Развитие современной техники и технологий тесно связано с поиском альтернативных источников энергии, в первую очередь электрической. Приоритетной целью является уход от традиционного использования углеводородного сырья и выработка энергии экологически чистым путём.
Этим целям удовлетворяет такой источник энергии как термоэлектрический. Он основан на использовании практически любых источников теплового потока, даже при небольших перепадах температур, малоэффективных с других точек зрения их применимости. При этом попутно решается проблема утилизации излишнего теплового загрязнения окружающей среды. В качестве исходной тепловой энергии, можно использовать широкий спектр ее источников. Здесь можно ограничиться стандартной энергией, получаемой в маломощной топке, возможно применение и менее традиционных, даже экзотических источников.
Термоэлектрические модули обладают целым рядом преимуществ по сравнению с другими типами устройств: бесшумность работы; отсутствие подвижных частей; отсутствие рабочих жидкостей; работа в любом пространственном положении; малый размер и вес системы; простота управления. На данный момент применение термоэлектрических преобразователей оправдано в электронной промышленности при мощностях до нескольких десятков ватт. При малых мощностях работы они обладают наивысшей среди аналогичных устройств эффективностью, имея при этом относительно низкую стоимость и высокую надежность работы.
В данной работе создан термоэлектрический генератор на основе элемента Пельтье и рассмотрен пример его использования совместно со светодиодным фонарем.
Актуальность проекта связана с тем, что при работе светодиодных источников света происходит большое выделение тепла, которое рассеивается в окружающее пространство, никак не используясь. Рассмотренная в работе возможность использования термогенератора позволит повысить коэффициент полезного действия светодиодной установки за счет использования теплового излучения светодиодов для зарядки аккумулятора фонаря.
Для изучения характеристик полупроводниковых элементов Пельтье собрана модель термогенератора. Изучена зависимость вырабатываемого напряжения элементом Пельтье от воздействующей на него температуры. Предложена идея использовать элементы Пельтье в автономных светодиодных установках. Вырабатываемая элементом Пельтье при этом электрическая энергия служит для подзарядки аккумуляторной батареи, которая используется в установке, повышая время автономной работы установки в целом. Таким образом, используя элементы Пельтье в автономном светодиодном фонаре уличного освещения, можно уменьшить емкость применяемой аккумуляторной батареи, а значит ее размеры и стоимость.
