Para obtener electricidad, debe encontrar una diferencia de potencial y un conductor. La gente siempre ha intentado ahorrar dinero, y en la era de las facturas de servicios públicos en constante crecimiento, esto no es para nada sorprendente. Hoy en día, ya existen formas en las que una persona puede obtener electricidad gratis para él. Como regla general, se trata de ciertas instalaciones de bricolaje, que se basan en un generador eléctrico.
Generador termoeléctrico y su dispositivo.
Un generador termoeléctrico es un dispositivo que genera energía eléctrica a partir del calor. Es una excelente fuente de vapor de electricidad, aunque con baja eficiencia.
Como dispositivo para la conversión directa de calor en energía eléctrica, se utilizan generadores termoeléctricos, que utilizan el principio de funcionamiento de los termopares convencionales.
Esencialmente, la termoelectricidad es la conversión directa de calor en electricidad en conductores líquidos o sólidos, y luego el proceso inverso de calentar y enfriar el contacto de varios conductores usando una corriente eléctrica.
Dispositivo generador de calor:
- Un generador de calor tiene dos semiconductores, cada uno de los cuales consta de un cierto número de electrones;
- También están interconectados por un conductor, sobre el cual hay una capa capaz de conducir el calor;
- También se le adjunta un conductor termoiónico para transferir contactos;
- Luego viene la capa de enfriamiento, seguida por el semiconductor, cuyos contactos conducen al conductor.
Desafortunadamente, un generador de calor y energía no siempre puede funcionar con altas capacidades, por lo tanto, se usa principalmente en la vida cotidiana y no en la producción.
Hoy en día, el convertidor termoeléctrico casi nunca se usa en ningún lugar. "Pide" muchos recursos, también ocupa espacio, pero el voltaje y la corriente que puede generar y convertir son muy pequeños, lo que es extremadamente poco rentable.
Convertir el calor en luz y luego en electricidad
14.11.2019 924
"Los fotones térmicos son fotones emitidos por un cuerpo caliente". “Si miras algo caliente con una cámara infrarroja, puedes ver que está brillando. La cámara muestra estos fotones excitados térmicamente ".
La invención es un emisor de calor hiperbólico capaz de absorber calor intenso que de otro modo escaparía al medio ambiente, comprimiéndolo en un ancho de banda estrecho y emitiéndolo como luz para su posterior conversión en electricidad.
Este descubrimiento sirve como continuación de otro investigarrealizado en la Escuela de Tecnología Brown en la Universidad de Rice en 2020, cuando se encontró un método simple para crear películas similares a placas altamente alineadas a partir de nanotubos de carbono muy compactos.
Calor perdido
Las discusiones llevaron a la decisión de ver si estas películas podrían usarse para canalizar "fotones térmicos".
"Los fotones térmicos son fotones emitidos por un cuerpo caliente". “Si miras algo caliente con una cámara infrarroja, puedes ver que está brillando. La cámara muestra estos fotones excitados térmicamente ".
Radiación infrarroja Es un componente de la luz solar que entrega calor al planeta, pero esta es solo una pequeña parte de todo el espectro electromagnético.
"Cualquier superficie caliente emite luz en forma de radiación térmica".“El problema es que la radiación térmica es de banda ancha y la conversión de luz en electricidad solo es efectiva si la radiación se encuentra en una banda estrecha. El desafío consistía en comprimir los fotones de banda ancha en una banda estrecha ".
Las películas de nanotubos permitieron aislar fotones del infrarrojo medio que de otro modo se desperdiciarían. Esto puede motivar el uso generalizado de calor residual, que representa aproximadamente el 20% de todo el consumo de energía industrial.
Los nanotubos de carbono pueden transferir calor
"La forma más eficiente de convertir el calor en electricidad en este momento es usar turbinas y vapor o algún otro líquido para alimentarlas". “Pueden ofrecer una eficiencia de conversión de casi el 50 por ciento. No mucho de lo que se conoce hoy en día puede acercarse a tal eficiencia, pero estos sistemas son difíciles de implementar ".
Los nanotubos de carbono alineados permanecen térmicamente estables hasta 1600 ° C y exhiben una anisotropía extrema: conductores en una dirección y aislantes en las otras dos, un efecto llamado dispersión hiperbólica. Los fotones térmicos pueden chocar con la película, llegando desde cualquier dirección, pero se van solo después de una.
Esta anisotropía extrema da como resultado una densidad de fotones extremadamente alta en el infrarrojo medio, que se manifiesta como fuertes resonancias en cavidades de profundidad del tamaño de una sublongitud de onda.
"En lugar de ir directamente del calor a la electricidad, el camino va primero del calor a la luz y solo luego a la electricidad". "A primera vista, parece que dos pasos serían más efectivos que tres, pero en este caso no lo es".
