তাপ শক্তি থেকে আলো $ 5 এর নিচে: 7 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

আমরা নেদারল্যান্ডসের দুজন ইন্ডাস্ট্রিয়াল ডিজাইনের ছাত্র, এবং কনসেপ্ট ডিজাইন ডিজাইনের সাব-কোর্সের অংশ হিসেবে এটি একটি দ্রুত প্রযুক্তি অন্বেষণ। একটি শিল্প ডিজাইনার হিসাবে, ধারণাগুলিতে একটি নির্দিষ্ট প্রযুক্তি বাস্তবায়নের জন্য একটি ভাল-প্রমাণিত সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য প্রযুক্তিগতভাবে বিশ্লেষণ করতে এবং তাদের সম্পর্কে গভীর ধারণা অর্জন করতে সক্ষম হওয়া দরকারী।

এই নির্দেশযোগ্য ক্ষেত্রে, আমরা দেখতে আগ্রহী যে কতটা দক্ষ এবং কম খরচে TEG মডিউল হতে পারে, এবং যদি সেগুলি পাওয়ার ব্যাংক বা ফ্ল্যাশলাইটের মতো বহিরঙ্গন জিনিসপত্র রিচার্জ করার জন্য একটি কার্যকর বিকল্প হয়, উদাহরণস্বরূপ, ক্যাম্পফায়ার। ব্যাটারি শক্তির বিপরীতে, আগুন দ্বারা তাপ শক্তি এমন কিছু যা আমরা মরুভূমির যে কোনও জায়গায় তৈরি করতে পারি।

ব্যবহারিক প্রয়োগ

আমরা ব্যাটারি চার্জিং এবং LED লাইট পাওয়ারের জন্য TEG- এর ব্যবহার তদন্ত করছিলাম। আমরা টিইজি মডিউল ব্যবহারের কল্পনা করি, উদাহরণস্বরূপ, ক্যাম্পফায়ারে একটি টর্চলাইট চার্জ করুন যাতে এটি গ্রিড শক্তি থেকে স্বাধীন হতে পারে।

আমাদের তদন্ত চীনা অনলাইন খুচরা বিক্রেতাদের কাছে পাওয়া কম খরচে সমাধানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই মুহুর্তে এমন ব্যবহারিক প্রয়োগে TEG মডিউলগুলি সুপারিশ করা কঠিন কারণ তাদের কেবল খুব কম পাওয়ার আউটপুট রয়েছে। যদিও আজ বাজারে অত্যন্ত দক্ষ TEG মডিউল রয়েছে, তাদের দাম সত্যিই তাদের একটি ছোট ট্রেইলার মত ছোট ভোক্তা পণ্যের জন্য একটি বিকল্প করে না।

ধাপ 1: যন্ত্রাংশ এবং সরঞ্জাম

যন্ত্রাংশ

-থার্মোইলেক্ট্রিক মডিউল (TEG) 40x40mm (SP1848 27145 SA) rmmds = অনুসন্ধান এবং cur_warehouse = CN

-টেলাইটস

-ব্রেডবোর্ড

-লাল LED

-কিছু তারের

-হিটসিংক প্লাস্টার/ থার্মাল পেস্ট

-স্ক্র্যাপ মেটাল/হিট সিঙ্ক (অ্যালুমিনিয়াম)

সরঞ্জাম

-এক ধরণের থার্মোমিটার

-তাতাল

-(ডিজিটাল multimeter

-লাইটার

-ছোট Vise (বা অন্যান্য বস্তু যা আপনি এটি অধীনে tealights করা অনুমতি দেয়)

পদক্ষেপ 2: কাজের নীতি এবং অনুমান

এটা কিভাবে কাজ করে?

