Конструкция собрана из максимально доступных компонентов. единственное что не совсем доступное это распечатанный на 3д принтере крепеж мотора.


Для повторения вам понадобится.
Кулер башенного типа.
Я использовал такой. Снят во время апгрейда.
""
Любой мини вентилятор на батарейках. В магазине фикс прайс был такой.

Любой радиатор чипсета материнской платы, главное чтобы по габаритам подходил.

4 стойки для крепления материнской платы к корпусу. Основное требование резьба должна быть стандартная м3.

4 винта м3х20, и 8 шайб.
Винты и шайбы в случае повторения нужно брать необходимых Вам размеров.
Мотор от старого CDROM-а.
image
И самый главный элемент это термоэлемент пельтье.
image
Кпд у данного элемента мизерное, но в принципе вырабатываемой энергии хватает для раскручивания мотора.
Крепление всей системы реализовано примитивно, открутить родной крепеж от башенного радиатора, и с помощью него же зажать радиатор и элемент пельтье.
Элемент пельтье без каких либо доработок подключен напрямую к мотору. В конечном итоге получилась вот такая простая конструкция.
imageimageimage

Практическое применение такой игрушки оставляет много вопросов, опросив кучу народу мы придумали практическое применение. Это вентилятор для аромасвечек, во время горения аромасвечки поток воздуха раздувает ароматические запахи по помещению. Кпд распространения запаха по помещению получился просто огромный, в отличии от простого горения свечи, и кардинально снизилось время в течении которого необходимо держать свечку зажженной.

Следующим этапом доработки данной конструкции будет применение термоэлемента с более высоким КПД. Судя вот по этому скрину от свечки вполне возможно заряжать телефон. Вырабатываемой энергии должно хватить и на заряд телефона, и на полное раскручивание мотора вентилятора. Мотор при 3-х вольтовом питании потребляет около 0,2-х ампер, Соответственно 0,6 ватт отберет мотор но почти 2 ватта остаются свободными. Полная таблица лежит тут.



P.S. На данный момент энергии хватает, помимо раскручивания мотора, еще на 3 ультра ярких светодиода, но толку от них в данной конструкции получилось 0 :)
Спасибо за внимание.

Комментарии (23)


  1. ra3vdx
    27.12.2015 11:40
    +3

    Я, конечно, шатаю скрепы, но православненько.


    1. lenz1986
      27.12.2015 11:49
      +1

      ну может быть… Но изначально делал зарядку для телефона. Получилось что то такое.


  1. gene4000
    27.12.2015 12:13

    Можно ли как-то превратить этот вариант в подобие потолочного или напольного вентилятора для жарких солнечных дней? Я так понимаю, что элемент Пельтье чем-то другим придется заменить, для более тяжелых лопастей. Но смысл достаточно разумный: если на улице жарит, то надо шебуршать вентилятром. Может какую паровую турбину сочинить для этого?


    1. lenz1986
      27.12.2015 12:30
      +1

      Проще и практичнее использовать солнечные панели. У них и кпд выше и отдача больше.


  1. jaguard
    27.12.2015 12:22
    +6

    Ожидал увидеть двигатель Стирлинга, но все оказалось банальнее. Жаль.


    1. lenz1986
      27.12.2015 12:31
      +1

      Стирлинг уже изжеванная тема, и честно она громоздкая при сборке. Этот вариант можно назвать «электрическим стирлингом».


  1. Loriowar
    27.12.2015 12:38

    Всё круто и прекрасно… но цена вопроса (а точнее элементов Пельтье), мягко говоря, не радует. В остальном — красота!


    1. lenz1986
      27.12.2015 12:46
      +2

      Не берите в россии. Берите в китае
      Там цена начинается от 100 рублей за модуль. Единственно боюсь погорят они со временем.
      У меня скорее самое дорогое это радиатор процессорный. А все остальное копеечное.
      И по хорошему надо использовать не модули пельтье, а модули термогенераторные. Они уже более менее расчитаны на хороший нагрев.


