Benzinski generator električne struje za privatnu kuću: vrste, parametri, preporuke za odabir.

Porast cijena energije potiče potragu za učinkovitijim i jeftinijim vrstama goriva, uključujući na razini kućanstava. Najviše obrtnika - entuzijasta privlači vodik čija je kalorična vrijednost tri puta veća od metana (38,8 kW nasuprot 13,8 od 1 kg tvari). Čini se da je metoda ekstrakcije kod kuće poznata - cijepanje vode elektrolizom. U stvarnosti je problem puno složeniji. Naš članak ima 2 cilja:

Energetski sektor vjerojatno je proizvodio više električne energije plinom nego ugljenom. Oba goriva trenutno čine oko 33 posto, prema saveznim izvorima energije. Međutim, plinsko gorivo nije kontroverzno. Proizvodnja iz formacija škriljevca korištenjem vodoravnog bušenja i hidrauličkog lomljenja, koja je osigurala velik dio rasta proizvodnje tijekom proteklog desetljeća, zagadila je neke vodene putove i uzrokovala zemljotresne probleme.

M plina dnevno u prosjeku prošle godine. Nije moralo biti ovako. Posljednjih godina industriju ugljena pobijedila je konkurencija zbog jeftinog plina i čistih propisa koji su povećali troškove izgaranja prljave crne stijene. Trend plina ostaje ovdje. Generatori dodaju još plinskih instalacija kako se starije elektrane na ugljen povlače, rekao je Costas.

• analizirati pitanje kako napraviti generator vodika s minimalnim troškovima;
• razmotrite mogućnost korištenja instalacije za grijanje privatne kuće, punjenje automobila i kao aparat za zavarivanje.

Vodik, zvani vodik, - prvi element periodnog sustava - najlakša je plinovita tvar s visokom kemijskom aktivnošću. Tijekom oksidacije (odnosno izgaranja) oslobađa ogromnu količinu topline, tvoreći običnu vodu. Okarakteriziramo svojstva elementa, formulirajući ih u obliku teza:

Strujom i plinom plaćate dvije glavne stvari. Energija koju trošite troši energiju u vašem domu. ... Tek više od trećine onoga što plaćate dobiva energiju za vas - ostalo je ono što koristite. Mali dio onoga što plaćate također ide za financiranje rada regulatora energetske industrije.

* Brojevi koji nam nedostaju ne ističu troškove prijenosa zbog napunjenosti električne energije. Postoji niz postupaka za zaštitu vašeg doma - a vi na kraju plaćate te procese na računu. Vaš račun pokriva proizvodnju, prijenos, distribuciju i maloprodaju električne energije. Uključuje i mali namet kojim upravlja Elektroprivreda, koja regulira i regulira elektroenergetsku industriju.

Za referencu. Znanstvenici, koji su prvo podijelili molekulu vode na vodik i kisik, smjesu su nazvali eksplozivnim plinom zbog sklonosti eksploziji. Nakon toga dobio je naziv Brown-ov plin (imenom izumitelja) i počeo se označavati hipotetskom formulom NNO.

Prvo, vaša snaga mora biti generirana. Na Novom Zelandu to se uglavnom odnosi na hidroenergiju, geotermalnu energiju i prirodni plin. Prijenos je masovno kretanje energije širom zemlje. Električna energija se prenosi iz elektrane do distribucijskog mjesta u blizini vašeg doma.

Glavni prijenosni kanal je vektorski vođen. Odatle se vaša snaga raspoređuje.Distribucijom energije od mjesta isporuke ili distribucije do vaše imovine upravljaju lokalne distribucijske tvrtke - bilo vodovodne ili mrežne tvrtke, ili, u slučaju plina, tvrtke s plinskim mrežama.

Prije su cilindri zračnih brodova bili punjeni vodikom, koji je često eksplodirao.

Iz navedenog, sugerira se sljedeći zaključak: 2 atoma vodika lako se kombiniraju s 1 atomom kisika, ali se razdvajaju vrlo nevoljko. Kemijska reakcija oksidacije odvija se izravnim oslobađanjem toplinske energije u skladu s formulom:

Troškove prijenosa i distribucije električne energije obično plaća vaš prodavač i uključuje ih kao dio onoga što vam naplaćuju. U nekim slučajevima trgovci odvajaju različite dijelove vašeg računa kako biste mogli vidjeti što plaćate za svaki dio. U nekoliko područja mrežna tvrtka izravno obračunava troškove distribucije.

Troškovi prijenosa i distribucije plina uključeni su u veleprodajnu cijenu kada trgovci kupuju plin. Udio vašeg računa koji pokriva prijenos i distribuciju veći je za plin nego za električnu energiju. Vaš prodavač je energetska tvrtka s kojom poslujete i koja vam šalje račun.

2H 2 + O 2 → 2 H 2 O + Q (energija)

Ovdje leži važna točka koja će nam biti korisna u daljnjem izlaganju: vodik spontano reagira od paljenja i toplina se izravno oslobađa. Da bi se odvojila molekula vode, energija će se trebati potrošiti:

2H 2 O → 2 H 2 + O 2 - Q

Ovo je formula elektrolitske reakcije koja karakterizira postupak cijepanja vode opskrbom električnom energijom. Kako to primijeniti u praksi i izraditi generator vodika vlastitim rukama, razmotrit ćemo dalje.

