Termocoppie

[mortimer86]

Da qualche tempo al lavoro stò utilizzando delle termocoppie per misurare delle temperature.
Sono due fili intrecciati tra di loro, una loro estremità è saldata e l'altra è collegata allo stumento che visualizza la temperatura.
Applicando un tester ho letto a 20 gradi una piccola tensione di alcuni mV, tenedole tra le dita questa tensione aumenta leggermente.
Questa tensione è generata dal rumore che capta il filo (e che aumenta con me che faccio da antenna) o la saldatura permette di creare una differenza di potenziale?

[Wechselstrom]

Per una descrizione qualitativa:
http://it.wikipedia.org/wiki/Termocoppia
Ciao

[mortimer86]

CITAZIONE

Una termocoppia è costituita da una coppia di conduttori elettrici di diverso materiale uniti tra loro in due punti distinti, convenzionalmente denominati giunzione fredda e giunzione calda. È possibile risalire alla differenza di temperatura esistente tra questi due punti misurando la differenza di potenziale presente fra gli stessi.

Grazie, la mia curiosità era però dettatta da fatto che, come citato da wikipedia, la differenza di potenziale si genera in caso di differenza di temperatura, ma se tengo la termocoppia tra le dita o semplicemente all'aria, questa mi legge la temperatura delle dita o dell'aria, anche se il delta di temperatura tra le giunzione è pressochè zero

[OggettoVolanteIdentificato]

Se la lettura la effettui in mVolt A.C., è normale che rilevi tensione:è pur sempre una spira immersa nel campo elettromagnetico di casa.Provando a uscire all'aperto,la spira non leggerà più i 50 Hertz domestici. Se la lettura la effettui in mVolt D.C.,potrebbe trattarsi di un errore offset tipico del tester,valore che sale a seconda dell'economicità costruttiva della portata voltmetrica.
C'è da considerare anche il fatto che due metalli diversi,se tenuti tra le dita,si scaldano in maniera differente avendo un potere accumulativo/dissipativo differente:in questo caso,una debole corrente viene originata anche a temperatura ambiente.

Edited by OggettoVolanteIdentificato - 30/9/2006, 17:36

[mortimer86]

La lettura l'ho effettuata in DC, il terster utilizzato non è uno di quelli da supermercato ma un Flukke da 15000 € utilizzato nel laboratorio di compatibilità elettromagnetiche che abbiamo.
Per il fatto che due metalli diversi si scaldano in modo differente.. bhe forse è proprio quello il principio di funzionamento.
Volevo saperne di più perchè visto il basso costo delle termocopie (circa 80 cent), stavo ponderando di fare una pila composta da più termocoppie in serie/ parallelo tra di loro e di metterle sotto il cofano dell'auto per vedere quanta tensione riesco a ricavarne

[tamerlano]

hai anche misurato la corrente in uscita dalla termocoppia ?

che tipo di tetmocoppia hai utilizzato ?

Quanta energia vorresti produrre ?

Credo che per produrre una tensione potenza accettabile tipo 12 V e qualche mA ci vorranno molte migliaia di dispositivi.

[giorgio demurtas]

Per trasformare il calore in corrente elettrica puoi usare una cella peltier.

Dove le trovi le termocoppie a così poco?

ciao

[tamerlano]

ciao giorgio

CITAZIONE

Per trasformare il calore in corrente elettrica puoi usare una cella peltier.

le celle peltier sono ottime se diamo loro corrente ,ma pessime se vogliamo trarre energia da loro . il rnedimento si aggira intorno al 5-7 %
a fronte di un costo abbastanza salato

[mortimer86]

CITAZIONE (giorgio demurtas @ 1/10/2006, 12:50)

Per trasformare il calore in corrente elettrica puoi usare una cella peltier.

Dove le trovi le termocoppie a così poco?

ciao

per la cella peltier... serve un delta di temperatura di circa 30°C, mentre le termocoppie (a quanto ho capito) se lo fanno da solo.
Non so dove sono state acquistate, ci pensa l'ufficio commerciale... io ho solo controllato il costo dal gestionale.

@ tamerlano

CITAZIONE

hai anche misurato la corrente in uscita dalla termocoppia ?

- No, appena mi ricapitano sottomano controllo

CITAZIONE

che tipo di tetmocoppia hai utilizzato ?

-Non saprei, ha i fili bionchi e verdi, penso di tipo J oK

CITAZIONE

Quanta energia vorresti produrre ?

Il massimo ottenibile

CITAZIONE

Credo che per produrre una tensione potenza accettabile tipo 12 V e qualche mA ci vorranno molte migliaia di dispositivi.

Chiarisco la mia idea:
volevo foderare i sotto del cofano con circa un migliaio di termocoppie (dato il costo totale mi sono voluto informare apposta) ed ottenere cosi elettricità per... quello che si riesce a pilotare

[OggettoVolanteIdentificato]

beh,moltiplica il peso delle termocoppie e otterrai i Kg che l'autovettura si deve sobbarcare quando il motore è a regime.Ottieni energia elettrica ma consumi più carburante.

