Зарядка мобильного телефона от свечки или электричество для дачи своими руками.
Электричество для дачи своими руками? А почему бы и нет? Наверняка, такая созидательная мысль приходит в голову многим дачникам в те нередкие дни, когда без предупреждения вырубается свет в самый неподходящий момент.
Электричество от свечки.
Какие бывают электрогенераторы? Дизельный, бензиновый, газовый или на дровах. А еще ветряные, солнечные.
Если углубиться в историю этого вопроса, то можно узнать много интересного. Оказывается, у нас еще до войны в 40-е годы выпускались портативные тепловые электрогенераторы на эффекте Пельтье-Зеебека. Генератор одевался на стекло керосиновой лампы и давал ток, достаточный для питания лампового передатчика или приемника. Этими генераторами пользовались партизаны.
Уже во время войны выпускался еще так называемый «котелок партизана». В него засыпался снег или заливалась холодная вода. Пока котелок закипал на костре. он вырабатывал ток, которым заряжали аккумуляторы радиостанции. Бытует легенда: немецкие контрразведчики не могли понять, каким образом партизаны в лесу добывают электричество для такой продолжительной работы своих радиостанций.
Эффект Пельтье-Зеебека прост. В замкнутой цепи из двух разнородных проводников Р 1 и Р 2 . контакты которых поддерживаются при разных температурах Т 1 и Т 2 . возникает электрический ток (это явление открыл немецкий физик Т. Зеебек в 1821 г.
Если в той же цепи протекает постоянный ток, то один из контактов охлаждается, а другой нагревается (этот обратный эффект открыл в 1834 г. французский часовщик Ж. Пельтье). Эффект многократно усиливается, если Р 1 и Р 2 – полупроводники разного типа ( n -и p -полупроводники.
Единичным элементом Пельтье-Зеебека является термопара из двух соединенных медной шиной полупроводников n — и p — типа. Сборка из последовательно включённых элементов, вклеенная между двумя керамическими пластинами, представляет собой модуль Пельтье (Зеебека.
Коротко о том, что же это за чудесные n -и p -полупроводники.
Как известно, вокруг ядра атома на нескольких оболочках располагаются электроны, удерживаемые притяжением ядра. Их общий отрицательный заряд уравновешивается положительным зарядом ядра.
В металле электроны внешней оболочки атома легко отрываются и беспорядочно перемещаются в межатомном пространстве. Эти свободные электроны и обеспечивают электропроводимость металла.
В изоляторе (диэлектрике) свободных электронов нет.
Промежуточное положение занимает полупроводник – твердое кристаллическое вещество (германий кремний и др.). В нем мало свободных электронов и потому он – плохой проводник. Но его проводимость меняется под действием тепла, света, примесей и, кроме того, связана с перемещением не только электронов, но и положительных зарядов – «дырок.
При воздействии тепла или света появляются свободные электроны, оторвавшиеся от внешних оболочек атомов полупроводника – возникает проводимость. Это – электронная проводимость ( n -проводимость: «negative» – отрицательный.
Место, откуда оторвался электрон, называют «дыркой». Теперь атом имеет положительный заряд. Но дырку немедленно занимает электрон от соседнего атома. При этом предыдущий атом становится нейтральным, а соседний – с положительным зарядом с дыркой. Дальше по цепочке: атомы неподвижны, но «по эстафете» передают вместе с дыркой положительный заряд. Это тоже проводимость. Ее называют дырочной проводимостью ( p -проводимостью: «positive» – положительный.
В чистом полупроводнике величины электронной и дырочной проводимости равны. Дозированное введение примесей (мышьяка, индия) в кристалл полупроводника сильно нарушает это равновесие. Полупроводники с преобладающей электронной или дырочной проводимостью называют соответственно n -полупроводниками и p -полупроводниками.
Конечно, энтузиасты-умельцы, узнавшие о партизанских электрогенераторах, не могли пройти мимо идеи создания аналогичных приборов для своих бытовых и туристических нужд. В интернете можно найти увлекательные описания экспериментов с элементом Пельтье-Зеебека, проходивших с переменным успехом.
Здесь мы познакомим вас с окончательным результатом этих изысканий на сегодняшний день – с конкретной конструкцией самодельного термоэлектрогенератора на базе модуля Пельтье, вырабатывающего 5 вольт от свечи.
Сначала перечислим материалы и инструменты, необходимые для изготовления термоэлектрогенератора.
Основная деталь – модуль Пельтье TEC1-12712 (62×62) с габаритами 62х62х3,8 мм. Его можно приобрести у фирм ЭК ЗИП и ДЭК примерно за 1 300 р. Вместо него можно взять два модуля Пельтье TEC1-12705 (40×40) с габаритами 40х40х3,6 мм (фирма ДЭК реализует модуль за 285 р.
Вторая важная электротехническая деталь – повышающий преобразователь постоянного напряжения с 1,5 вольт на 5 вольт. Подойдет преобразователь ЕК-1674 микроскопической сборки, размером чуть больше ногтя (в интернет-магазине он стоит 320 р.). Преобразователь можно собрать и самим по приведенной схеме.