Trgovci na malo kupuju električnu energiju koju generiraju tvrtke u složenom trgovačkom sustavu. Za električnu energiju ovo se naziva novozelandskim tržištem električne energije. Na ovoj razini trgovine električnom energijom čut ćete pojmove poput "veletržnica" i "spot cijena". Veleprodajna cijena za koju trgovci kupuju električnu energiju može uvelike utjecati na cijenu koju plaćate.

Električni generatori prodaju električnu energiju na veletržnici. Kupuju ga prodavači koji vam ga zatim prodaju. Iako se cijena električne energije postavlja svakih pola sata i razlikuje se ovisno o potražnji, većina trgovaca prodaje vam je po određenoj cijeni i obično veletrgovce dogovara kupoprodajne ugovore poznate kao "živice".

Izrada prototipa

Kako biste razumjeli s čim imate posla, prvo predlažemo sastavljanje najjednostavnijeg generatora za proizvodnju vodika uz minimalne troškove. Dizajn domaće instalacije prikazan je na dijagramu.

Postoje neki maloprodaji koji će vam prodavati električnu energiju po ugovornoj cijeni - tako da ono što ćete platiti ovisi o promjenama spot cijene. Za trgovca postoji marža cijene, ali budući da trgovac ne mora pokriti kolebanja spot cijene, marža je manja od one za utvrđenu ugovornu cijenu. Dakle, kupnja po lokalnoj cijeni u prosjeku je jeftinija, ali rizičnija od ugovora s cijenom.

Vlasnici plinskog polja plaćaju tantijeme vladi, a zatim ga prodaju veletrgovcima, koji ga prodaju maloprodaji. Tržišta plina i električne energije naplaćuju se regulatornim tijelima koja ih nadziru i pružaju usluge za rješavanje žalbi potrošača. Naknade za regulaciju energetske industrije izuzetno su niske.

Što se sastoji od primitivnog elektrolizatora:

• reaktor - staklena ili plastična posuda s debelim stijenkama;
• metalne elektrode uronjene u reaktor za vodu i spojene na izvor napajanja;
• drugi rezervoar djeluje kao vodeno brtvljenje;
• cijevi za uklanjanje HHO plina.

Važna točka. Postrojenje elektrolitskog vodika radi samo na istosmjernu struju. Stoga kao izvor napajanja koristite AC adapter, automobilski punjač ili bateriju. Generator izmjenične struje neće raditi.

Usporedite račun za struju i uštedite

Saznajte tko dobavlja vašu novu nekretninu i kako postići najpovoljniju ponudu za plin i električnu energiju. Dobavljač prekidača brz je i jednostavan način za smanjenje troškova kućanstva. S toliko zadataka na kontrolnom popisu za povratak kući, prisjećanje da obavijestite trenutnog dobavljača energije - i otkrivanje vašeg novog dobavljača plina i električne energije - vjerojatno će vam biti posljednje na umu.

Saznajte tko opskrbljuje plinom i električnom energijom novo imanje

Dobra vijest je da ova dva zadatka nije tako teško označiti vaš popis kao što možda mislite. Ako ove podatke ne možete dobiti od svojih trenutnih stanara, možete uputiti nekoliko poziva kako biste saznali tko je vaš novi dobavljač energije. Možete nazvati područje distribucije električne energije kako biste saznali tko vam dobavlja električnu energiju. Brojevi su navedeni u nastavku.

Princip rada elektrolizera je sljedeći:

Da biste vlastitim rukama izradili dizajn generatora prikazan na dijagramu, trebat će vam 2 staklene boce sa širokim vratima i poklopcima, medicinska kapaljka i 2 desetaka samoreznih vijaka. Kompletni set materijala prikazan je na fotografiji.

Termogeneratori. Povijest i teorija

Dan u pokretu stresno je vrijeme, ali ne zaboravite voditi računa o nekoliko pojedinosti o plinu i električnoj energiji dok punite svoje kutije. Kasnije ćete biti zahvalni kada primite nove fakture u redu. Sad kad ste prešli na novo imanje, skoro ste gotovi!

Zašto platiti više za istu energiju?

Obratite se dobavljaču za novu imovinu kako biste ih obavijestili o svom potezu i dali svoje svjedočenje.

• Uzmite očitavanje brojača u novom svojstvu.
• Učinite to što je prije moguće kako biste osigurali precizno prvo brojanje.

Pronađite i prebacite se na najbolju energetsku ponudu u nekoliko minuta.
Za posebne alate bit će potreban pištolj za ljepilo za zatvaranje plastičnih poklopaca. Postupak proizvodnje je jednostavan:

Da biste pokrenuli generator vodika, ulijte slanu vodu u reaktor i uključite izvor napajanja. Početak reakcije označit će pojava mjehurića plina u oba spremnika. Podesite napon na optimalnu vrijednost i zapalite smeđi plin koji izlazi iz igle kapaljke.

Često postavljana pitanja o preseljenju kuće i dobavljačima energije

Što ako moja nova nekretnina ima mjerač pretplate

Saznajte više o ekonomičnosti 7 metara, uključujući i vrstu vašeg brojila putem vašeg dobavljača. Što ako moje novo vlasništvo nije povezano s plinom ili električnom energijom. Ako vaše novo vlasništvo nije priključeno na plinovodnu ili električnu mrežu, morat ćete zatražiti vezu od operatora plinskog vozila ili operatora distribucijske mreže.

Kako uzeti očitanja s plinomjera ili očitanja s brojila električne energije?

