном охлаждении. При температуре -20 результат был бы на порядок выше. Поэтому вполне возможно получить даже до одного ватта на один элемент пельтье, но при большом морозе.
Теперь вентилятор будет подключен через ваттметр для того, чтобы посмотреть, сколько полезной энергии расходуется на его работу. Прибор показал 6 ватт. Если бы не этот вентилятор, можно было бы добавить еще 5-6 ватт к мощности этого термогенератора.
В продолжение эксперимента вентилятор планировалось отключить, чтобы охлаждение делать с помощью снега. После того, как вентилятор сброшен, радиатор будет обильно покрыт снегом. Однако, в эксперименте произошла неожиданная авария. После того, как был снят вентилятор, печка перегрелась и вышел из строя какой-то из элементов пельтье, расплавившись без охлаждения. В системе произошло разъединение контактов. Поэтому вентилятор является в данном устройстве полезным элементом. Для безопасности же необходимо использовать защитные решетки.

Вывод следующий: порядка 1 ватта на элемент пельтье можно получить при хорошем морозе. Есть места, например якутия или дальний север, температура доходит до минус 50 градусов цельсия. Так что там 1 ватт с элемента получить будет просто. Представьте, в юрте печка, а за ней стена размером 1 x 2 м. Теплый стороной внутрь печки, а холодный наружу, где мороз и ветер. С одного квадратного метра таких элементов можно снять до 0,5 киловатта электричества. То есть, с 2 квадратных метров можно получить до одного киловатта электроэнергии.

Такие мощные печи на основе элементов Пельтье производятся в России. Называются они “Электрогенерирующая печь Индигирка”. Купить их можно в этом магазине, скидочный промокод 11920924.

Конструкция такого термогенератора предельно проста. 12 самых дешевых китайских элементах пельтье зажимаются между двумя алюминиевыми радиаторами, которые должны иметь ровные, в идеале полированные, поверхности. Естественно, на каждую сторону термоэлемента наносится термопаста. Скручиваем радиаторы болтами и соединяем проводами. Крепим кулер, желательно мощнее. Ну и сама печка. Это кусок оцинковки, лучше нержавейки. Крепится к горячему радиатору болтами. Потом делается дно с отверстиями 7-8 миллиметров для забора воздуха.

Есть продолжение этого эксперимента. Чтобы найти его, напишите в поиске по сайту: Пельтье на воздушном охлаждении.

Источник

Модуль Пельтье TEC1-12706, характеристики и возможности

В данной статье мы рассмотрим модуль Пельтье для процессора, его охлаждения. Далее подробнее о принципах его работы, свойствах и видео с демонстрацией работы, нужной для использования в компьютере. Купить этот модуль можно в этом китайском магазине. Зайдя по ссылке, сразу увидите предложения оптом и в розницу (есть предложения с бесплатной доставкой) Пельтье TEC1-12706. Есть и кулер охлаждения.

Элемент Пельтье — это преобразователь контрастной энергии разницы температур в электричество или наоборот, электроэнергии в холод. Принцип работы модулей Пельтье основан на двух явлениях – эффект Пельтье и эффект Зеебека.

Эффект Пельтье — создание разности температур при прохождении электричества по двум разнородным полупроводникам. В маркировке элементов (например ТЕС1-12706) буквосочетание TEC означает английские слова Thermoelectric Cooler — термоэлектрический охладитель.

Эффект, обратный описанному выше, называется эффектом Зеебека. Это возникновение электричества в электрической цепи из последовательно соединённых разнородных проводников, которые имеют контрастные температуры (один полупроводник нагрет, второй охлажден). Этот эффект функционирует при использовании модуля как электрогенератора.

Однако нас интересует в данном случае конкретная модель – термоэлектрический модуль Пельтье TEC1-12706, его характеристики.

Итак: напряжение для запитки устройства от 3,7 до 12 Вольт (чем выше подается на элемент напряжение, тем более мощный эффект охлаждения) номинальное напряжение питания 12 Вольт; максимальный ток при 12 Вольт 4,5 А, мощность устройства 50- 60 Вт; наибольшая разница температур, который дает модуль 60 градусов Цельсия; размер: 40 х 40 х 4 мм, вес: до 25 гр.

Структура и механизм работы модуля Пельтье TEC1-12706.