      1. Loriowar
        27.12.2015 12:56

        Ух ты, спасибо, буду знать. Догадывался что у нас наценка неприличная… но чтобы х10…


    1. VaskivskyiYe
      27.12.2015 12:55

      Для случая стандартного использования элементов

      Элементы за $20+ легко заменяются каскадом из 3 элементов по $3 (1 крепится горячей стороной через медную пластину к холодным сторонам других двух) или в более продвинутой конфигурации — 1 и 4 (для большей равномерности), что продаются на eBay и других китайско-товарных онлайн маркетах. Да, там номинальная мощность 60W при 92W потребления (естественно, это не совсем так или скорее совсем не так). Но это помогает при нежелании тратить $25 на один элемент.

      P.S. А ещё спасает, что можно поменять только нижний треснувший элемент из каскада при слишком неравномерном нагревании или после случайного удара, а не более дорогой элемент целиком

      В обратном случае — аналогично, но наоборот


  1. HedgeInSmog
    27.12.2015 13:11
    +1

    Креативная задумка, особенно если бы сделать все в металле:
    image


    1. lenz1986
      27.12.2015 13:15

      Я с него и подсмотрел :) Но нету у меня возможности делать все в металле. Я искал способы получить результат с минимальной затратой труда и денег.


  1. VaskivskyiYe
    27.12.2015 14:17
    +1

    Судя вот по этому скрину от свечки вполне возможно заряжать телефон. Вырабатываемой энергии должно хватить и на заряд телефона, и на полное раскручивание мотора вентилятора. Мотор при 3-х вольтовом питании потребляет около 0,2-х ампер, Соответственно 0,6 ватт отберет мотор но почти 2 ватта остаются свободными.


    Не хочу быть занудой, но не получится ничего таким методом. Вот лишь пара причин, почему:

    1. Вы забываете, что эффект Зеебека очень капризная штука, которая приближённо просто работает только для 1 спая разных контактов и то лишь в узком диапазоне температур (термопара). В элементе Пельтье таких контактов немного больше (на пару порядков). В результате, для сколько-нибудь стационарной генерации, необходимо максимально равномерное распределение теплового потока (такое определённо невозможно при использовании свечи и пусть даже 1 теплораспределяющей пластины). Для наглядности, попробуйте наливать воду в лейку с обратной стороны

    2. КПД элементов, что приведён в статье, это максимально возможное значение при строго определённых разницах температур (50 и 150 градусов Цельсия), но он вполне может быть ниже (не так просто поддерживать нужные температуры сторон элемента в открытом пространстве (комнате). Плюс надо учесть КПД той электрической цепи, что будет стабилизировать выходящий сигнал и передавать его дальше (для зарядки телефонов существуют строго определённые нормы).

    3. Вот тут уже совсем занудство. Для зарядки телефона надо минимум 5V и 0.5А. Многие телефоны при 2.5W не особо будут заряжаться, либо начнут просто медленнее разряжаться (мой именно так и делает, если его к USB подключить). А даже если верить таблице, то выходит ~2W, что ещё меньше. Не факт, что телефон вообще включит зарядку.

    Вариант, как улучшить всю систему (не сравнимо по стоимости, теоретически, не повторять дома):

    Берём импульсный лазер и мишень в виде ~АЧТ — теплораспределяющего блока с высокой температурой плавления, который соединен с тёплой стороной элемента Пельтье. С холодной делаем что душе угодно, главное — что бы она охлаждалась (можно даже оставить радиатор). В результате получим испульсную генерацию в элементе Пельтье с немного большим КПД (импульсный режим позволит придать существенно большую температуру тёплой стороне на короткое время, при этом не расплавив сам элемент). Получится очень дорогая и ~немного опасная зарядка для телефона. Да и КПД никакой )): Но выглядеть будет эффектно