Možete i prvo kontaktirati željenog davatelja usluga i putem njega zatražiti vezu. Naplatit će se naknada za priključak. Ako nikada niste pročitali brojilo plina ili električne energije, ovo se može činiti zastrašujućim. Ali ne brinite, imamo korak po korak videozapis koji će vam pomoći da pronađete brojila, ako ne znate gdje je svojstvo, odredite koja brojila imate i naravno očitajte brojilo.

Druga važna točka.Ne može se primijeniti previsok napon - elektrolit, zagrijan na 65 ° C ili više, počet će brzo isparavati. Zbog velike količine vodene pare, plamenik se ne može zapaliti. Za detalje o sastavljanju i pokretanju improviziranog generatora vodika pogledajte video:

Vodič za zamjenu iznajmljivača Čak i ako vas unajmite, i dalje možete mijenjati energiju.

• Stanari mogu zatražiti od svog stanodavca da promijeni energiju.
• Pronađite dobavljača energije.
• Dobivate najbolju ponudu za svoj plin i struju.

Ne tako davno, prirodni plin - gorivo koje vam je jutros vjerojatno dao vrući tuš - doživljavali su kao čistije gorivo "mosta" jer je bio manje zagađen od ostalih alternativa. U neke svrhe i dalje postoji, primjerice kada zamjenjuje dizel u autobusima.

Uređaj i princip rada generatora plina za električnu energiju

Generator električne energije radi na prirodni ili ukapljeni plin

Domaći generator na plin često se koristi za grijanje. Njegov se uređaj ne razlikuje od sličnih modela koji rade na drugim vrstama goriva. Sadrži sljedeće dijelove:

• Kućište. Može biti pravokutna ili cilindrična. Obično se izrađuje od čeličnog lima.
• Komora za izgaranje. Budući da uređaj radi na plin, nije mu potreban spremnik za punjenje goriva. Ovaj je uređaj proizveden od čelika otpornog na toplinu.
• Kompresor. Potrebno je pumpati zrak u peć. Bez toga se gorivo neće zapaliti.
• Turbina. U njega ulazi zagrijani i prošireni zrak.

U jedinici nema spremnika za gorivo, jer radi na ukapljeni ili prirodni plin. Umjesto toga ugrađena je komora za izgaranje. Načelo rada aparata je jednostavno. Prvo zrak ulazi u kompresor, komprimira se i šalje u komoru za izgaranje, gdje se miješa s malom količinom goriva. Smjesa se zapali i dovede do visoke temperature. Plin ulazi u turbinu i tjera je da se okreće, stvarajući električnu energiju. Dio se troši na rad samog kućnog generatora plina. Proizvodi izgaranja ispuštaju se kroz ispušnu cijev.

O Meyerovoj vodikovoj ćeliji

Ako ste izradili i testirali gornji dizajn, izgaranjem plamena na kraju igle vjerojatno ste primijetili da je produktivnost instalacije izuzetno niska. Da biste dobili više plina oksihidrogena, morate izraditi ozbiljniji uređaj, nazvan Stanley Meier ćelija u čast izumitelja.

No, u našim domovima neki vjeruju da iz klimatskih razloga treba ukinuti prirodni plin u korist električnih uređaja. Već postoji tendencija prelaska s plina na električnu energiju. S. je potpuno električna. Ovaj je trend najjači na jugu. Kada je izgorio, ili posebno ako istječe izgaran, prirodni plin pridonosi klimatskim promjenama.

Pločasti reaktor

Thomsen i nekoliko drugih preporučili su vrstu grijanja i klimatizacije poznatu kao dizalice topline. Smatra da je budućnost elektrifikacija domova. Preporučuje ih ljudima koji na krovovima imaju solarne sustave, jer se struja plaća.

Načelo rada stanice također se temelji na elektrolizi, samo su anoda i katoda izrađene u obliku cijevi umetnutih jedna u drugu. Napon se napaja iz generatora impulsa kroz dvije rezonantne zavojnice, što smanjuje potrošnju struje i povećava rad generatora vodika. Elektronički sklop uređaja prikazan je na slici:

Instalira ih u povoljne stanove po cijeloj Kaliforniji. "Hladnjak koristi više električne energije za grijanje i hlađenje od dizalice topline u stanu", rekao je Armstrong. No, komunalne tvrtke kažu da prirodni plin pomaže u održavanju dostupnosti energije.Mnogi se ljudi trude platiti račune za komunalne usluge i ne mogu riskirati.

Istina je, čak je i skuplji od plina u većini aplikacija koje sada koristimo, rekao je. Kad ljudi prijeđu s plina na električnu energiju, ponekad moraju povećati električnu uslugu u kutiji prekidača, a trošak je drugačiji. Harris se slaže da je struja sve čišća. No rekao je da postavljanje vjetroagregata i solarnih farmi također zahtijeva upotrebu fosilnih goriva. Oni trebaju puno betona, a energija za proizvodnju i izlijevanje betona dolazi iz fosilnih goriva.

Bilješka. Pojedinosti o radu sheme opisane su na resursu https://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Da biste napravili Meyerovu ćeliju, trebat će vam:

• cilindrično tijelo izrađeno od plastike ili pleksiglasa, obrtnici često koriste filtar za dovod vode s poklopcem i mlaznicama;
• cijevi od nehrđajućeg čelika promjera 15 i 20 mm i duljine 97 mm;
• žice, izolatori.