Модуль представляет собой ряд последовательно связанных полупроводниковых элементов типа “n” и “p”. Когда постоянный ток проходит через данное соединение, одна сторона p-n контактов нагревается, другая напротив охлаждается. Данные элементы укреплены на двух керамических пластинах в таком порядке, чтобы нагревающиеся контакты расположились на одной пластине, а охлаждающиеся – на второй. Если зажать между двумя пальцами модуль и включить ток, то можно сразу убедиться, что одно сторона модуля нагрелась, а вторая остыла.

В настоящее время благодаря изобретению элементов Пельтье, термоэлектрический эффект используется для охлаждения процессоров компьютеров, при конструировании мобильных холодильников, нагревателей и др.

Производство холода – только одна из возможностей изучаемого нами устройства. Если обеспечить достаточно высокий перепад тепла и холода на пластине, то у нас получится настоящая маленькая электростанция на дому. Благодаря такой способности, устройство просто находка для любителей походов, ведь они могут воспользоваться заводскими (статья о нем) и самодельными (пример смотрите здесь) генераторами для освещения палатки, просмотра минителевизора или зарядки телефона без электричества.

В небольшом ролике автор, купивший модуль Пельтье TEC1-12706, дает отзыв о нем и рассказывает как он работает.

Канал «ТЕХНАРЬ» также предлагает выполнить обзор про элемент Пельтье с указанием характеристик, цены и другого.

Внутри посылки находится Элемент Пельтье. Давайте разберем, что же он из себя представляет. Если почитать на Википедии, там его называют термоэлектрическим преобразователем.

Поясним своими словами. После подключения напряжения (можно от 1 до 15 В), одна сторона модуля начинает охлаждаться, а вторая сторона нагреваться. Это происходит одновременно.

Элементы Пельтье используется в автомобильных холодильниках и во многих электронных компонентах. Доводилось читать, что они используются даже в фотоаппаратах. Хотя как? Может быть, они должны быть размером поменьше.

Данный элемент (ТЕС1-12706) имеет размеры 4 на 4 см.

Кстати, еще такие устройства можно использовать для охлаждения компьютерных процессоров. Одна сторона устанавливается наверх процессора, а сверху устанавливается кулер.

После того, как подключили питание к элементу, нужно со стороны, которая нагревается, отводить тепло. Если же допустить перегрев элемента (рабочая температура чуть больше 100 градусов Цельсия), он может сгореть.

Что нам потребуется для демонстрации работы элемента и проверки его работоспособности? Понадобится компьютерный блок питания. С него мы будем брать напряжение 12 В, и подавать на кулер.

Кулер – обычный бокс-кулер фирмы DEEPCOOL. Когда-то он приобретался для усилителей. Его немного доработали, а именно просверлили еще одно отверстие, одно уже было.

Сверху будет алюминиевая пластина. Установим Пельтье и сверху накроем алюминием тоже. Для того чтобы был лучше контакт, проводимость тепла, будем использовать термопасту КРТ-8.

На Элемент подадим напряжение в 5 В, которое тоже возьмем из старого компьютерного блока питания. Почему 5 В, а не 12 В. Просто нет уверенности, что тут будет всё нормально. То есть будет нормальный отвод тепла. Элемент может не выдержать 12 вольт, лучше не рисковать.

Начинаем собирать. Та сторона, на которой надпись, будет охлаждаться. Поэтому ее наверх, а та которая нагревается – отвод тепла будет снизу. Наносим термопасту и сверху прижимаем обычными шурупами. Кроме того, вырезаются из кожи прокладки для того, чтобы меньше тепла передавалось от верхней пластины к радиатору.

Продолжение тестовых испытаний на видео с 5 минуты

Источник

Генератор на элементе Пельтье.

В последнее время развелось огромное количество различных электронных устройств, которые я не прочь взять с собой в велопоход. Это и GPS-навигатор, и сотовый телефон (а лучше смартфон или КПК), и фотоаппарат, и велофара — она же стояночный фонарь. У кого-то этот список короче, а у кого-то ещё длиннее. В любом случае каждое их этих устройств при работе поглощает электрическую энергию, которую надо либо возить с собой в виде химических источников тока (в простонародье батарейках и аккумуляторах), либо вырабатывать в пути. Изучая данный вопрос, я наткнулся на довольно оригинальный способ получить электричество из тепла не применяя сложных механических устройств. С помощью эффекта Пельтье.

