Проекты

Зарядная станция на базе Элемента Пельтье

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная физика» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Инженерное дело
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1502
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Изучить физику работы элемента Пельтье, проверить на опыте реальность эффекта Зеебека. 

Цель

Собрать установку для преобразования тепловой энергии в электрическую. 

Задачи

1. Собрать установку.

2. Проверить работоспособность.

3. Провести замер выходных данных.

4. Проанализировать выходные данные.

5. Спрогнозировать использование технологии и рациональность её применения. 

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Элемент Пельтье

Установка, закрепляющая все части проекта

Источник тепла, топливо

Источник холода, вода

Контроллер напряжения для выравнивания нестабильного постоянного тока

 USB-выход для подсоединения к аккумулятору телефона 

Описание

Из подручных материалов изготовлен скелет (фонарь для свечей), к его крышке прикреплён элемент Пельтье. Конструкция проверена на отсутствие мест возможного прямого контакта с огнём. Сверху на элемент прикреплена металлическая кружка с холодной водой. В качестве прослойки использованы термопаста, термоклей и металлические пластины, хорошо проводящие тепло, но не очень массивные, чтобы исключить большие потери энергии. Провода от элемента выведены к контроллеру напряжения, который соединён с кабелем USB. 

 

Результаты работы/выводы

Подобное устройство не рассчитано на большой КПД, так как изначально рассматривалось как побочный преобразователь энергии. Поэтому использование его в быту достаточно рационально, так как Пельтье не привередлив к источникам тепла и охлаждения. Главное – поддерживать разницу температур, достаточную для получения напряжения и тока, необходимых для подключаемого устройства. Такая установка достаточно актуальна, проста в сборке и использовании, а также довольно дешёвая.

 Перспективы использования результатов работы

Усовершенствовать устройство для повышения КПД, продумать внешний вид и способы снижения себестоимости. Запустить в серийное производство.