Istraživanja još uvijek pokazuju da farme vjetra i sunca imaju tendenciju nadoknaditi tu upotrebu fosilnih goriva nedugo nakon što počnu raditi. Oko 11% električne energije u Njemačkoj proizvodile su elektrane na plin. Uz to, elektrane na plin postižu vrlo visoke stupnjeve učinkovitosti zahvaljujući sofisticiranoj tehnologiji, pretvarajući većinu energije iz prirodnog plina u električnu energiju. Za usporedbu, elektrane na ugljen mogu u najboljem slučaju postići 50% učinkovitosti.

Izvori atmosferske rasvjete

Elektrane na plin postaju učinkovitije zahvaljujući poboljšanjima u turbinama tijekom posljednjih nekoliko desetljeća. Pokreću se izgaranjem prirodnog plina koji zagrijava dolazni zrak i pokreće turbine, slično kao mlazni avion. Rotacijsko gibanje prenosi se kroz osovinu na električni generator koji generira električnu energiju poput biciklističkog dinama.

Nehrđajuće cijevi su pričvršćene na dielektričnu bazu, na njih su zalemljene žice spojene na generator. Ćelija se sastoji od 9 ili 11 cijevi, smještenih u plastičnu ili pleksiglas kutiju, kao što je prikazano na fotografiji.

Povezivanje elemenata vrši se prema svim shemama poznatim na Internetu, koja uključuje elektroničku jedinicu, Meyerovu ćeliju i vodenu brtvu (tehnički naziv je mjehurić). Iz sigurnosnih razloga sustav je opremljen senzorima kritičnog tlaka i razine vode. Prema domaćim obrtnicima, takva tvornica vodika troši struju od oko 1 ampera pri naponu od 12 V i ima dovoljne performanse, iako ne postoje točne brojke.

Shematski dijagram uključivanja elektrolizera

Predstavnici montažnih elektrana

Imajte na umu da su ove opcije - termoelektrični generator i generator plina sada prioriteti, stoga se proizvode gotove stanice za upotrebu, kako domaće, tako i industrijske.

Ispod je nekoliko njih:

• Štednjak Indigirka;
• Turistička pećnica "BioLite CampStove";
• Elektrana "BioKIBOR";
• Elektrana "Eco" s plinskim generatorom "Cube".

Obična kućanska peć na kruta goriva (izrađena prema tipu peći "Burzhayka"), opremljena termoelektričnim generatorom Peltier.

Savršeno za ljetne vikendice i male kućice, jer je dovoljno kompaktna i može se prevoziti u automobilu.

Glavna energija tijekom izgaranja drva za ogrjev koristi se za grijanje, ali istodobno postojeći generator omogućuje i dobivanje električne energije s naponom od 12 V i snagom od 60 W.

Pećnica "BioLite CampStove".

Također koristi Peltierov princip, ali je još kompaktniji (težina je samo 1 kg), što vam omogućuje da ga ponesete na planinarske izlete, ali količina energije koju generira još je manja, ali bit će dovoljna da napunite baterijsku svjetiljku ili telefon.

Također se koristi termoelektrični generator, ali ovo je već industrijska inačica.

Proizvođač na zahtjev može proizvesti uređaj koji daje izlaz električne energije snage od 5 kW do 1 MW. Ali to utječe na veličinu stanice, kao i na količinu potrošenog goriva.

Na primjer, instalacija koja proizvodi 100 kW troši 200 kg drva za ogrjev na sat.

Ali Eko elektrana je generator plina. Njegov dizajn koristi plinski generator "Cube", benzinski motor s unutarnjim izgaranjem i električni generator snage 15 kW.

Uz gotova industrijska rješenja, možete zasebno kupiti iste Peltierove termoelektrične generatore, ali bez štednjaka, i koristiti ih s bilo kojim izvorom topline.

Pločasti reaktor

Generator vodika visokih performansi koji može osigurati rad plinskog plamenika izrađen je od nehrđajućih ploča veličine 15 x 10 cm, broj je od 30 do 70 komada. U njih su izbušene rupe za stezanje zatiča, a u kutu je izrezan terminal za spajanje žice.

Pored lima od nehrđajućeg čelika razreda 316, trebat ćete kupiti:

• guma debljine 4 mm, otporna na alkalije;
• završne ploče od pleksiglasa ili tekstolita;
• kravate M10-14;
• nepovratni ventil za stroj za plinsko zavarivanje;
• vodeni filter za vodenu brtvu;
• valovite spojne cijevi od nehrđajućeg čelika;
• kalijev hidroksid u obliku praha.

Ploče moraju biti sastavljene u jedan blok, međusobno izolirane gumenim brtvama s izrezanim središtem, kao što je prikazano na crtežu. Rezultirajući reaktor čvrsto povucite klinovima i spojite ga na elektrolitne cijevi. Potonji dolazi iz zasebnog spremnika opremljenog poklopcem i zapornim ventilima.

Bilješka. Govorimo vam kako napraviti protočni (suhi) elektrolizator. Lakše je izraditi reaktor s uronjenim pločama - ne trebaju se postavljati gumene brtve, a sastavljeni blok spušta se u zatvorenu posudu s elektrolitom.

Krug generatora mokrog tipa

Sljedeći sklop generatora koji proizvodi vodik izvodi se prema istoj shemi, ali s razlikama:

1. Na tijelo aparata pričvršćen je spremnik za pripremu elektrolita. Potonji je 7-15% otopina kalijevog hidroksida u vodi.
2. U mjehurić se umjesto vode ulije takozvani deoksidizator - aceton ili anorgansko otapalo.
3. Nepovratni ventil mora biti instaliran ispred plamenika, inače će, kad se vodikov plamenik glatko isključi, povratni udarac slomiti crijeva i mjehurić.