Не буду подробно описывать тонкости этого эффекта, кто захочет — сам найдет. Вот несколько ссылок:

Единственное, о чём хочу предупредить — не в коем случае не покупать элементы Пельтье у наших продавцов. Эти барыги просят за них такие деньги, за которые китайцы вас просто завалят ими. Чип и Дип продаёт «китайские» ТЕС1-12706 по 1100 рублей за штуку, я же их купил на eBay в 6 раз дешевле, да ещё и с бесплатной доставкой. Более мощные ТЕС1-12709 я брал там же, но у другого продавца по какой-то распродаже мене чем за $10. Такие же «криотермовские» стОят космические 2500 руб. Даже если китайцы завысили цифры параметров, то всё равно выгоднее брать у них.

Итак, мы имеем два представителя термоэректрических модуля: ТЕС1-12706 и ТЕС1-12709 номинальной мощностью 72 и 108 Вт соответственно. Я не сторонник сразу же городить какое-либо устройство, для начала я хотел исследовать термогенераторные свойства этих элементов, сравнить их и на основании этих данных либо отказаться от изготовления генератора, либо продумать его оптимальную конструкцию. То, что с помощью модуля можно получить электричество видно из статей, ссылки на которые приведены выше. И если соединить несколько элементов, то электричества можно получить довольно много. Из других источников было ясно, что КПД этого процесса выработки электричества крайне низкий даже для специальных генераторных модулей. Обычные термоэлектрические модули для бытовых охлаждающих устройств не предназначены для работы при повышенных температурах. Китайцы, у которых я покупал, вообще не указывают максимальную температуру горячей стороны, только разницу 67 °С. Другие продавцы, торгующие подобными модулями, указывают кто 150 °С, кто 180 °С. Криотерм выпускает два вида аналогичных модулей, с максимальной температурой 120 и 150 °С. Эта температура зависит от марки припоя, применяемого для спайки полупроводниковых p- и n-элементов. При использовании ПОСа с температурой плавления около 180 °С максимальная рабочая температура составляет 150 °С. У модулей НОРДа максимальная температура зависит не от припоя, которым спаяны полупроводники, а от клеевого состава.

Авторы статей и видеоэкспериментов с элементами Пельтье в качестве электрогенераторов, на мой взгляд, сильно недооценивают данный параметр. А он крайне важен, так как перегрузка по этому параметру ведёт к неминуемому разрушению изделия. И одно дело, когда это происходит в домашней лаборатории при эксперименте и совсем другое дело, когда вы далеко от дома и от источников электроэнергии, а запас этой самой энергии в аккумуляторах вот-вот истечёт. Так как мои модули дёшевы, можно с большой долей вероятности предположить, что при их производстве были использованы дешёвые компоненты и материалы. Самый дешёвый из припоев — ПОС с температурой плавления 180 °С, поэтому зафиксируем максимальную температуру горячей стороны на уровне 150. 160 °С, кратковременно до 170 °С.
Для испытаний был создан стенд, состоящий из нагревающей алюминиевой пластины с двумя нагревателями и охлаждающего компьютерного кулера. Между ними элемент Пельтье, подключенный к активной нагрузке. Активная нагрузка — это не просто резистор, ток через который меняется от приложенного напряжения, это устройство потребляющее стабильный заданный ток независимо от приложенного напряжения. С помощью вольтметра и амперметра можно измерить параметры электрического тока, вырабатываемого элементом Пельтье, в том числе и выдаваемую мощность. Температуру измерял с помощью термопар, подключённых к мультиметрам. Для этого в основании радиатора и в нагревающей пластине были просверлены по одному продольному отверстию, диаметром 2 мм и глубиной около 10. 15 мм. Отверстия заполнялись термопастой КПТ-8, а за тем в них помещались термопары.

Источниками тепла служили два нагревательных элемента ЭО-04, оставшиеся от разборки какого-то военного устройства выпуска 50-60 годов прошлого века. На них хоть и написано 25 Вт, я же подавал более 50 Вт на каждый, ничего страшного не произошло, выдержали перегрузку. Блок питания, питавший эти нагреватели, снабжён амперметром и вольтметром, поэтому посчитать подводимую к нагревателям мощность не составило труда.

