Генератор от печки на элементах Пельтье

[Diver52]

Появилась идея в дальнейшем обеспечивать беспребойное и автономное электричество в зимний период у себя на даче. Пока что прикупил 5 шт генераторных модулей Пельтье для тестов. Кому интересно, буду описывать результаты их работы. Идея получения дармовой энергии следующая: Есть обычная дровяная печь, вокруг нее контур отопления с антифризом. Обычно температура с выхода печки (до батарей) держится в районе 80-100 градусов. Если топить сильнее, то будет уже ташкент. А это самое то для пельтье. Максимум на них можно подать и 150 градусов. Но выше 120 градусов я не буду их насиловать. Это первый горячий контур. Второй контур - это радиатор на улице с антифризом (чтобы не замерз). И тот, и другой контур гоняется слабым циркуляционником - 2 шт. жрут в районе 20-30 Вт (на самой низкой скорости) - большая производительность не нужна. Далее по моим подсчетам получается, что один элемент при дельте в 100 градусов может дать 5 Вт электроэнергии. И если взять 100 шт. элементов, то уже получится 500 Вт - а этого уже вполне хватит для зарядки батареи аккумулятора и запитки инвертора 12 В 220 В. Тем более, что печка топится 2 раза в день. Даже если учесть, что теплый контур будет 80 градусов, а на улице будет 0 градусов, получим где-то 300 Вт, что тоже очень неплохо. Хотел бы спросить, какие могут оказаться подводные камни? И получится ли реализовать эту идею? Пока что встретил только то, что разброс параметров Пельтье составил где-то 25% - это не есть хорошо. И их низкий КПД всего 2-3%. Но, по сути, печка выделяет огромное количество тепла, которое можно использовать.

[As]

А где в Нижегородской водятся недорогие генераторные модули?

[Diver52]

Это не в Нижнем. А под заказ у одного человека. Выторговал у него за 250 руб 1 шт. Если буду покупать 100 шт, то может и дешевле продаст. В любом случае, один раз купил, и они хоть навечно. Главное, не перегреть их. Если интересно, то вот ссылка:
http://solnechniisvet.ru/p81108304-elem ... -1848.html

[Brigadir]

Пустая затея, за 25 тыщ можно и паровоз заказать с генератором! А лучше - турбину, паровую....вот тока на дровах прогоришь. Хотя....если всю деревню кормить электричеством по 5 рублей с киловатта, то вполне можно и Чубайсом стать, со всеми прелестями: дворец, девочки, Лас Вегас....нанять истопника, а самому с утра жрать черную икру. Я просто напомню: у паровой турбины КПД НАМНОГО выше!

[АлександрЛ]

Есть обычная дровяная печь, вокруг нее контур отопления с антифризом. Обычно температура с выхода печки (до батарей) держится в районе 80-100 градусов. Если топить сильнее, то будет уже ташкент. А это самое то для пельтье. Максимум на них можно подать и 150 градусов. Но выше 120 градусов я не буду их насиловать. Это первый горячий контур. Второй контур - это радиатор на улице с антифризом (чтобы не замерз). И тот, и другой контур гоняется слабым циркуляционником - 2 шт. жрут в районе 20-30 Вт (на самой низкой скорости)

А зачем вам эти 20-30 ватт расходовать? Что, нельзя сделать естественную циркуляцию теплоносителя? Вы думаете, естественная циркуляция будет слабой? Сомневаюсь!! труба потолще, разница по высоте между нагревателем и охладителем побольше- и поток будет- хоть турбину ставь..

[kaetzchen]

вот потестите ваши пельте и расскажите плз есть ли там такой потенциал... .
мне больше движки с внешним подводом тепла нра. да хоть паровой из убитого 2-тактника.

[As]

...за 25 тыщ можно и паровоз заказать с генератором! А лучше - турбину, паровую...Я просто напомню: у паровой турбины КПД НАМНОГО выше!

На счёт КПД - Brigadir, пожалуй, прав... И, - зачем греть улицу?! Ну, летом ещё понятно... (гляньте конструкцию промышленной печи с термогенератором "Индигирка"...)

[Андрей СШ]

Подводный камень находится во внешнем контуре с антифризом. Он будет рассеивать тепло от печки на улицу и соответственно для отопления понадобится больше дров.

При этом утечка тепла будет значительно больше чем получаемое с Пельтье электричество.