Najlakši način napajanja reaktora je upotreba pretvarača za zavarivanje, nema potrebe za sastavljanjem elektroničkih sklopova. Kako djeluje Brownov domaći generator plina, domaći majstor će reći u svom videu:

Prednosti i nedostatci

Generator se može spojiti na glavnu plinsku cijev

Generatori plina za kuću prikladni su jer koriste različite vrste goriva, koje su puno jeftinije od benzina. Imaju sljedeće prednosti:

• sposobnost spajanja na cilindar i glavnu cijev;
• korištenje uređaja za proizvodnju električne energije, grijanje sobe, primanje tople vode;
• trajnost, jer je pri upotrebi plina habanje unutarnjih dijelova generatora minimalno;
• sigurnost okoliša;
• profitabilnost.

Međutim, postoje i nedostaci: opskrba plinom nije svugdje dostupna. Prilikom povezivanja na okosnicu potrebno je dopuštenje posebne službe.

Unatoč skupom postupku ugradnje, upotreba agregata za proizvodnju plina opravdana je u slučaju čestih prekida napajanja ili potpunog odsustva. Ako je nemoguće koristiti glavni sustav goriva, možete koristiti cilindre.

Pri odabiru uređaja uzimaju se u obzir uvjeti njegove uporabe, kao i zadaci koje jedinica mora riješiti.

Je li isplativo dobivati ​​vodik kod kuće?

Odgovor na ovo pitanje ovisi o opsegu primjene smjese kisika i vodika. Svi crteži i dijagrami objavljeni u raznim internetskim izvorima dizajnirani su za ispuštanje HHO plina u sljedeće svrhe:

• koristiti vodik kao gorivo za automobile;
• bezdimno sagorijeva vodik u kotlovima za grijanje i pećima;
• prijaviti za plinsko zavarivanje.

Glavni problem koji negira sve prednosti vodikovog goriva: trošak električne energije za oslobađanje čiste tvari premašuje količinu energije dobivene njegovim izgaranjem. Što god tvrdili pristaše utopijskih teorija, maksimalna učinkovitost elektrolizera doseže 50%. To znači da se na 1 kW primljene topline troši 2 kW električne energije. Korist je nula, čak i negativna.

Sjetimo se što smo napisali u prvom odjeljku. Vodik je vrlo aktivan element i sam reagira s kisikom, stvarajući puno topline. Pokušavajući podijeliti stabilnu molekulu vode, ne možemo donijeti energiju izravno atomima. Razdvajanje se vrši električnom energijom, od čega se polovina rasipa za grijanje elektroda, vode, namota transformatora itd.

Važne pozadinske informacije. Specifična toplina izgaranja vodika tri je puta veća od topline metana, ali težinski. Ako ih usporedimo po volumenu, tada će se pri sagorijevanju 1 m³ vodika osloboditi samo 3,6 kW toplinske energije naspram 11 kW za metan. Napokon, vodik je najlakši kemijski element.

Sada uzmimo u obzir plin oksihidrogen dobiven elektrolizom u domaćem generatoru vodika kao gorivo za gore navedene potrebe:

Za referencu. Da bi se sagorijevao vodik u kotlu za grijanje, konstrukcija će morati biti temeljito redizajnirana, jer vodikov plamenik može otopiti bilo koji čelik.

Kako odrediti termoelektričnu snagu metala

Termoelektrična snaga metala određuje se u odnosu na platinu. Za to se termoelement, čija je jedna od elektroda platina (Pt), a druga ispitivani metal, zagrijava na 100 Celzijevih stupnjeva. Dobivena vrijednost u milivoltima za neke metale prikazana je u nastavku. Štoviše, valja napomenuti da se ne mijenja samo veličina termoenergije, već i njezin znak s obzirom na platinu.

U ovom slučaju platina igra istu ulogu kao 0 stupnjeva na temperaturnoj skali, a cijela ljestvica termoenergije izgleda ovako:

• Antimon +4,7
• Željezo +1,6
• Kadmij +0,9
• Cink +0,75
• Bakar +0,74
• Zlato +0,73
• Srebro +0,71
• Tin +0,41
• Aluminij +0,38
• Živa 0
• Platina 0

Platinu slijede metali s negativnom termoelektričnom snagom:

Pomoću ove skale vrlo je lako odrediti vrijednost termoelektrične snage koju razvija termoelement sastavljen od različitih metala. Da biste to učinili, dovoljno je izračunati algebarsku razliku u vrijednostima metala od kojih su izrađene termoelektrode. Primjerice, za par antimon - bizmut ta će vrijednost biti +4,7 - (- 6,5) = 11,2 mV. Ako se kao elektrode koristi par željezo - aluminij, tada će ta vrijednost biti samo +1,6 - (+0,38) = 1,22 mV, što je gotovo deset puta manje od vrijednosti prvog para.

Ako se hladni spoj održava na konstantnoj temperaturi, na primjer 0 stupnjeva, tada će termoelektrična snaga vrućeg spoja biti proporcionalna promjeni temperature koja se koristi u termoparovima.

Jednostavan domaći generator

Unatoč činjenici da ovi uređaji sada nisu popularni, trenutno nema ništa praktičnije od termogeneratorske jedinice koja je u stanju zamijeniti električni štednjak, rasvjetnu lampu na putovanju ili pomoći ako se punjenje puni. da se mobilni telefon pokvari, da se uključi električni podizač prozora. Takva struja pomoći će i kod kuće u slučaju nestanka struje. Može se dobiti besplatno, moglo bi se reći, za loptu.