Полностью собранный стенд выглядит так. Снизу нагреватели прикрыты несколькими слоями стеклоткани и стеклотекстолита. Дальше подаём напряжение на нагреватели, включаем активную нагрузку, вольтметр, амперметр и термометры и начинаем эксперимент. Регулируя напряжение блока питания, выставляем определённую мощность нагрева горячей стороны элемента Пельтье. На активной нагрузке тоже есть ручка регулировки потребляемого тока. Весь эксперимент удобнее всего было записать на видеокамеру, а затем перенести данные с видео в таблицу.

Мощность нагрева, Вт	Ток элемента Пельтье, А	Напряжение на элементе Пельтье, В	Мощность элемента Пельтье, Вт	КПД, %	∆T, °С	Эффективность, мВт/°С	Удельная эффективность, Вт/(°С*кг)
45,2	0,134	1,94	0,26	0,567	60	4,333	0,173
	0,253	1,57	0,397	0,879	62	6,403	0,256
	0,501	0,67	0,336	0,744	63	5,333	0,213
	0,603	0,26	0,157	0,348	62	2,532	0,101
63,8	0,135	2,61	0,352	0,551	78	4,513	0,181
	0,253	2,41	0,61	0,956	83	7,349	0,294
	0,503	1,55	0,78	1,222	85	9,176	0,367
	0,798	0,35	0,279	0,437	85	3,282	0,131
99,9	0,134	3,88	0,52	0,521	108	4,815	0,193
	0,254	3,48	0,884	0,885	121	7,306	0,292
	0,499	2,45	1,223	1,224	126	9,706	0,388
	0,907	0,4	0,363	0,363	126	2,881	0,115

Мощность нагрева, Вт	Ток элемента Пельтье, А	Напряжение на элементе Пельтье, В	Мощность элемента Пельтье, Вт	КПД, %	∆T, °С	Эффективность, мВт/°С	Удельная эффективность, Вт/(°С*кг)
61,9	0,135	2,05	0,277	0,448	58	4,776	0,217
	0,25	1,76	0,44	0,711	56	7,857	0,357
	0,5	1,1	0,55	0,889	50	11	0,5
	0,904	0,47	0,425	0,687	53	8,019	0,364
80,9	0,136	2,7	0,367	0,454	76	4,829	0,219
	0,254	2,39	0,607	0,751	73	8,315	0,378
	0,495	1,78	0,881	1,09	70	12,586	0,572
	1,076	0,55	0,592	0,732	66	8,97	0,408
99,0	0,134	3,26	0,437	0,441	92	4,75	0,216
	0,259	2,94	0,761	0,769	89	8,551	0,389
	0,516	2,2	1,135	1,147	83	13,675	0,622
	1,243	0,73	0,907	0,916	82	11,061	0,503

Как видно, КПД данного процесса преобразования тепла в электричество весьма мал. Конечно мои данные немного занижены, так как не всё тепло, вырабатываемое нагревателями, проходило сквозь элемент Пельтье. Некоторая его часть рассеивалась в окружающую среду, но для приблизительной прикидки мои данные подходят. Но интересны не просто цифры КПД и, следовательно, вырабатываемой мощности, а их зависимость от тока в цепи. Если построить графики зависимости мощности элементов Пельтье от тока, то мы видим явный максимум около 0,5 А для ТЕС1-12706 и около 0,8 А для ТЕС1-12709. Причём, с ростом разности температур на сторонах элемента максимум смещается в сторону больших токов.

Самый интересный и показательный параметр данных таблиц — это эффективность. Эффективностью в этих экспериментах я назвал мощность вырабатываемого электрического тока данным элементом при разности температур на его горячей и холодной сторонах в 1 ºС. На этих графиках видно, что зависимость эффективности от тока тоже имеет ярко выраженный максимум.

