Отдых на Кубе

В отличие отдыха на Кубе от других стран.


радиоуправляемые модели своими руками   самодельный чпу станок и 3D принтер

Поиск по сайту:
Развивающий конструктор

Вентилятор с термоэлектрическим генератором

Представляю вам очередной набор для сборки наглядного пособия по урокам физики, раздел электричество или просто макет вентилятора с термоэлектрическим генератором.

Содержит электродвигатель, источник питания в виде элемента Пельтье. Это наглядное пособие показывает, как можно использовать альтернативные источники энергии, да и просто расширяет кругозор.

Игрушкой назвать можно, но с оговоркой, потому что используется горячая вода.


Согласно википедии, элемент Пельтье это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока. В англоязычной литературе элементы Пельтье обозначаются TEC (от англ. Thermoelectric Cooler — термоэлектрический охладитель).

Многие уже слышали о таких элементах, кто то уже использовал в своих целях. Наглядный пример применения элемента Пельтье — кулер с водой в офисе. Охлажденная вода получается как раз при помощи элемента Пельтье.

Но в нашем случае должно быть все наоборот. Мы должны получить электроэнергию из этого элемента.

В таком случае нам поможет эффект, обратный эффекту Пельтье, который называется эффектом Зеебека.

Эффект Зеебека — явление возникновения ЭДС в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах. Эффект Зеебека также иногда называют просто термоэлектрическим эффектом.

По простому при нагревании или охлаждении одной из сторон элемента вырабатывается электроэнергия. Как раз данный конструктор призван использовать эффект Зеебека и собрав его мы получим термоэлектрический генератор.

Яркий пример термоэлектрического генератора получившего распространение в послевоенные годы — термогенератор ТГК-3:
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Источник тепла и попутно света являлся обычной керосиновой лампой. Развитое оребрение давало максимально возможный перепад температур для генерации электроэнергии.
Более ранний вариант термогенератора ТГ-1 применялся в период Великой Отечественной войны с 1943 года в партизанских формированиях и являлся хорошим подспорьем батареям и генераторам на базе автомобилей.
Партизанский котелок
Когда началась Великая Отечественная война физики Лениградского физико-технического института разработали специально для партизан и диверсионных групп, забрасываемых в тыл противника, термоэлектрогенератор ТГ-1, известный под названием «партизанский котелок». Работами по его созданию руководил один из коллег Иоффе – Юрий Маслаковец, заинтересовавшийся термоэлектрическими явлениями в полупроводниках еще до войны. ТГ-1 действительно был похож на котелок, наполнялся водой и устанавливался на костер. В качестве полупроводниковых материалов использовались соединение сурьмы с цинком и константан – сплав на основе меди с добавлением никеля и марганца. Разница температур пламени костра и воды доходила до 300° и оказывалась достаточной для возникновения в термоэлектрогенераторе тока. В результате партизаны заряжали батареи своей радиостанции. Мощность ТГ-1 достигала 10 ватт. Выпуск генератора был налажен в марте 1943 года на «НИИ 627 с опытным заводом № 1».

С назначением и принципом работы мы ознакомились, теперь перейдем к нашему конструктору.

Доставка и упаковка:
Доставка транспортной компанией за 19 дней.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Я надеялся что с такой упаковкой мне ничего не грозит.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Стандартная упаковка из двойного пакета с насыпанными внутрь деталями.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором


Вскрываем пакет:
Фанерное основание, несколько одинаковых брусков. Часть из них используется как ножки. Брусок для стойки. Полипропиленовая защелка для крепления электромотора. Сам электромотор и тюбик клея. В эту фотографию не попала емкость с крышкой для холодной воды. Об этом чуть позже.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Стакан с крышкой для горячей воды. Выполнен из алюминия, хорошо передает тепло. Размеры 60х60 мм. внутри стакана спрятали энергетическую установку набора — элемент Пельтье с установленным радиатором. Вместимость стакана не менее 100 миллилитров.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором


Инструкция:
При сборке можно не соблюдать, поскольку деталей кот наплакал.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором



Немножко дегтя:
Несмотря на то, что пластиковая коробочка находилась в отдельном пакете, все же была повреждена. Достал осколки и приклеил на место с помощью дихлорэтана. Остались следы, немножко подравнял наждачной бумагой.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором


Источник электроэнергии — элемент Пельтье:
К сожалению маркировки какой либо нет, либо она была, но на другой стороне.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Элемент приклеен к радиатору размером 40х40х20 мм и имеет 11 ребер.
Кстати аналогичный радиатор можно добыть с моста (северного или южного) старенькой материнской платы.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Интересная деталь, ничего не напоминает?
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Да, это держатель дюймовой полипропиленовой трубы. Впрочем с фиксацией электродвигателя справляется на ура.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Электродвигатель очень слабенький. Рабочее напряжение 5 Вольт.
100% такой же можно добыть разбирая старый CD-Rom в котором моторчик отвечает за перемещение лотка.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Вентилятор 3х лопастный, диаметр примерно 55 мм. Надевается напрямую на вал электродвигателя.
Почему то напомнило Карлсона, который живет на крыше.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Клей на этот раз действительно определяется как ПВА. Не замороженный. Склеивает хорошо и быстро.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором


Процесс сборки:
Фиксируем ножки на основании. Устанавливаем брусок, который ограничивает перемещение ванночки.
На двухсторонний скотч фиксируем ванночку и далее закрепляем длинный брусок перпендикулярно основанию. Далее, с применением клея ПВА закрепляем полипропиленовый зажим с предварительно установленным в него моторчиком с вентилятором. Для надежности можно зафиксировать небольшим шурупом.
Электрическая часть — провода электромотора по цвету соединяем с проводами элемента Пельтье и изолируем термоусадочной трубкой.
На этом сборку можно считать завершенной.

Для запуска конструктора необходимо налить холодную воду в прозрачную емкость где то на 2/3, опустить радиатор ребрами вниз и установить сверху алюминиевый стаканчик в который уже наливаем горячую воду. Для лучшего наглядного эффекта лучше наливать кипяток. В любом случае, чем больше перепад температур, тем больше мощности генератор отдаст мотору и выше будут обороты вентилятора.

Ванночка зафиксирована на основании посредством клея ПВА. По инструкции надо было применить двухсторонний скотч. Но поскольку я обработал поверхность наждачной бумагой, то приклеилось просто замечательно. Необходимость в прижимающем бруске отсутствует.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Допустил небольшую ошибку при сборке. Винт задевал прямоугольный брусок. Пришлось немного выдвинуть моторчик вперед. Так же брусок можно было бы не устанавливать.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором


Пробуем. Не работает! Легкий толчок по лопасти и вентилятор стремительно набирает обороты.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Температура у нас составляет: 5 и 72 градуса по Цельсию соответственно.
При этом вольтметр показывает 0.8 Вольта. Это значение под нагрузкой в виде электродвигателя.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

Тахометр зафиксировал максимальные обороты около 1400 в минуту.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором


Для лучшего контакта стаканчика с элементом Пельтье я применил теплопроводящую пасту, которую купил когда то на алиэкспресс.
Детский конструктор - вентилятор с термоэлектрическим генератором

С ее использованием подталкивать крыльчатку вентилятора не требуется. моторчик раскручивается сам.
Можно немного увеличить эффективность и выровнять дно стаканчика. Оно хоть и штампованное и на вид не мятое, но его поверхность можно улучшить с помощью мелкой наждачной бумаги и ровной поверхности.
Ура, теперь работает самостоятельно и с меньшим перепадом температуры!
Хотите большего?! Совершите обкатку моторчика, обороты немного прибавятся. Так же можно увеличить разницу температур.

В видео демонстрация собранного макета со всех сторон, а так же в рабочем состоянии.
Остальная часть видео начиная с 1:28 посвящена сборке.

Видеообзор конструктора макета вентилятора на термоэлементе






Предостережение:
Ввиду использования горячей воды пробные включения крайне желательно проводить под контролем взрослых.
Стакан из алюминия — так же может быть горячим как и вода внутри. Либо обклеить самоклеящимся изоляционным материалом, либо брать в перчатках или плоскогубцами.
Мощность мотора слабая, поэтому если даст крыльчаткой по пальцам — то ничего страшного. Больно не будет.