Agregar emisores a las células solares estándar puede aumentar su eficiencia desde su pico actual de aproximadamente 22% a 80%. "Al comprimir toda la energía térmica residual en una pequeña región espectral, se puede convertir en electricidad de manera muy eficiente". Además, los emisores de calor nanofotónicos con alta densidad de fotones pueden mejorar significativamente la eficiencia del enfriamiento por radiación y la recuperación del calor residual.
Puedes aprender más sobre la tecnología. leer Para obtener más información, consulte ACS Photonics.
Una fuente: Universidad de Rice
Generador solar térmico de electricidad y ondas de radio.
Las fuentes de energía eléctrica pueden ser muy diferentes. Hoy, la producción de generadores solares termoeléctricos ha comenzado a ganar popularidad. Tales instalaciones se pueden utilizar en faros, en el espacio, automóviles y en otras áreas de la vida.
Los generadores solares térmicos son una excelente manera de ahorrar energía
RTG (siglas de generador termoeléctrico de radionúclidos) funciona convirtiendo la energía isotópica en energía eléctrica. Esta es una forma muy económica de obtener electricidad casi gratis y la posibilidad de iluminación en ausencia de electricidad.
Características del RTG:
- Es más fácil obtener una fuente de energía a partir de la desintegración de isótopos que, por ejemplo, hacer lo mismo calentando un quemador o una lámpara de queroseno;
- La producción de electricidad y la descomposición de partículas es posible en presencia de isótopos especiales, porque el proceso de su descomposición puede durar décadas.
Al usar una instalación de este tipo, debe comprender que cuando se trabaja con modelos antiguos de equipos existe el riesgo de recibir una dosis de radiación y es muy difícil deshacerse de dicho dispositivo. Si no se destruye adecuadamente, puede actuar como una bomba de radiación.
Al elegir el fabricante de la instalación, es mejor quedarse en las empresas que ya han demostrado su valía. Tales como Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.
Por cierto, otra buena forma de obtener electricidad de forma gratuita es un generador para recoger ondas de radio.Consta de pares de condensadores electrolíticos y de película, así como diodos de baja potencia. Un cable aislado de unos 10-20 metros se toma como antena y otro cable de tierra se conecta a una tubería de agua o gas.
Los científicos rusos recibieron calor del frío
Los científicos del Instituto de Catálisis de SB RAS han descubierto cómo obtener calor del frío, que se puede utilizar para calentar en condiciones climáticas adversas. Para ello, proponen absorber los vapores de metanol mediante un material poroso a bajas temperaturas. Primeros resultados de un estudio apoyado por conceder
Fundación de Ciencias de Rusia (RSF), fueron
publicado
en la revista Applied Thermal Engineering. Los químicos han propuesto un ciclo llamado "Calor a partir del frío" ("TepHol"). Los científicos convierten el calor mediante el proceso de adsorción de metanol en un material poroso. La adsorción es el proceso de absorción de sustancias de una solución o mezcla de gases por otra sustancia (adsorbente), que se utiliza para separar y purificar sustancias. La sustancia absorbida se llama adsorbato.
“La idea era primero predecir teóricamente cuál debería ser el adsorbente óptimo, y luego sintetizar un material real con propiedades cercanas a las ideales”, comentó uno de los autores del estudio, el doctor en Química Yuri Aristov. - La sustancia de trabajo son los vapores de metanol y generalmente se adsorbe con carbones activados. Primero tomamos carbones activados disponibles comercialmente y los usamos. Resultó que la mayoría de ellos “no funcionan” muy bien, por lo que decidimos sintetizar nosotros mismos nuevos adsorbentes de metanol, especializados para el ciclo TepHol. Son materiales de dos componentes: tienen una matriz porosa, un componente relativamente inerte y el componente activo es una sal que absorbe bien el metanol ”.
Luego, los científicos realizaron un análisis termodinámico del ciclo de TepHol, que da una idea aproximada del curso del proceso de transformación, y determinaron las condiciones óptimas para la implementación de la adsorción. Los científicos se enfrentaron a la tarea de averiguar si el nuevo ciclo termodinámico puede proporcionar suficiente eficiencia y energía para generar calor. Para responder a esta pregunta, se diseñó un prototipo de laboratorio de la instalación TepHol con un adsorbedor, un evaporador y criostatos que simulaban aire frío y agua no congelada. El adsorbente se colocó en un intercambiador de calor de gran superficie especial hecho de aluminio. Esta instalación permite producir calor de forma intermitente: se libera cuando el adsorbente absorbe metanol, y luego se tarda en regenerar este último. Para ello, se reduce la presión del metanol sobre el adsorbente, lo que se ve facilitado por la baja temperatura ambiente. Las pruebas del prototipo TepHol se llevaron a cabo en condiciones de laboratorio, donde se simularon las condiciones de temperatura del invierno siberiano, y el experimento se completó con éxito.
