Çfarë lloj energjie njerëzore nuk përdoret për ta kthyer atë në energji elektrike. Tani shkuam në atë termike. Unë do t'ju tregoj se si të bëni një elektrik dore të përjetshëm LED që përdor nxehtësinë e trupit tonë.
Një nga kompanitë perëndimore prodhon çelësa të ngjashëm me elektrik dore që përdorin nxehtësinë e gishtit tuaj. Aty shkëlqejnë vetëm LED. Vendosa të rris madhësinë e fenerit, duke bërë një fanar të përjetshëm të plotë.
Ka mjaftueshëm energji elektrike për të ndriçuar me shkëlqim panelin LED nga elektrik dore e vjetër e baterisë.
Çfarë ju nevojitet për ta bërë këtë fener të përjetshëm?
- Elementet Peltier - 4 copë, blini këtu -
- Një copë alumini.
- Konvertuesi nxitës -
- Paneli LED nga një fener i vjetër.
Unë fola për funksionimin e elementit në artikullin e mëparshëm - ne nuk do të ndalemi në këtë.
Diagrami i fenerit
Qarku është i tillë - të 4 elementët Peltier janë të lidhur në seri: plus në minus, dhe më pas ky qark është i lidhur me një konvertues përforcues.
Kontrollo paraprakisht
Ne nxjerrim një radiator të madh dhe kontrollojmë funksionalitetin e qarkut. Radiatori i ftoh elementet nga poshtë dhe i ngroh me dorë nga lart. Në daljen e elementeve shfaqet një tension prej rreth gjysmë volt. Kjo është e mjaftueshme për të ekzekutuar konvertuesin përforcues. LED i lidhur me daljen e konvertuesit shkëlqen me shkëlqim, duke treguar funksionimin e tij.
Bërja e një fanar duke përdorur elementë Peltier
Tani do të sjellim gjithçka në jetë. Merrni një fletë alumini dhe prisni një shirit. Sa më i trashë të jetë alumini, aq më mirë. 1-3 milimetra do të jenë të mjaftueshme.Ne presim boshllëqe të tilla si tehet e shpatullave. Në qendër do të ketë elementë Peltier, dhe skajet e gjera do të shërbejnë si radiatorë.
Ne përkulim boshllëqet për ta bërë atë të duket si një anije kozmike nga filmat fantastiko-shkencor për hapësirën. Duhet të ketë hapësirë midis tyre. Telat do të kalojnë në qendër. Mbulesat plastike fshehin plotësisht radiatorin brenda dorezës, duke parandaluar që nxehtësia e duarve tuaja të transferohet në radiator. Në këtë mënyrë prekim vetëm termoçiftet.
Ne i kthejmë pllakat, i instalojmë elementët, i shtypim me jastëkë plastike dhe i kalojmë telat. Ne bashkojmë konvertuesin në njërën nga pllakat.
Le të bëjmë veshë të vegjël për ngjitjen e fenerit. Për këtë mund të përdorni alumin më të hollë. Ne lidhim dhe bashkojmë gjithçka.
Kjo eshte e gjitha.
Koha më e mirë për të përdorur këtë elektrik dore është sigurisht dimri. Kur jashtë është zero ose minus, duart tuaja nuk janë ende shumë të ftohta dhe përdorimi i një elektrik dore të tillë është mjaft i mundur. Për efekt më të mirë, duart mund të ndryshohen periodikisht.
Provoni të bëni diçka të ngjashme vetë. Nuk është aq e vështirë dhe e shtrenjtë sa është spektakolare dhe emocionuese.
Përshëndetje, emri im është Danil dhe jam paranojak. Paranoja ime qëndron në faktin se jam i bindur për ardhjen e afërt të Dhelprës së Madhe Arktike. Nuk ka rëndësi se në çfarë maske do të vijë e njëjta dhelpër arktike - nëse mbetemi gjallë, atëherë, ka shumë të ngjarë, do të duhet të fillojmë të jetojmë nga e para. Dhe jeta është shumë më argëtuese kur keni diçka për të karikuar bateritë në elektrik dore dhe dozimetër. Për ata që mendojnë të njëjtën gjë (si dhe të gjithë ata që janë kuriozë), ju kërkoj të shkurtoni më poshtë (kujdes, foto të rënda).
