¿El área de la superficie afecta el diseño del acoplamiento térmico?

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Estoy construyendo mis propios acoplamientos térmicos para un experimento que estoy haciendo en casa. Quiero construir un generador térmico muy pequeño con ellos. En cada punto de contacto, ¿la cantidad de área de superficie involucrada en hacer contacto afecta la cantidad de electricidad que se genera?

    
pregunta John

2 respuestas

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Las termopilas no son adecuadas para generar grandes cantidades de corriente, por lo general solo unas pocas decenas de miliamperios. Tampoco generan mucho voltaje por termopar, por lo tanto, hay que ponerlos en serie para aumentar el voltaje. incluso con esto necesita generar la mayor diferencia térmica posible de pareja a pareja para sacar algo de ellos. Aún así, sería posible generar suficiente para alimentar cargas de bajo vataje. Podría comprar un módulo enfriador termoeléctrico y sujetarlo entre una placa fría y una placa caliente, lo que generaría cierta potencia en sus terminales. Esos dispositivos serían óptimos para muchas aplicaciones. Sin embargo, no espere obtener mucho de una serie de cables de termopar todos retorcidos. La respuesta corta es mejorar el acoplamiento térmico a la propia unión.

    
respondido por el Don McCallum
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En cada punto de contacto, el área afectará la resistencia. Esto no afectará el voltaje de circuito abierto disponible, pero afectará la salida de corriente máxima.

Por lo tanto, para una corriente alta, necesita un área de contacto grande y cables de gran diámetro para minimizar la resistencia y maximizar la corriente y, por lo tanto, la potencia disponible. ¿Necesita aplanar los cables? Bueno, siempre que la resistencia de contacto esté adecuadamente muy por debajo de la resistencia del cable, hay poco que ganar si se reduce aún más.

250 ma suena factible, pero ¿a qué voltaje y qué diferencial de temperatura? Las calderas de gas en el Reino Unido utilizan la corriente de un solo termopar a calor rojo apagado para mantener abierta una válvula solenoide de gas. Esto corta el gas si la llama piloto se apaga. No sé la corriente de operación real, pero debe ser bastante importante para alimentar el solenoide.

El problema con los generadores termoeléctricos es que al aumentar el diámetro del alambre también se minimiza la resistencia térmica entre los lados caliente y frío. caliente a frío): la eficiencia se mantiene constante entre el 1% y el 2%, según el potencial termoeléctrico y la relación de resistencia térmica a eléctrica.

(A menos que tenga acceso a metales exóticos como el telurio: lo olvido exactamente, pero los materiales adecuadamente caros pueden dar un 5% o incluso un 8%)

    
respondido por el Brian Drummond

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