Återvunnen energi - $7,50 Generator! -Termoelektrisk Generator (1 / 8 steg)
Steg 1: Hur det fungerar (vetenskapligt)
Peltier tallrikar "pump energi" på grund av termisk och elektrisk kontinuitet skillnader i materialen som de produceras från. Vid första anblicken undrar många om ledare kan fungera bättre än halvledare, men det är där den stora predikament av Seebeck verkställer faller. Om ett material har en låg resistans, har det också oftast en låg termisk resistans. Om ett material enkelt kan värme att passera direkt genom det, kommer det skingra temperaturgradient Peltier plattorna kräver att fungera.
Inne i Peltier plattorna är många par halvledare, två halvledarna är placerade termiskt parallellt men elektriskt i serien. De två halvledare (vanligen kallad "P" och "N") har olika elektron tätheter (mått på sannolikheten för en elektron att vara i en viss position, högre densitet, fler elektroner och den större chansen att träffa en), denna skillnad orsakar elektroner i P halvledare att flöda tillsammans med värmen, samtidigt som elektronerna strömma mot den i N. Detta skapar en elektrisk ström som värme flödar igenom Peltier.
Peltier plattorna är också kunna tvinga värme att flytta en viss riktning, om en elektrisk ström i en riktning det kommer rinna genom halvledare drar värmen i riktning mot nuvarande i P halvledaren och mot flödet av värme i N. Om nuvarande återförs värmepumpen kommer att vända också, värmen flyter alltid i riktning mot strömmen i P halvledaren och visum versa.
På grund av egenskaperna för Peltier plattor kommer de hit en "vägg". Plattorna kan också sprida ut en viss mängd värme flux. För att öka denna volym Peltiers i denna generator kopplas i serie, gör detta att plattorna att konsumera någon överflödig energi överförs från spänningsregulatorn till pumpen värme. Detta ökar den totala värme flux volymen av generatorn.
Vi valde att använda koppar för vår platta och kylfläns på grund av dess höga elektronen täthet, vilket innebär att den har en extremt hög termisk överföring, vilket möjliggör energiproduktion på mycket låga termiska skillnader. Det är därför vår generator kan generera ström från smältande snö och sol strålar, när de med aluminium kylare inte kan. Den animerade kylflänsar ovan visar en simulerad jämförelse av en koppar och aluminium kylfläns av exakt samma dimensioner, Observera hur plattan är svalare under koppar kylflänsen (på vänster) än aluminium (till höger). Koppar har också en högre smältpunkt än aluminium, vilket minskar risken för misstag smältande vår generator.