थर्मोइलेक्ट्रिक घूर्णी आभूषण: 9 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

पृष्ठभूमि:

यह एक और थर्मोइलेक्ट्रिक प्रयोग/आभूषण है जहां पूरा निर्माण (कैंडल, हॉट साइड, मॉड्यूल और कूल साइड) घूम रहा है और मॉड्यूल आउटपुट पावर, मोटर टॉर्क और आरपीएम, कैंडल दक्षता, हीट ट्रांसफर, के बीच एक सही संतुलन के साथ खुद को गर्म और ठंडा कर रहा है। शीतलन दक्षता, वायु प्रवाह और घर्षण। यहां बहुत सारी भौतिकी चल रही है लेकिन एक बहुत ही सरल निर्माण के साथ। मुझे आशा है कि आप इस परियोजना का आनंद लेंगे!

अंतिम परिणाम के लिए वीडियो देखें:यूट्यूब वीडियो 1यूट्यूब वीडियो 2यूट्यूब वीडियो 3

मेरी कुछ अन्य थर्मोइलेक्ट्रिक परियोजनाएं यहां पाई जा सकती हैं:

थर्मोइलेक्ट्रिक फैनस्मार्टफोन चार्जरआपातकालीन एलईडी अवधारणा:

निर्माण का दिल, थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल को पेल्टियर तत्व भी कहा जाता है और जब आप इसे जनरेटर के रूप में उपयोग करते हैं तो इसे सीबेक प्रभाव कहा जाता है। इसका एक पक्ष गर्म और दूसरा ठंडा होता है। मॉड्यूल एक मोटर को चलाने के लिए शक्ति उत्पन्न करता है जो आधार से जुड़ी होती है। सब कुछ बदल जाएगा और हवा का प्रवाह नीचे की एल्यूमीनियम प्लेट की तुलना में ऊपरी हीट सिंक को तेजी से ठंडा करेगा। उच्च तापमान अंतर => बढ़ी हुई उत्पादन शक्ति => बढ़ी हुई मोटर आरपीएम => वायु प्रवाह में वृद्धि => तापमान में वृद्धि हुई लेकिन मोमबत्ती की शक्ति में कमी आई। जैसा कि मोमबत्ती भी रोटेशन का अनुसरण करती है, गर्मी बढ़ी हुई गति के साथ कम कुशल होगी और यह RPM को एक अच्छी धीमी गति से संतुलित करेगी। यह आग को बुझाने के लिए बहुत तेजी से नहीं जा सकता और यह तब तक नहीं रुक सकता जब तक कि मोमबत्ती का ईंधन खत्म न हो जाए।

en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect

नतीजा:

मेरी मूल योजना स्थिर मोमबत्तियां रखने की थी (वीडियो देखें) लेकिन मैंने पाया कि यह निर्माण अधिक उन्नत और मजेदार दोनों था। आप इसे स्थिर मोमबत्तियों के साथ चला सकते हैं लेकिन यदि आप दो मॉड्यूल या बड़े एल्यूमीनियम ताप क्षेत्र का उपयोग नहीं करते हैं तो इसके लिए उनमें से 4 की आवश्यकता होगी।

गति 0.25 और 1 क्रांति प्रति सेकंड के बीच है। न ज्यादा धीमा और न ज्यादा तेज। यह कभी नहीं रुकेगा और आग तब तक जलेगी जब तक मोमबत्ती खाली न हो जाए। समय के साथ हीट सिंक काफी गर्म हो जाएगा। मैंने इसके लिए एक उच्च तापमान वाले टीईजी मॉड्यूल का इस्तेमाल किया और मैं यह वादा नहीं कर सकता कि एक सस्ता टीईसी (पेल्टियर मॉड्यूल) इसे बनाएगा। कृपया जागरूक रहें यदि तापमान मॉड्यूल के विनिर्देश से अधिक है तो यह क्षतिग्रस्त हो जाएगा! मुझे नहीं पता कि तापमान को कैसे मापना है, लेकिन मैं इसे अपनी उंगलियों से नहीं छू सकता, इसलिए मुझे लगता है कि यह कहीं 50-100C (ठंड की तरफ) के बीच है।

चरण 1: सामग्री और उपकरण

सामग्री:

