Az energiaárak emelkedése ösztönzi a hatékonyabb és olcsóbb üzemanyagok keresését, beleértve a háztartások szintjét is. A legtöbb kézműves - a rajongókat a hidrogén vonzza, amelynek fűtőértéke háromszor nagyobb, mint a metáné (38,8 kW, szemben 1 kg anyag 13,8-tal). Úgy tűnik, hogy az otthoni extrakció módszere ismert - a víz elektrolízissel történő megosztása. A valóságban a probléma sokkal bonyolultabb. Cikkünknek 2 célja van:
Az energiaszektor valószínűleg több energiát termelt gázzal, mint szén. A szövetségi energiaforrások szerint mindkét üzemanyag jelenleg körülbelül 33 százalékot tesz ki. A gázüzemanyag azonban nem ellentmondásos. Vízszintes fúrással és hidraulikus repesztéssel végzett palaképződményekből történő termelés, amely az elmúlt évtizedben a termelés növekedésének nagy részét biztosította, szennyezett néhány vízi utat és földrengési problémákat okozott.
M gáz naponta átlagosan tavaly. Ennek nem kellett így lennie. Az elmúlt években a szénipart legyőzte az olcsó gáz és a tiszta előírások versenye, amely megnövelte a piszkos fekete kőzet elégetésének költségeit. A gáz tendencia itt marad. A generátorok újabb gázberendezéseket építenek be, mivel a régebbi széntüzelésű erőművek visszavonulnak - mondta Costas.
- elemezze azt a kérdést, hogyan lehet hidrogéngenerátort előállítani minimális költségekkel;
- fontolja meg a létesítmény használatának lehetőségét egy magánház fűtésére, autó feltöltésére és hegesztőgépként.
A hidrogén, más néven hidrogén, a periódusos rendszer első eleme - a legkönnyebb gáznemű, magas kémiai aktivitású anyag. Az oxidáció (vagyis az égés) során hatalmas mennyiségű hőt bocsát ki, rendes vizet alkotva. Jellemezzük az elem tulajdonságait, tézisek formájában fogalmazva meg őket:
Elektromossággal és gázzal két fő dologért fizet. Az Ön által felhasznált energia az otthoni energiát pazarolja. ... A fizetésnek csak több mint egyharmada kap energiát - a többit Ön használja. A befizetett összegek egy kis része az energiaipar szabályozóinak munkáját is finanszírozza.
* A hiányzó számok nem emelik ki az átviteli költségeket az áramdíjakból. Számos eljárás létezik az otthona biztonságának biztosítására - és végül a számláján fizet ezekért a folyamatokért. Számlája a villamos energia előállítására, továbbítására, elosztására és kiskereskedelmére vonatkozik. Ez magában foglal egy kis illetéket is, amelyet a villamosenergia-ipari tevékenységet szabályozó és a villamosenergia-felügyelet irányít.
Referenciaként. A tudósok, akik először hidrogénre és oxigénre osztották a vízmolekulát, robbanásveszélyük miatt robbanásveszélyes gáznak nevezték a keveréket. Ezt követően megkapta Brown gáz nevét (a feltaláló nevével), és az NNO hipotetikus képlettel kezdték jelölni.
Először az erődet kell generálni. Új-Zélandon ez elsősorban vízenergiából, geotermikus energiából és földgázból származik. Az átvitel az energia hatalmas mozgása az egész országban. Az áram az erőműből az otthona közelében lévő elosztóhelyre kerül.
A fő átviteli csatorna vektorvezérelt. Innentől kezdve az ön hatalma eloszlik.Az energia elosztását az átadási vagy elosztási ponttól az Ön ingatlanáig a helyi elosztóvállalatok - akár vezetékek, akár hálózatüzemek, vagy gáz esetében gázvezeték-társaságok - bonyolítják.
Korábban a léghajó palackjait hidrogénnel töltötték meg, ami gyakran felrobbant.
A fentiek alapján a következő következtetés utal önmagára: 2 hidrogénatom könnyen kombinálható 1 oxigénatommal, de nagyon vonakodva válnak el egymástól. A kémiai oxidációs reakció a hő képletének közvetlen felszabadulásával megy végbe:
A villamosenergia-átviteli és -elosztási költségeket általában a kiskereskedő fizeti, és azok részét képezi annak, amit felszámítanak. Bizonyos esetekben a kiskereskedők elkülönítik a számla különböző összetevőit, így láthatja, hogy mit fizet az egyes részekért. Számos területen a hálózati vállalat közvetlenül számlázza az elosztási költségeket.
A gázszállítási és -elosztási költségeket a nagykereskedelmi ár tartalmazza, amikor a kiskereskedők gázt vásárolnak. Az átvitelt és az elosztást tartalmazó számlájának részesedése nagyobb a gáz, mint a villamos energia esetében. A kiskereskedő az az energiavállalat, amellyel üzletet folytat, és elküldi Önnek a számláját.
2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energia)
Itt található egy fontos pont, amely hasznos lesz számunkra a további tájékoztatásban: a hidrogén spontán reagál a gyújtásból, és a hő közvetlenül felszabadul. A vízmolekula elválasztásához energiát kell költeni:
2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q
Ez egy elektrolitikus képlet, amely a víz felosztásának folyamatát jellemzi áramellátással. Hogy ezt hogyan lehet a gyakorlatban megvalósítani, és hogyan lehet saját kezűleg hidrogéngenerátort készíteni, azt tovább vizsgáljuk.
