una bella cella peltier da convertire in termogeneratore

[Maxwell61]

Ecco alcune osservazioni che vorrei fare a proposito di un pannello solare realizzato con le Peltier e di cui mi piacerebbe avere la vostra opinione:

PRODUZIONE INVERNALE
al contrario di un pannello FV, un pannello Peltier non varierebbe la sua produzione con l'irraggiamento assoluto ma con la differenza di temperatura tra lato freddo e lato caldo. Ne consegue che d'inverno, o comunque con basse temperature e cielo coperto, viene sfruttata la maggiore efficienza del lato dispersore per mantenere un differenziale di temperatura e continuare ad avere buona produzione anche se probabilmente ridotta.

Non so se è corretto ma indicativamente penso ci si possa riferire alle tipiche temperature dell' acqua di un pannello termico a heat pipe per il lato esposto all' effetto serra e alla temperatura ambiente invernale per il lato che deve disperdere il calore.

Uno dei motivi per cui vorrei costruire il pannellino ad effetto serra è proprio per misurare che temperature invernali si riescono a raggiungere sulla cella per effetto serra, cosa che non riesco a valutare teoricamente. I dati dei pannelli ad aria calda dovrebbero essere indicativi ma purtroppo mancano. A spanne direi che un DT di almeno 25° invernale dovrebbe essere mantenuto, il che sarebbe interessante.

PRODUZIONE NOTTURNA
Sono anche molto incuriosito per la misura notturna: a seconda dell'efficacia dell' effetto serra che si riesce ad ottenere (e non dovrebbe essere difficile ottenerne una buona) si dovrebbe misurare un certo DT anche di notte, sempre per effetto della miglior dispersione del retro della cella.

PRODUZIONE con IRRAGGIAMENTO NON PERPENDICOLARE
Ciò che fa funzionare il lato caldo è l'effetto serra che forse è più elastico relativamente alla direzione dell'irraggiamento: i pannelli ad aria calda hanno mostrano di possedere un'orientazione ottimale tuttavia ho l'impressione che il fattore sia meno critico rispetto ad un pannello FV.
Al solito ci sono pochi numeri sugli esperimenti dei pannelli ad aria calda (di cui sono caldo sostenitore) quindi non so quantificare. Sarebbe bello che il buon Menegatti ci desse il suo parere.

Fate sapere che ne pensate.

P.S. Con la possibilità di funzionare, anche se a regime ridotto, anche in condizioni dove un pannello FV non produce nulla o quasi, penso che confrontare direttamente un pannello FV e un pannello Peltier-Seebeck non sia proprio così immediato e semplicistico: ciò dovrebbe far ripensare anche sui confronti dei rendimenti.

[Maxwell61]

http://cgi.ebay.it/62mm-30-5A-543W-Thermoe...1QQcmdZViewItem

[tamerlano]

ciao Maxwell61

CITAZIONE

PRODUZIONE INVERNALE
al contrario di un pannello FV, un pannello Peltier non varierebbe la sua produzione con l'irraggiamento assoluto ma con la differenza di temperatura tra lato freddo e lato caldo. Ne consegue che d'inverno, o comunque con basse temperature e cielo coperto, viene sfruttata la maggiore efficienza del lato dispersore per mantenere un differenziale di temperatura e continuare ad avere buona produzione anche se probabilmente ridotta.

credo che in linea di massima la tua osservazione sia giusta , un punto a favore ">

CITAZIONE

PRODUZIONE NOTTURNA
Sono anche molto incuriosito per la misura notturna: a seconda dell'efficacia dell' effetto serra che si riesce ad ottenere (e non dovrebbe essere difficile ottenerne una buona) si dovrebbe misurare un certo DT anche di notte, sempre per effetto della miglior dispersione del retro della cella.

un altro punto a tuo favore , anche se qui bisogna mettere in conto una ottima tenuta termica del pannello ad effetto serra . ">

CITAZIONE

P.S. Con la possibilità di funzionare, anche se a regime ridotto, anche in condizioni dove un pannello FV non produce nulla o quasi, penso che confrontare direttamente un pannello FV e un pannello Peltier-Seebeck non sia proprio così immediato e semplicistico: ciò dovrebbe far ripensare anche sui confronti dei rendimenti.

rendimenti percentuali a parte , credo che sia importante poter quantificare il costo unitario per watt prodotto

attualmente il FV si aggira intorno ai 6 € per wp installato .
quanto potrebbe costare l'equivalente con la peltier invertita ??

forse , una volta appurato questo , si potrebbe ragionare piu seriamente sul progetto .

