如今，世界各地的很多人都接受了綠色能源收集。為什么？簡(jiǎn)單的！它從環(huán)境中浪費(fèi)的或不同的能源中提供電力。有趣的是，該系統(tǒng)無需電池或電網(wǎng)連接即可完成所有這些工作。它的一些能源和熱源包括熱、太陽能和無線電頻率。也就是說，熱電能量收集技術(shù)是一種能源——屬于綠色類別。它利用塞貝克效應(yīng)將溫度梯度改變?yōu)殡娔堋?/span>那么，您是否熱衷于學(xué)習(xí)如何構(gòu)建強(qiáng)大且可靠的能源生產(chǎn)轉(zhuǎn)換器？也就是說，在散熱的地方發(fā)電？然后，如果您考慮制作 DIY 熱電發(fā)電機(jī)，這會(huì)有所幫助。

在本文中，我們將向您介紹 TEG、制作方法的詳細(xì)步驟等。

讓我們開始！ 

什么是 TEG？

TEG 或 Peltier 發(fā)生器是一種固態(tài)半導(dǎo)體器件。事實(shí)上，它將設(shè)備層之間的熱差改變?yōu)殡姡ɑ蛴袃r(jià)值的直流電源）。

此外，重要的是不要將熱電冷卻器與 TEG 混淆。畢竟，它們都具有相同的組件。事實(shí)上，當(dāng)您向設(shè)備施加電壓時(shí)，熱電冷卻器會(huì)產(chǎn)生電流。它最終成為一種熱電裝置。

因此，熱量產(chǎn)生的電會(huì)刺激珀?duì)柼?yīng)。因此，產(chǎn)品將熱量從冷側(cè)轉(zhuǎn)移到熱側(cè)。但是熱電發(fā)電機(jī)有助于去除或增加熱量，尤其是對(duì)于固態(tài)設(shè)備。此外，它還帶有兩種不同的半導(dǎo)體材料，可用于實(shí)現(xiàn)塞貝克效應(yīng)。

什么是塞貝克效應(yīng)？當(dāng)您使 TEG 的兩側(cè)產(chǎn)生溫差時(shí)，它可以幫助 TEG 開始產(chǎn)生電能。當(dāng) TEG 配置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用一些摻雜的 p 和 n 半導(dǎo)體時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。

我們將在本文后面詳細(xì)討論它。

熱電發(fā)電機(jī)如何工作？

在我們深入了解熱電發(fā)電機(jī)的工作原理之前，了解它們的結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。 

TEG的建設(shè)

TEG 通常有兩種特殊的半導(dǎo)體 P 型和 N 型，每種半導(dǎo)體具有不同的電子功率密度。也就是說，您可以從熱放置交替的半導(dǎo)體支柱（p 型和 n 型）開始。

支柱應(yīng)該對(duì)齊。也就是說，柱應(yīng)該是電串聯(lián)的。有了這個(gè)，您可以在每一側(cè)使用導(dǎo)熱板來連接兩個(gè)支柱。

這里的提示是選擇陶瓷導(dǎo)電板 - 如果您不想添加另一個(gè)絕緣體。因此，當(dāng)您向半導(dǎo)體的“自由端”施加電壓時(shí)，電流將流過雙金屬結(jié)。

因此，您會(huì)注意到熱能差異，這不是偶然的例外。此外，帶有冷卻板的裝置部分吸收熱量（熱排氣煙道），然后將其移動(dòng)到設(shè)備的另一側(cè)。 

熱電發(fā)電機(jī)工作原理

熱電發(fā)電機(jī)利用塞貝克效應(yīng)工作。當(dāng)半導(dǎo)體經(jīng)歷電荷載流子在內(nèi)部移動(dòng)時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種效應(yīng)。但是您擁有的電荷載流子將取決于您使用的半導(dǎo)體類型。

例如，電荷載流子是摻雜的 p 型半導(dǎo)體中的空穴和 n 型中的電子。也就是說，從半導(dǎo)體的熱端來看，電荷載流子傾向于擴(kuò)散。結(jié)果，設(shè)備的一端將累積所有形式的能量電荷。

因此，積聚將產(chǎn)生與半導(dǎo)體兩端的溫差成正比的電壓電位。 

什么是塞貝克效應(yīng)

當(dāng)導(dǎo)電材料由于溫度范圍差異而在兩點(diǎn)之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)時(shí)，就會(huì)發(fā)生塞貝克效應(yīng)。因此，您可以將電動(dòng)勢(shì)稱為熱電電動(dòng)勢(shì)或塞貝克電動(dòng)勢(shì)。

此外，塞貝克系數(shù)是指溫差與電動(dòng)勢(shì)之間的比率。然后，熱電偶可幫助您測(cè)量?jī)煞N不同模塊設(shè)計(jì)材料之間的兩端（熱端和冷端）的電位差。

此外，電位差與溫度差（冷端和熱端）成正比。但是，這種效應(yīng)的缺點(diǎn)是它需要極端的溫差。

這是系統(tǒng)的難點(diǎn)，因?yàn)樵O(shè)備一側(cè)的多余熱量會(huì)加熱另一側(cè)。因此，它可能會(huì)損壞 TEG 并產(chǎn)生零電力。