A kiskereskedők komplex kereskedelmi rendszerben vásárolják meg a termelő vállalatok által termelt villamos energiát. A villamos energia esetében ezt hívják az új-zélandi villamosenergia-piacnak. A villamosenergia-kereskedelem ezen szintjén fog hallani olyan kifejezéseket, mint a "nagykereskedelmi piac" és a "spot árképzés". Az a nagykereskedelmi ár, amelyen a kiskereskedők villamos energiát vásárolnak, nagyban befolyásolhatja a fizetett árat.
Az áramtermelők villamos energiát értékesítenek a nagykereskedelmi piacon. Olyan eladók vásárolják meg, akik aztán eladják neked. Míg az áram ára félóránként kerül meghatározásra, és a kereslet függvényében változik, a legtöbb kiskereskedő meghatározott áron adja el neked, és általában „fedezeti ügyletként” ismert vételi-eladási szerződéseket köt a nagykereskedőkkel.
Prototípus készítése
Annak érdekében, hogy megértse, mivel van dolga, először azt javasoljuk, hogy állítsa össze a legegyszerűbb generátort a hidrogén előállításához minimális költség mellett. A házi installáció kialakítását az ábra mutatja.
Vannak olyan kiskereskedők, akik szerződéses áron adják el az áramot - tehát amit fizet, az azonnali ár változásától függ. Van egy árrés a kiskereskedő számára, de mivel a kiskereskedőnek nem kell fedeznie az azonnali ár ingadozásait, a különbözet kisebb, mint a meghatározott szerződéses áré. Tehát átlagosan a helyi áron történő vásárlás olcsóbb, de kockázatosabb, mint az árazott szerződések.
A gázmező tulajdonosai jogdíjat fizetnek a kormánynak, majd eladják a gázt nagykereskedőknek, akik kiskereskedőknek adják el. A gáz- és villamosenergia-piacokat az őket felügyelő szabályozó hatóságoknak fizetik, és a fogyasztói panaszok megoldása érdekében szolgáltatásokat nyújtanak. Az energiaipar szabályozási díjai rendkívül alacsonyak.
Miből áll egy primitív elektrolízis:
- reaktor - üveg vagy műanyag tartály vastag falakkal;
- fém reaktorok, amelyeket vízreaktorba merítenek és áramforráshoz csatlakoztatnak;
- a második víztározó vízzáróként működik;
- csövek a HHO gáz eltávolításához.
Fontos pont. Az elektrolit hidrogénüzem csak egyenárammal működik. Ezért áramforrásként használja a hálózati adaptert, az autós töltőt vagy az akkumulátort. Az AC generátor nem fog működni.
Hasonlítsa össze a villanyszámlát, és takarítson meg
Tudja meg, ki szállítja új ingatlanját, és hogyan lehet a legjobb gáz- és villamosenergia-üzletet kötni. A szolgáltatóváltás gyors és egyszerű módszer a háztartási költségek csökkentésére. Ha annyi feladat van a hazaköltöző ellenőrzőlistán, hogy emlékezzen arra, hogy értesíti jelenlegi energiaszolgáltatóját - és kitalálja, ki az új gáz- és villamosenergia-szolgáltatója -, valószínűleg az utolsó lesz a fejében.
Tudja meg, ki szállít gázt és áramot az új ingatlanhoz
A jó hír az, hogy ez a két feladat nem olyan nehéz a lista megjelölésére, mint gondolná. Ha nem tudja megszerezni ezeket az információkat a jelenlegi bérlőitől, akkor néhány hívást kezdeményezhet, hogy megtudja, ki az új energiaszolgáltatója. Hívhatja a villamosenergia-elosztó területét, hogy megtudja, ki szállítja az áramot. A számokat az alábbiakban soroljuk fel.
Az elektrolizátor működési elve a következő:
Az ábrán látható generátorterv saját kezű elkészítéséhez 2 üvegre, széles nyakkal és fedéllel, orvosi csepegtetőre és 2 tucat önmetsző csavarra lesz szükség. A teljes anyagkészlet a fényképen látható.
Hőgenerátorok. Történelem és elmélet
A mozgó nap megterhelő idő, de ne felejtsen el gondoskodni néhány gáz- és áramellátásról, amíg betölti a dobozait. Később hálás lesz, amikor új számlákat kap sorrendben. Most, hogy új ingatlanjára költözött, már majdnem kész!
Miért fizetne többet ugyanazért az energiáért?
Vegye fel a kapcsolatot beszállítójával az új ingatlanokért, hogy tájékoztassa őket költözéséről és tanúvallomásáról.
- Vegyük az új tulajdonság számlálóját.
- Tegye ezt a lehető leghamarabb a pontos első számlálás érdekében.
Keresse meg és váltson a legjobb energiaügyletre percek alatt.
A speciális szerszámokhoz ragasztópisztolyra lesz szükség a műanyag fedelek lezárásához. A gyártási eljárás egyszerű:
A hidrogéngenerátor beindításához öntsön sós vizet a reaktorba, és kapcsolja be az áramforrást. A reakció kezdetét mindkét tartályban gázbuborékok jelennek meg. Állítsa be a feszültséget az optimális értékre, és gyújtsa meg a cseppentőtűből kilépő barna gázt.
