TEG (termo-elettric-generator)

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Due tecnologie in una: Joulethief e Cella di Peltier

Questo piccolo ma interessante gioco educativo è l’unione di due tecnologie:

il famoso Joulethief e la cella di Peltier . insieme formano il TEG (temo elettric generator).

Iniziamo con ordine. Il joulethief è un circuito elettronico molto semplice nella sua struttura, perchè composto essenzialmente da 4 componenti: un transistor, una resistenza, una bobina avvolta su ferrite e un led, in questo caso blu.

Su internet si possono trovare svariate spiegazioni riguardati il funzionamento e l’applicazione del Joulethief.

Per questo motivo quello che ti propongo non è il circuito, in quanto novità, poiché sperimentato e costruito svariate volte da molti altri prima di me, ma come lo realizzo io, nel suo lato anche estetico.

Così non voglio usare tutte le mie cartucce ora, ma ti voglio dare, comunque, una breve e semplice spiegazione di che cosa fa e come funziona.

Per gli appassionati, in un prossimo articolo, esporrò come lo costruisco, per dare una guida alla costruzione del vostro Joulethief.

Come funziona il TEG?

Non so voi, ma a me sorge spontanea una domanda!

Come fa un led da 3 V ad accendersi solamente con una batteria da 1,5 V?Normalmente se si collega direttamente un led da 3 V alla batteria da 1,5 V, questo non si accenderà.

Allora come riesce il Joulethief a rendere possibile l’accensione del led solamente con una betteria da 1,5 v.?

Il transistor, in questo circuito, ha un ruolo davvero importante dopo l’avvolgimento con nucleo in ferrite.

Arriverà un punto in cui, all’interno dell’avvolgimento, si formeranno due campi magnetici opposti.

E cosa succede quando due campi magnetici opposti si incontrano?

Si contrappongono reciprocamente interrompendo il flusso di corrente che li genera. Quindi la corrente elettrica del circuito scende a zero. A questo punto il campo magnetico elettronegativo implode nella bobina, creando un picco di corrente, in grado di accendere il led.

Cosa può fare il TEG?

A questo punto etra in gioco la cella di Peltier. Essa trasforma l’energia calorifica in energia elettrica. Se attraversata da corrente la cella produce da una faccia calore, e l’altra faccia si raffredderà.

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La cella di Peltier è un dispositivo termoelettrico costituito da molte giunzioni a Effetto Peltier in serie; insieme con i dispositivi a effetto Seebeck costituisce una applicazione dei sistemi detti “termoelettrici”.

La cella di Peltier è fondamentalmente una pompa di calore a stato solido dall’aspetto di una piastrina sottile; una delle due superfici assorbe il calore mentre l’altra lo emette. La direzione in cui il calore viene trasferito dipende dal verso della corrente continua applicata ai capi della piastrina stessa.

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Quindi nella foto si può osservare come, mettendo a contatto con una fonte di calore il lato appropriato della cella, essa produrrà corrente (1 volt).

Ma badate bene se un lato deve essere caldo l’altro lato deve essere freddo per creare differenza di potenziale, permettendo così la produzione di corrente all’interno della cella.

Per far ciò ho usato due dissipatori, uno per lato.

Questo mi permette di mantenere una faccia della cella al caldo, il tempo più lungo possibile, e allo stesso modo, ho posizionato un altro dissipatore per mantenere la faccia opposta della cella fredda.

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Questa differenza di temperatura è essenziale, senza di essa la cella non produrrebbe corrente, e quindi non permetterebbe al nostro Joulthief di funzionare.

Una volta rispettata, e tenuta a mente sempre questa regola potete sbizzarrirvi con questo gioco educativo.

Così una volta preso in mano il nostro TEG, possiamo subito riscontrare questo speciale effetto. Qualsiasi fonte di calore, dal fuoco al calore di stufe e termosifoni, riscaldamento dell’auto, anche un vapore abbastanza caldo, possono diventare nostri alleati in questi esperimenti.

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