因此，為了保持最佳響應(yīng)，只有 TEG 的一側(cè)應(yīng)該是熱的，而另一側(cè)應(yīng)該放松。 

DIY熱電發(fā)電機(jī)

以下是構(gòu)建 DIY 熱電發(fā)電機(jī)所需的清單：

• 蠟燭 (10)

• 鋁托盤 (1)

• 技術(shù) (8)

• 絕緣膠帶 (1)

• 焊料絲（1）

• 鋁板 (1)

• X-act 刀 (1)

• 樂泰 (1)

• 電壓調(diào)節(jié)器 (1)

• 烙鐵 (1)

• 熱電膏(1)

腳步

步驟 1- 固定和焊接熱電冷卻器

首先使用尺子確認(rèn) TEC 的尺寸（約 40 x 40 毫米）。然后，使用您的 8 TEC。但是如果你想要更多的電流和電壓，你可以使用 10。所以，對(duì)于 8 TEC，鋁托盤的底部應(yīng)該是 160 x 80 毫米。

當(dāng)你在做的時(shí)候，確保你的底座是平的。這樣，就可以輕松粘合 TEC，從而獲得溫度梯度。接下來，您可以使用絕緣膠帶對(duì)將要安裝 TEC 的區(qū)域進(jìn)行絕緣。

然后，在空白的一面涂上一些導(dǎo)熱膏。在此期間，將 TEC 的字母朝上粘貼。有了這個(gè)，你會(huì)看到電線形成對(duì)（紅色和黑色）。除了 TEC 4 號(hào)黑線和 8 號(hào)紅線外，焊接其他電纜。

換句話說，TEC 8 和 4 應(yīng)該保持松散。然后，您可以通過將 TEC 5（黑線）焊接到 TEC 1（紅線）來完成循環(huán)。

完成此處的過程后，在焊點(diǎn)上再貼上一些絕緣膠帶。這樣，焊接問題就不會(huì)與其他表面接觸。 

第 2 步 - 創(chuàng)建您的展臺(tái)

在這一步中，您需要考慮鋁托盤的高度，即 50 毫米。考慮到這一點(diǎn)，添加大約 5 毫米的 TEC 厚度。那么，TEC和蠟燭火焰之間的距離可以是15mm。

計(jì)算如下：

• 蠟燭 + 火焰 = 30mm

• 鋁托盤高度+TEC厚度=（50+5）=55mm

• TEC 與火焰之間的間隙 = 15mm

• 完整的支架高度 = 100mm

考慮到這一點(diǎn)，請(qǐng)確保您的鋁板約為 430 x 100 毫米。 

第 3 步 - 為您的穩(wěn)壓器構(gòu)建支持

您可以通過切割鋁條來做到這一點(diǎn)，尺寸可以是 30 x 250 毫米。然后，繼續(xù)鋪邊。

因此，邊緣應(yīng)完美貼合鋁制托盤側(cè)面。然后，通過粘合三個(gè)軟木塞來支撐支架。有了這個(gè)，您可以將電壓調(diào)節(jié)器直接粘在軟木塞上以進(jìn)行絕緣。 

第 4 步 - 將 TEC 線連接到穩(wěn)壓器

通常情況下，黑線是負(fù)極，而紅線是歡快的。因此，如果您測(cè)量 TEC 8 和 4 之間的電壓，則會(huì)產(chǎn)生負(fù)電壓。因此，這意味著由于您最初焊接 TEC 焊盤的方式，極性反轉(zhuǎn)。

因此，您必須將 TEC 焊盤反向連接到電壓調(diào)節(jié)器。

此外，由于 TEC 在溫差下工作，因此請(qǐng)使用鋁板。當(dāng)你在它的時(shí)候，彎曲邊緣。 

這樣，您的 TEC 將從蠟燭中獲得更多熱量。并且您的鋁（160 x 120 毫米）應(yīng)該覆蓋在 TEC 板之外。然后，用一些熱膠將鋁粘在 TEC 上并讓它干燥。 

第 5 步 - 測(cè)試

根據(jù)您的底座可以支持的數(shù)量添加盡可能多的蠟燭。然后，點(diǎn)燃蠟燭并固定您的托盤。

然后，加入一些水和冰塊——讓你的水變涼。更冷的水會(huì)轉(zhuǎn)化為更多的能量。有了這個(gè)，您會(huì)注意到連接到電壓調(diào)節(jié)器的 LED 燈亮了。因此，顯示器上的電壓將開始增加。

之后，您可以等待大約兩分鐘讓設(shè)置穩(wěn)定下來。之后，按下電壓調(diào)節(jié)器按鈕。因此，您的濾波器將只允許 5V 電壓通過穩(wěn)壓器。

只要您在本文中遵循以下步驟，就可以構(gòu)建 DIY 熱電發(fā)電機(jī)。此外，建造這種免費(fèi)能源設(shè)備是朝著正確方向邁出的重要一步——尤其是如果您是綠色倡導(dǎo)者。此外，它還可以幫助您輕松地將溫度轉(zhuǎn)換為電能。

那么，您如何看待 TEG？您需要有關(guān)設(shè)置設(shè)備的幫助嗎？請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我們。我們很樂意提供幫助。