Pjesa kërkimore
Në fakt, pse elementi Peltier? Është shumë më logjike të blini një elektrik dore me një makinë muskulore ("beetle terren"), panele diellore ose, në rastin më të keq, të ndërtoni një mulli me erë. Më parë, unë gjithashtu mendoja se ishte mjaft e mundur të ia dilje me brumbujt e tokës. Por ka shumë pjesë lëvizëse, të cilat janë bërë nga Xha Liao nga plastika e lirë. Ndarja e parë në kushtet e Dhelprës së Madhe Arktike - dhe ju mbeteni pa energji elektrike.Epo, ju pyesni, pse jo panele diellore? Nuk ka pjesë lëvizëse. Jam dakord, do të përgjigjem, por në kushtet e një dimri bërthamor ose vullkanik ose nën një çati prej dy metrash prej betoni të një strehe, nuk është aq e lehtë të kapësh diellin.
Mulliri me erë? Cila zonë duhet të jenë tehet e saj që të mund të rrotullohet edhe në një erë të dobët? Pjesë lëvizëse, përsëri. Mulliri me erë është i përshtatshëm për instalim të përhershëm kur pajisni një strehë afatgjatë.
Pasi i mora parasysh këto argumente, u dëshpërova. Por së shpejti rastësisht hasa në faqen e internetit nepropadu.ru (pa reklama, vetëm një lidhje me materialin burimor). U ula në të vazhdimisht për dy ditë, dhe gjatë procesit hasa në një artikull shumë interesant në lidhje me një sobë druri të bërë nga një njësi e furnizimit me energji kompjuterike me një element Peltier në anë (lidhja në fund të postimit). Në komente kishte shumë skeptikë, por autori shkroi se e ka ngarkuar me qetësi telefonin nga një konvertues kinez DC-DC i lidhur... Isha i tëri.
Pjesa e projektimit
Si fillim, porosita të njëjtin element Peltier nga kinezët në e-Bay (mjaftueshëm për eksperimente). Më kushtoi 320 rubla. Ajo që më kënaqi ishte shpërndarja e përshpejtuar, gjurmuese, por falas. Plus, mallrat u dërguan fjalë për fjalë një orë pas pagesës (dhe ishte të dielën).Ndërsa elementi Peltier po udhëtonte, mendova për hartimin e gjeneratorit të ardhshëm termoelektrik, gjeta një radiator të përshtatshëm me një tifoz (një radiator i lashtë procesor funksiononte në mënyrë perfekte), dhe gjithashtu gërmova në internet një qark për një konvertues DC-DC me një rrymë dalëse maksimale prej 1 amper në një tension prej 5 volt.
Nuk e konsiderova të këshillueshme që të bëja një sobë druri sipas shembullit nga ai artikull. Metali nga i cili është bërë pajisja kompjuterike është shumë i butë kur ekspozohet ndaj temperaturave të larta dhe do të digjet shpejt. Prandaj, u vendos që të bëhej një "version i lëvizshëm" i gjeneratorit, i cili mund të montohet në anën e një sobë të palëvizshme ose të mbështetet në një tenxhere që qëndron në zjarr. Dhe për të shmangur skuqjen e elementit Peltier mbi një zjarr të hapur në kushte të tilla, nevojitej një copë litari rezistente ndaj nxehtësisë, por që përçonte nxehtësinë. Për ta bërë këtë, arrita të marr një copë pllake të trashë alumini me përmasa 100x120x5 milimetra.
Për të shtypur elementin Peltier në nënshtresën e aluminit dhe, nga ana tjetër, për të shtypur radiatorin në të, vendosa të përdor një grup ndërtimi metalik për fëmijë që e bleva dikur për nevoja robotike.
Por elementi Peltier mbërriti dhe ishte koha për montim.
Pjesa teknologjike
Kishim një radiator, një pllakë alumini, një element Peltier, një grusht komponentësh radioje, një copë fletë letre PCB dhe një shumëllojshmëri vidhash dhe dadosh. Nuk mbaj mend më tej.Pra, të gjithë përbërësit janë mbledhur, mund të filloni të montoni.
Kërkoj falje për pllakën që u shënua dhe u shpua në dy vende - vetëm më vonë më ra në mendje se do të ishte mirë të fotografoja të gjithë procesin e montimit që nga fillimi.
Problemi i parë që më priste ishte ventilatori standard 12 volt në radiator. Meqenëse do të prodhoj vetëm 5 volt, madje edhe me një rrymë maksimale mjaft të vogël, kjo mund të krijojë një problem.
Së pari, hodha karremin tim në të gjitha dyqanet e radios dhe kompjuterëve në Perm, por askund nuk kishte një ventilator 5 volt 80x80 milimetrash. Dhe nëse do të kishte, ato ishin më të vogla në madhësi dhe me një rrymë prej më shumë se 200 mA, që ishte shumë.