CITAZIONE (nicodemo1 @ 7/7/2007, 13:45)

io vorrei sapere se comoscete celle di questo pipo che sopportano temperatue molto più alte ad asempio 250° max 300° io ne ho trovate massimo 125 ° io avevo una mezza idea MA QUESTa SI BRUCEREBBE SUBITO grazie ciao a tutti e grazie

forse qui
trovi qualcosa che si avvicina alle tue richieste

[Maxwell61]

Ciao Tamerlano,

Grazie per le tue osservazioni e supporto. Visto che anche io sono in centro Italia vuol dire che ti inviterò ai test del pannello quando sarà pronto ">

Purtroppo il costo dell' ambaradan in EUR/W lo potrebbe definire solo un produttore industriale non certo un'esperimento casalingo. L'esperimento lo faccio solo per capire la termodinamica della faccenda e testare le equazioni per dimensionare le varie parti. E rispolverare i libri di Fisica Tecnica dei tempi dell'Università.

Tuttavia è interessante vedere che, se si confermano produzioni notturne ed invernali ed una buona produzione agli angoli d'incidenza mattutini e serali senza inseguitore, allora il classico valore di EUR/watt di picco perde alquanto di significato.
Il watt di picco potrà anche essere più basso ma se la produzione annua è superiore..........anche con i pannelli FV in amorfo succede qualcosa di simile.

Max

[tamerlano]

CITAZIONE (Maxwell61 @ 16/7/2007, 13:44)

Ciao Tamerlano,

Grazie per le tue osservazioni e supporto. Visto che anche io sono in centro Italia vuol dire che ti inviterò ai test del pannello quando sarà pronto ">




Max

ci conto !!!!

[Maxwell61]

Aggiudicato! ">

[Maxwell61]

Riassumo per gli interessati l'unico esperimento che ho visto su queste celle (le cinesi TEC1) non ottimizzate certo per l'uso come termogeneratore, le stesse che citava militarx all'inizio del thread e pubblicate in un vecchio annuncio Ebay:

Cella 166w

Refrigerazione = 89w
ovvero Qc max a DT=0 cioè la massima quantità di calore che la cella può pompare da un lato all'altro. Questo dovrebbe essere il dato di progetto della quantità di calore da far arrivare sulla cella tramite un collettore. (Con questo rispondo ad una domanda di questo thread).Almeno credo, se qualcuno me lo vuole confermare sarei grato.
Riscaldamento = 77w
Imax = 10,5A (credo a 25°)
Vmax=15,8 V (credo a 25°)
R= 1, 08 ohm
DTmax = 67°
--------------------------------------------------------------
Ottenuti applicando un carico di 10A al multimetro:
I= 2V ; C=0,98A ; ovvero circa 2 Watt
Sulle due facce della cella era stato realizzato un DT di 30-35° e la faccia calda era a 46°

[alzaimero]

neppure io sapevo che si potevano usare le celle per generare tensione,
pero' le ho viste usate, una impilata sopra l'altra per abbassare la temperatura sotto i -4° (crioscopio) .
Non e' che usandole in questo modo forse rendano di piu'?
se ho scritto una c..ta perdono ">

Per esperimenti che ho fatto su celle (non le cinesi indicate) come generatori rendono meno della metà. (Anche se non è semplice calcolare il rendimento di un sistema di questo tipo).

[nicodemo1]

ciao a tutti del forum volevo sapere se nell'esperimanto ai rispetato la differenza di gradi permessa dalla cella mi sembra che meno differenza di temperatura c'è meno potenza e voltaggio avrai in uscita e cosi?

sa sono interessato ho un proggettino da sviluppara se pero le celle non dallo quello che promettono allora lascio perdere grazie

Ciao,
Le celle di peltier hanno una durata?
Nel senso che dopo un tot di tempo non funzionano più oppure lentamente diminuiscono le loro proprietà come le celle fotovoltaiche?