সহজভাবে বলা হয়েছে, একটি টিইজি (থার্মোইলেক্ট্রিক জেনারেটর) তাপকে বৈদ্যুতিক আউটপুটে রূপান্তরিত করে। একপাশে গরম করতে হবে এবং অন্যদিকে ঠান্ডা করতে হবে (আমাদের ক্ষেত্রে টেক্সট সহ পাশ ঠান্ডা করতে হবে)। উপরের এবং নীচের দিকের তাপমাত্রার পার্থক্য উভয় প্লেটের ইলেকট্রনগুলিকে শক্তির বিভিন্ন স্তরের (একটি সম্ভাব্য পার্থক্য) সৃষ্টি করবে, যা পরিবর্তে একটি বৈদ্যুতিক স্রোত তৈরি করে। এই ঘটনাটি Seebeck প্রভাব দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে। এর অর্থ এইও যে, যখন উভয় পাশের তাপমাত্রা সমান হয়ে যাবে, তখন কোন বৈদ্যুতিক স্রোত থাকবে না।

উল্লিখিত থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটরগুলি অন্বেষণের জন্য বেছে নেওয়া হয়েছে। আমরা প্রতি একক (শিপিং সহ) তিন ইউরোর কম খরচে SP1848-27145 টাইপ ব্যবহার করছি। আমরা জানি যে বাজারে আরো ব্যয়বহুল এবং কার্যকরী সমাধান আছে, কিন্তু আমরা এই 'সস্তা' TEG- এর সম্ভাবনায় আগ্রহী ছিলাম।

অনুমান

যে ওয়েবসাইটটি টিইজি মডিউল বিক্রি করেছে, তার মত কি ছিল, বৈদ্যুতিক শক্তি রূপান্তর করার দক্ষতার জন্য সাহসী দাবি ছিল। আমরা এই দাবীগুলি অন্বেষণ করার পরে একটি ছোট্ট পথচলা করব।

ধাপ 3: প্রস্তুতি এবং সমাবেশ

ধাপ 1: কর্মশালায় পাওয়া স্ক্র্যাপ অ্যালুমিনিয়ামের যন্ত্রাংশ ব্যবহার করে একটি সাধারণ হিটসিংক তৈরি করা হয়েছিল, এগুলি তাপীয় পেস্ট ব্যবহার করে TEG মডিউলের সাথে সংযুক্ত ছিল। যাইহোক, অন্যান্য ধাতু যেমন তামা, পিতল বা জগাখিচুড়িও এই সেটআপের জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণে কাজ করবে।

ধাপ 2: পরবর্তী ধাপে প্রথম টিইজি -এর নেগেটিভ লিডকে দ্বিতীয় টিইজি -এর পজিটিভ লিডে সোল্ডার করা জড়িত, এটি নিশ্চিত করে যে বৈদ্যুতিক স্রোত সিরিজে থাকবে (অর্থাত্ দুটি টিইজি -র আউটপুট যোগ করা হবে)। আমাদের সেটআপের সাথে, আমরা শুধুমাত্র প্রতি TEG প্রতি 1.1 ভোল্ট উৎপন্ন করার জন্য উপলব্ধ ছিলাম। এর মানে হল যে একটি লাল LED জ্বালানোর জন্য প্রয়োজনীয় 1.8 ভোল্টে পৌঁছানোর জন্য, একটি দ্বিতীয় TEG যোগ করা হয়েছিল।

ধাপ 3: প্রথম টিইজি এর লাল (ইতিবাচক) তার এবং দ্বিতীয় টিইজি এর কালো (নেতিবাচক) তারটি তার নিজ নিজ স্থানে রুটিবোর্ডের সাথে সংযুক্ত করুন।

ধাপ 4: ব্রেডবোর্ডে একটি লাল LED রাখুন (মনে রাখবেন: লম্বা পা হল ইতিবাচক দিক)।

ধাপ 5: শেষ ধাপটি সহজ*, মোমবাতি জ্বালান এবং শিখার উপরে TEG মডিউল রাখুন। আপনি TEGs এর উপরে রাখার জন্য শক্ত কিছু ব্যবহার করতে চান। এটি তাদের শিখার সাথে সরাসরি যোগাযোগ থেকে দূরে রাখে, এই ক্ষেত্রে একটি ভিস ব্যবহার করা হয়েছিল।

কারণ এটি একটি সহজ পরীক্ষা, আমরা সঠিক ঘের বা কুলিং করতে বেশি সময় ব্যয় করি নি। সামঞ্জস্যপূর্ণ ফলাফল নিশ্চিত করার জন্য, আমরা নিশ্চিত করেছি যে TEG পরীক্ষার জন্য টিলাইট থেকে সমান দূরত্বে অবস্থিত ছিল।