“Uso de dos termostatos naturales (almacenamiento de calor) en invierno, por ejemplo, aire ambiente (T = -20 - -40 ° C) y agua no helada de un río, lago, mar o agua subterránea (T = 0 - 20 ° C) , con una diferencia de temperatura de 30-60 ° C, se puede obtener calor para calentar casas. Además, cuanto más frío hace afuera, más fácil es obtener calor útil ”, dijo Yuri Aristov.
Hasta la fecha, los científicos han sintetizado cuatro nuevos sorbentes que se encuentran en fase de prueba. Según los autores, los primeros resultados de estas pruebas son muy alentadores.
“El método propuesto permite obtener calor directamente en el sitio en regiones con inviernos fríos (noreste de Rusia, norte de Europa, Estados Unidos y Canadá, así como el Ártico), lo que puede acelerar significativamente su desarrollo socioeconómico.El uso de una pequeña cantidad de calor ambiental a baja temperatura puede provocar un cambio en la estructura de la energía moderna, reducir la dependencia de la sociedad de los combustibles fósiles y mejorar la ecología de nuestro planeta ”, concluyó Aristov.
En el futuro, el desarrollo de los científicos rusos puede ser útil para el uso racional de los desechos térmicos de baja temperatura de la industria (por ejemplo, el agua de refrigeración que se descarga en las centrales térmicas y los gases que son un subproducto de la química y el petróleo. refinerías), transporte y vivienda y servicios comunales, así como energía térmica renovable, especialmente en regiones de la Tierra con duras condiciones climáticas.
Cómo hacer un elemento Peltier con tus propias manos.
Un elemento Peltier común es una placa ensamblada a partir de piezas de varios metales con conectores para conectarse a una red. Tal placa pasa una corriente a través de sí misma, calentándose en un lado (por ejemplo, hasta 380 grados) y trabajando desde el frío en el otro.
El elemento Peltier es un transductor termoeléctrico especial que funciona según el principio del mismo nombre para suministrar corriente eléctrica.
Tal termogenerador tiene el principio opuesto:
- Un lado se puede calentar quemando combustible (por ejemplo, un fuego en una madera o alguna otra materia prima);
- El otro lado, por el contrario, se enfría mediante un intercambiador de calor de líquido o aire;
- Por lo tanto, se genera corriente en los cables, que se puede utilizar según sus necesidades.
Es cierto que el rendimiento del dispositivo no es muy bueno y el efecto no es impresionante, pero, sin embargo, un módulo casero tan simple puede cargar el teléfono o conectar una linterna LED.
Este elemento generador tiene sus ventajas:
- Trabajo silencioso;
- La capacidad de usar lo que está a la mano;
- Peso ligero y portabilidad.
Tales estufas caseras comenzaron a ganar popularidad entre aquellos a los que les gusta pasar la noche en el bosque junto al fuego, utilizando los regalos de la tierra y que no son reacios a obtener electricidad de forma gratuita.
El módulo Peltier también se usa para enfriar tableros de computadoras: el elemento se conecta al tablero y tan pronto como la temperatura sube por encima del nivel permitido, comienza a enfriar los circuitos. El aire frío ingresa al dispositivo por un lado y el aire caliente por el otro. El modelo 50X50X4mm (270w) es popular. Puede comprar un dispositivo de este tipo en una tienda o hacerlo usted mismo.
Por cierto, conectar un estabilizador a dicho elemento le permitirá obtener un excelente cargador para electrodomésticos en la salida, y no solo un módulo térmico.
Para hacer un elemento Peltier en casa, debe llevar:
- Conductores bimetálicos (alrededor de 12 piezas o más);
- Dos platos de cerámica;
- Cables;
- Soldador.
El esquema de fabricación es el siguiente: los conductores se sueldan y se colocan entre las placas, después de lo cual se fijan firmemente. En este caso, debe recordar los cables, que luego se conectarán al convertidor de corriente.
El alcance de uso de dicho elemento es muy diverso. Dado que uno de sus lados tiende a enfriarse, con la ayuda de este dispositivo se puede hacer un pequeño frigorífico de camping, o, por ejemplo, un aire acondicionado automático.
Pero, como cualquier dispositivo, este termoelemento tiene sus pros y sus contras. Las ventajas incluyen:
- Tamaño compacto;
- La capacidad de trabajar con elementos de enfriamiento o calentamiento juntos o cada uno por separado;
- Funcionamiento silencioso y prácticamente silencioso.
Desventajas:
- La necesidad de controlar la diferencia de temperatura;
- Alto consumo de energía;
- Bajo nivel de eficiencia a alto costo.
Tipos de colectores solares: ¿qué son?