[Diver52]

Андрей СШ
Соглашусь с Вами. Тоже думал на эту тему. Предположим, возьмем 100 шт. пельтье. Это квадрат размерами 40*40 см. А с учетом отступов и т.п. все 50*50 см. Можно сказать, что получается некое "окно", с которого весь холод будет идти в контур отопления - холод через элементы все равно будет переноситься на горячую сторону, и сильно охлаждать его. Но все же надеюсь, что это будет где-то 20% утечки, учитывая мощность печи где-то в 10 кВт.
Brigadir
Про построение паровой турбины весьма интересно. Я рассматривал и смотрел различные двигатели Стирлинга - это Вы имеете ввиду? Или обычная турбина, которая приводится во вращение паром или теплом? Дело в том, что опыта в построении различных движков у меня нет. И пельтье меня привлекают тем, что они не нужно обслуживать - поставил один раз и забыл. А разные движки нужно обслуживать, т.к. есть движущиеся части. Да и еще я полагаю, их придется чистить от копоти чаще, чем печную трубу.
Далее еще подумал, что пельтье вырабатывает электроэнергию линейно, и точка максимума постоянно плавает. Нужно будет придумать, как сделать понижающий преобразователь, работающий в широком диапазоне напряжений, скажем, от 10 до 100 В. И при этом было бы управление по точке максимальной мощности - т.е. напряжение на выходе должно оставаться постоянным - это 13,8 В для зарядки аккумулятора. А ток должен меняться в зависимости от того, сколько могут отдать элементы. Например, в начале напряжение х.х. на них 15 В, а ток к.з. 1 А. А потом напр. х.х. 90 В, а ток 7 А. Т.е. рабочее напряжение и ток плавающие, и нужно постоянно искать точку макс. мощности. С солнечной батареей здесь намного проще - известна точка максимальной мощности по напряжению, и можно с помощью транзистора менять ток на выходе, если напряжение на входе начинает снижаться.
P.S. Нашел очень интересное видео по стирлингам:
https://www.youtube.com/watch?v=luW5GoN ... LV&index=1
Но сразу видно, что затрачивается где-то 1 кВт тепловой энергии, а электрической получается в лучшем случае 10 Вт. И слишком большой размер для такой маленькой выработки. Хотя автор молодец - придумать и собрать такое под силу только гению.

[As]

Когда я интересовался "Индигиркой", она продавалась за 50 000 рублей... Как выяснилось, печка эта - совсем не российская! Она закупается в Китае, наценивается (слегка, раз в пять...) и продаётся "тёмным россиянам"... Думаю, непосредственно из Китая готовые модули (или даже печка в сборе) будут гораздо дешевле, чем у наших "чубайсят". Кстати, китайские генераторные модули гарантированно работают при 350 градусах на горячей стороне, и обходятся воздушным охлаждением от встроенного вентилятора - что резко повышает тепловой КПД печки, тепло вообще не теряется - оно обогревает помещение, кроме той пары процентов потерь, что преобразуется в электричество...

[Diver52]

Думаю высокотемпературный пельтье будет в разы дороже. Глянул на ebay цены - самый дешевый из них стоит всего 110 руб:
http://www.ebay.com/itm/TEC1-27145-Ther ... SwoydWjA-5
Но вот незадача - их всего 6 шт. осталось у продавца. Мне не жалко тех денег, что я затратил на 5 шт. пельтье. Главное - это эксперимент и опыты. Пока я не спешу скупать их в количестве 100 шт, но если опыт будет удачным, то куплю, и найду самую низкую цену.

[As]

А зачем покупать отдельные элементы? Китай производит готовые модули, там уже и термоэлементы, и радиатор для воздушного охлаждения с вентилятором... Выходы - двенадцать и пять вольт, мощности до полусотни ватт... Остаётся такой модуль навесить на печь - вот и всё конструирование! (в китайской рекламе модуль вообще сверху на варочной поверхности печи валяется - и работает! )

[Diver52]

Мне просто снимаемую мощность нужно получить в районе 300-500 Вт. Думаю накладно выйдет покупать готовые модули. Хотя если не сложно, можете дать ссылочку? Что-то я их не видел в продаже. Хотя нашел - от цены просто офигел (видно, делали для буржуев):
http://www.ebay.com/itm/Peltier-Generat ... amxK7veXjQ
P.S. Тем временем проверил элементы. Сначала я пробовал к одной стороне через водоблок подвести проточную холодную воду +10 градусов, а на другую поставить чашку с горячей водой. Обе поверхности обильно смазал термопастой. Результаты получил неутешительные - напряжение х.х. 0,8 В и ток к.з. 0,1 А. Оказалось, что датчик температуры неверно ее показывал, и я думал, что дельта где-то 90 градусов, а оказалось, что 50-60 градусов. Горячая вода даже из чайника сразу после кипячения оказалась на деле в районе 75 градусов вместо 100. Потом я взял ИК термометр, и стал измерять им - показывает он намного точнее, в чем и убедился. Одна сторона традиционно вода, вторая радиатор, который я грел термофеном, и следил, чтобы не перегреть его выше 140 градусов. При дельте в 100 градусов я получил 3,3 В и 0,7 А. Гораздо более оптимистичнее. Даже зажег светодиод на 1 Вт. Сила тока на нем возросла до 0,3 А. Выше решил не насиловать пельтье. Можно сделать вывод, что с одного пельтье можно получить от 1 до 2 Вт реальной энергии - уже какой-то результат.