Gyakran ismételt kérdések a lakások költözésével és az energiaszolgáltatókkal kapcsolatban
Mi van, ha az új ingatlanom rendelkezik előtörlesztő számlálóval
Tudjon meg többet a 7 méteres takarékosságról, beleértve azt is, hogy a mérő típusa milyen a beszállítóján keresztül. Mi van, ha az új ingatlanom nem földgáz- vagy áramellátással kapcsolatos. Ha új ingatlanja nincs csatlakoztatva a gáz- vagy villamoshálózathoz, csatlakozást kell kérnie a gázjármű-üzemeltetőtől vagy az elosztóhálózat-üzemeltetőtől.
Hogyan lehet leolvasást venni egy gázóráról vagy egy villanyóráról?
Alternatív megoldásként előbb felveheti a kapcsolatot a kívánt szolgáltatóval, és kérhet rajta keresztül kapcsolatot. Csatlakozási díjat számolunk fel. Ha még soha nem olvasott gáz- vagy villanyórát, ez ijesztőnek tűnhet. De ne aggódjon, van egy lépésről lépésre készülő videónk, amely segít megtalálni a mérőórákat, ha nem tudja, hol van az ingatlan, akkor határozza meg, melyik mérőórákkal rendelkezik, és természetesen olvassa el a mérőt.
A második fontos pont.Túl nagy feszültség nem alkalmazható - a 65 ° C-ra vagy annál magasabb hőmérsékletre felmelegedett elektrolit gyorsan elpárologni kezd. A nagy mennyiségű vízgőz miatt az égő nem gyulladhat meg. A rögtönzött hidrogéngenerátor összeszerelésének és indításának részleteit lásd a videóban:
Bérlők kapcsolási útmutatója Még akkor is, ha Ön bérel, akkor is energiát válthat.
- A bérlők kérhetik bérbeadójukat, hogy váltsanak energiát.
- Keressen egy energiaszolgáltatót.
- A legjobb árat kapja gáz és villamos energia esetén.
Nem is olyan régen a földgázt - azt az üzemanyagot, amelyet a forró zuhannyal valószínűleg ma reggel kapott - tisztább "híd" üzemanyagként fogták fel, mivel kevésbé szennyezett, mint más alternatívák. Bizonyos célokból még mindig létezik, például amikor a buszokban a dízelt cseréli.
A villamos energia gázgenerátorának eszköze és működési elve
Az áramfejlesztő természetes vagy cseppfolyósított gázzal működik
A fűtéshez gyakran használnak gázüzemű otthoni generátort. Készüléke nem különbözik a más típusú üzemanyaggal működő hasonló modellektől. A következő részeket tartalmazza:
- Ház. Lehet téglalap alakú vagy hengeres. Általában acéllemezből készül.
- Az égéstér. Mivel a készülék gázzal működik, nincs szükség tartályra az üzemanyag betöltéséhez. Ez az egység hőálló acélból készül.
- Kompresszor. Szükség van a levegő pumpájába. Enélkül az üzemanyag nem gyullad ki.
- Turbina. Fűtött és tágult levegő jut be.
Az egységben nincs üzemanyagtartály, mivel cseppfolyósított vagy földgázzal üzemel. Helyette égéstér van telepítve. A készülék működési elve egyszerű. Először a levegő bejut a kompresszorba, összenyomódik és az égéstérbe kerül, ahol kis mennyiségű üzemanyaggal keverik össze. A keverék meggyullad és magas hőmérsékletre kerül. A gáz belép a turbinába, és forogni kezd, áramot termel. Ennek egy részét magának a háztartási gázfejlesztőnek a működésére fordítják. Az égéstermékeket a kipufogócsövön keresztül engedik ki.
Meyer hidrogéncellájáról
Ha elkészítette és tesztelte a fenti tervet, akkor a tű végén lévő láng elégetésével valószínűleg észrevette, hogy a telepítés termelékenysége rendkívül alacsony. Ahhoz, hogy több oxihidrogéngázhoz jusson, a feltaláló után egy komolyabb eszközt kell készítenie, amelyet Stanley Meier cellának hívnak.
De otthonainkban egyesek úgy vélik, hogy éghajlati okokból fokozatosan le kell állítani a földgázt az elektromos készülékek javára. Már most is hajlamosak a gázról villamosra váltani. S. teljesen elektromos. Ez a tendencia délen a legerősebb. Ha megég, vagy különösen, ha égetetlenül szivárog, a földgáz hozzájárul az éghajlatváltozáshoz.
Lemezreaktor
Thomsen és még többen ajánlottak egy fűtési és légkondicionálási módot, amelyet hőszivattyúként ismerünk. Úgy véli, hogy a jövő az otthonok villamosítása. Olyan embereknek ajánlja őket, akiknek napelemes rendszere van a tetőn, mivel az áramot fizetik.
A cella működési elve szintén az elektrolízison alapul, csak az anód és a katód készül egymásba illesztett csövek formájában. A feszültséget az impulzusgenerátorból két rezonáns tekercsen keresztül táplálják, ami csökkenti az áramfogyasztást és növeli a hidrogéngenerátor teljesítményét. A készülék elektronikus áramköre az ábrán látható:
Kalifornia-szerte megfizethető lakásokba telepíti őket. "A hűtőszekrény több energiát használ fel fűtésre és hűtésre, mint egy lakás hőszivattyúja" - mondta Armstrong. De a gázszolgáltatók szerint a földgáz segít fenntartani az energia rendelkezésre állását.Sokan küzdenek a közüzemi számlák kifizetéséért, és nem kockáztathatják.
