थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (TEG) सर्किट बनाना

एक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (TEG) एक तरह का 'फ्री एनर्जी डिवाइस' है, जिसकी संपत्ति है तापमान को बिजली में बदलना । इस पोस्ट में हम इस अवधारणा के बारे में थोड़ा सीखते हैं और पता लगाते हैं कि हम इसका उपयोग गर्मी और ठंड से बिजली बनाने के लिए कैसे कर सकते हैं।

TEG क्या है

अपने पहले के एक लेख में मैंने पहले ही एक समान अवधारणा के बारे में बताया है पेल्टियर डिवाइस का उपयोग करके एक छोटा रेफ्रिजरेटर कैसे बनाया जाए

एक पेल्टियर डिवाइस भी मूल रूप से एक TEG है जिसे तापमान के अंतर से बिजली पैदा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक थर्मोइलेक्ट्रिक डिवाइस काफी समान है थर्मोकपल एकमात्र अंतर दो समकक्षों की संरचना में है।

TEG में दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर सामग्री (पी-एन) का उपयोग प्रभाव के लिए किया जाता है जबकि एक थर्मोकपल एक ही के लिए दो डिसिमिलर धातुओं के साथ काम करता है, हालांकि एक थर्मोकपल को छोटे टी संस्करण संस्करण की तुलना में तापमान के काफी बड़े अंतर की आवश्यकता हो सकती है।

लोकप्रिय रूप से 'सीबेक' प्रभाव के रूप में भी जाना जाता है, यह एक टीईजी डिवाइस को बिजली के उत्पादन को शुरू करने में सक्षम बनाता है जब इसके फ्लिप पक्षों में तापमान के अंतर के अधीन होता है। यह डिवाइस के विशेष रूप से कॉन्फ़िगर आंतरिक संरचना के कारण होता है जो प्रक्रिया के लिए डोप पी और एन अर्धचालक के एक जोड़े का उपयोग करता है।

सीबेक प्रभाव

सीबेक सिद्धांत के अनुसार, जब दो अर्धचालक सामग्री दो चरम तापमान स्तरों के अधीन होती हैं, तो पी-एन जंक्शन पर एक इलेक्ट्रॉन आंदोलन शुरू होता है जिसके परिणामस्वरूप सामग्रियों के बाहरी टर्मिनलों में एक संभावित अंतर विकसित होता है।

यद्यपि यह अवधारणा आश्चर्यजनक प्रतीत होती है, सभी अच्छी चीजें एक अंतर्निहित खामी के साथ आती हैं और इस आशय में भी एक है जो इसे अपेक्षाकृत अक्षम बनाता है।

इसके दो पक्षों के तापमान में अत्यधिक अंतर की आवश्यकता सिस्टम का सबसे कठिन हिस्सा बन जाता है, क्योंकि एक तरफ से गर्म होने का अर्थ यह भी है कि दूसरा पक्ष भी गर्म होगा जिससे अंततः शून्य बिजली और एक क्षतिग्रस्त टीईजी डिवाइस का परिणाम होगा।

एक इष्टतम प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए और इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को शुरू करने के लिए, टीईजी के अंदर एक अर्धचालक सामग्री को गर्म करने की आवश्यकता होती है और साथ ही साथ दूसरे अर्धचालक को काउंटर की तरफ से एक उचित शीतलन सुनिश्चित करके इस गर्मी से अलग रखा जाना चाहिए। यह आलोचना की अवधारणा को थोड़ा अनाड़ी और अक्षम बनाता है।

फिर भी, TEG अवधारणा एक ऐसी चीज है जो अब तक किसी भी अन्य प्रणाली का उपयोग करने के लिए अनन्य और व्यवहार्य नहीं है, और इस अवधारणा की विशिष्टता इसे बहुत दिलचस्प और प्रयोग करने योग्य बनाती है।

रेक्टिफायर डायोड का उपयोग कर TEG सर्किट

मैंने साधारण डायोड का उपयोग करके एक टीईजी सर्किट डिजाइन करने की कोशिश की है, हालांकि मैं अनिश्चित हूं कि यह काम करेगा या नहीं, मैं उम्मीद कर रहा हूं कि इस सेट अप से कुछ सकारात्मक परिणाम प्राप्त हो सकते हैं और इसमें सुधार की गुंजाइश है।

आंकड़ों का जिक्र करते हुए हम एक साधारण डायोड असेंबली को हिंक्स के साथ जोड़कर देख सकते हैं। डायोड 6 ए 4 प्रकार के डायोड हैं, मैंने बड़े सतह क्षेत्र और बेहतर चालन दर प्राप्त करने के लिए इन बड़े डायोड का चयन किया है।

डायोड 6 ए 4

ऊपर दिखाए गए सरल थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर सर्किट का उपयोग संभवतः अपशिष्ट गर्मी से बिजली पैदा करने के लिए किया जा सकता है, संकेतित गर्मी चालन प्लेटों में गर्मी अंतर की आवश्यक डिग्री को उपयुक्त रूप से लागू करने से।

दायां पक्ष आंकड़ा उच्च दक्षता प्राप्त करने के लिए श्रृंखला समानांतर कनेक्शन में जुड़े कई डायोड और आउटपुट पर संभावित अंतर के आनुपातिक उच्च संचय को दर्शाता है।

क्यों एक TEG बनाने के लिए एक डायोड का उपयोग करें

मैंने यह मान लिया है कि डायोड इस एप्लिकेशन के लिए काम करेंगे क्योंकि डायोड मौलिक सेमीकंडक्टर्स इकाइयाँ हैं जिनमें ए doped पी-एन सामग्री उनके दो समाप्ति लीड के भीतर एम्बेडेड है ।

इसका अर्थ यह भी है कि दो छोर विशेष रूप से विविध सामग्रियों से बने होते हैं, जो दो विपरीत छोरों से अलग तापमान के आसान अनुप्रयोग की सुविधा प्रदान करते हैं।

ऐसे कई मॉड्यूल उच्च रूपांतरण दर प्राप्त करने के लिए श्रृंखला समानांतर संयोजनों में निर्मित और जुड़े हो सकते हैं, और इस एप्लिकेशन को सौर गर्मी का उपयोग करके भी लागू किया जा सकता है। जिस पक्ष को ठंडा करने की आवश्यकता होती है उसे वायु शीतलन के माध्यम से या संवर्धित के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है बाष्पीकरणीय हवा ठंडा दक्षता दर बढ़ाने के लिए वातावरण से।