Los colectores se entienden como dispositivos que son capaces de absorber energía solar, modificarla en calor y luego enviarla a un refrigerante.Un colector solar estándar está hecho en forma de una caja de plástico o metal, en la que se instalan placas de metal negro. Estas placas se pueden calentar a una temperatura específica.
Dependiendo de su tamaño, los colectores se dividen en alta, media y baja temperatura. No es realista fabricar dispositivos de alta temperatura en casa. Se crean utilizando tecnologías sofisticadas para operar en grandes instalaciones industriales. Las estructuras de temperatura media que acumulan una cantidad suficiente de energía solar se pueden utilizar para calentar edificios residenciales y las de baja temperatura para calentar agua. Es muy posible que usted mismo haga estos dos tipos de coleccionistas.
Los dispositivos que nos interesan se dividen en los siguientes tipos:
- plano;
- acumulativo;
- aire;
- líquido.
Colector solar en el techo
Un colector plano es una estructura en forma de caja de metal con una placa para absorber la luz del sol. Está cubierto con una tapa de vidrio con un bajo contenido de hierro, por lo que casi toda la luz solar incide sobre la placa sensible al calor. La estructura está necesariamente aislada térmicamente. La eficiencia de dicho colector es objetivamente pequeña, alrededor del 10%. Puede aumentarse aplicando un semiconductor especial con características amorfas a la oblea. Dichos dispositivos son adecuados para calentar agua en la vida cotidiana.
Un colector de termosifón (almacenamiento) se considera más eficiente. Se utiliza para calentar agua y mantener la temperatura a un nivel determinado en la habitación durante algún tiempo. Estructuralmente, se realiza en forma de 1-3 tanques instalados en una caja con aislamiento térmico. Como un dispositivo plano, está cubierto con una tapa de vidrio. En una estación fría, es difícil utilizar un colector de este tipo. Pero en verano, cuando la luz del sol es muy fuerte, se puede utilizar en casa.
Las estructuras solares líquidas utilizan agua como portador de calor. Están hechos con un principio de intercambio de calor abierto o cerrado, pueden ser sin vidrio y vidriados. El funcionamiento de tales dispositivos está plagado de inconvenientes: a menudo tienen fugas y pueden congelarse durante los meses de invierno. Los colectores de aire, que se utilizan con mayor frecuencia para secar frutas, verduras y volúmenes relativamente pequeños de otros productos agrícolas, carecen de estos problemas. La aeronave es estructuralmente simple, es fácil de mantener y, por lo tanto, goza de una merecida popularidad.
Generador casero simple
A pesar de que estos dispositivos no son populares ahora, en este momento no hay nada más práctico que una unidad termogeneradora, que es bastante capaz de reemplazar una estufa eléctrica, una lámpara de iluminación mientras se viaja, o ayudar, si la carga para un teléfono móvil se avería para encender una ventana eléctrica. Dicha electricidad también ayudará en el hogar en caso de un corte de energía. Se puede obtener gratis, se podría decir, por un baile.
Entonces, para hacer un generador termoeléctrico, debe preparar:
- Regulador de voltaje;
- Soldador;
- Cualquiera;
- Radiadores de refrigeración;
- Pasta termica;
- Elementos calefactores Peltier.
Montaje del dispositivo:
- Primero se hace el cuerpo del dispositivo, que debe ser sin fondo, con orificios en la parte inferior para el aire y en la parte superior con un soporte para el contenedor (aunque esto no es necesario, ya que el generador puede no funcionar con agua). ;
- A continuación, se une un elemento Peltier al cuerpo y un radiador de enfriamiento se une a su lado frío a través de pasta térmica;
- Luego es necesario soldar el estabilizador y el módulo Peltier, según sus polos;
- El estabilizador debe estar muy bien aislado para que no llegue la humedad;
- Queda por comprobar su funcionamiento.
Por cierto, si no hay forma de obtener un radiador, puede usar un enfriador de computadora o un generador de automóvil. Nada terrible sucederá con tal reemplazo.
El estabilizador se puede comprar con un indicador de diodo que dará una señal luminosa cuando el voltaje alcance el valor especificado.
Termopar de bricolaje: características del proceso
¿Qué es un termopar? Un termopar es un circuito eléctrico formado por dos elementos diferentes con un contacto eléctrico.
El termoEMF de un termopar con una diferencia de temperatura de 100 grados en sus bordes es de aproximadamente 1 mV. Para hacerlo más alto, se pueden conectar varios termopares en serie. Obtendrá una termopila, cuyo termoEMF será igual a la suma total de los EMF de los termopares incluidos en ella.
El proceso de fabricación de termopares es el siguiente:
- Se crea una fuerte conexión de dos materiales diferentes;
- Se toma una fuente de voltaje (por ejemplo, una batería de automóvil) y se conectan a un extremo cables de diferentes materiales pre-trenzados en un haz;
- En este momento, debe llevar una mina conectada al grafito al otro extremo (una varilla de lápiz normal servirá aquí).