Igaz, a jelenleg használt alkalmazások többségében még drágább is, mint a gáz - mondta. Amikor az emberek gázról villamosra váltanak, néha meg kell növelniük a megszakító dobozában az elektromos szolgáltatást, és a költségek eltérőek. Harris egyetért abban, hogy az áram egyre tisztább. De elmondta, hogy a szélturbinák és a napelemes telepek fosszilis tüzelőanyagok használatát is megkövetelik. Sok betonra van szükségük, a beton előállításához és öntéséhez az energia a fosszilis tüzelőanyagokból származik.
Jegyzet. A séma működésével kapcsolatos részletek a https://www.meanders.ru/meiers8.shtml erőforráson találhatók.
Meyer-sejt létrehozásához szüksége lesz:
- műanyagból vagy plexiből készült hengeres test, a kézművesek gyakran vízzel ellátott szűrőt használnak fedéllel és fúvókákkal;
- 15 és 20 mm átmérőjű és 97 mm hosszú rozsdamentes acélcsövek;
- vezetékek, szigetelők.
A kutatások még mindig azt mutatják, hogy a szél- és napfarmok nem sokkal később az üzemelés megkezdése után pótolják ezt a fosszilis üzemanyag-felhasználást. Németország villamos energiájának körülbelül 11% -át gáztüzelésű erőművek állították elő. Ezenkívül a gáztüzelésű erőművek nagyon magas hatékonyságot érnek el a kifinomult technológiának köszönhetően, amely a földgázból származó energia nagy részét villamos energiává alakítja. Ehhez képest a széntüzelésű erőművek legfeljebb 50% -os hatékonyságot érhetnek el.
Légköri fényforrások
A gáztüzelésű erőművek egyre hatékonyabbak az elmúlt évtizedekben a turbinákban végrehajtott fejlesztéseknek köszönhetően. A sugárrepülőgéphez hasonló folyamatban földgáz elégetésével működnek, amely a bejövő levegőt melegíti és turbinákat hajt. A forgási mozgást a tengelyen keresztül egy elektromos generátor továbbítja, amely villamos energiát termel, mint egy kerékpáros dinamó.
A rozsdamentes csöveket egy dielektromos alaphoz rögzítik, a generátorhoz csatlakoztatott vezetékeket ráforrasztják. A cella 9 vagy 11 csőből áll, műanyag vagy plexi tokba helyezve, amint azt a fotó mutatja.
Az elemek az interneten ismert összes séma szerint vannak összekapcsolva, amely tartalmaz egy elektronikus egységet, egy Meyer-cellát és egy vízzárót (a technikai neve buborékosító). Biztonsági okokból a rendszer kritikus nyomás és vízszint érzékelőkkel van felszerelve. Házi iparművészek szerint egy ilyen hidrogénüzem körülbelül 1 amper áramot fogyaszt 12 V feszültség mellett, és megfelelő teljesítményű, bár pontos adatok nincsenek.
Az elektrolizátor bekapcsolásának vázlatos rajza
Előregyártott erőművek képviselői
Ne feledje, hogy ezek az opciók - a termoelektromos generátor és a gázgenerátor - most elsőbbséget élveznek, ezért kész, mind háztartási, mind ipari állomásokat állítanak elő.
Az alábbiakban néhány közülük:
- Indigirka kályha;
- "BioLite CampStove" turisztikai sütő;
- "BioKIBOR" erőmű;
- "Eco" erőmű "Cube" gázgenerátorral.
Egy közönséges háztartási szilárd tüzelésű kályha (a "Burzhayka" tűzhely típusának megfelelően készül), Peltier termoelektromos generátorral felszerelve.
Tökéletes nyaralókhoz és kisházakhoz, mivel elég kompakt és autóban szállítható.
A tűzifa égése során keletkező fő energiát fűtésre használják, ugyanakkor a meglévő generátor lehetővé teszi 12 V feszültségű és 60 W teljesítményű villamos energia előállítását is.
Sütő "BioLite CampStove".
Használja a Peltier-elvet is, de még kompaktabb (a súly csak 1 kg), amely lehetővé teszi, hogy kirándulásokra vigye, de a generátor által generált energiamennyiség még kisebb, de elég lesz tölteni egy elemlámpát vagy telefont.
Termoelektromos generátort is használnak, de ez már ipari változat.
A gyártó kérésre gyárthat olyan eszközt, amely 5 kW és 1 MW közötti teljesítményű villamos energiát szolgáltat. De ez befolyásolja az állomás méretét, valamint az elfogyasztott üzemanyag mennyiségét.
Például egy 100 kW teljesítményű létesítmény óránként 200 kg tűzifát fogyaszt.
De az Eco erőmű gázfejlesztő. Megtervezése "Cube" gázgenerátort, belső benzinmotort és 15 kW teljesítményű elektromos generátort használ.
Az ipari kész megoldások mellett külön megvásárolhatja ugyanazokat a Peltier termoelektromos generátorokat, de kályha nélkül, és bármilyen hőforrással együtt használhatja.