*পরীক্ষার পুনরাবৃত্তি করার চেষ্টা করার সময়, টিইজিগুলিকে ঠান্ডা করার জন্য ফ্রিজ বা ফ্রিজে হিটসিংক রাখার পরামর্শ দেওয়া হয়। এটি করার আগে সেগুলি রুটিবোর্ড থেকে সরিয়ে ফেলতে ভুলবেন না।

ধাপ 4: সেটআপ

প্রাথমিক পরীক্ষা

আমাদের প্রাথমিক পরীক্ষা দ্রুত এবং নোংরা ছিল। আমরা টিইজি মডিউলটি একটি চায়ের আলোর উপরে রেখেছি এবং একটি টি লাইটের অ্যালুমিনিয়াম ঘের এবং একটি বরফের কিউব ব্যবহার করে টিইজির 'কোল্ড এন্ড' ঠান্ডা করেছি। TEG এর উপরের তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য আমাদের থার্মোমিটার (বাম) একটি ছোট ক্ল্যাম্পে (উপরের ডানদিকে) রাখা হয়েছিল।

চূড়ান্ত পরীক্ষার জন্য পুনরাবৃত্তি

আমাদের চূড়ান্ত পরীক্ষার জন্য, আমরা আরো নির্ভরযোগ্য ফলাফল নিশ্চিত করার জন্য সেটআপে বেশ কিছু পরিবর্তন করেছি। প্রথমত, আমরা অ্যালুমিনিয়ামের একটি বড় ব্লক ব্যবহার করে একটি প্যাসিভ কুলিংয়ের জন্য বরফ ঠান্ডা জল পরিবর্তন করেছি, এটি সম্ভাব্য বাস্তবায়নকে আরো ঘনিষ্ঠভাবে প্রতিফলিত করে। কাঙ্ক্ষিত ফলাফল অর্জনের জন্য একটি দ্বিতীয় TEG যুক্ত করা হয়েছিল, যা ছিল লাল LED জ্বালানো।

ধাপ 5: ফলাফল

বর্ণিত সেটআপ ব্যবহার করলে একটি লাল LED জ্বলে উঠবে!

একটি টিইজি কতটা শক্তিশালী?

নির্মাতা দাবি করেন যে 100 ডিগ্রি তাপমাত্রার পার্থক্য সাপেক্ষে TEG 669mA এর কারেন্টে 4.8V পর্যন্ত একটি ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ তৈরি করতে পারে। পাওয়ার সূত্র P = I * V ব্যবহার করে, এটি গণনা করা হয় যে এটি মোটামুটি 3.2 ওয়াট হবে।

আমরা এই দাবির কতটা কাছাকাছি আসতে পারি তা দেখার জন্য প্রস্তুত হয়েছিলাম। TEG এর নীচে প্রায় 250 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং উপরের প্রান্তে 100 ডিগ্রির কাছাকাছি পরিমাপ, পরীক্ষাটি নির্মাতার দাবির তুলনায় বেশ পার্থক্য দেখায়। ভোল্টেজ 0.9 ভোল্ট এবং 150 এমএ এর কাছাকাছি স্থির থাকে, যা 0.135 ওয়াটের সমান।

ধাপ 6: আলোচনা

আমাদের পরীক্ষা আমাদের এই টিইজিগুলির সম্ভাব্যতার একটি ভাল ধারণা দেয়, কারণ আমরা মোটামুটি বলতে পারি যে তাদের আউটপুট কিছুটা মজা এবং পরীক্ষা -নিরীক্ষার জন্য উপযুক্ত, কিন্তু যে পদার্থবিজ্ঞানগুলি এই সিস্টেমগুলিকে সঠিকভাবে ঠান্ডা করতে এবং শক্তির একটি স্থিতিশীল উত্স তৈরি করতে জড়িত বাস্তব বিশ্বের বাস্তবায়নের জন্য সম্ভবপর নয়, যখন সৌর বিদ্যুতের মতো অন্যান্য সম্ভাব্য অফ-গ্রিড সমাধানের সাথে তুলনা করা হয়।