[tamerlano]

ciao OVI
la tua considerazione riguardo al peso è giusta, ma si tratta sempre di sperimentazione... quindi creo che sia ,almeno per il momento, trascurabile l'effetto rendimento globale del sistema.

se il sistema a termocoppie ha una "convenienza" energetica, ci sono 1000 applicazioni statiche da poter sfruttare,senza sacrificare il rendimento, tipo forni o stufe per riscaldamento e similari .

per mortimer :
come pensi di fissare le termocoppie alla sorgente di calore ??

[mortimer86]

non ho ancora fatto nessun progetto, prima volevo vedere se e quanto fosse conveniente convertire quell 80% di calore che la stufetta sotto il cofano produce, in qualcosa di facilmente usufruibile, ma visi i rendimenti bassi (max 60 microvolt per °C) con 1000 termocoppie a 80° otterrei 4,8V per un costo di circa 800€ .

[Furio57]

Ciao a tutti
Il desiderio di convertire il calore in elettricità (effetto Seeback)è già stato toccato sul forum QUI . Ci sono anche dei link per acquistare le celle direttamente dal produttore.

Salutoni
Furio57

[tamerlano]

ciao Furi57
hai perfettamente ragione....riguardo al doppio post...
ma almeno secondo me il forum stà diventando un bel labirinto...
nel senso buono, in quanto ci sono ad oggi 3480 discussioni aperte
e questo è di per se ottimo, ma complica la vita di chi vuole inserire nuovi argomenti .


ritornando alla discusione, ho visto i tuoi link ed il prezzo per watt e di circa 9,5 $ con un rendimento max del 5 %
se il prezzo fosse intorno ai 3 $ al watt credo che si potrebbe ragionare in modo diverso riguardo le potenziali applicazioni di questi dispositivi , e ci sarebbe di che sbizzarrirsi !!!

salutoni

[pinetree]

Precisiamo che non è possibile ottenere corrente da una TC, il valore di tensione varia con un curva non lineare il funzione della temperatura per il µV/°C si discosta di molto dalla temperature basse da quello intorno ai 500°C , la curva non ha la stessa caratteristiche per differenti TC esempio tipo K o J quelli più usato nel industria.

mettendo il tester sui fili stai mettendo altri due TC in serie in contrafase di tipo diverso (Cu-NiCr+)---- (NiCr+NiAl-)------ (NiAl-Cu+), avremmo tre tensioni diverse dove la due con il rame (Cu) non si annullano tra di loro.

Se facciamo il seguente (ci deve essere contatto diretto tra i metalli e non stagno)

tester ------Cu--->-------NiCr--------o-----NiAl----------o-------NiAl---------------o--------NiCr------<-----Cu--- tester
sigla giuntura---- A -------------------B-------------------C-------------------------- D------------------ E

con il cambio di temperature il µV sarà sempre zero, se mettiamo la giunzione D a temperatura ambiente e la B nel forno, B avrà il µV della temperature del forno relativo alla temperatura ambiente, sommiamo il µV della temperatura ambiente e otteniemo esattamente quello del forno.

Le sonde che leggono la Temperature da TC hanno sempre all'loro interno una PT100 per la misura della temperatura ambiente nella giunzione con il rame, per correggere il valore letto.

Per leggere la temperatura con un tester, bisogna sottrare dal µV letto il µV della temperatura ambiente e poi vedere la tabelle di conversione

Ecco la tabella della TC di tipo K, il numero intero è la temperatura, il valore a 3 cifre decimale è il mV, da notare che c'è un differenza di 53 mV tra -50 °C e 1300°C.

-50 -1.889 0 0.000 50 2.022 100 4.095 150 6.137 200 8.137 300 12.207 800 33.277
-45 -1.709 5 0.198 55 2.229 105 4.302 155 6.338 210 8.537 350 14.292 850 35.314
-40 -1.527 10 0.397 60 2.436 110 4.508 160 6.539 220 8.938 400 16.395 900 37.325
-35 -1.342 15 0.597 65 2.643 115 4.714 165 6.739 230 9.341 450 18.513 950 39.310
-30 -1.156 20 0.798 70 2.850 120 4.919 170 6.939 240 9.745 500 20.640 1000 41.269
-25 -0.968 25 1.000 75 3.058 125 5.124 175 7.139 250 10.151 550 22.772 1050 43.202
-20 -0.777 30 1.203 80 3.266 130 5.327 180 7.338 260 10.560 600 24.902 1100 45.108
-15 -0.585 35 1.407 85 3.473 135 5.531 185 7.538 270 10.969 650 27.022 1200 48.828
-10 -0.392 40 1.611 90 3.681 140 5.733 190 7.737 280 11.381 700 29.128 1300 52.398
-5 -0.197 45 1.817 95 3.888 145 5.936 195 7.937 290 11.793 750 31.214

[pinetree]

CITAZIONE (mortimer86 @ 7/10/2006, 22:51)

non ho ancora fatto nessun progetto, prima volevo vedere se e quanto fosse conveniente convertire quell 80% di calore che la stufetta sotto il cofano produce, in qualcosa di facilmente usufruibile, ma visi i rendimenti bassi (max 60 microvolt per °C) con 1000 termocoppie a 80° otterrei 4,8V per un costo di circa 800€ .