Выводы:
Интересный, простой набор. Можно занять ребенка на вечер и расширить кругозор. Не все же в игрушки на телефоне играть.
Деревянные детали — качественно напилены. Заусенцев так же нет. Древесина — липа или осина.
Конструктор рассчитан на ребенка от начальных классов и выше. Точность и аккуратность сборки на итоговый результат не влияет.
Рекомендую применить паяльник для пайки проводов. Альтернатива — скрутка проводов.
Затруднения вызвала фиксация колонны на основании, либо надо дольше ждать пока клей схватится, либо использовать шуруп.

Платформа достаточно универсальная. Вместо элемента Пельтье можно применить например фотоэлементы или сделать обратимый вариант — Электродвигатель вырабатывает электроэнергию и питает например светодиод.
А можно и сделать кораблик применив корпус из пенопласта. Получится аэроглиссер. Как настольный вентилятор идея вряд ли осуществима.
Как вы заметили, много деталей можно добыть локально. Остается купить элемент Пельтье и сделать все своими руками.
На этом все. Спасибо за уделенное время.

Где купить конструктор вентилятора на термоэлементе


 
Thermoelectric Hot water Fan
Стоимость: 14.68 $


автор: Aloha_




Так же смотрите:

Конструктор робота-паука - С этим конструктором можно собрать интересного робота-паука.

Конструктор вентилятора - Работающий макет настольного вентилятора на 2-х моторчках.

Конструктор робота - шагохода - Простой конструктор для сборки робота с электроникой.

Конструктор роботов на солнечной энергии - 14 вариантов роботов с питанием от солнечной панели.



Все Сам и своими руками



Артем комментирует:

Надо развернуть моторчик! Тогда можно будет ставить кружку с горячим чаем на охлаждение! :-)

11.04.2018


Добавьте ваш комментарий:
Ваше имя:
Адрес сайта: http://
Ваше сообщение:
Введите сегодняшнее число, 2 цифры
(защита от спама):
 
Все сам

Авто и другие ТС
Авторегистраторы
Авто своими руками
Чиним автомобиль
Автомобиль
История автомобиля
Снегоходы
Самодельные трактора
Мотоблок своими руками
Лодка своими руками
Велосипед своими руками
Самодельные вездеходы

Хобби
Арбалет и лук
Хобби и отдых
Фотографу
Для экшенкамер
Рыбаку
Аэрография
Энергия солнца и ветра
Спортивные самоделки
На природе
Домашний самогон

Моделизм
Модели из бумаги
Радиоуправление
Симуляторы
Судомоделизм

Вместе с ребенком
Поделки своими руками
Съедобные развлечения
Мастерская самоделок
Подарки своими руками

Конструктор для детей
Развивающий конструктор
Пазл конструкторы

Самодельные игрушки
Развивающие игрушки
Механические игрушки
На электро двигателе
Для девочек

Мастер на все руки
Инструмент
Самоделки Егорова
Самодельные станки
Мастерская
Самоделки для дома
Домашний мастер
Ремонт дома
Коттедж и дача
Поделки для жены
Обустройство балконов
Литература самодельщика
Строительство
Cамоделки для дачи
iPhone и смартфоны

Обзоры
Бизнес идея
Гаджет
Путешествия
Оригинальные подарки
Электронные сигареты




Самые читаемые

Самодельный шагоход
Чем клеить ПВХ лодку
Ректификационная колонна
Самогонный аппарат
Самодельный трактор
Снегоход-аэросани
Самодельный снегоход
Стороим ветрогенератор
Делаем грунтозацеп
Арбалет своими руками
Обзор Renault Captur
Сборные пластиковые модели


Самодельный квадрокоптер




 
DIY Mini Bench
Стоимость: 74.99 $




Карта сайта


 
Micro Electric Hand
Стоимость: 36.9 $


 

Перепечатка только с активной ссылкой на Все Сам

Яндекс.Метрика