[Brigadir]

Китайцы ржут над Русскими: имеют сверточные бомбы, крутые ракеты, а детекторный приемник работает на дровах от Индигирки, выпущенной в Китае!

[Diver52]

Да от этой индигирки толком ничего не запитаешь, кроме приемника. Мне тоже смешно, как это втюхивают за приличные деньги. Всего то 50 Вт мощности, да и то в максимуме. Кстати, разброс параметров генераторных элементов (было в наличии 5 шт) составил аж целых 25%. Какой-то из них при той же дельте вырабатывает больше энергии, чем другой.

[As]

Мне просто снимаемую мощность нужно получить в районе 300-500 Вт...

Если учесть КПД Пельтье - получается, это около 10 киловатт тепловой мощности потребуется... У меня отопительный котёл, греющий трёхкомнатную квартиру, имеет мощность всего 6 киловатт!
(а бензогенератор на 600 ватт совсем не дорог, да и бензина жрёт не так уж много... )

[Diver52]

Похоже, что из 5-ти модулей я просто сделаю походный генератор от костра, а про генерацию от печки забуду. Полагаю, что если затратить 10 кВт, то все они пойдут на отопление улицы. Если бы они ушли в тепло в комнате, то это еще неплохой вариант. Если только холодную часть обдувать вентилятором. Но тогда и мощность можно будет получить намного меньше.

[Brigadir]

Похоже, что из 5-ти модулей я просто сделаю походный генератор от костра, а про генерацию от печки забуду. Полагаю, что если затратить 10 кВт, то все они пойдут на отопление улицы. Если бы они ушли в тепло в комнате, то это еще неплохой вариант. Если только холодную часть обдувать вентилятором. Но тогда и мощность можно будет получить намного меньше.

Наконец то ты стал немного соображать, да и я напомню: бензогенератор на пару киловатт можно приобрести до 10 тысяч рублей. Бензин дорогой? А дрова намного дешевле? Не я бы понял затею с солнечными панелями (дрова не потребуются), а вот Пельтье глупо покупать. Если только...процессор охлаждать?
Что могу посоветовать? Раз уж купил это барахло...Попробуй наложить на одну сторону модуля Пельтье стекло, оставь небольшой зазор и откачай воздух (чтобы тепло не уходило, тепло через вакуум не испаряется) и сверху наложить линзу (плоскую, название забыл) для фокусировки Солнечного света. Потом этот элемент кладешь на холодную землю линзой вверх и снимаешь ток. Верхняя сторона будет сильно нагреваться от Солнечных лучей, а нижняя охлаждаться от холодной поверхности почвы. КПД может и невелико, но...халява!

[As]

...если затратить 10 кВт, то все они пойдут на отопление улицы. Если бы они ушли в тепло в комнате, то это еще неплохой вариант. Если только холодную часть обдувать вентилятором. Но тогда и мощность можно будет получить намного меньше.

Зачем топить улицу? Та же Индигирка вполне себе греет помещение! Там даже на фото хорошо виден принцип конструкции: термоэлементы зажаты между плитой-термораспределителем и радиатором, который дополнительно продувается вентилятором, питаемым от той же батареи... Можно компьютерные кулеры использовать (хотя для них 12 вольт нужно... )

[Diver52]

С линзой и солнцем не буду идею воплощать - с солнечной батареей можно получить куда больше электроэнергии.
А с элементами еще поиграюсь - попробую одну сторону греть до температуры 130-140 градусов, а другую охлаждать радиатором и вентиляторами от компа - их у меня навалом. Идея с пельтье и печкой в чем и интересна была - чтобы снимать энергию в пасмурные дни зимой, когда солнечные батареи бесполезны. Бензогенератор, конечно, вариант, но слишком он много жрет бензина, и его нужно обслуживать. У него выходит себестоимость 1 кВт в районе 15 руб с учетом того, что он жрет где-то около 0,5 л бензина в час при снятии 1 кВт. Плюс еще масло, плюс обслуживание движка и т.п. Гораздо дешевле использовать обычную сеть, где оплата 5 руб за 1 кВт. Я рассматриваю перспективу построения энерго системы, которая себя бы окупила - пускай даже через 20-30 лет.