Pastaj bëra disa gërmime në eBay dhe zbulova se tifozi që më duhej kushtonte nga 300 rubla. Por ishte e kotë të shpresoja për dorëzim të shpejtë, dhe kështu e lashë këtë opsion si një rezervë.
Dhe vetëm pas gjithë kërkimit mendova të lidhja tifozin standard 12 volt me një burim tensioni 5 volt. Doli se fryn mjaft mirë, dhe në të njëjtën kohë nuk konsumon shumë rrymë. Prandaj, vendosa ta lë për momentin, dhe pas testimit, nëse është e nevojshme, të porosis një tifoz në eBay.
Shënova një pllakë alumini dhe hapa dy vrima në të për montimin e radiatorit dhe dy për pllakën e konvertuesit të tensionit. I bëra vrimat me diametër 4 milimetra (për vidhat nga projektuesi) dhe nga jashtë i zgjerova në 7.5 milimetra për të fshehur kokat e vidhave. Pas kësaj, rrumbullakova qoshet e mprehta me një skedar dhe eca me letër zmerile të trashë mbi të gjitha sipërfaqet e pllakës dhe letër zmerile të imët ku ishte shtypur elementi Peltier.
Në këtë pikë, e konsiderova të përfunduar përpunimin e nënshtresës dhe fillova prodhimin e konvertuesit të tensionit.
Konvertuesi i tensionit të rritjes së pulsit është montuar në IC L6920, i cili fillon të funksionojë me një tension hyrës prej 0,8 volt dhe ju lejon të hiqni një tension fiks prej 3,3 ose 5 volt, ose të ndryshueshëm nga 1,8 në 5,5 volt, nga dalja e tij.
Diagrami skematik i konvertuesit është tipik dhe është marrë nga fleta e të dhënave.
Për të marrë 5 volt në daljen e qarkut, këmba 1 lidhet me telin e përbashkët. Është konfiguruar gjithashtu që të nxjerrë një nivel të ulët në pinin 3 kur voltazhi i hyrjes bie nën 1,5 volt.
Për qarkun, u shtrua një tabelë e qarkut të printuar, mbi të cilën u sigurua fiksimi në nënshtresën bazë duke përdorur të njëjtat pjesë nga grupi i projektuesit për fëmijë. Nuk jam i shqetësuar për mbinxehjen e bordit, pasi ka ftohje të detyruar nga një rrjedhje ajri që fryhet nga radiatori.
Më duhej të ndërhyja me makro-në e kasës që përmbante mikroqarkun që bleva. Në faqen e dyqanit thuhej se ishte në rastin SSOP-8. Siç rezulton, nuk ka një rast të tillë në grupin standard të makrove Sprint Layout. Gjeta një vizatim të kutisë SSOP-8 dhe bëra një makro, pas së cilës hodha tabelën. Pas një printimi provë, doli që mikroqarku është disi më i gjerë dhe nuk përshtatet në jastëkët e tij të kontaktit. Googlimi i një modeli specifik çipi (L6920D) më çoi në faqen e internetit Chip-Dip, ku mësova se IC me indeksin D është prodhuar në paketën TSSOP-8. Duke kruar kokën, gjeta një vizatim të këtij rasti, krijova një makro dhe ridrejtova tabelën. Tani gjithçka doli të ishte e saktë.
Pllaka u bë duke përdorur LUT dhe u montua. Doli se bashkimi i kutisë TSSOP-8 pa tharëse flokësh është shumë i papërshtatshëm. Por ne jemi njerëz të kalitur, kemi bashkuar mikroqarqet FTDI me një hapje gjilpëre prej 0,4 milimetrash.
Tani mund të filloni të instaloni elementin dhe radiatorin Peltier. Nënshtresën dhe radiatorin në pikat e kontaktit me elementin e lyeva me pastë termike. Pastaj ai shtrëngoi "sanduiçin" që rezulton me arra.
Doli që bordi i konvertuesit nuk përshtatet, lidhësi i hyrjes mbështetet në radiator, e kam llogaritur gabim pak. I ktheva kllapat e montimit, e vara tabelën jashtë dhe shtova dy kllapa të tjera për të mbrojtur elementët nga dëmtimet mekanike. Ja me çfarë përfunduam:
Tani mund të kontrolloni funksionalitetin e gjeneratorit. E ngroha në një djegës me gaz. Vendosa të mos instaloj një tifoz për momentin.