Por cierto, es muy importante para la seguridad no trabajar con alto voltaje. El indicador máximo a este respecto es de 40 a 50 voltios. Pero es mejor comenzar con pequeñas potencias de 3 a 5 kW, incrementándolas gradualmente.
También hay una forma de "agua" para crear un termopar. Consiste en asegurar el calentamiento de los cables conectados de la futura estructura con una descarga de arco que aparece entre ellos y una fuerte solución de agua y sal. En el proceso de dicha interacción, los vapores de "agua" mantienen unidos los materiales, después de lo cual se puede considerar que el termopar está listo. En este caso, importa con qué diámetro se incluye el producto. No debería ser demasiado grande.
Electricidad gratis con tus propias manos (video)
Obtener electricidad gratis no es tan complicado como parece. Gracias a los distintos tipos de generadores que funcionan con diferentes fuentes, ya no da miedo quedarse sin luz durante un apagón. Un poco de habilidad y ya tienes lista tu propia miniestación para generar electricidad.
Una central eléctrica de leña es una de las formas alternativas de suministrar electricidad a los consumidores.
Tal dispositivo es capaz de obtener electricidad a un costo mínimo de recursos energéticos, e incluso en aquellos lugares donde no hay suministro de energía.
Una planta de energía que utiliza leña puede ser una excelente opción para los propietarios de casas de verano y casas de campo.
También hay versiones en miniatura que son adecuadas para los amantes de las largas caminatas y pasar tiempo en la naturaleza. Pero lo primero es lo primero.
CONTENIDO (haga clic en el botón de la derecha):
Características del
Una central eléctrica de leña está lejos de ser una nueva invención, pero las tecnologías modernas han hecho posible mejorar un poco los dispositivos desarrollados anteriormente. Además, se utilizan varias tecnologías diferentes para generar electricidad.
Además, el concepto "sobre madera" es algo inexacto, ya que cualquier combustible sólido (madera, astillas de madera, paletas, carbón, coque), en general, cualquier cosa que pueda arder, es adecuado para el funcionamiento de dicha estación.
De inmediato, notamos que la leña, o más bien el proceso de su combustión, actúa solo como una fuente de energía que asegura el funcionamiento del dispositivo en el que se genera la electricidad.
Las principales ventajas de estas centrales eléctricas son:
- La capacidad de utilizar una amplia variedad de combustibles sólidos y su disponibilidad;
- Obtener electricidad en cualquier lugar;
- El uso de diferentes tecnologías le permite recibir electricidad con una amplia variedad de parámetros (suficiente solo para la recarga regular del teléfono y antes de alimentar equipos industriales);
- También puede actuar como una alternativa si los cortes de energía son comunes, y también como la principal fuente de electricidad.
Versión clásica
Como se señaló, una planta de energía de leña utiliza varias tecnologías para generar electricidad. El clásico entre ellos es la energía del vapor, o simplemente la máquina de vapor.
Aquí todo es simple: leña o cualquier otro combustible, que se quema, calienta el agua, como resultado de lo cual se convierte en un estado gaseoso: vapor.
El vapor resultante se alimenta a la turbina del grupo electrógeno y, al girar, el generador genera electricidad.
Dado que la máquina de vapor y el grupo electrógeno están conectados en un solo circuito cerrado, después de pasar por la turbina, el vapor se enfría, se vuelve a introducir en la caldera y se repite todo el proceso.
El diseño de una planta de energía de este tipo es uno de los más simples, pero tiene varios inconvenientes importantes, uno de los cuales es el peligro de explosión.
Después de la transición del agua a un estado gaseoso, la presión en el circuito aumenta significativamente y, si no está regulada, existe una alta probabilidad de ruptura de la tubería.
Y aunque los sistemas modernos utilizan un conjunto completo de válvulas de control de presión, el funcionamiento de una máquina de vapor aún requiere un control constante.
Además, el agua corriente utilizada en este motor puede provocar la formación de incrustaciones en las paredes de las tuberías, lo que reduce la eficiencia de la estación (las incrustaciones perjudican la transferencia de calor y reducen el rendimiento de las tuberías).
Pero ahora este problema se resuelve mediante el uso de agua destilada, líquidos, impurezas purificadas que precipitan o gases especiales.
Pero, por otro lado, esta planta de energía puede realizar otra función: calentar la habitación.
Aquí todo es simple: después de cumplir su función (rotación de la turbina), el vapor debe enfriarse para que vuelva a entrar en estado líquido, lo que requiere un sistema de refrigeración o, simplemente, un radiador.
Y si colocamos este radiador en el interior, al final obtendremos no solo electricidad de dicha estación, sino también calor.