In bocca al lupo per l'esperimento!

[tamerlano]

essendo componenti passivi,privi di parti mobili , il ciclo di vita è molto lungo

alcuni datasheet riportano un ciclo di vita teorico di 200.000 ore , che equivalgono a circa 23 anni in uso continuo24 h su 24

l'incidenza di rottura del componente sul lungo periodo è dello 0,2 %
quindi molto affidabili

[spider61]

CITAZIONE (tamerlano @ 15/7/2007, 19:25)

ciao Maxwell61

invece di sfruttare l'effetto serra, cosa ne pensi di utilizzare una lente fresnel per concentrare la luce del sole , e quindi calore sulla parte superiore della cella ??

per aumentare il DT della cella, si potrebbe costruire un impianto di raffreddamento con una serpentina di rame dove far passare glicole etilenico in soluzione con acqua al 50 %.

cosa ne pensi ??

Perche' hai bisogno di glicole per raffreddare il lato freddo?
E quanta potenza devi usare per far circolare il liquido ?

[Peltier]

Ciao a tutti.

Le celle di Peltier hanno una grande affidabilità, però questa decade all'alumentare della temperatura.
Inoltre è importante che il sistema tenga conto delle deformazioni relative tra caldo e freddo per evitare allentamenti e relative microfratture sulle ceramiche.

Per grandi DT (parlo di 200°C) uno dei due lati, se non entrambi, non hanno ceramica, e la ceramica viene messa poi nel sandwich con i dissipatori.

Un altro effetto da non sottovalutare è che quando il sistema genera una corrente, si crea una sorta di raffreddamento per effetto Peltier del lato caldo e si riscaldamento del lato freddo. Questo riduce l'effettivo DT che si ritrova senza carico collegato. Ovviamente questo effetto è meno visibile se le due sorgenti, calde e fredde sono più "importanti", nel senso che se si trovano a resistenza termica zero dalla cella, e saranno sufficientemente potenti, il sistema manterrà il DT a vuoto, ma appunto..è un caso ideale.

Certamente una cella Peltier può essere usata per la generazione. Ma tenete conto che il materiale è ottimizzato per una temperatura media adatta al cooling.

Sulle efficienze: le celle utilizzate per la generazione per grossi DT (l'efficienza aumenta se aumenta il DT), difficilmente ti danno una efficienza reale oltre al 6%..molto spesso è il 4% circa, ma dipende dal modulo.
Una cella per cooling ha il vantaggio di costare meno di una per la generazione. Come già detto, non possono lavorare con il lato caldo al massimo di cella..un distacco del carico aumenta la temperatura..e si rischia il danneggiamento. Però per il costo basso..possono essere usate (molte però!) tra due temperature con DT minore..ovviamente a scapito della compattezza.

[Peltier]

La scelta poi del raffreddamento dipende da:

- disponibilità di eventuali fluidi di raffreddamento a perdere
- richiesta o meno di sistema autoalimentante..per eventuale pompe o ventilatori.

Il sistema più affidabile è ovviamente il sistema che a lato freddo va a convenzione naturale (quindi dissipatori molto grandi).

Se uno invece accetta una minor affidabilità, può ricorrere a delle ventole o pompe alimentate dallo stesso generatore.

Ovviamente la maggior potenza in uscita si ottiene quando la resistenza del carico eguaglia la resistenza (misurata in alternata!) del generatore (resistenza alla temperatura media di funzionamento).

[alexbig]

Ciao militrx, Il caro lolio ti aveva fatto una domanda giustissima per la quale la risposta è ottima e cioè, il calore lo devi prendere proprio dallo scarto, non puoi farti la corrente spendendo di più e inquinando. Se hai una stufa a legna, è chiaro che i fumi se ne vanno , ma se ne vanno a 200 gradi, quindi perchè non recuperare questa energia sprecata?
Ricordate ragazzi, il problema non è creare energia, ma risparmiarla, riutillizzarla, reciclarla, solo così faremo fronte alla crisi energetica imminente, dobbiamo smettere di creare energia per poi buttarla.
Immaginati un tubo di scarico della stufa a legna alla temperatura di 200°, tutta tappezzata di celle peltier, allora si che avrai energia gratis, recuperando calore dal tubo trasformandolo in elettricità e aumentando , quindi, il rendimento della stufa stessa , cosi facendo creerai un cogeneratore.
Il risparmio energetico è la più grande fonte energetica che abbiamo

