Берегите тепло!

Обычно в рубрике «Страничка потребителя» мы предлагаем читателям смастерить что-то полезное для хозяйства, но на этот раз речь пойдёт о вещи, полезной для воспитания детей. Благородное дело. Если у вас завалялся старый дисковый электрический счётчик, вы можете его разобрать вместе с ребёнком, чтобы изучить принцип действия прибора и переделать его в игрушечный счётчик тепла.

Прибор будет считать и показывать абстрактные числа, не тепловые калории. Тем не менее он будет работать и ребёнку на наглядном примере будет легко понять, что такое тепловой поток и как его в принципе можно измерить.

Кроме ненужного дискового счётчика вам потребуются термоэлектрический элемент Пельтье размерами 2x2 см или 3x3 см, небольшой радиатор, металлическая пластина и низковольтный электродвигатель, который запускается от малого напряжения 1-2 В. Подходящий радиатор можно снять со старой системной платы от компьютера 15-20-летней давности. Микроэлектродвигатель лучше всего взять от ИК-управляемого игрушечного вертолёта. Элемент Пельтье можно приобрести через онлайн-магазин AliExpress.ru или, если вы живёте в большом городе, поискать на Интернет-барахолке Avito.ru.

Из электрического счётчика нужно извлечь механическое отсчётное устройство, которое будет «накручивать цифры». К нему нужно присоединить электродвигатель с подходящей шестерёнкой, построив зубчатую передачу.

Отметим, что двигатель от игрушечного вертолёта имеет одну особенность - очень тонкий вал. Плотно насадить на него шестерёнку поможет кембрик или изоляция от одножильного провода.

Чтобы элемент Пельтье заработал, через него нужно пропускать тепловой поток. С одной стороны тепло подводится, с другой - отводится. Поэтому мы зажимаем элемент Пельтье между металлической пластиной и радиатором, предварительно смазав с обеих сторон термопастой. Выход элемента подключаем к моторчику - и тепловой счётчик готов.

Работу прибора удобно проверять с помощью кипящего чайника или горячей батареи. Важно только разместить устройство таким образом, чтобы горячий пар из чайника или воздух от батареи нагревал теплопроводящую пластину, но не радиатор. Если начнётся обратный отсчёт, переполюсуйте двигатель.

Экспериментируя с тепловым счётчиком, расскажите ребёнку о термоэлектрических преобразователях разных видов и обратите его внимание на то, что количество расходуемой теплоты увеличивается с разницей температур между радиатором и воздухом в комнате. Также отметьте, что существуют «мёртвая зона», то есть минимальная разница температур, необходимая для запуска двигателя, и, соответственно, предел чувствительности теплового счётчика.

При работе будьте внимательны, не торопитесь, соблюдайте правила техники безопасности. Учтите, что элемент Пельтье изготовлен из твёрдой и хрупкой керамики.

Далее следуйте инструкциям на фотографиях.