Generator Termoelektrik DIY:Prinsip Kerja dan Cara Membuatnya

Bagian Samping Generator Termoelektrik

Sumber:Wikimedia Commons

Saat ini, banyak orang di seluruh dunia telah menerapkan pemanenan energi hijau. Mengapa? Sederhana! Ini menawarkan listrik dari sumber energi yang terbuang atau berbeda di suatu lingkungan. Menariknya sistem melakukan semua ini tanpa baterai atau koneksi jaringan. Beberapa sumber energi dan panasnya termasuk frekuensi termal, matahari, dan radio. Konon, teknologi pemanenan energi termoelektrik adalah sumber energi—yang termasuk dalam kategori hijau. Dan menggunakan efek Seebeck untuk mengubah gradien suhu menjadi tenaga listrik. Jadi, apakah Anda tertarik untuk mempelajari cara membuat konverter produksi energi yang tangguh dan andal? Yaitu, Yang menghasilkan listrik di mana panasnya hilang? Maka, akan sangat membantu jika Anda mempertimbangkan untuk membuat generator termoelektrik DIY.

Dalam artikel ini, kami akan mengajari Anda tentang TEG, langkah-langkah mendetail tentang cara membuatnya, dan banyak lagi.

Mari kita mulai!

Apa itu TEG?

Diagram Generator Termoelektrik

Sumber:Wikimedia Commons

Generator TEG atau Peltier adalah perangkat semikonduktor solid-state. Memang, ini mengubah perbedaan panas antara lapisan perangkat menjadi listrik (atau sumber daya DC yang berharga).

Selain itu, penting untuk tidak mengacaukan pendingin termoelektrik dengan TEG. Pasalnya, keduanya memiliki komponen yang sama. Sebenarnya, pendingin termoelektrik menghasilkan arus listrik saat Anda menerapkan tegangan ke perangkat. Dan akhirnya menjadi perangkat termoelektrik.

Jadi, listrik dari panas merangsang efek Peltier. Oleh karena itu, produk memindahkan panas dari dingin ke sisi panas. Tetapi generator termoelektrik membantu menghilangkan atau menambah kehangatan, terutama untuk perangkat solid-state. Selain itu, ia hadir dengan dua bahan semikonduktor berbeda yang dapat Anda gunakan untuk efek Seebeck.

Apa itu efek Seebeck? Ini membantu TEG untuk mulai menghasilkan energi listrik ketika Anda mengalami perbedaan suhu di sisi sebaliknya. Dan ini terjadi ketika struktur internal TEG yang dikonfigurasi menggunakan beberapa semikonduktor p dan n yang didoping.

Kami akan membicarakannya lebih lanjut nanti di artikel ini.

Bagaimana Cara Kerja Generator Termoelektrik?

Sebelum kita membahas cara kerja generator termoelektrik, penting untuk memahami konstruksinya.

Pembangunan TEG

TEG biasanya memiliki dua semikonduktor khusus tipe-P dan tipe-N, dan masing-masing semikonduktor memiliki kerapatan daya elektron yang berbeda. Karena itu, Anda dapat mulai dengan menempatkan pilar semikonduktor bergantian (tipe p dan n) secara termal.

Dan pilar harus sejajar. Artinya, tiang harus dirangkai secara elektrik. Dengan ini, Anda dapat menggunakan pelat konduktor termal di setiap sisi untuk menyambungkan kedua pilar.

Kiatnya di sini adalah memilih pelat konduktor keramik — jika Anda tidak ingin menambahkan isolator lain. Jadi, ketika Anda menerapkan tegangan ke ujung bebas semikonduktor, arus akan mengalir melintasi persimpangan bimetal.

Akibatnya, Anda akan melihat perbedaan energi termal, yang bukan merupakan pengecualian sesekali. Selain itu, bagian dari penyetelan dengan pelat pendingin mengambil panas (cerobong asap panas), dan kemudian memindahkannya ke sisi lain perangkat.

Prinsip Kerja Generator Termoelektrik

Generator termoelektrik bekerja dengan menggunakan efek Seebeck. Dan efek ini terjadi ketika semikonduktor mengalami pembawa muatan bergerak di dalam. Namun pembawa muatan yang Anda miliki akan bergantung pada jenis semikonduktor yang Anda gunakan.

Misalnya, pembawa muatan adalah lubang pada semikonduktor tipe-p yang didoping dan elektron dalam tipe-n. Konon, dari sisi panas semikonduktor, pembawa muatan cenderung menyebar. Akibatnya, salah satu ujung perangkat akan menumpuk semua bentuk muatan energi.

Generator Termoelektrik Radiostop

Sumber:Wikimedia Commons

Oleh karena itu, penumpukan akan menghasilkan potensial tegangan yang berbanding lurus dengan perbedaan suhu di semikonduktor.

Apa Itu Efek Seebeck

Efek Seebeck terjadi ketika bahan penghantar listrik mengembangkan gaya gerak listrik antara dua titik karena perbedaan kisaran suhu. Jadi, Anda bisa menyebutnya termoelektrik ggl atau ggl Seebeck.

Juga, koefisien Seebeck mengacu pada rasio antara perbedaan kisaran suhu dan ggl. Kemudian, termokopel membantu Anda mengukur perbedaan potensial di ujung (panas dan dingin) antara dua bahan desain modul yang berbeda.

Selanjutnya, perbedaan potensial sebanding dengan perbedaan suhu (di ujung dingin dan panas). Namun, kelemahan dari efek ini adalah memerlukan perbedaan suhu yang ekstrem.

Dan ini adalah bagian yang sulit dari sistem karena kelebihan panas di satu sisi perangkat akan memanaskan sisi lainnya. Oleh karena itu, dapat merusak TEG dan menghasilkan listrik nol.

