Bu yazıda Peltier adıyla bilinen termoelektrik modül yardımıyla ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren basit bir düzeneğin yapımından bahsediliyor. Üretilen elektrikle ne tür uygulamalar yapılabileceğini yazının devamında bulabilirsiniz.
Termoelektrik modül, elektriksel olarak seri bağlı, ısıl olarak paralel bağlı P ve N tipi yarı iletken malzemelerden oluşur. İç yapısı şekil l'de görülen modülün alt ve üst yüzeyi seramik kaplıdır. Seramik, ısıl olarak iletken, elektriksel olarak yalıtkan özellik sağlar. Termoelektrik modül yüksek soğutma/ısıtma verimliliğine sahip olup sessiz çalıştığı için günümüzde pek çok uygulamada tercih edilmekte. Örneğin, piyasada termoelektrik modül kullanılarak tasarlanmış portatif oto buzdolapları ve CPU soğutucuları bulunmakta.

Termoelektrik modül, "Peltier etkisi" veya "Seebeck etkisi" ortaya çıkarabilecek şekilde çalıştırılabilir. Peltier etkisini gözlemek için termoelektrik modülün bağlantı uçlarına bir doğru gerilim uygulanır. Böylece yüzeylerden biri ısınırken diğeri soğur. Seebeck etkisini gözlemek için harici bir ısı kaynağı yardımıyla modülün bir yüzeyi ısıtılır, diğer yüzeyi ise soğutulur. Yüzeyler arasındaki sıcaklık farkından dolayı modül elektrik üretmeye başlar. Bu projede, termoelektrik modülün Seebeck etkisi ile elektrik üretmesinden bahsedilecek.
Şekil 2'de Peltier çeşitleri görülüyor. Piyasada farklı boyutta ve güçte pek çok Peltier çeşidi bulunuyor. Peltier çok kolay bulunabilen bir malzeme değil aslında. Daha çok büyük şehirlerdeki elektronikçilerde satılıyor. Örneğin Ankara'da Ulus-Konya sokaktaki elektronikçilerden kolayca temin edilebilir. Ya da internet yoluyla satış yapan firmalardan da sipariş verilebilir. Google arama motoruna girip Peltier elektronik kelimeleri yan yana yazılıp arama yapılırsa Peltier satan bazı firma isimlerine ulaşılabilir. Modüllerin fiyatı 15-20YTL civarında.

Termoelektrik jeneratör ile yapılan testler sonucunda LED'li el fenerinin 10 dakika boyunca ışık yaydığı görüldü. Sistem çalıştığı sürece yüzeyler arasındaki sıcaklık farkı azaldığı için çıkış geriliminde zamanla düşüş gözlendi. Örneğin başlangıçta sıcaklık farkı 70 derece iken çıkış gerilimi 1.4V civarında idi. 10 dakika sonunda sıcaklık farkının 40 derece ve çıkış geriliminin 0.7V olduğu görüldü. Her ne kadar jeneratörün verimi düşük olsa da, bir bardak sıcak su, bir bardak soğuk su ile 10 dakika süresince parlak bir ışık üretmek hiç fena sayılmaz.
Burada ayrıntıları verilen termoelektrik jeneratör projesi ile ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren çeşitli deneysel uygulamalar yapılabilir.
Hazırlayan : Yavuz Erol