Për të filluar, doli që ngatërrova polaritetin e lidhjes së elementit me konvertuesin. Megjithëse gjithçka dukej se ishte e saktë - teli i zi është në minus, teli i kuq është pozitiv. Megjithatë, gjeneratori nuk donte të punonte. Pastaj ndryshova polaritetin e lidhjes së elementit.
Gjeneratori filloi të funksionojë - së pari u ndezën të dy LED, duke sinjalizuar praninë e 5 volt në dalje dhe tension të ulët në hyrje, më pas LED i kuq doli - voltazhi u ngrit mbi një volt e gjysmë.
Për pakënaqësinë time, doli që pa një tifoz, pas disa minutash të funksionimit të sistemit, radiatori u nxeh dukshëm. Nuk do të funksionojë kështu.
Të nesërmen, shëtita nëpër tregun e metaleve dhe disa tregje kompjuterash, por kur pyeta për tifozët 5 volt, ata mblodhën supet kudo dhe më këshilluan të shkoja "në atë vend atje" që kisha qenë tashmë në një. disa minuta më parë. Si rezultat, shkova në shtëpi duarbosh.
Në shtëpi, bëra një eksperiment për të fuqizuar një tifoz standard 12 volt nga dalja 5 volt e konvertuesit. Rezultatet nuk më pëlqyen - konverteri, me ngurrim të dukshëm, fiku LED-in e kuq dhe tifozi u shtrëngua dobët për disa sekonda, duke u përpjekur të fillonte. Rrjedha e ajrit nga tifozi që funksiononte me gjysmën e fuqisë nuk ishte e mjaftueshme për ftohje normale - radiatori u ngroh po aq shpejt, megjithëse nuk më digjte më gishtat. Në fund, vendosa të porosisja tifozin nga Ebay.
Rezultati
Megjithë efikasitetin e ulët të elementit Peltier në modalitetin e gjenerimit, unë ende mora një rezultat të ndërmjetëm - kur lidh një bateri portative me një rrymë ngarkimi të deklaruar prej 1000 mA në daljen e konvertuesit, gjeneratori ishte në gjendje të prodhonte një rrymë prej rreth 600 mA. Unë mendoj se kjo rrymë është mjaft e mjaftueshme për të ngarkuar shumicën e veglave në kushtet e Foxit të Madh të Arktikut.Kur të mbërrijë tifozi (Ibay premton nga mesi i marsit deri në fillim të prillit), do të kontrolloj ftohjen. Plus, do t'ju duhet të provoni funksionimin e gjeneratorit në kushte "luftarake" - në një zjarr.
Kërkoj falje për cilësinë e fotove - nuk jam shumë fotograf. Lidhje me artikullin që më frymëzoi: tyts.
Këtu është një shpikje interesante nga një adoleshent në Victoria, British Columbia, Kanada.
Ann Makosinski, e cila është vetëm 15 vjeç, i tregoi botës shpikjen e saj - një elektrik dore që funksionon duke përdorur nxehtësinë e trupit të njeriut. Në shkollën e saj kishte një konkurs për projekte shkencore, dhe për të vajza krijoi një risi të tillë.
Si funksionon elektrik dore
Ann tha se janë përdorur elementë Peltier dhe është përdorur edhe fenomeni i ndryshimit të temperaturës midis ajrit dhe pëllëmbës së njeriut. Rezultati është një elektrik dore që funksionon pa asnjë bateri. Që drita të shfaqet, nevojitet vetëm një ndryshim prej 5 gradësh midis temperaturës së ajrit dhe trupit.
Si u krijua fanar mrekulli
Së pari, natyrisht, u mblodh një prototip. Për ta krijuar atë, Anne bëri llogaritjet e nevojshme për të zbuluar nëse nxehtësia e trupit (ose, më saktë, pëllëmba) mund të bëhet një burim konstant i energjisë elektrike për elektrik dore. Praktika konfirmoi llogaritjet e vajzës. Doli se dora e njeriut mund të prodhojë mjaftueshëm nxehtësi për ta kthyer atë në energji elektrike. Dhe pastaj elektrik dore do të funksionojë pa bateri ose burime të tjera, por vetëm nga nxehtësia e trupit të njeriut.
Elementet nga të cilët është mbledhur elektrik dore
Sekuenca e montimit të elektrik dore novator ishte si më poshtë: Ann mori një tub alumini të zbrazët dhe elementët Peltier u montuan në të. Pastaj vajza vendosi tubin me elementët në një tub tjetër, tani polivinilklorur, me një vrimë të vogël. Kjo lejoi që ajri të qarkullonte dhe të ftohte pajisjen. Dhe gjithçka funksionoi: elektrik dore filloi të shkëlqejë fort kur ndryshimi i temperaturës ishte vetëm pesë gradë Celsius.