• एल्यूमिनियम प्लेट: 140x45x5mm
• प्लास्टिक की छड़: 60x8 मिमी [विनीशियन ब्लाइंड से]
• इलेक्ट्रिक मोटर: तामिया ७६००५ सोलर मोटर ०२ (माबुची आरएफ-५००टीबी)। [ईबे]।
• थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल (उच्च तापमान TEG): TEP1-1264-1.5 [मेरे अन्य प्रोजेक्ट से, नीचे देखें]
• हीट सिंक: एल्यूमिनियम 42x42x30 मिमी (एकल दिशात्मक वायु चैनल) [पुराने कंप्यूटर से]
• मोटर के लिए 2x स्क्रू + 4 वाशर: 10x2.5 मिमी (थ्रेडिंग के बारे में निश्चित नहीं)
• हीट सिंक अटैचमेंट के लिए 2x नाखून: 2x14mm (कट)
• हीट सिंक अटैचमेंट के लिए 2x स्प्रिंग्स
• काउंटर वजन: ठीक समायोजन के लिए M10 बोल्ट + 2 नट + 2 वाशर + चुंबक;
• थर्मल पेस्ट: KERATHERM KP92 (10 W/mK, 200C अधिकतम तापमान) [conrad.com]
• स्टील के तार: 0.5 मिमी
• लकड़ी (सन्टी) (अंतिम आधार 90x45x25mm है)

टीईजी युक्ति:

मैंने TEP1-1264-1.5 को https://termo-gen.com/ पर 230ºC (हॉट साइड) और 50ºC (कोल्ड साइड) पर टेस्ट किया:

यूओसी: 8.7वी री: 3Ω यू (लोड): 4.2 वी आई (लोड): 1.4 ए पी (मैच): 5.9 डब्ल्यू हीट: 8.8 डब्ल्यू / सेमी 2 आकार: 40x40 मिमी

उपकरण:

• अभ्यास: 1.5, 2, 2.5, 6, 8 और 8.5 मिमी
• लोहा काटने की आरी
• फ़ाइल (धातु + लकड़ी)
• तार का ब्रश
• इस्पात की पतली तारें
• पेंचकस
• घर्षण पेपर
• (सोल्डरिंग आयरन)

चरण 2: निर्माण (प्लेट)

सभी मापों के लिए चित्र देखें।

1. एल्यूमीनियम प्लेट पर ड्रा करें या टेम्पलेट का उपयोग करें।
2. टुकड़ा काटने के लिए हैकसॉ का प्रयोग करें।
3. ठीक समायोजन के लिए फ़ाइल का उपयोग करें
4. मोटर के लिए दो 2.5 मिमी छेद (22 मिमी के बीच) और मोटर केंद्र के लिए 6 मिमी छेद ड्रिल करें
5. दो 2 मिमी छेद ड्रिल करें जहां नाखून होंगे (हीट सिंक अटैचमेंट के लिए)
6. काउंटर वजन के लिए एक 8.5 मिमी छेद ड्रिल करें (एम 10 के रूप में पिरोया जाएगा)
7. तार ब्रश और ऊन के साथ सतहों को समाप्त करें

चरण 3: निर्माण (आधार)

मैंने आधी जलाऊ लकड़ी में एक कट का इस्तेमाल किया।

1. काटने से पहले फ़ाइल और अपघर्षक कागज का उपयोग करें (ठीक करने में आसान)
2. रॉड के लिए शीर्ष केंद्र में एक 8 मिमी छेद ड्रिल करें (20 मिमी गहराई, पूरी तरह से नहीं)
3. टुकड़े को 90 मिमी लंबाई में काटें
4. सतह खत्म करो
5. अच्छी सतह के रंग के लिए तेल या लकड़ी के दाग का उपयोग करें (बेहतर दिखने के लिए मैंने सभी तस्वीरों के बाद गहरे रंग की लकड़ी का दाग लगाया)

चरण 4: निर्माण (मोमबत्ती हैंगर)

मुझे लगता है कि यह सबसे मुश्किल हिस्सा है। शायद आसान हो अगर आप इसे अंत में करते हैं जब सब कुछ समाप्त हो जाता है और काम कर रहा होता है। मैंने सिर्फ दो टुकड़ों का उपयोग करके इसे मोड़ने के लिए एक पतले तार का इस्तेमाल किया। सभी एंगल से फोटो खींचना मुश्किल था। यह हिस्सा मोमबत्ती को थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल के नीचे कुछ दूरी पर रखेगा ताकि लौ एल्युमिनियम प्लेट को न छुए।

1. मोमबत्ती को फिट करने के लिए दो समान भागों को मोड़ें
2. दो भागों को एक साथ गोंद करें

चरण 5: इकट्ठा (मोटर)

1. प्लेट के हर तरफ एक वॉशर का प्रयोग करें
2. सुनिश्चित करें कि शिकंजा सही लंबाई है (लंबे समय तक मोटर को नुकसान पहुंचाएगा)
3. मोटर पेंच

वाशर मोटर को प्लेट से थोड़ा अलग करेंगे और सुनिश्चित करेंगे कि यह बाद में ज़्यादा गरम न हो।

चरण 6: इकट्ठा (TEG मॉड्यूल)