Lemezreaktor
A nagy teljesítményű hidrogéngenerátor, amely képes biztosítani a gázégő működését, 15 x 10 cm méretű rozsdamentes acéllemezekből áll, száma 30 és 70 darab között van. Lyukakat fúrnak beléjük a csapok meghúzásához, és a sarokban kivezetést kivágnak a vezeték csatlakoztatásához.
A 316-os rozsdamentes acéllemezen kívül meg kell vásárolnia:
- 4 mm vastagságú, lúgokkal szemben ellenálló gumi;
- véglapok plexiből vagy textolitból;
- nyakkendő csapok M10-14;
- visszacsapó szelep a gázhegesztő géphez;
- vízszűrő vízzáráshoz;
- hullámos rozsdamentes acél összekötő csövek;
- kálium-hidroxid por formájában.
A lemezeket egyetlen blokkba kell összeállítani, egymástól kivágott középső gumitömítésekkel szigetelve, amint az a rajzon látható. Húzza meg szorosan a kapott reaktort csapokkal és csatlakoztassa az elektrolit csövekhez. Ez utóbbi egy fedéllel és elzáró szelepekkel ellátott külön tartályból származik.
Jegyzet. Megmondjuk, hogyan lehet átfolyó (száraz) típusú elektrolizátort készíteni. Könnyebb egy merülő lemezes reaktort gyártani - nincs szükség gumitömítésekre, és az összeszerelt blokkot leeresztik egy zárt tartályba, ahol elektrolit van.
Nedves típusú generátor áramkör
A hidrogént előállító generátor későbbi összeszerelését ugyanazon séma szerint hajtják végre, de eltérésekkel:
- Az elektrolit előállítására szolgáló tartály a készülék testéhez van rögzítve. Ez utóbbi 7-15% -os kálium-hidroxid-oldat vízben.
- Víz helyett úgynevezett dezoxidálószert öntünk a buborékolóba - acetont vagy szervetlen oldószert.
- Visszacsapó szelepet kell felszerelni az égő elé, különben, ha a hidrogén-égőt simán kikapcsolják, a hátsó ütés megtöri a tömlőket és a buborékolót.
A reaktor áramellátásának legegyszerűbb módja egy hegesztő inverter használata; nincs szükség elektronikus áramkörök összeállítására. Hogyan működik Brown házi gázgenerátora, a házimester elmondja videójában:
Előnyök és hátrányok
A generátor csatlakoztatható a fő gázvezetékhez
Az otthoni gázgenerátorok kényelmesek, mert különböző típusú üzemanyagokat használnak, amelyek sokkal olcsóbbak, mint a benzin. A következő előnyökkel rendelkeznek:
- a hengerhez és a főcsőhöz való csatlakozás képessége;
- az eszköz használata villamos energia előállítására, egy helyiség fűtésére, meleg víz fogadására;
- tartósság, mivel gáz használata esetén a generátor belső részeinek kopása minimális;
- környezeti biztonság;
- jövedelmezőség.
Vannak azonban hátrányai is: a gázellátás nem mindenhol elérhető. A gerinchez való csatlakozáshoz speciális szerviz engedélye szükséges.
A költséges telepítési folyamat ellenére a gáztermelő egységek használata gyakori áramkimaradás vagy teljes hiánya esetén indokolt. Ha lehetetlen használni a fő üzemanyag-ellátó rendszert, használhat hengereket.
Az eszköz kiválasztásakor figyelembe veszik annak használatának feltételeit, valamint azokat a feladatokat, amelyeket az egységnek meg kell oldania.
Nyereséges-e otthon hidrogént kapni?
A kérdésre adott válasz az oxigén-hidrogén keverék alkalmazási körétől függ. A különféle internetes források által közzétett összes rajz és diagram a HHO-gáz felszabadítására szolgál a következő célokra:
- használjon hidrogént üzemanyagként az autók számára;
- füstmentesen égesse a hidrogént kazánokban és kemencékben;
- jelentkezzen gázhegesztésre.
A fő probléma, amely tagadja a hidrogén-tüzelőanyag összes előnyét: a tiszta anyag felszabadulásához szükséges villamos energia költsége meghaladja az égéséből nyert energia mennyiségét. Bármit állítanak is az utópikus elméletek hívei, az elektrolizátor maximális hatékonysága eléri az 50% -ot. Ez azt jelenti, hogy 1 kW hőre 2 kW villamos energia kerül felhasználásra. Az előny nulla, sőt negatív.
Emlékezzünk arra, amit az első részben írtunk. A hidrogén nagyon aktív elem, és önmagában reagál az oxigénnel, sok hőt termelve. A stabil vízmolekula felaprításával nem tudunk energiát közvetlenül az atomokba juttatni. A felosztást villamos energia végzi, amelynek felét az elektródák, a víz, a transzformátor tekercselésének stb.
Fontos háttérinformációk. A hidrogén fajlagos égési hője háromszor nagyobb, mint a metáné, de tömeg szerint. Ha térfogatban összehasonlítjuk őket, akkor 1 m³ hidrogén elégetésekor csak 3,6 kW hőenergia szabadul fel, szemben a metán 11 kW-val. Végül is a hidrogén a legkönnyebb kémiai elem.