Métodos de ahorro
Una de las opciones aquí es el uso de unidades de control automatizadas para el sistema de calefacción de la casa. Dicho equipo monitorea la temperatura exterior y, dependiendo de él, selecciona el modo de suministro de calor en los apartamentos.
Los residentes de tales casas ya no enfrentan una situación en la que ya hace relativamente calor y las baterías del apartamento están calientes: hace demasiado calor en la habitación y tienen que abrir las ventanas. Los residentes experimentan incomodidad y al mismo tiempo tienen que pagar por la energía térmica "extra".
Hasta ahora, solo el cuatro por ciento de los hogares tiene control automático de calefacción. Permite a los propietarios de apartamentos ahorrar en facturas de servicios públicos mensualmente.
Generadores termoeléctricos
Las centrales eléctricas con generadores construidos según el principio Peltier son una opción bastante interesante.
El físico Peltier descubrió el efecto de que cuando la electricidad pasa a través de conductores que constan de dos materiales diferentes, se absorbe calor en uno de los contactos y se libera calor en el segundo.
Además, este efecto es el opuesto: si en un lado se calienta el conductor y en el otro se enfría, se generará electricidad en él.
Es el efecto contrario que se utiliza en las centrales eléctricas de leña. Cuando se queman, calientan la mitad de la placa (que es un generador termoeléctrico), que consta de cubos hechos de diferentes metales, y la segunda parte se enfría (para lo cual se usan intercambiadores de calor), como resultado de lo cual la electricidad aparece en los terminales de la placa.
Generadores de gas
El segundo tipo son los generadores de gas. Un dispositivo de este tipo se puede utilizar en varias direcciones, incluida la generación de electricidad.
Vale la pena señalar aquí que dicho generador en sí mismo no tiene nada que ver con la electricidad, ya que su tarea principal es generar gas combustible.
La esencia del funcionamiento de dicho dispositivo se reduce al hecho de que en el proceso de oxidación del combustible sólido (combustión), se emiten gases, incluidos los gases combustibles: hidrógeno, metano, CO, que pueden usarse para una variedad de propósitos.
Por ejemplo, estos generadores se usaban anteriormente en automóviles, donde los motores de combustión interna convencionales funcionaban perfectamente con el gas emitido.
Debido a los constantes temblores del combustible, algunos automovilistas y motociclistas ya han comenzado a instalar estos dispositivos en sus coches.
Es decir, para conseguir una central eléctrica basta con tener un generador de gas, un motor de combustión interna y un generador convencional.
En el primer elemento se liberará gas, que se convertirá en combustible para el motor y que, a su vez, hará girar el rotor del generador para obtener electricidad en la salida.
Las ventajas de las centrales eléctricas de gas incluyen:
- Fiabilidad del diseño del propio generador de gas;
- El gas resultante se puede utilizar para hacer funcionar un motor de combustión interna (que se convertirá en el motor de un generador eléctrico), una caldera de gas, un horno;
- Dependiendo del motor de combustión interna y del generador eléctrico involucrado, se puede obtener electricidad incluso para fines industriales.
La principal desventaja del generador de gas es la engorrosa estructura, ya que debe incluir una caldera, donde se llevan a cabo todos los procesos para la producción de gas, su sistema de enfriamiento y purificación.
Y si este dispositivo se va a utilizar para generar electricidad, la estación también debe incluir un motor de combustión interna y un generador eléctrico.
¿Quién es elegible para el subsidio de calefacción?
La abolición del principio de subsidio cruzado en 2012, según el cual las empresas pagaban principalmente por la energía térmica utilizada por la población, provocó un fuerte aumento de las tarifas de calefacción. Con el fin de suavizar el inevitable salto en los gastos de los ciudadanos, se decidió pagar subsidios para la calefacción. Su tamaño depende directamente de los ingresos familiares totales. Cuanto menor sea, mayor será la cantidad de ayuda del presupuesto. El cálculo del monto de las subvenciones se realiza de forma individual, dependiendo de las particularidades de una situación particular.
Como regla general, el grado de reembolso de los gastos de calefacción se calcula en función del coeficiente aplicado, que a su vez se fija en función de los ingresos familiares por persona. No todas las familias pueden afirmar que son elegibles para un subsidio para la temporada de calefacción. Para hacer esto, debe tener un ingreso per cápita promedio de no más de treinta mil rublos. Aquellos ciudadanos que no tienen ni siquiera diez mil rublos por persona reciben una compensación completa por el costo de la energía térmica. Para quienes se ubican entre estos dos puntos y tienen un ingreso de diez a treinta mil por cada miembro de la familia, se establecen sus propios coeficientes.
Representantes de plantas de energía prefabricadas
Tenga en cuenta que estas opciones: un generador termoeléctrico y un generador de gas ahora son prioridades, por lo tanto, se están produciendo estaciones listas para usar, tanto domésticas como industriales.