भागों के बीच एक अच्छा गर्मी हस्तांतरण प्राप्त करने के लिए थर्मल पेस्ट का उपयोग करना एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। मैंने उच्च तापमान (200C) थर्मल पेस्ट का उपयोग किया लेकिन यह नियमित CPU थर्मल पेस्ट के साथ "काम" कर सकता है। वे आमतौर पर 100-150C के बीच ले सकते हैं।

1. सुनिश्चित करें कि प्लेट, मॉड्यूल और हीट सिंक की सतहें और गंदगी से साफ (अच्छा संपर्क होना चाहिए)
2. मॉड्यूल के "गर्म पक्ष" पर थर्मल पेस्ट लागू करें
3. प्लेट में मॉड्यूल गर्म पक्ष संलग्न करें
4. मॉड्यूल के "कोल्ड साइड" पर थर्मल पेस्ट लगाएं
5. मॉड्यूल के शीर्ष पर हीट सिंक संलग्न करें
6. गर्मी सिंक को स्थिर रखने के लिए स्प्रिंग्स संलग्न करें (उच्च दबाव के परिणामस्वरूप बेहतर गर्मी हस्तांतरण होता है)

चरण 7: इकट्ठा (रॉड और बेस प्लेट)

1. रॉड में 1.5 मिमी छेद ड्रिल करें (3 मिमी गहराई)
2. रॉड से मोटर अक्ष संलग्न करें
3. रॉड को बेस वुड से अटैच करें

चरण 8: इकट्ठा (मोटर, मोमबत्ती हैंगर और काउंटर वजन)

1. मोटर के लिए मॉड्यूल केबल संलग्न करें (टांका लगाने वाला लोहा अच्छा है)
2. कैंडल हैंगर को उन्हीं कीलों से लगाएं, जैसे हीट सिंक स्प्रिंग से जुड़े होते हैं
3. एक मोमबत्ती को हैंगर में रखें
4. काउंटर वजन माउंट करें और यह सुनिश्चित करने के लिए निर्माण को झुकाएं कि आपके पास सही संतुलन है

चरण 9: अंतिम

कृपया ध्यान रखें कि यदि विनिर्देश में अधिकतम तापमान कम है तो मोमबत्ती से निकलने वाली गर्मी आपके मॉड्यूल को नुकसान पहुंचा सकती है। यहां तक कि ठंडा पक्ष भी काफी गर्म होगा! एक और कदम जो आप करना चाहते हैं, वह है बिजली के टेप से हीट सिंक तैयार करना और उसमें पानी भरना। यह सुनिश्चित करें कि ठंडा पक्ष कभी भी 100C से अधिक नहीं पहुंचेगा! मेरी योजना बी यह करने की थी लेकिन मुझे इसकी आवश्यकता नहीं थी।

1. मोमबत्ती जलाओ (अलग)
2. मोमबत्ती रखें
3. १० सेकंड तक प्रतीक्षा करें और हो सकता है कि ठंडे हिस्से के ज़्यादा गरम होने से पहले इसे चालू करने के लिए इसे स्पिन करने में मदद करने का प्रयास करें
4. आनंद लेना!

मुख्य सूत्र: ऊर्जा = ऊर्जा + मज़ा

विस्तृत सूत्र: RPM=mF(tegP)-A*(RPM^2)

आरपीएम = "मोटर क्रांति प्रति मिनट" एमएफ () = "मोटर विशेषता सूत्र" तेगपी = "मॉड्यूल पावर" ए = "वायु प्रतिरोध + मोटर घर्षण स्थिरांक"

tegP=mod(Tdiff) mod()="थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल विशेषता सूत्र" Tdiff="अस्थायी अंतर"

Tdiff=sink(RPM)-fire(RPM) सिंक()="हवा के वेग पर आधारित हीट सिंक विशेषता सूत्र" आग ()="हवा के वेग पर आधारित मोमबत्ती की आग दक्षता सूत्र"

अंत में: RPM=mF(mod(sink(RPM)-fire(RPM)))-A*(RPM^2) वैकल्पिक समाधान (सुझाव देने के लिए स्वतंत्र महसूस करें):

1. अधिक शक्ति के लिए मोटर के प्रत्येक तरफ दो मॉड्यूल और हीट सिंक (सममित रूप से)

   मोटर के साथ समानांतर या श्रृंखला में मॉड्यूल कनेक्ट करें (मजबूत बनाम तेज)

2. जमीन पर स्थिर मोमबत्तियों का प्रयोग करें या आधार में तय करें

   • पर्याप्त शक्ति प्राप्त करने के लिए मुझे 4 मोमबत्तियों का उपयोग करना पड़ा
   • वीडियो देखें