Most vegye figyelembe a házi hidrogéngenerátorban elektrolízissel nyert oxihidrogéngázt üzemanyagként a fenti igények kielégítésére:
Referenciaként. A hidrogén fűtőkazánban történő elégetéséhez a szerkezetet alaposan át kell alakítani, mivel a hidrogén-égővel bármilyen acél megolvadhat.
Hogyan lehet meghatározni egy fém hőelektromos teljesítményét
Egy fém termoelektromos teljesítményét a platinához viszonyítva határozzák meg. Ehhez egy hőelemet, amelynek egyik elektródája a platina (Pt), a másik pedig a vizsgált fém, 100 Celsius-fokra melegítik. Az alábbiakban bemutatjuk egyes fémek millivoltokban kifejezett értékét. Sőt, meg kell jegyezni, hogy nemcsak a hőerő nagysága változik, hanem annak jele is a platina vonatkozásában.
Ebben az esetben a platina ugyanolyan szerepet játszik, mint a 0 fok a hőmérsékleti skálán, és a teljes hőerő skála így néz ki:
- Antimon +4,7
- Vas +1,6
- Kadmium +0,9
- Cink +0,75
- Réz +0,74
- Arany +0,73
- Ezüst +0,71
- Ón +0,41
- Alumínium +0,38
- Merkúr 0
- Platinum 0
A platinát negatív termoelektromos teljesítményű fémek követik:
E skála segítségével nagyon könnyen meghatározható a különböző fémekből álló hőelem által kifejlesztett hőelektromos teljesítmény értéke. Ehhez elég kiszámítani a fémek értékeinek algebrai különbségét, amelyekből a hőelektródákat készítik. Például az antimon - bizmut pár esetében ez az érték +4,7 - (- 6,5) = 11,2 mV lesz. Ha elektródként vas-alumínium párot használnak, akkor ez az érték csak +1,6 - (+0,38) = 1,22 mV lesz, ami majdnem tízszer kisebb, mint az első páré.
Ha a hideg elágazást állandó hőmérsékleten, például 0 fokon tartják, akkor a forró csomópont hőelektromos teljesítménye arányos lesz a hőmérséklet-változással, amelyet a hőelemekben alkalmaznak.
Egyszerű házi generátor
Annak ellenére, hogy ezek az eszközök jelenleg nem népszerűek, jelenleg nincs semmi praktikusabb, mint egy hőtermelő egység, amely teljesen alkalmas elektromos tűzhely, utazás közbeni világító lámpa cseréjére vagy segítségre, a mobiltelefon meghibásodik, az elektromos ablakemelő bekapcsol. Az ilyen áram otthon is segít áramszünet esetén. Ingyenesen lehet mondani, hogy egy labdát.
Tehát a hőelektromos generátor elkészítéséhez elő kell készíteni:
- Feszültségszabályozó;
- Forrasztópáka;
- Bármely test;
- Hűtő radiátorok;
- Termikus paszta;
- Peltier fűtőelemek.
A készülék összeszerelése:
- Először a készülék testét készítik, amelynek alja nélkül kell lennie, alul lyukakkal a levegő számára, felül pedig egy tartóval ellátott tartóval (bár erre nincs szükség, mivel előfordulhat, hogy a generátor nem működik a vízen) ;
- Ezután a testhez egy Peltier elemet, hideg oldalához pedig egy hûtõ radiátort termikus pasztán keresztül;
- Ezután meg kell forrasztania a stabilizátort és a Peltier modult pólusaik szerint;
- A stabilizátort nagyon jól kell szigetelni, hogy a nedvesség ne kerüljön oda;
- Marad a munkájának ellenőrzése.
Egyébként, ha nincs mód radiátor beszerzésére, használhat helyette számítógépes hűtőt vagy autógenerátort. Semmi szörnyűség nem fog történni egy ilyen cserével.
A stabilizátor megvásárolható diódajelzővel, amely fényjelet ad, ha a feszültség eléri a megadott értéket.
Hogyan jöttek létre a hőgenerátorok
Már a 19. század közepén számos kísérletet tettek hőgenerátorok létrehozására - elektromos energiát előállító eszközökre, vagyis a különböző fogyasztók áramellátására. Állítólag sorozatként kapcsolt hőelemekből készült elemeket kellett használni ilyen forrásokként. Az ilyen akkumulátor kialakítását a 2. ábra mutatja. 2.
Ábra. 2. Termopile, sematikus eszköz
Az első hőelemet a 19. század közepén Oersted és Fourier fizikusok hozták létre. A bizmutot és az antimonot termoelektródaként használták, csak a tiszta fémek párját, a maximális hőelektromos teljesítmény mellett. A forró csomópontokat gázégőkkel hevítették, a hideg csomópontokat pedig jéggel ellátott edénybe helyezték. A hőelektromossággal végzett kísérletek során később feltalálták a hőelemeket, amelyek alkalmasak bizonyos technológiai folyamatokban történő felhasználásra, sőt világításra is. Példaként említhetjük az 1874-ben kifejlesztett Clamont akkumulátort, amely gyakorlati célokra meglehetősen nagy teljesítményű volt: például galvanikus aranyozáshoz, valamint nyomdákban és műhelyekben történő felhasználásra napgravírozáshoz. Körülbelül ugyanebben az időben Noé tudós is foglalkozott a hőelemek tanulmányozásával, hőelemei szintén egyszerre terjedtek el széles körben.