[follenergia]

ma alla fine sono state provate ste celle peltier?
ho smontato il frigo a 12 volt (quello x auto ) ho tolto una peltier da 40*40 mm con tanto di radiatore--
ma con una fonte a 50° ( e T amb 23°c) applicata su un lato la tensione in uscita non raggiungeva gli
0,3 A, la tensione era circa 0,6V.
non so se il motorino della ventola (collegato in parallelo alla cella) abbia sfalsato i valori o se effettivamente la resa è questa..
comunque mi sembra misera....
xer capire la condcibilità termica della calla potrei mettere 2 contenitori (1lt) con diverse tempeature a contatto, misurando la variazione di T nel tempo....

[follenergia]

ANZI.. PER AMORE DELLA SCIENZA HO APERTO IL CIRCUITO.. ED ERA COSI.. TEMPERATURA DISSIPETORE 20°C TEMPERATURA PENTOLINO 65°C

0,22A 0,736V

il frigo funziona a 12 Vdc 48Wat 4Ah considerando 3-6 W per la ventolina di raffreddamento la cella devessere circa 45 w in ingresso.

Conoscete i valori ottimali di funzionamento per le peltier in funzionamento seebeck?

http://image.forumcommunity.it/1/9/0/6/4/5/1/1200004694.jpg

Edited by follenergia - 11/1/2008, 00:13

Attached Image

[paolot]

Ho seguito tutta la discussione sul forum
Ero interessato a sfruttare il principio per produrre energia per integrare il mio sistema ad isola (magari recuperando il calore da un termocaminetto o dallo scarico della caldaia a tiraggio forzato)

ma i vs dati coincidono con quelli forniti da un venditore

usate per produrre le celle rendono circa il 2/4 % (una cella da 50 w ne rende 1 0 2

una cella da 80 w costa circa 20 € iva compresa e produce 3,6wp quindi 5,5 €/wp

per ottenere una potenza minima (100 wp) occorrono 600 €

Conclusione costano di piu del fotovoltaico

Forse esistono altri prodotti fatti per produrre energia sfuttando in principio delle termocoppie.

[follenergia]

guarda che su e bay trovi kit da 10 celle 136W a 25 -30 euro... 136*10*0,02 = circa 27 watt.. to costruendo anchio un 'impianto peltier.

[Archimede2007]

Mi risulta che l'unico posto al mondo ove usano dei microgeneratori ad effetto Seeback per applicazioni "vicili" a bassa potenza sia l'Islanda: la fonte di calore utilizzata è geotermica (geyser...), e la dissipazione attraverso l'ambiente (le temperature, da quelle parti, sono bassine). Il sistema è usato per alimentare centraline meteo e cose del genere...

[paolot]

Grazie dell'informazione follenergia,
ho acquistato le celle su e-bay (vediamo quando e se arrivano), dato l'importo si può tentare

[paolot]

per la cronaca
la ditta cinese che vendeva su e-bay (virtualvillage) ha annullato l'asdta perchè non aveva piu il prodotto da vendere

gli avevo anche mandato una mail per chedere un offerta ma non mi hanno risposto

effettivamente il loro prezzo è 5 volte inferiore a quello di mercato .....

[zmp]

GUARDATE CHE se ho capito bene tutti voi non state facendo i conti BENE con IL DELTA TI,.....................................

oh raga ci sono delle novità davvero interessanti ho contattato il fornitore e mi ha detto che queste celle nn offrono molti volt (circa 3.5) ma offrono tanta corrente (4 A), quindi mi ha detto che un motore da 12V e 50W di assorbimento lo si puo far benissimo funzionare con 4 celle da 8cm quadrati, nn male

MI SEMBRA MOLTO STRANO !!!

Pensi che si possa applicare ad un tubo di scarico di una stufa?

SAI CHE SEI UN GENIO ! ???

MA POI PENSO ANCHE CHE ABBIATE TUTTI VOI UN PO DI CONFUSIONE IN TESTA , fra stirling e Peltier ---- O NO ?
voglio vedere ....