A continuación se muestran algunos de ellos:
- Estufa Indigirka;
- Horno turístico "BioLite CampStove";
- Planta de energía "BioKIBOR";
- Planta de energía "Eco" con generador de gas "Cube".
Una estufa doméstica ordinaria de combustible sólido (fabricada según el tipo de estufa "Burzhayka"), equipada con un generador termoeléctrico Peltier.
Perfecto para casas de verano y casas pequeñas, ya que es lo suficientemente compacto y se puede transportar en un coche.
La energía principal durante la combustión de leña se utiliza para calefacción, pero al mismo tiempo, el generador existente también le permite obtener electricidad con un voltaje de 12 V y una potencia de 60 W.
Horno "BioLite CampStove".
También utiliza el principio Peltier, pero es aún más compacto (el peso es de solo 1 kg), lo que te permite llevarlo en viajes de senderismo, pero la cantidad de energía que genera el generador es aún menor, pero será suficiente para cargue una linterna o un teléfono.
También se utiliza un generador termoeléctrico, pero esta ya es una versión industrial.
El fabricante, a pedido, puede fabricar un dispositivo que proporcione una salida de electricidad con una capacidad de 5 kW a 1 MW. Pero esto afecta el tamaño de la estación, así como la cantidad de combustible consumido.
Por ejemplo, una instalación que produce 100 kW consume 200 kg de leña por hora.
Pero la planta de energía Eco es un generador de gas. Su diseño utiliza un generador de gas "Cube", un motor de combustión interna de gasolina y un generador eléctrico con una capacidad de 15 kW.
Además de las soluciones industriales listas para usar, puede comprar por separado los mismos generadores termoeléctricos Peltier, pero sin estufa, y usarlos con cualquier fuente de calor.
Beneficios de la recuperación de calor beneficiosa
El uso de un subproducto de equipos de minería e informática es una solución universal para la mayoría de los usuarios y este es el motivo:
- ahorro de recursos energéticos y garantía de autonomía energética. La descentralización y la independencia de los proveedores de calor monopolistas reducirán los costos, especialmente en regiones con climas fríos;
- no es necesario organizar pasillos fríos y calientes, además instale aires acondicionados y otros equipos auxiliares. La solución que ofrecemos es un complejo todo en uno que se conecta a la infraestructura existente;
- recibir ingresos adicionales no solo de la minería, sino también a través de la actividad empresarial utilizando el calor generado o de su venta;
- integración en la infraestructura existente. La unificación que hemos aplicado y la facilidad de instalación nos permiten conectarnos a las instalaciones existentes, y no crear un nuevo complejo de infraestructura;
- no hay impacto negativo en el medio ambiente en forma de contaminación térmica, aparición de islas de calor, inversión de temperatura artificial sobre la fuente de calor. No hay microcirculación de la atmósfera ni complicación del mecanismo de transferencia de contaminación.
Estaciones caseras
Además, muchos artesanos crean estaciones de fabricación propia (generalmente basadas en un generador de gas), que luego se venden.
Todo esto indica que puede hacer una planta de energía de forma independiente a partir de medios improvisados y usarla para sus propios fines.
A continuación, veamos cómo puede hacer el dispositivo usted mismo.
Basado en generador termoeléctrico.
La primera opción es una central eléctrica basada en una placa Peltier. Inmediatamente, notamos que un dispositivo hecho en casa es adecuado solo para cargar un teléfono, una linterna o para iluminar con lámparas LED.
Para la fabricación necesitará:
- Cuerpo de metal, que desempeñará el papel de un horno;
- Placa Peltier (se vende por separado);
- Regulador de voltaje con salida USB instalada;
- Un intercambiador de calor o simplemente un ventilador para proporcionar enfriamiento (puede llevar un enfriador de computadora).
Hacer una planta de energía es muy simple:
- Hacemos una estufa. Tomamos una caja de metal (por ejemplo, una caja de computadora), la desplegamos para que el horno no tenga fondo. Hacemos agujeros en las paredes de abajo para el suministro de aire. En la parte superior, puede instalar una rejilla en la que puede colocar un hervidor, etc.
- Monte la placa en la pared trasera;
- Monte el enfriador en la parte superior de la placa;
- Conectamos un regulador de voltaje a los terminales de la placa, desde donde alimentamos el enfriador, y también sacamos conclusiones para conectar a los consumidores.
Todo funciona de manera simple: encendemos la leña, a medida que se calienta la placa, se generará electricidad en sus terminales, que se suministrará al regulador de voltaje. El enfriador arrancará y funcionará a partir de él, proporcionando enfriamiento de la placa.
Solo queda conectar a los consumidores y monitorear el proceso de combustión en la estufa (arrojar leña de manera oportuna).