Ma se qualcuno non vuole guardare i telenovelas con la moglia e vuole fare qualche prova da massochista.

si possono costruire 1000 termocoppie con a meno di 62 Euro,
basta acquistare 100 metri di cavo compensato alla RS components (www.rs-components.it) codice 158-963 a € 61,28

Tagliarla in tanti pezzetini di un 10 cm e unirli insieme usando pure i puntalini, se non mi ricordo male il stagno non attacca, basta che i due metalli si toccano direttamente,
se vuoi usare puntalini te la cavi con circa €400, diversamente dovresti attorcigliare i fili insieme, il cavo e molto duro, e non si lascia piegare facilmente.
dopo questo immenso lavoro di un mese per fare 3000 connesioni scoprirai con dispiacere di avere si una tensione ragionevole ma una corrente che non farebbe discostare una cifra del tester Fluke da mille euro in portata di microAmpere.

Una serie di termocoppie che devono fornire in uscita una tensione si chiama TERMOPILA.
Nelle caldaie a gas che devono funzionare senza alimentazione elettrica, la valvola di sicurezza è alimentata da una termopila, che col pilota acceso fornisce l'alimentazione alla valvola.
Col pilota acceso, si ottengono circa 500 mV.
La termopila si trova già fatta dai ricambisti di accessori per caldaie.

P.S.: le termocoppie vengono saldate senza apporto di materiale, col cannello: niente stagno o bronzo o altri materiali...

[Sandro_52]

Scusate se mi intrometto,
qualche giorno fa ho letto di un sistema per convertire il calore del tubo di scappamento in energia elettrica. Un convertitore termoelettrico basato sul principio della termocoppia.
Il delta di temperatura utilizzabile è di 200 gradi da cui si dovrebbero ottenere 1000 W di potenza.
Se lo ritrovo lo metto sul forum

[Dino51]

Saluti:)
L'idea delle termocoppie è molto bella, il problema è che si trovano in commercio termocoppie progettate per strumenti di musura è danno pochi ma.
Secondo me il problema è risolvibile con i polimeri semiconduttori, che opportumanente topati convertono l'energia termica in eletroni.
Cia a tutti

[dionea]

Se può interessare ho trovato un sito dove dicono di aver brevettato un chip che converte calore in elettricità con un'efficenza altissima, una specie di supercella Peltier miniaturizzata da 20w.

Applicando corrente il chip può essere utilizzato per minirefrigeratori.

Chi ne ha mai visto uno?


....scusate avevo dimenticato il link

http://www.eneco.com/tech_keyattrib.html

http://www.coolchips.gi/

[Hypercom]

Conversione diretta calore-energia con rendimenti 70/80%.

Power Chips™, Thermotunnel chips

http://www.powerchips.gi/technology/index.shtml

http://www.powerchips.gi/technology/patents.shtml

[claudio476]

QUOTE (Hypercom @ 6/6/2007, 23:06)

Conversione diretta calore-energia con rendimenti 70/80%.

Power Chips™, Thermotunnel chips

http://www.powerchips.gi/technology/index.shtml

http://www.powerchips.gi/technology/patents.shtml

Sarebbe una tecnologia fantastica! ..peccato che nel sito ci siano molte chiacchiere e non mi pare che siano specificati canali di vendita. Chi sa se si tratta solo di un progetto o se hanno qualche prototipo veramente funzionante.

[pinetree]

CITAZIONE (Sandro_52 @ 10/5/2007, 17:55)

Scusate se mi intrometto,
qualche giorno fa ho letto di un sistema per convertire il calore del tubo di scappamento in energia elettrica. Un convertitore termoelettrico basato sul principio della termocoppia.
Il delta di temperatura utilizzabile è di 200 gradi da cui si dovrebbero ottenere 1000 W di potenza.
Se lo ritrovo lo metto sul forum

Beh, questo è un pò difficile da credere, a meno che non intendi 1000W in 1 secondo.

Non l'ho capita, pinetree...

Comunque, è vero: se ne stanno occupando quasi tutte le case automobilistiche.... e ci sono anche realizzazioni artigianali, specie sui camion.
Ho perso i link, ma in capo a due o tre giorni li ritrovo e li posto.

[pinetree]

CITAZIONE (Livingreen @ 22/7/2007, 23:01)

Non l'ho capita, pinetree...

Comunque, è vero: se ne stanno occupando quasi tutte le case automobilistiche.... e ci sono anche realizzazioni artigianali, specie sui camion.
Ho perso i link, ma in capo a due o tre giorni li ritrovo e li posto.

Beh se riescono a recuperare 1kWh dal tubo di scappamento vuole dire aumentare l'efficienza totale della macchina, 1kW comunque sono neanche il 2% della potenza di un auto media piccolo da 50kW. faccendo 500 ore di viaggio all'anno e un risparmio di 500kW se forse fornito dall'ENEL sarebbe un risparmio di €80/anno !!! per chi come me spende almeno €3000/anno.