― лист дюралюминия для изготовления подложки для модуля (лист 40х30х0,3 см можно купить у частника на развале за 300-400 р.); ― свеча Икеа в стакане (стоит около 100 р.) для подогрева нижней грани модуля Пельтье; ― ковш для холодной воды со льдом для охлаждения верхней грани модуля; ― паяльник ( например, вот такой паяльник на 12 вольт ) и припой; ― термоклей (термоклей Radial 2 мл стоит 150 р.); ― лобзик и ножовка по металлу; — тестер для замеров напряжения.
Теперь можно приступить к сборке устройства.
Воткнув в лобзик пилку от ножовки по металлу, надо выпилить из дюралевого листа прямоугольник по размерам модуля Пельтье или двух меньших модулей.
На полученную дюралевую подложку термоклеем укрепляется большой модуль или последовательно (рядом) два меньших модуля. Термоклей по консистенции напоминает ПВА, но прочно приклеивает керамическую грань модуля к дюралевой пластине. По описанию, клей выдерживает температуру 300°, только высыхает долго: надо ждать 12 часов.
Когда клей высохнет, тем же термоклеем сверху надо приклеить ковш. При этом важно, чтобы дно ковша было идеально плоским – для лучшего теплоотвода. Дюралевую подложку с ковшом уже можно поставить на стакан со свечой Икеа. И тут пора собирать электрическую цепь.
Если сейчас налить в ковш холодную воду со льдом, зажечь под ним свечу и подсоединить к проводам тестер, то через 3-4 минуты появится напряжение: сначала 0,9 вольт, затем до 1,5 вольт. Понятно, что с этим напряжением нечего делать: даже для зарядки мобильного телефона требуется 5 вольт. Именно поэтому был приготовлен преобразователь, повышающий напряжение от 1,5 до 5 вольт. Сохраняя терпение и выдержку, этот микроскопический преобразователь надо подпаять в цепь.
После этого термоэлектрогенератор становится вполне пригодным для зарядки мобильного телефона. Если в наши дни появятся партизаны, то они без проблем будут заряжать свой сотовый от свечи, где бы ни находились.
Но оказалось, что этот термоэлектрогенератор можно приспособить и для освещения. Для этого надо подсоединить одноваттный светодиод, приклеив сам светодиод к стенке ковша двусторонним скотчем (вы это видите на предыдущем снимке с ковшом.
Минипрожектор (скажем скромно – фонарик) загорается не сразу, а через три-четыре минуты после того, как зажигается свеча. Измерение освещенности экспонометром (несколько повторных замеров ночью) показало примерно 30 люксов на удалении 30 см. А при этом освещении можно читать.
Такой световой поток дает 10-ваттная лампа накаливания. Получается, что тепло свечи преобразовывается в световое излучение интенсивностью, в 10 раз большей, чем интенсивность излучения от самой свечи (впрочем, свеча тоже вносит некоторую долю в освещение, создаваемое генератором). И это при том, что элемент Пельтье имеет кпд всего 2-3.
Таким, образом, можно сделать оптимистический вывод: настойчивые эксперименты умельцев привели к положительным результатам. Именно: с помощью модуля Пельтье, преобразователя напряжения и свечи в походных условиях можно подзарядить мобильный телефон, а при необходимости собрать и фонарик на светодиоде. Этот фонарик будет светить гораздо ярче, чем свеча. И еще вывод: теперь можно обеспечить электричество для дачи своими руками.
Советуем вам прочитать и вот эти интересные статьи.
♦ Прибор беспроводного электричества. работающий от энергии радиоволн сотового телефона.
А теперь наше традиционное видео.
Японская техника изготовления цветов из лент – канзаши.
Многие наверняка видели и уже имеют в своем гардеробе такие замечательные аксессуары из цветов канзаши. Эта статья научит вас технике их изготовления. Цветы из атласных лент — канзаси.
Узнать больше.
Модульное оригами — схема сборки двойного лебедя.
В данном уроке вы узнаете что такое модульное оригами и для изучения будет представлена схема сборки двойного лебедя, которого вы сможете собрать своими руками.
Узнать больше.
Очень экономичная дровяная печь длительного горения.
Для владельцев садовых участков, теплиц, гаражей и любых помещений, нуждающихся в утеплении. Загрузив такую печь один раз дровами можно будет потом пару суток к ней вообще не подходить.
Узнать больше.
Леденец детства или как сделать петушка на палочке.
Сейчас в продаже всё больше чупа-чупсы, твиксы и прочие заморские изделия. А почему бы Вам сегодня не сделать петушка на палочке и не порадовать своё дитя таким нестандартным подарком.
Узнать больше.
Домашняя самодельная коптильня – 3 вида конструкций.
Как в походных, домашних и дачных условиях готовить продукт к копчению, подбирать коптильные дрова, мастерить самодельные коптильни, коптить продукт, и все это делать своими руками.
Узнать больше.
Как выработать электричество для дачи своими руками.
Электричество для дачи своими руками? А почему бы и нет? Наверняка, такая созидательная мысль приходит в голову многим дачникам в те дни, когда без предупреждения вырубают свет в самый неподходящий момент.
Узнать больше.
Удобрение из яичной скорлупы для подкормки растений.
Килограммы ценнейшего натурального удобрения, выбрасываемого на помойку, можно применить в качестве замечательного удобрения и дополненным набором важных для растений микроэлементов.