Komponenti ekonomik i shpikjes
U krijuan gjithsej 2 prototipa dhe të dy funksionuan me sukses. Është kurioze që ky produkt është shumë i lirë, kostoja e përbërësve të këtyre 2 mostrave ishte vetëm 26 dollarë. Dhe si rezultat i punës së saj krijuese, Anne Makosinski mori pjesë dhe u bë një nga 15 finalistët në konkursin prestigjioz të shpikjeve shkencore GoogleScienceFair midis adoleshentëve të moshës 15-16 vjeç.
Siç e dini, elementët Peltier janë konvertues termoelektrikë. Kur aplikohet tension, njëra anë e elementit nxehet dhe tjetra ftohet. Në të kundërt, kur një element nxehet, ai prodhon energji. Kur është në kontakt me lëkurën e njeriut, krijohet vetëm 0,1 V, kjo e ndërlikon detyrën, pasi LED blu i përdorur nga autori kërkon një tension prej 3,5 V. Por edhe këtu autori gjeti një rrugëdalje. Pra, le të fillojmë.
Mjetet dhe materialet:
-Elementet Peltier;
-Tel bakri;
- LED blu;
-Toroid;
-Tranzistor bipolar;
Rezistenca -4,7 Ohm;
-Tub plastik;
-Ngjyrë;
-Karton;
-Folje;
-Scotch;
-Gërshërë;
-Makine per ngjitjen e metalit;
-Sundimtar;
-Armë ngjitëse;
Hapi 1: Krijimi i rastit
Së pari, autori pret 10 cm tub. Përgjatë perimetrit, më afër njërës skaj, bën shenja për elementët Peltier. Gjithsej do të jenë tre prej tyre. Prit dritaret.
E lyen tubin me bojë të zezë.
Pritini një rreth nga kartoni me një diametër të barabartë me diametrin e tubit.
Prisni kartonin në të dy anët përballë njëra-tjetrës. E ngjit në fundin e tubit që është më afër vrimave.
Hapi 2: Instalimi i elementeve në strehë
Lidh elementet Peltier në seri. Skajet e mesme janë shkurtuar dhe bashkuar. Lidhni telat në skajet ekstreme.
Monton elementë në trup, duke i instaluar në dritare të prera.
Skajet e telave tërhiqen në një vrimë në karton, brenda kutisë.
Hapi 3: Toroid
Meqenëse LED funksionon në një tension prej 3.5 V, dhe elementët mund të prodhojnë vetëm 0.3 V, autori mbledh të ashtuquajturin "hajdut xhaul". Për ta bërë këtë, ai ka nevojë për një toroid.
Për ta bërë më të lehtë dallimin e telave, autori i ka marrë me ngjyra të ndryshme. Thur telat së bashku. Pastaj, duke kaluar fundin përmes unazës së bërthamës së ferritit, ai i rrotullon ato rreth bërthamës. Ai mbështillet derisa të mbulojë plotësisht bërthamën. Pastron skajet. Merr dy skaje me ngjyra të ndryshme nga anët e ndryshme të unazës dhe i kthen ato. Pastaj e bashkon atë. Kjo është pika e përgjithshme.
Hapi 4: Kontrollimi i funksionalitetit të qarkut
Kontrollon funksionalitetin e qarkut duke e lidhur qarkun siç tregohet në foto. Qarku është si më poshtë: fundi i toroidit - rezistenca - këmba e mesme e tranzitorit - pjesa e djathtë e tranzitorit + katoda e LED + anoda e baterisë - majtas; këmba e tranzitorit minus bateritë - skajet e bashkuara të toroidit.
Ai përdor një bateri 1.5 V si burim energjie. Autori përdori një tranzistor NPN, me çdo shenjë. Nëse gjithçka është montuar siç duhet, LED duhet të ndizet.
Hapi 5: Montimi përfundimtar i elektrik dore
Ngjit qarqet me disa modifikime Një rezistencë është ngjitur në një nga skajet e toroidit. Bashkoni kërcyesit në këmbët anësore të tranzitorit, dhe fundi i lirë i rezistencës në atë të mesit. Fundi i dytë i toroidit është ngjitur në terminalin e djathtë të tranzitorit dhe katodën e LED në të. Anoda është ngjitur në këmbën e majtë.
Negativi i elementit Peltier është ngjitur në këmbën e djathtë të tranzistorit. Plus saldimet në dy tela toroid të ngjitur së bashku.
