Стирлинг vs Пельтье.

Кто-нибудь сравнивал? Имеется ввиду простой "атмосферный" стирлинг, доступный для повторения в "гаражных" условиях. И обычные элементы Пельтье, доступные на радиорынке. Кто больше даст эл. энергии от одного и того же источника теплоты?

Вопрос некорректный.
У существующих элементов Пельтье кпд не доходит до 1%. Но они сразу электричество дают.
Стирлинги вырабатывают механическую работу, а не электричество. И кпд очень сильно зависит от конструкции.

Вопрос некорректный, но очень интересный в другом плане. А именно, совместное использование элементов Пельтье и двигателя Стирлинга, в данном случае, условно низкотемпературного.  Да, действительно, КПД элементов Пельтье низкий, и у лучших промышленных образцов составляет 3-4%. Это означает, что при толщине в 3-4 мм через ячейку проходит 96-97%  подведенного тепла. Другими словами, эти элементы имеют настолько низкое тепловое сопротивление, что могут быть использованы как радиаторы для отвода тепла. А поскольку при этом генерируется еще и электричество, то это просто отличный радиатор. С другой стороны, у элементов Пельтье есть очень большой недостаток – они чувствительны к перегреву. Перегрев в несколько градусов приводит к полной потере всех полезных свойств. А двигатель Стирлинга может играть роль предохранителя перегрева или стабилизатора разности температур на ячейках Пельтье.  Поэтому совместное использование стирлинга и термоэлектрических ячеек очень интересная вещь.

Sogokon'A пишет:Вопрос некорректный, но очень интересный в другом плане. А именно, совместное использование элементов Пельтье и двигателя Стирлинга, в данном случае, условно низкотемпературного.  

Предлагаете скрестить ежа с ужом?
Во-первых, придется дополнительно тратиться на охлаждение, ведь для пельтье надо создать
перепад температур в десятки градусов.
Во-вторых, кпд электрических генераторов приближается к 100% (сравните с одним процентом и менее для пельтье!), поэтому несравнимо выгоднее нагрузить стирлинг на обыкновенный генератор.
Так что Ваше предложение не дает никакой практической пользы, одни дополнительные хлопоты.
Это я еще не рассматривал совершенно необходимый для пельтье контроль температуры.

Не вижу ничего страшного и странного в скрещивании ежа с ужом. Природа давно это уже сделала, создав большие мохнатые гусеницы, которые каким-то фантастическим образом превращаются в летательные аппараты - бабочки. Нам до этого еще учиться и работать, работать и учиться.

В истории науки было немало случаев, когда теоретики плелись в хвосте экспериментаторов. И было немало случаев, когда теоретики на десятки лет вперед ставили задачи экспериментаторам.

Несмотря на то, что КПД термоэлементов очень низкий, они находят практическое применение, их исследуют, их производят и их покупают. Они живут и никуда не денутся, так как в основе их работоспособности лежат фундаментальные физические процессы.  Пусть еще поживут и с двигателями Стирлинга.

Как показывает практика, выгода в гибридных устройствах находится совершенно в другой плоскости или даже области. Ни ежи, ни ужи в бабочки не превращаются. Поэтому не стоит так быстро хоронить этого ужоежа. Тем более, что мы еще не знаем, на что он способен.

Евгений. пишет: Кто-нибудь сравнивал? Имеется ввиду простой "атмосферный" стирлинг, доступный для повторения в "гаражных" условиях. И обычные элементы Пельтье, доступные на  радиорынке. Кто больше даст эл. энергии от одного и того же источника теплоты?

Действительно, двигателю Стирлинга понадобится ещё преобразователь механической работы в электроэнергию. Чаще всего используется линейный генератор. Самые лучшие образцы имеют КПД до 89%. Но простому человеку их не достать. Считайте, что вам повезло, если найдёте на 60%. Теперь, как достаточно точно оценить КПД стирлинга на максимальной нагрузке (ведь мы не собираемся просто молотить воздух, а выжать из стирлинга по максимуму), избегнув сложных вычислений? Я для этого пользуюсь формулой Карзона-Олборна (в 2004 доказана Ван ден Бродом): 1 - sqrt( Tхол / Тгор ). Если ваше экспериментальное значение превышает КПД по Карзону-Олборну (что бывает редко), это означает, что вы очень далеко удалились от точки максимальной мощности для вашей установки. В случае нулевой работы, вы вообще приблизитесь к КПД Карно. По этой формуле вы без труда можете оценить эффективность вашей установки (не забыв умножить на КПД генератора). Что касается Пельтье, то я не специалист, думаю, что ему не превзойти Стирлинга не на каком температурном уровне. Но он подкупает простотой.

ПЕльтье - лего достать, просто применять, но дорого и КПД на уровне 1-2 проц. Перегрев модуля- смерть от распайки. Даже циклы нагрев - охлаждение в допустимых пределах убивают модуль.
Стирлинг - сложный, недоступен к покупке, кроме простых моделек, но можно сделать самому. КПД выше на порядок.

Те Пельте, что я видел работают максимум до 400гр. Дальше - кирдык (хотя я думаю он может и раньше наступить). Т.е. просто в огонь их - не засунешь, на стальную стенку печки - тоже. В результате с ними не так все просто в части применения для выработки электричества от горения произвольного топлива. В этом отношении высокотемпературные стирлинги - гораздо менее капризны.

По поводу общего КПД стирлинг-генераторов - есть современные промышленные образцы с КПД по электричеству до 20% процентов (например qnergy.com /stirling).... Но там принудительное охлаждение, т.е. по теплу там еще процентов 75 нужно куда-то снять. В бытовых условиях то это понятно - теплая вода и отопление они все скушают по теплу. Собственно в отопительные/водогрейные системы такие движки-генераторы и ставят - т.е. там и вода греется и электричество получают (оттуда же пример: qnergy.com /-micro-chp-system).

Sly_tom_cat пишет:Те Пельте, что я видел работают максимум до 400гр. Дальше - кирдык (хотя я думаю он может и раньше наступить). Т.е. просто в огонь их - не засунешь, на стальную стенку печки - тоже. В результате с ними не так все просто в части применения для выработки электричества от горения произвольного топлива. В этом отношении высокотемпературные стирлинги - гораздо менее капризны.

Вот для того, чтобы кирдык не наступил раньше времени, Пельтье-ячейки нужно использовать вместе со стирлингом. Ставить их нужно перед холодильником. У ячеек очень низкое тепловое сопротивление, поэтому стирлинг даже не заметит их наличия. Стирлинг при этом пусть выполняет свою прямую обязанность: либо вырабатывает механическую энергию, либо электричество. А Пельтье-ячейки выдадут свои 5 копеек электричества, которые очень даже будут полезными, если стирлинг молотит только механическую энергию. Другими словами, стирлинг выступает в качестве теплового предохранителя для Пельтье-ячеек, является гарантом их долголетия, а ячейки при этом используют ту энергию, которую не переработал стирлинг. Честные партнерские взаимоотношения

В варианте прослойки в холодильнике стирлинга - возможно и не плохая идея, вот только если охлаждение не водяное, а допустим воздушное, и на горячем конце гразусов 700, то и на холодильнике (под рубашкой радиатора) т.е. на Пельтье может вполне оказаться >400. т.е. считать надо.. и так, что бы к этим 400- и близко не подходило - т.к. на повышенных температурах пельтье и стареют быстрее (судя по отзывам).