Исходя из приведённых выше графиков становиться очевидным тот факт, что при сооружении электрогенератора на основе модулей Пельтье необходимо контролировать ток в цепи отбора электрической мощности. Я просмотрел пару десятков видеоэкспериментов и ни в одном этот по сути основной параметр не учитывался. Не знаю учитывают ли его производители термоэлектрических модулей или нет. Лично для меня это было откровением, я предполагал линейную или близкую к ней зависимость. И если предполагается использование термогенератора в походных условиях, то в этом случае необходимо снабдить его контроллером, который будет регулировать выходной ток элемента в зависимости от разности температур и потребляемой подключенными устройствами мощности.
Приведу ещё пару информативных графиков. Первый — зависимость мощности модуля ТЕС1-12709 от разности температур его горячей и холодной сторон. Если сравнивать прямые для токов 135 мА и 500 мА, то очень примечателен тот факт, что при увеличении разности температур на 20 °С для 135 мА приводит к увеличению мощности на 0,1 Вт, что составляет 33% от первоначальной мощности. Такое же увеличение разности температур для 500 мА увеличивает мощность модуля на 0,33 Вт, что составляет 60% от первоначальной цифры. Это говорит о том, что ток потребления от элемента Пельтье — очень важный параметр эксплуатации его в качестве электрогенератора. Второй график — вольт-амперная характеристика того же модуля. Здесь наглядно можно сравнить максимальные мощности при разном перепаде температур. Площадь треугольника, образованного соответствующей прямой и осями координат и есть максимальная мощность элемента Пельтье при данной разности температур.