Basado en un generador de gas.
La segunda forma de hacer una planta de energía es hacer un gasificador. Tal dispositivo es mucho más difícil de fabricar, pero la producción de electricidad es mucho mayor.
Para hacerlo necesitarás:
- Recipiente cilíndrico (por ejemplo, un cilindro de gas desmontado). Desempeñará el papel de una estufa, por lo tanto, se deben proporcionar escotillas para cargar combustible y limpiar productos de combustión sólidos, así como un suministro de aire (se requerirá un ventilador forzado para garantizar un mejor proceso de combustión) y una salida de gas;
- Radiador de enfriamiento (se puede hacer en forma de bobina), en el que se enfriará el gas;
- Capacidad para crear un filtro del tipo "Ciclón";
- Capacidad para crear un filtro de gas fino;
- Grupo electrógeno de gasolina (pero puede llevar cualquier motor de gasolina, así como un motor eléctrico asíncrono normal de 220 V).
¿Dónde se puede dirigir el calor del equipo?
Con la unidad BiXBiT, puede utilizar el exceso de calor para las siguientes necesidades:
- calentar el suministro de aire o agua que ingresa a la habitación, que es parte del sistema de calefacción (incluido el sistema de "piso cálido") o del suministro de agua caliente de un edificio residencial;
- la transición del medio de un estado de fase a otro, generación de vapor. Hablamos, por ejemplo, de la transición de fase de la mezcla de trabajo para asegurar los ciclos de los motores térmicos o de las máquinas frigoríficas por compresión de vapor;
- calentar el agente de secado;
- calentamiento de materias primas tecnológicas;
- elaboración (hervir mosto);
- agricultura (complejos de invernaderos, cultivo de plantas amantes del calor, cría de animales exóticos, etc.).
A continuación, se muestran tres ejemplos de la ubicación de nuestra instalación en condiciones específicas.
Taller industrial. Las producciones de este tipo suelen recibir electricidad a tarifas económicas para las empresas. También hay estaciones transformadoras de reserva, que están inactivas la mayor parte del tiempo. Las habitaciones se calientan con combustibles fósiles o electricidad.
La ubicación de nuestra instalación permitirá un uso más eficiente de la línea de energía de respaldo, además de ahorrar los recursos de la empresa en calefacción de espacios al conectarse al sistema de calefacción central.
Almacén, centro comercial, edificio de oficinas. Este tipo de locales gozan de una tarifa eléctrica media y además disponen de reserva de marcha. Las habitaciones se calientan con combustibles fósiles o electricidad.
Nuestra unidad de computadora suministra calor a la habitación a través de conductos de aire o está conectada a un sistema de calefacción central.
Invernaderos. Las empresas agrícolas privadas utilizan tarifas baratas o electricidad de paneles solares. Los invernaderos también se calientan principalmente con electricidad.
La electricidad para calefacción se canaliza al suministro eléctrico de nuestra instalación, que genera el calor necesario para mantener una temperatura elevada. La instalación funciona 24 horas al día, 7 días a la semana, por lo que las plantas (animales) reciben de forma estable el suministro necesario de energía térmica.
Pros y contras de una central eléctrica de leña
Una central eléctrica de leña es:
- Disponibilidad de combustible;
- La capacidad de obtener electricidad en cualquier lugar;
- Los parámetros de la electricidad recibida son muy diferentes;
- Puedes hacer el dispositivo tú mismo.
- Entre las deficiencias, se observa:
- No siempre alta eficiencia;
- El volumen de la estructura;
- En algunos casos, generar electricidad es solo un efecto secundario;
- Para generar electricidad para uso industrial, se debe quemar una gran cantidad de combustible.
En general, la fabricación y uso de centrales eléctricas de combustibles sólidos es una opción que merece atención, y puede convertirse no solo en una alternativa a las redes eléctricas, sino también en ayudar en lugares alejados de la civilización.
Brevemente sobre el principio de acción.
Para que en el futuro entienda por qué se necesitan ciertas piezas al ensamblar un generador termoeléctrico casero, primero hablemos del dispositivo del elemento Peltier y cómo funciona. Este módulo consta de termopares conectados en serie entre placas cerámicas, como se muestra en la siguiente imagen.
Cuando una corriente eléctrica pasa a través de dicho circuito, se produce el llamado efecto Peltier: un lado del módulo se calienta y el otro se enfría. ¿Por qué lo necesitamos? Todo es muy simple, si actúas en orden inverso: calienta un lado de la placa y enfría el otro, respectivamente, puedes generar electricidad de bajo voltaje y corriente. Esperamos que en esta etapa todo esté claro, por lo que recurrimos a clases magistrales que mostrarán claramente qué y cómo hacer un generador termoeléctrico con nuestras propias manos.