De ezek a kísérletek, bár sikeresek voltak, kudarcra voltak ítélve, mivel a tiszta fémekből álló hőelemek alapján létrehozott hőelemek nagyon alacsony hatékonyságúak voltak, ami akadályozta azok gyakorlati alkalmazását. A tiszta fémgőzök hatékonysága csupán néhány tized százalék. A félvezető anyagok sokkal nagyobb hatékonysággal rendelkeznek: egyes oxidok, szulfidok és fémközi vegyületek.
A hőelektromos anyagok tulajdonságai
Az eredmények alapján reménykedhetünk abban, hogy a közeljövőben teljesen új, környezetbarát elektromos energiaforrásokhoz jutunk. Molekuláris szinten kobalt, nikkel, ón és mangán kombinációját állították elő. Az eredmény egy multiferrit ötvözet, teljesen új tulajdonságokkal. Kombinálja az elektromos, rugalmas és mágneses tulajdonságok optimális kombinációját. Ennek köszönhetően az anyagok átalakulnak egymásból, és a hőmérséklet hatása reverzibilis fázisátalakulásokhoz vezet. Ennek az anyagnak a bemutatása során, miközben elnyelte a környezeti hőt, váratlan áramtermelést okozott az azt körülvevő induktorban.
Így a kapott anyagnak a jövőben nagy gyakorlati jelentősége lehet. Például az autó által termelt hő átalakítása felhasználható akkumulátorok töltésére.
Félvezető hőelemek
A hőelemek létrehozásában igazi forradalmat hajtottak végre A. I. akadémikus művei. Ioffe.A XX. Század 30-as évek elején felvetette azt az elképzelést, hogy a félvezetők segítségével a hőenergiát, beleértve a napenergiát is, elektromos energiává lehet átalakítani. Az elvégzett kutatásnak köszönhetően már 1940-ben félvezető fénysorompót hoztak létre a napfény energia elektromos energiává történő átalakítására. A félvezető hőelemek első gyakorlati alkalmazását nyilvánvalóan "partizán kancsónak" kell fontolóra venni, amely lehetővé tette néhány hordozható partizán rádióállomás áramellátását.
A konstans és az SbZn elemei szolgáltak a hőgenerátor alapjául. A hideg csomópontok hőmérsékletét forrásban lévő vízzel stabilizálták, míg a forró csomópontokat tűzlánggal hevítették, így legalább 250 ... 300 fokos hőmérsékletkülönbség biztosított. Egy ilyen eszköz hatékonysága nem haladta meg a 1,5 ... 2,0% -ot, de a rádióállomások áramellátására elegendő teljesítmény elég volt. Természetesen azokban a háborús időkben a "tekekalap" kialakítása államtitok volt, és az interneten most is sok fórum tárgyalja annak kialakítását.
Alternatív energiarendszerek használata
Az alternatív energiaforrások keresése erőteljes globális vektor, amely meghatározza az energia jövőjét az egész világon. Ma már az alábbiakat használják az épületek fűtésére és villamos energiájára:
- napenergia;
- Szélenergia;
- a földből nyert energia (geotermikus energia);
- a tengerek és óceánok energiája;
- a belvizek energiája;
- biomassza energia;
- biogáz energia.
Megújuló energia és forrásai
Alapvetően az alternatív energiaforrások megújuló és szintetikus forrásokra oszthatók. Különbségük abban rejlik, hogy a megújuló energiaforrások különböző természeti jelenségeket használnak, míg a szintetikusak az üzemanyag szintézisére épülnek, vagyis valójában a természetes szénhidrogének helyettesítésére szintetikus anyagokkal.
A villamos energia iránti kereslet és az árak nemcsak hazánkban, hanem az egész világon nőnek. Ez elkerülhetetlen ár a modern technológiák fejlesztéséért. A "megújuló források" kifejezés pedig nem teljesen helytálló - mindez azért, mert a kereslet sokszor nagyobb, mint e források reprodukciója: az emberiség minden évben egyre több olajat, gázt és szenet fogyaszt, a lerakódások kimerülnek, nincsenek többé .
Mindez oda vezet, hogy az elkövetkező évtizedekben a fosszilis energiaforrásokból az egész világon hevesen hiány lesz.
Mit jelent ez a magánlakástulajdonosok számára?
Ez azt jelenti, hogy ideje elkezdeni az energiaárak meredek emelkedésére való felkészülést. Igen, erre nem ma, és nem azonnal kerül sor. De jobb, ha ebben a pillanatban készen állunk, szigeteljük a házat, kicseréljük a kazánt, új energiaforrás-rendszereket telepítünk, megpróbáljuk a lehető leghatékonyabbá tenni otthonát.
Ma a magánházakban megújuló energia nyerhető alternatív forrásokból az alábbiak telepítésével:
- Napelemek (napkollektorok);
- Hő pumpa;
- Szellőző rekuperátorok;
- Szélturbinák;
- Külső tápegységek telepítése (https://saen.com.ua/vneshnee-elektrosnabzhenie.html).