TEGs এর জন্য অবশ্যই একটি জায়গা আছে, এবং একটি ক্যাম্পফায়ার ব্যবহার করে একটি ফ্ল্যাশলাইট পাওয়ার ধারণাটি অর্জনযোগ্য বলে মনে হয়; তাপগতিবিদ্যার আইনগুলির কারণে আমরা কেবলমাত্র গুরুতরভাবে সীমাবদ্ধ। যেহেতু একটি তাপমাত্রার পার্থক্য অর্জন করা প্রয়োজন, TEG এর একপাশে (সক্রিয়) কুলিং প্রয়োজন এবং অন্যটির একটি ধ্রুব তাপ উৎস প্রয়োজন। ক্যাম্পফায়ারের ক্ষেত্রে পরেরটি কোনও সমস্যা নয়, তবে শীতলকরণ এত দক্ষ হওয়া দরকার যে একটি সক্রিয় শীতল সমাধানের প্রয়োজন হবে এবং এটি অর্জন করা কঠিন। বিদ্যমান ব্যাটারি প্রযুক্তির তুলনায় এই সমাধানগুলি কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় ভলিউম বিবেচনা করার সময়, ব্যাটারি থেকে পাওয়ার লাইট নির্বাচন করা অনেক বেশি যৌক্তিক।

উন্নতি

ভবিষ্যতের পরীক্ষা -নিরীক্ষার জন্য, সঠিক হিটসিংকগুলি (উদাহরণস্বরূপ একটি ভাঙা কম্পিউটার থেকে) অর্জনের পরামর্শ দেওয়া হবে এবং টিইজি -র গরম এবং ঠান্ডা উভয় দিকেই প্রয়োগ করতে হবে। এটি তাপকে আরও সঠিকভাবে বিতরণ করতে দেয় এবং শীতল দিকে বর্জ্য তাপ অ্যালুমিনিয়ামের একটি কঠিন ব্লকের চেয়ে সহজেই ছড়িয়ে যায়

এই প্রযুক্তির ভবিষ্যত অ্যাপ্লিকেশন এই মুহুর্তে টিইজিগুলি প্রাথমিকভাবে (পরিবেশ বান্ধব) প্রযুক্তিগত পণ্যগুলিতে পাওয়া যায় যা শক্তির জন্য বর্জ্য তাপ ব্যবহার করে। ভবিষ্যতে এই প্রযুক্তির অনেক বেশি সম্ভাবনা রয়েছে। আলোর পণ্যগুলির নকশার জন্য একটি আকর্ষণীয় দিক হল পরিধানযোগ্য। শরীরের তাপকে কাজে লাগিয়ে ব্যাটারি-মুক্ত আলো হতে পারে যা সহজেই পোশাক বা শরীরে মাউন্ট করা যায়। এই প্রযুক্তিটি সেলফ পাওয়ারিং সেন্সরেও প্রয়োগ করা যেতে পারে যাতে আগের চেয়ে আরও বহুমুখী প্যাকেজে ফিটনেস মনিটরিং পণ্যের অনুমতি দেওয়া যায়। (স্পষ্ট তাপবিদ্যুৎ, 2016)।

ধাপ 7: উপসংহার

উপসংহারে, প্রযুক্তি যতটা আশাব্যঞ্জক বলে মনে হচ্ছে, তড়িৎ চার্জের সমান প্রবাহ (আমাদের ক্ষেত্রে, টেকসই আলো) নিশ্চিত করার জন্য সিস্টেমটি একটি সক্রিয় কুলিং এবং একটি ধ্রুব তাপ উৎসের প্রয়োজন। যদিও আমাদের সেটআপ ফ্রিজ ব্যবহার করে হিটসিংকের দ্রুত শীতল করার অনুমতি দেয়, এই পরীক্ষাটি কোনও বাহ্যিক বিদ্যুৎ ছাড়াই পুনরুত্পাদন করা বেশ কঠিন হতো; ইতিবাচক এবং নেতিবাচক দিক একই তাপমাত্রায় পৌঁছানোর সময় আলো মৃত হয়ে যেত। যদিও এই মুহুর্তে প্রযুক্তিটি খুব বেশি প্রযোজ্য নয়, নতুন এবং উদ্ভাবনী প্রযুক্তি এবং উপকরণের ধ্রুব ধারা বিবেচনা করে এটি কোথায় যাবে তা দেখতে আকর্ষণীয়।