Dakle, da biste napravili termoelektrični generator, morate pripremiti:

• Regulator napona;
• Lemilica;
• Itko;
• Radijatori za hlađenje;
• Termalna pasta;
• Peltierovi grijaći elementi.

Sastavljanje uređaja:

• Prvo je napravljeno tijelo uređaja, koje bi trebalo biti bez dna, s otvorima na dnu za zrak i na vrhu s postoljem za spremnik (iako to nije potrebno, jer generator možda neće raditi na vodi) ;
• Dalje, na tijelo je pričvršćen Peltierov element, a hladni radijator pričvršćen je na hladnu stranu pomoću termalne paste;
• Zatim trebate lemiti stabilizator i Peltierov modul, prema njihovim polovima;
• Stabilizator bi trebao biti vrlo dobro izoliran kako vlaga ne bi tamo dospjela;
• Ostaje provjeriti njegov rad.

Usput, ako ne postoji način da nabavite radijator, umjesto njega možete koristiti računalni hladnjak ili automobilski generator. Od takve zamjene neće se dogoditi ništa strašno.

Stabilizator se može kupiti s diodnim indikatorom koji će dati svjetlosni signal kad napon dosegne zadanu vrijednost.

Kako su stvoreni termogeneratori

Već sredinom 19. stoljeća učinjeni su brojni pokušaji stvaranja termogeneratora - uređaja za proizvodnju električne energije, odnosno za napajanje različitih potrošača. Kao takvi izvori trebali su se koristiti baterije izrađene od serijski povezanih termoelemenata. Dizajn takve baterije prikazan je na sl. 2.

Sl. 2. Termopila, shematski uređaj

Prvu termoelektričnu bateriju stvorili su sredinom 19. stoljeća fizičari Oersted i Fourier. Bizmut i antimon korišteni su kao termoelektrode, upravo onaj par čistih metala s maksimalnom termoelektričnom snagom. Vrući spojevi zagrijavani su plinskim plamenicima, a hladni spojevi smješteni su u posudu s ledom. Tijekom pokusa s termoelektričnošću kasnije su izumljeni termopilovi, pogodni za upotrebu u nekim tehnološkim procesima, pa čak i za osvjetljenje. Primjer je baterija Clamont, razvijena 1874. godine, koja je bila prilično moćna u praktične svrhe: na primjer, za galvansko pozlaćivanje, kao i za uporabu u tiskarama i radionicama za solarno graviranje. Otprilike u isto vrijeme znanstvenik Noé također se bavio proučavanjem termopilova, njegove termopile su također bile široko rasprostranjene u jednom trenutku.

No, svi su ti eksperimenti, iako uspješni, bili osuđeni na neuspjeh, jer su termopilovi stvoreni na bazi termoelemenata od čistih metala imali vrlo nisku učinkovitost, što je otežavalo njihovu praktičnu primjenu. Pare čistog metala imaju učinkovitost od samo nekoliko desetina posto. Poluvodički materijali imaju mnogo veću učinkovitost: neki oksidi, sulfidi i intermetalni spojevi.

Svojstva termoelektričnih materijala

Rezultati nam omogućuju da se nadamo da će se u bliskoj budućnosti dobiti potpuno novi ekološki prihvatljivi izvori električne energije. Na molekularnoj razini proizvedena je kombinacija kobalta, nikla, kositra i mangana. Rezultat je multiferitna legura s potpuno novim svojstvima. Kombinira optimalnu kombinaciju električnih, elastičnih i magnetskih svojstava. Zbog toga dolazi do transformacije materijala iz jednog u drugi, a učinak temperature dovodi do reverzibilnih faznih transformacija. Tijekom demonstracije ovog materijala, upijajući ambijentnu toplinu, izazvao je neočekivanu proizvodnju električne energije u induktoru koji ga okružuje.

Tako dobiveni materijal u budućnosti može biti od velike praktične važnosti. Na primjer, pretvorba topline koju stvara automobil može se koristiti za punjenje baterija.

Poluvodički termoparovi

Istinsku revoluciju u stvaranju termoelemenata napravila su djela akademika A.I. Ioffe.Početkom 30-ih godina XX. Stoljeća iznio je ideju da je uz pomoć poluvodiča moguće pretvoriti toplinsku energiju, uključujući sunčevu, u električnu. Zahvaljujući provedenom istraživanju, već 1940. godine stvorena je poluvodička fotoćelija za pretvorbu sunčeve svjetlosne energije u električnu. Prvu praktičnu primjenu poluvodičkih termoelemenata trebalo bi razmotriti, očigledno, "partizanski šešir", koji je omogućio napajanje nekih prijenosnih partizanskih radio stanica.

Elementi konstantana i SbZn poslužili su kao osnova termogeneratora. Temperatura hladnih spojeva stabilizirala se kipućom vodom, dok su se vrući spojevi zagrijavali plamenom vatre, pružajući tako temperaturnu razliku od najmanje 250 ... 300 stupnjeva. Učinkovitost takvog uređaja nije bila veća od 1,5 ... 2,0%, ali snaga za napajanje radio stanica bila je sasvim dovoljna. Naravno, u ona ratna vremena dizajn "posudice" bio je državna tajna, pa čak i sada mnogi internetski forumi raspravljaju o njegovom dizajnu.

