Genereer elektriciteit uit kaarswarmte:een praktische thermo-elektrische generator

Door Megan Shoop • Bijgewerkt op 24 maart 2022

Thermo-elektrische generatoren maken gebruik van het Seebeck-effect, waarbij een temperatuurverschil wordt omgezet in elektrische spanning. Hoewel een enkele kaars niet een heel huis van stroom kan voorzien, kan de warmte die hij produceert een eenvoudige generator aandrijven die een LED aansteekt of een kleine radio aandrijft. Dezelfde opstelling is een uitstekende wetenschappelijke demonstratie en kan zelfs zorgen voor noodverlichting in de wildernis.

Materialen

  • 1/8-inch dikke koperen plaat (≈10 strips, elk ½ inch × 2 inch)
  • 1/8-inch dik blik (≈10 stroken, elk ½ inch × 2 inch)
  • Blikscharen en tangen
  • Twee keramische bakplaten
  • Vier stenen (om een stabiel frame te creëren)
  • Korte theelichtjes (of kaarsen met een laag vuur)
  • Draden van krokodillenklemmen
  • Gloeilampenhouder met een LED met een laag wattage of een kleine gloeilamp

Bouwstappen

Stap 1 – Bereid de metalen strips voor

Knip met behulp van blikscharen koper- en blikplaten in stroken van ½ inch breed en 2 inch lang die minstens 1/8 inch dik zijn. Ongeveer tien stroken van elk metaal zouden voldoende moeten zijn voor een standaard bakplaat.

Stap 2 – Vorm de draad

Buig met een tang de punt van een koperen strip ongeveer 1/8 inch naar boven en doe hetzelfde met een tinnen strip. Schuif de gebogen uiteinden over elkaar en klem ze vervolgens vast met een tang om een veilige verbinding te creëren die de twee metalen bij elkaar houdt.

Stap 3 – Wissel de strips af

Verbind een koperen strip met een blikken strip, dan een tinstrip met de volgende koperen strip, enzovoort. Blijf afwisselend totdat alle stroken zijn samengevoegd, beginnend met koper en eindigend met tin. Pas het aantal stroken aan als de reeks niet eindigt met tin.

Stap 4 – Zwaai met de draad

Buig de samengevoegde strook in ondiepe golven:de eerste bocht moet stijgen, de volgende dalen, afwisselend totdat de hele lengte golvend is.

Stap 5 – Bouw de warmteplaat

Schik de vier stenen in een rechthoek en plaats de eerste keramische bakplaat erop, waarbij u deze op de hoeken ondersteunt. Leg de golvende metalen strip over de plaat en zorg ervoor dat elke naar beneden gebogen bocht het keramische oppervlak raakt.

Stap 6 – Voeg de tweede plaat toe

Plaats de tweede bakplaat over de naar boven gebogen segmenten van de draad, waarbij u opnieuw contact maakt met beide metalen in elke verbinding. Bevestig krokodillenklemmen aan de vrije uiteinden van de koperen en tinstrips.

Stap 7 – Genereer kracht

Plaats verschillende korte theelichtjes onder de onderste bakplaat in een verspringend patroon en steek ze aan. Sluit de krokodillenklemmen aan op de aansluitingen van een gloeilamphouder. Terwijl de onderste keramische plaat opwarmt, genereert het temperatuurverschil tussen de koper-tin-verbindingen een spanning die de lamp zou moeten laten ontsteken.

Veiligheidstips

Houd het geheel uit de buurt van brandbare materialen, zorg voor goede ventilatie om overmatige warmteontwikkeling te voorkomen en ga voorzichtig om met hete oppervlakken. De gegenereerde spanning is bescheiden, dus vermijd aansluiting op apparaten met een hoog vermogen.