    1. lenz1986
      27.12.2015 14:34

      Я прекрасно это все понимаю. К сожалению подтвердить или опровергнуть ваши слова я пока не смогу. У меня только теоретические сведения. Модуля зебека банально нет в наличии. Хочу приобрести, а для этого ищу более менее подходящий по цене.
      Зарядить современный смартфон таким зарядным устройством не реально из за того что контроллер заряда банально не пропустит столь малый ток, он не разрешит начать заряд. Но я хочу сделать такую вещь не для современного смартфона а для своего солнечного телефона.
      image
      В случае зарядки от солнечных панелей заряд начинался от 40мА, чисто теоретически термогенераторный модуль должен отдать около 150-200мА, именно в том виде как я собрал установку, при 5 вольтах.
      Для аккумулятора 400мАч такого зарядного тока вполне даже хватит, тем более все цепи зарядки я переделал на ток 100мА. Но это опять же теоретические изыскания, пока не могу проверить на практике.


      1. VaskivskyiYe
        27.12.2015 23:39
        +1

        В случае зарядки не смартфона, все дествительно немного упрощается (:

        Однако, мне кажется, стоит обязательно учесть систему стабилизации. Напряжение и ток при генерации могут скакать во все стороны, что может вывести конечное устройство из строя. Для вентилятора это не существенно — там не так много всего, что может сломаться, а вот для телефона — важно

        P.S. Ваша идея солнечного телефона мне понравилась. Удачи в таком начинании! Интересно будет следить за развитием проекта


    1. isden
      27.12.2015 16:25

      > Не факт, что телефон вообще включит зарядку.

      А нельзя поставить буферный аккумулятор для накопления?


      1. lenz1986
        27.12.2015 22:48

        Можно, но есть ли практический смысл?


      1. VaskivskyiYe
        27.12.2015 23:01

        Время накопления будет очень большим (если вообще будет), а потери (1 — стабилизация сигнала, 2 — схема передачи стабилизатор — буфер, 3 — зарядка буфера, 4 — схема передачи буфер — телефон, 5 — зарядка аккумулятора телефона) более чем вероятно сведут мощность до такой, что телефон не сможет зарядиться никак. В данном случае, откидывание буфера только поможет, а не помешает. Плюс не надо забывать, что тепло Джоуля-Ленца снизит КПД нашего преобразователя ещё сильнее при увеличении количества цепей, что в свою очередь приведёт к ещё большим потерям… И выйдет просто неплохой рассеиватель тепла. Хотя радиатор для данного использования будет эффективнее

        А касательно долгой зарядки буфера: представьте только, сколько вы энергии потратите на зажигание свечей, когда они будут догорать в ожидании полной зарядки. Там уже и самому можно большую мощность развить


  1. sashabeep
    27.12.2015 23:46

    Тоже думал про двигатель Стирлинга, судя по фото, но тут даже как-то интереснее получилось


  1. Aclz
    28.12.2015 11:03

    От свечи поверхность элемента не коптится? Сажа — не самый лучший теплопроводник.


    1. lenz1986
      28.12.2015 11:07

      Элемент нет, а радиатор да. Слой сажи набирается приличный. Но так как получилась просто декоративная игрушка то не принципиально.


  1. Zel
    28.12.2015 13:06

    я правильно понял, что радиатор только один и он используется «снизу» (на горячей стороне), чтоб равномерно распределять нагрев на ТЭГ (модуле Пельтье)? Если так, то нет ли желания поставить ещё радиатор «сверху» (на холодной стороне, чтоб рассеивать тепло, тем самым повышая разницу температур термопары и, тем самым, увеличивая КПД прибора?


    1. lenz1986
      28.12.2015 13:12

      Не совсем правильно. Снизу радиатор от чипсета, он для равномерного прогрева, сверху башня от процессора, она для охлаждения. Моторчик только слабоват, он не может по человечески остудить ее.