Ну чтож, все графики начерчены, все таблицы заполнены, теперь можно и помечтать. В целом если прикидывать энергопотребление в походе по максимуму, то получается следующее:
• GPS-навигатор — 0,3 Вт х 10 ч = 3 Вт*ч в день;
• фотоаппарат (зеркалка Canon) — аккумулятор 8 Вт*ч на 4 дня = 2 Вт*ч в день;
• видеокамера (видеорегистратор для запечатления интересных моментов поездки, около 1 часа видео в день) — 1,6 Вт*ч в день;
• сотовый телефон — около 0,2 Вт*ч в день;
• светодиодный фонарик для подсвечивания стоянки вечером — 2 Вт*ч в день.
Итого получаем: 3 + 2 + 1,6 + 0,2 + 2 = 8,8 Вт*ч в сутки. С учётом потерь при зарядке аккумуляторов этих устройств и непредвиденные траты можно с лёгкостью округлить эту цифру до 10 Вт*ч в сутки, что приблизительно равно трём NiMH аккумуляторам формфактора АА (по 3,2 Вт*ч). Будем считать, что именно это количество электроэнергии позволяет комфортно путешествовать по ранее запланированному маршруту не ограничивая свои творческие позывы. Этот расчёт более-менее верен для одиночной вылазки или группы из двух человек. Если народу больше, то тут на каждого добавляется дополнительный потребитель, будь то сотовый или ещё один фотоаппарат. Я думаю что на каждого «лишнего» участника можно смело прибавлять по 1 Вт*ч, то есть для группы из 6-ти человек комфортный уровень энергопотребления составит 14 Вт*ч или около 4,5 аккумулятора АА. Предположим что поход длиться 10 дней, то для группы из 2-х человек понадобится 100 Вт*ч энергии, это 31 NiMH аккумулятор общей массой 31 х 31,5 = 976,5 г. То есть почти 1 кг аккумуляторов. Если брать щелочные батарейки, то самые лучшие отдают 2,2 Вт*ч и их потребуется 45 штук. Массу их не знаю, но даже если они по 25 г, то в сумме уже больше килограмма набирается. Для группы из 6-ти человек общее количество электроэнергии составляет 140 Вт*ч, это почти 44 аккумулятора массой 1386 г или 64 батарейки ещё большей массой. Если брать с собой LiPo аккумуляторы, какие используют моделисты, то для двух человек это будет аккумулятор массой 100 Вт*ч ÷ 160 Вт*ч/кг = 0,625 кг или 625 г. Для группы из 6-ти человек масса LiPo аккумулятора составит 875 г.
Теперь прикинем как обстоят дела с термогенератором. Допустим у нас модуль (или модули) ТЕС1-12709, греем его не выше 150 °С, охлаждаем в ручье с температурой 15 °С, то есть на холодной стороне будет 20 °С, перепад температур 150 — 20 = 130 °С. Для такого значения разности температур у меня нет показателя эффективности, придётся считать. Берём два максимальных значения на графике зависимости эффективности от тока для ТЕС1-12709, например 13,6 мВт/°С для усреднённой разности температур 71 °С и 15,7 мВт/°С для 87 °С и рассчитываем на какую величину увеличилась эффективность при повышении разности температур на 87 — 71 = 16 °С. Получается на 2,1 мВт/°С. А дальше по пропорции: если увеличение разности в 16 °С привело к увеличению эффективности на 2,1 мВт/°С, то увеличение разности на 130 — 87 = 43 °С приведёт к увеличению эффективности на (43 х 2,1) ÷ 16 = 5,6 мВт/°С. Значит эффективность при разности температур в 130 °С будет равна 15,7 + 5,6 = 21,3 мВт/°С. В итоге получаем 21,3 х 130 = 2769 мВт или 2,8 Вт. Это довольно близкое к реальности значение если судить по тому, что в некоторых видеоэкспериментах два модуля выдавали 4. 6 Вт. Чтобы с помощью одного модуля получить 10 Вт*ч энергии, надо чтобы генератор работал 10 ÷ 2,8 = 3,57 ч, а для 14 Вт*ч — 5 часов. То есть если использовать термогенератор состоящий из 2-х элементов Пельтье, то выработка электроэнергии даже для большой группы не занимает очень много времени.
Единственная серьёзная проблема, возникающая при производстве электричества в походе этим методом — это рассеяние тепла на холодной стороне. Самый лучший и оптимальный — водяное охлаждение, так как вода имеет большую теплоёмкость. В этом плане водным туристам повезло больше, чем велосипедистам: у них способ передвижения связан именно с водой и если продумать конструкцию генератора (очень странно, почему она до сих пор не продумана и не реализована в промышленных объёмах), то выработка электроэнергии у них может происходить во время движения. Генератор частично погружён в воду, частично плавает на поверхности. В печь по мере расходования подгружается топливо, снаружи это всё охлаждается водой. Топливо собирается и готовиться на привале.
Если заморачиваться с собиранием дров и сосновых шишек не хочется, то можно подумать над конструкцией газовой печи. Тут стоит немного посчитать. Итак, имеем:
баллон сжиженного газа для газовых горелок с топливом массой 450 г.;
состав: изобутан — 72%, пропан — 22%, бутан — 6%, в пересчёте на массу это 324 г, 99 г и 27 г соответственно;
теплоты сгорания для этих газов равны соответственно 49,22 МДж/кг, 48,34 Мдж/кг и 49,34 МДж/кг.
После умножения и сложения имеем 22,07 МДж в одном баллоне сжиженного газа. Принимаем КПД нашего генератора равное 1%, следовательно получаем в качестве электроэнергии 220 кДж, что составляет 61,3 Вт*ч. С чем можно сравнить? Ну например с 19-тью NiMH аккумуляторами АА. Не густо и довольно накладно, газ не дешёв.
Раз использовать газ дорого, то можно придумать что-то с использованием жидкого топлива, например бензина. Я немного порылся в интернете на предмет дешёвого катализатора для каталитических горелок, но кроме оксида хрома (VI), полученного из бихромата аммония ничего не нашёл. Да и с ним не всё так гладко, но при желании, путём некоторого количества экспериментов можно и тут добиться стабильных положительных результатов. В каталитических грелках китайского производства скорее всего используются элементы платиновой группы в микроколичествах. Вот бы катализатор как в этой грелке, но большего размера для элементов Пельтье. Получился бы компактный и лёгкий генератор. Теплота сгорания бензина 44,5 МДж/кг, плотность 0,74 кг/л, с одного литра бензина имеем 33 МДж энергии, при 1%-ном КПД это 330 кДж или 91,6 Вт*ч электроэнергии (28 аккумуляторов АА). Более бюджетный вариант, но всё таки собирать и заготавливать имеющееся в природе бесплатное топливо естественно выгоднее, и у него нет одной очень неприятной особенности, присущей тем запасам, которые покупаются в магазине — оно не заканчивается в самый неподходящий момент.

Можно и дальше разглагольствовать и мечтать, но всё таки подведём итог. Использовать элемент Пельтье (или термоэлектрический модуль) для выработки электроэнергии в походных условиях можно и, при использовании подножного топлива природного происхождения, достаточно выгодно. Использовать такие генераторы удобнее в водных походах так как есть возможность вырабатывать электричество во время движения по маршруту. В велопоходах это возможно только на стоянке. Ну и конечно такие генераторы имеют смысл только в дальних походах по малонаселённой местности.

Источник

➤