Jadi, untuk mempertahankan respons yang optimal, hanya satu sisi TEG Anda yang harus panas, dan sisi kontra harus rileks.

Generator Termoelektrik DIY

Generator Termoelektrik DIY

Sumber:Phys.org

Berikut adalah daftar hal-hal yang Anda butuhkan untuk membuat generator termoelektrik DIY Anda:

• Lilin (10)
• Baki aluminium (1)
• TEC (8)
• Pita isolasi (1)
• Kabel solder (1)
• Plat aluminium (1)
• Pisau X-acto (1)
• Loctite (1)
• Pengatur tegangan (1)
• Besi solder (1)
• Pasta termoelektrik (1)

Langkah

Langkah 1- Perbaiki dan Solder Pendingin Termoelektrik

Mulailah dengan menggunakan penggaris untuk mengonfirmasi dimensi TEC Anda (sekitar 40 x 40 mm). Kemudian, gunakan 8 TEC Anda. Tetapi jika Anda ingin lebih banyak arus dan tegangan, Anda dapat menggunakan 10. Jadi, dengan 8 TEC, dasar baki aluminium Anda harus 160 x 80 mm.

Saat Anda melakukannya, pastikan alas Anda rata. Dengan begitu, mudah untuk merekatkan TEC Anda, memungkinkan Anda mendapatkan gradien suhu. Selanjutnya, Anda dapat mengisolasi area tempat Anda akan memasang TEC dengan pita isolasi.

Setelah itu, taruh beberapa pasta termal di sisi yang kosong. Saat Anda melakukannya, rekatkan TEC dengan huruf menghadap ke atas. Dengan ini, Anda akan melihat kabel membentuk pasangan (merah dan hitam). Selain kabel hitam nomor 4 TEC dan kabel merah nomor 8, solder kabel lainnya.

Dengan kata lain, TEC 8 dan 4 harus tetap longgar. Kemudian, Anda dapat menyelesaikan loop dengan menyolder TEC 5 (kabel hitam) ke TEC 1 (kabel merah).

Saat Anda menyelesaikan proses di sini, letakkan beberapa pita isolasi lagi di titik solder. Dengan begitu, masalah penyolderan tidak akan bersentuhan dengan permukaan lain.

Langkah 2- Buat Stand Anda

Dalam langkah ini, Anda perlu mempertimbangkan ketinggian baki aluminium Anda, yaitu 50mm. Dengan mengingat hal itu, tambahkan ketebalan TEC sekitar 5mm. Kemudian, jarak antara TEC dan nyala lilin bisa 15mm.

Perhitungannya adalah sebagai berikut:

• Lilin + api =30mm
• Tinggi baki aluminium + ketebalan TEC =(50 + 5) =55mm
• Kesenjangan antara TEC dan api =15mm
• Tinggi dudukan lengkap =100mm

Dengan mengingat hal itu, pastikan pelat aluminium Anda berukuran sekitar 430 x 100mm.

Langkah 3- Bangun Dukungan untuk Regulator Tegangan Anda

Anda dapat melakukan ini dengan memotong strip aluminium, dan dimensinya bisa 30 x 250mm. Kemudian, lanjutkan untuk melapisi tepinya.

Akibatnya, ujung-ujungnya harus pas dengan sisi baki aluminium dengan sempurna. Setelah itu, dukung dudukan dengan menempelkan tiga gabus. Dengan ini, Anda dapat merekatkan regulator tegangan langsung pada gabus untuk isolasi.

Langkah 4- Tautkan Kabel TEC ke Regulator Tegangan

Biasanya, kabel hitam negatif sedangkan merah ceria. Jadi, jika Anda mengukur tegangan antara TEC 8 dan 4, tegangan negatif akan dihasilkan. Oleh karena itu, ini berarti ada polaritas terbalik karena cara Anda menyolder bantalan TEC pada awalnya.

Akibatnya, Anda harus membuat koneksi terbalik untuk bantalan TEC ke pengatur tegangan.

Juga, karena TEC bekerja dengan perbedaan suhu, gunakan pelat aluminium. Saat Anda melakukannya, tekuk ujungnya.

Dengan begitu, TEC Anda akan mendapatkan lebih banyak panas dari lilin. Dan aluminium Anda (160 x 120mm) harus menutupi pelat TEC. Kemudian, rekatkan aluminium pada TEC dengan lem termal dan biarkan mengering.

Langkah 5 Uji Coba

Tambahkan sebanyak mungkin lilin berdasarkan apa yang dapat didukung oleh basis Anda. Kemudian, nyalakan lilin dan perbaiki baki Anda.

Setelah itu, tambahkan sedikit air dan es batu—agar air Anda lebih dingin. Dan air yang lebih dingin menghasilkan lebih banyak energi. Dengan ini, Anda akan melihat lampu pada LED yang terhubung ke pengatur tegangan Anda. Akibatnya, tegangan pada layar akan mulai meningkat.

Setelah itu, Anda dapat menunggu sekitar dua menit hingga pengaturan stabil. Setelah itu, tekan tombol pengatur tegangan. Akibatnya, filter Anda hanya akan mengizinkan 5V melewati regulator.

Menutup

Anda dapat membuat generator termoelektrik DIY selama Anda mengikuti pembuatannya di artikel ini. Selain itu, membangun perangkat energi gratis ini merupakan langkah yang baik ke arah yang benar—terutama jika Anda adalah seorang pendukung hijau. Selain itu, ini membantu Anda mengubah suhu menjadi listrik dengan mudah.

Jadi, apa pendapat Anda tentang TEG? Apakah Anda memerlukan bantuan untuk menyiapkan perangkat? Jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami akan dengan senang hati membantu.