Korištenje alternativnih energetskih sustava

Potraga za alternativnim izvorima energije snažan je globalni vektor koji određuje budućnost energije u cijelom svijetu. Već danas se za grijanje i električnu energiju u zgradama koriste:

• solarna energija;
• energija vjetra;
• energija dobivena iz zemlje (geotermalna energija);
• energija mora i oceana;
• energija kopnenih voda;
• energija biomase;
• energija bioplina.

Obnovljiva energija i njezini izvori

U osnovi, alternativni izvori energije dijele se na obnovljive i sintetičke. Njihova razlika leži u činjenici da obnovljivi koriste razne prirodne pojave za proizvodnju energije, dok se sintetički grade na sintezi goriva, odnosno zapravo zamjeni prirodnih ugljikovodika sintetičkim materijalima.

Potražnja za električnom energijom i cijene rastu ne samo u našoj zemlji, već i u cijelom svijetu. To je neizbježna cijena koju treba platiti za razvoj modernih tehnologija. A izraz "obnovljivi izvori" nije u potpunosti točan - sve zato što je potražnja višestruko veća od reprodukcije tih izvora: svake godine čovječanstvo troši sve više i više nafte, plina i ugljena, naslage su iscrpljene, nema ih više .

Sve to dovodi do činjenice da će u sljedećim desetljećima u cijelom svijetu biti akutnog nedostatka fosilnih energetskih izvora.

Što to znači za vlasnike privatnih kuća?

To znači da je vrijeme da se počnemo pripremati za nagli rast cijena energije. Da, to se neće dogoditi danas i to ne odmah. Ali u ovom je trenutku bolje biti spreman, izolirati kuću, zamijeniti kotao, instalirati nove sustave izvora energije, pokušati svoj dom učiniti što energetski učinkovitijim.

Danas se u privatnim kućama obnovljiva energija iz alternativnih izvora može dobiti instaliranjem:

• Solarne ploče (solarni kolektori);
• Toplinska pumpa;
• Ventilacijski rekuperatori;
• Vjetrenjače;
• Instalacija vanjskih sustava napajanja (https://saen.com.ua/vneshnee-elektrosnabzhenie.html).

S obzirom na našu hladnu i oštru kontinentalnu klimu, jedan izvor za grijanje kuće možda neće biti dovoljan. I ovdje trebate pogledati kombinacije:

• Ako vaše područje ima puno sunčanih dana, može se razmotriti kombinacija solarnih panela i tradicionalnog grijanja kotlova. Danju će vam sunce uštedjeti gorivo, a noću (dok se ploče pune) kuća će se grijati kotlom;
• Ako su u vašem području česti i jaki vjetrovi, tada svakako vrijedi razmisliti o instaliranju vjetrenjače. Energiju vjetra možete kombinirati s grijanjem kotla na isti način kao što je gore opisano;
• Za racionalnije korištenje energije u toplijim regijama, općenito se može razmotriti zamjena tradicionalnih kotlova s ​​kotlovima na biomasu, dizalicama topline i sustavima za povrat topline iz ventilacije.

Što je najvažnije, alternativni izvori energije pružit će stabilnost grijanja vašem domu. Napokon, ni za koga nije tajna da su nestanci električne energije prilično česti u mnogim ruskim naseljima i selima.

Solarna energija

Glavni element kućne solarne elektrane su fotonaponske ćelije izrađene od silicijskih pločica. Pod utjecajem sunčevog zračenja proizvode električnu energiju, štoviše, potpuno besplatno.

Solarni kolektori također se mogu koristiti kao sekundarni medij za prijenos topline. Na primjer, mogu se koristiti za održavanje stalne tople vode u kući. Naravno, potrebno je pravilno dizajnirati takvu instalaciju, uzeti u obzir broj svih stanovnika i njihove potrebe za toplom vodom, kao i razinu sunčeve svjetlosti koja ulazi na krov kuće. Idealno bi bilo da kolektori budu instalirani na južnoj strani kuće.

Energija vjetra

Instaliranje kućne vjetroturbine također je zanimljivo, ali zasad skupo rješenje za većinu vlasnika kuća. Ali takav sustav manje ovisi o vremenu i broju sunčanih dana - vjetrenjače rade stalno, mijenjajući samo okretni moment.

Rekuperator i povrat topline

Rekuperator je poseban uređaj ugrađen u ventilacijski sustav čija je glavna funkcija vraćanje toplog zraka koji dolazi iz kuće natrag u kuću.

Na tržištu postoje mnogi modeli i vrste rekuperatora. Relativno su jeftine. Za najbolji učinak preporučuje se odabir uređaja s maksimalnom učinkovitošću (preko 90%) i potrošnjom ne više od 0,35 W snage po 1 m3 zraka.

Fuzija obnovljive energije: hibridna rješenja

U kući se može kombinirati više alternativnih izvora energije. Najpopularnije rješenje su hibridni kolektori koji koriste fotonaponske ćelije i solarne kolektore. Istodobno zagrijavaju vodu i proizvode električnu energiju.

Energija i toplina danas se čak mogu izvući iz otpadnih voda. Na tržištu su takozvani sustavi grijanja sumporovodikom. Skupljaju toplu vodu koja se prethodno koristila za pranje ili pranje posuđa i prenose je u sustav grijanja kuće. Ovaj se sustav sastoji od filtra, posebnog spremnika za otpadnu vodu i pumpe.

Koji ćete uređaj odabrati za svoj dom, ovisi o vama. Ako je proračun ograničen i niste sigurni da će uređaj raditi učinkovito, preporučuje se započeti s malim: instaliranjem jedne solarne ploče ili rekuperatora. A tu već treba potražiti.

Mogu li sustavi alternativne energije u potpunosti zamijeniti kotao?

Ne, još ne mogu. Alternativni izvori energije često se kritiziraju zbog male snage - ni solarni paneli, ni vjetroelektrane, ni rekuperatori, naravno, ne mogu u potpunosti riješiti problem grijanja i električne energije u privatnoj kući. Ili mogu, ali bit će preskupo.

Ipak, očita je još jedna činjenica - da takvi uređaji već postaju važna komponenta inženjeringa mnogih kuća, budući da su mnogi vlasnici shvatili da takvi sustavi mogu mnogo uštedjeti na računima za plin i struju.

Kućanski termogenerator

Već u poslijeratnim pedesetim godinama sovjetska je industrija počela proizvoditi termogenerator TGK-3, čija je glavna svrha bila napajanje radija na baterije pomoću neelektrificiranih ruralnih područja. Snaga generatora bila je 3 W, što je omogućilo napajanje baterijskih prijamnika kao što su Tula, Iskra, Tallinn B-2, Rodina-47, Rodina-52 i neki drugi.

Izgled termogeneratora TGK-3 prikazan je na sl. 3.

Sl. 3. Termogenerator TGK-3

Dizajn termogeneratora

Kao što je već spomenuto, termogenerator je bio namijenjen za upotrebu u ruralnim područjima, gdje su se za osvjetljenje koristile munje kerozinske lampe. Takva svjetiljka, opremljena termogeneratorom, postala je ne samo izvor svjetlosti, već i električne energije. Istodobno, nisu bili potrebni dodatni troškovi goriva, jer se upravo taj dio petroleja koji je upravo uletio u cijev pretvorio u električnu energiju.Osim toga, takav je generator uvijek bio spreman za rad, njegov je dizajn bio takav da se u njemu jednostavno nije imalo što slomiti. Generator je mogao samo ležati u praznom hodu, raditi bez opterećenja i nije se bojao kratkih spojeva. Životni vijek generatora u usporedbi s galvanskim baterijama činio se vječnim.

Ulogu dimnjaka u munjevitnoj petrolejci ima izduženi cilindrični dio stakla. Kada se svjetiljka koristila zajedno s termogeneratorom, staklo je skraćeno i u njega je umetnut metalni odašiljač topline 1, kao što je prikazano na sl. četiri.

Sl. 4. Kerozinska svjetiljka s termoelektričnim generatorom

Vanjski dio odašiljača topline ima oblik višestrane prizme na koju su ugrađene termopile. Da bi se povećala učinkovitost prijenosa topline, izmjenjivač topline imao je unutra nekoliko uzdužnih kanala. Prolazeći kroz ove kanale, vrući plinovi ulazili su u ispušnu cijev 3, istovremeno zagrijavajući termopilot, točnije, njegove vruće spojeve. Za hlađenje hladnih spojeva korišten je radijator s zračnim hlađenjem. Sastoji se od metalnih rebara pričvršćenih na vanjske površine blokova termopilova.

Termogenerator - TGK3 sastojao se od dva neovisna dijela. Jedan od njih proizveo je napon od 2V pri struji opterećenja do 2A. Ovaj je odjeljak korišten za dobivanje anodnog napona žarulja pomoću pretvarača vibracija. Još jedan odjeljak pod naponom od 1,2 V i strujom opterećenja od 0,5 A korišten je za napajanje niti žarulja.

Lako je izračunati da je termogenerator imao snagu koja nije prelazila 5 vata, ali to je bilo sasvim dovoljno za prijemnik, što je omogućilo uljepšavanje dugih zimskih večeri. Sada se to, naravno, čini jednostavno smiješnim, ali u tim dalekim vremenima takav je uređaj nesumnjivo bio čudo tehnologije.

Uradi sam

Termoelektrični generator možete napraviti vlastitim rukama. U tu svrhu potrebni su neki elementi:

• Modul sposoban izdržati temperature do 300-400 ° C.
• Pretvarač pojačanja čija je svrha primanje kontinuiranog napona od 5 V.
• Grijač u obliku vatre, svijeće ili neke vrste minijaturne peći.
• Hladnjak. Voda ili snijeg najpopularnije su pri ruci.
• Spojni elementi. U tu svrhu možete koristiti šalice ili lonce različitih veličina.

Žice između odašiljača i modula moraju biti izolirane smjesom otpornom na toplinu ili uobičajenim brtvilom. Uređaj je potrebno sastaviti u sljedećem slijedu:

1. Ostavite samo kućište iz napajanja.
2. Zalijepite Peltierov modul na hladnjak hladnom stranom.
3. Nakon što ste prethodno očistili i polirali površinu, morate zalijepiti element s druge strane.
4. S ulaza pretvarača napona potrebno je lemiti žice na izlaze ploče.

U tom slučaju termogenerator za ispravan rad mora biti opremljen sljedećim karakteristikama: izlazni napon - 5 volti, vrsta izlaza za spajanje uređaja - USB (ili bilo koji drugi, ovisno o željama), minimalna snaga opterećenja trebala bi biti 0,5 A U ovom slučaju možete koristiti bilo koju vrstu goriva.

Provjera mehanizma vrlo je jednostavna. Unutra možete staviti nekoliko suhih i tankih grančica. Zapalite ih i nakon nekoliko minuta spojite neki uređaj, na primjer, telefon za punjenje. Nije teško sastaviti termogenerator. Ako se sve učini pravilno, tada će trajati više od godinu dana u putovanjima i planinarenjima.