Tekintettel hideg és zord kontinentális éghajlatunkra, a ház fűtésének egyetlen forrása nem biztos, hogy elegendő. És itt meg kell vizsgálnia a kombinációkat:
- Ha az Ön területén sok napsütéses nap van, akkor a napelemek és a hagyományos kazánfűtés kombinációja jöhet szóba. Napközben a nap takarékoskodik az üzemanyaggal, éjszaka (amíg a panelek töltődnek) a házat kazán fogja fűteni;
- Ha gyakori és erős szél van a környéken, akkor mindenképpen érdemes megfontolni egy szélmalom telepítését. A szélenergiát a kazán fűtésével a fent leírtak szerint kombinálhatja;
- A melegebb régiókban az ésszerűbb energiafelhasználás érdekében általában megfontolhatjuk a hagyományos kazánok cseréjét biomassza kazánokkal, hőszivattyúkkal és szellőztetésből származó hővisszanyerő rendszerekkel.
Ami a legfontosabb, hogy az alternatív energiaforrások stabilitást biztosítanak otthonában. Végül is senkinek sem titok, hogy sok orosz településen és faluban elég gyakoriak az áramkimaradások.
Napenergia
Az otthoni naperőmű fő eleme a szilícium ostyából készült fotovoltaikus cellák. A napsugárzás hatására áramot termelnek, ráadásul teljesen ingyen.
A napkollektorok másodlagos hőátadó közegként is használhatók. Például felhasználhatók állandó meleg víz fenntartására a házban. Természetesen meg kell tervezni egy ilyen telepítést, figyelembe kell venni az összes lakó számát és a meleg víz iránti igényüket, valamint a ház tetejére kerülő napfény szintjét. Ideális esetben a kollektorokat a ház déli oldalára kell felszerelni.
Szélenergia
A házi szélturbina telepítése szintén érdekes, de egyelőre drága megoldás a legtöbb lakástulajdonos számára. De egy ilyen rendszer kevésbé függ az időjárástól és a napsütéses napok számától - a szélmalmok folyamatosan működnek, csak a nyomatékot változtatják meg.
Rekuperátor és hővisszanyerés
A rekuperátor a szellőztető rendszerbe beépített speciális eszköz, amelynek fő feladata a házból érkező meleg levegő visszatérése a házba.
Számos modell és típusú rekuperátor létezik a piacon. Viszonylag olcsóak. A legjobb hatás elérése érdekében ajánlott olyan készülékeket választani, amelyek maximális hatásfoka (több mint 90%) és fogyasztása legfeljebb 0,35 W teljesítmény / 1 m3 levegő.
Megújuló energia-fúzió: hibrid megoldások
Több alternatív energiaforrás kombinálható egy otthonban. A legnépszerűbb megoldás a fotovoltaikus elemeket használó hibrid kollektorok és a napkollektorok. Ugyanakkor vizet melegítenek és áramot termelnek.
Az energia és a hő még ma is kinyerhető a szennyvízből. Vannak úgynevezett hidrogén-szulfid fűtési rendszerek a piacon. Összegyűjtik a korábban mosogatáshoz vagy mosogatáshoz használt meleg vizet, és átvezetik az otthoni fűtési rendszerbe. Ez a rendszer egy szűrőből, egy speciális szennyvíztartályból és egy szivattyúból áll.
Melyik eszközt válassza otthonába, rajtad múlik. Ha a költségvetés korlátozott, és nem biztos abban, hogy a készülék hatékonyan fog működni, akkor ajánlott kicsiben kezdeni: telepíteni egy napelemet vagy rekuperátort. És ott már meg kell nézni.
Az alternatív energia rendszerek képesek-e teljesen helyettesíteni a kazánt?
Nem, még nem tudják. Az alternatív energiaforrásokat gyakran kritizálják alacsony fogyasztásuk miatt - természetesen sem a napelemek, sem a szélerőművek, sem a rekuperátorok nem tudják teljesen megoldani a fűtés és az áram problémáját egy magánházban. Vagy tehetik, de túl drága lesz.
Egy másik tény azonban nyilvánvaló - hogy az ilyen készülékek már most is sok ház tervezésének fontos elemévé válnak, mivel sok tulajdonos rájött, hogy az ilyen rendszerek sokat takaríthatnak meg a gáz- és villanyszámlán.
Háztartási hőgenerátor
Már a háború utáni ötvenes években a szovjet ipar elkezdte gyártani a TGK-3 termogenerátort, amelynek fő célja akkumulátorral működtetett rádiók működtetése nem villamosított vidéki területeken. A generátor teljesítménye 3 W volt, ami lehetővé tette az olyan akkumulátoros vevőkészülékek táplálását, mint a Tula, az Iskra, a Tallinn B-2, a Rodina-47, a Rodina-52 és néhány más.
A TGK-3 hőgenerátor megjelenését az 1. ábra mutatja. 3.
Ábra. 3. TGK-3 hőgenerátor
Hőgenerátor tervezés
Mint már említettük, a hőgenerátort vidéki területeken használták, ahol villámkerozin lámpákat használtak világításra. Egy ilyen, termogenerátorral felszerelt lámpa nemcsak fényforrássá vált, hanem áramgá is. Ugyanakkor nem volt szükség további üzemanyagköltségekre, mert a petróleumnak éppen az a része, amely épp a csőbe repült, villamos energiává vált.Ezenkívül egy ilyen generátor mindig készen állt a munkára, a kialakítása olyan volt, hogy egyszerűen nem volt mit törni benne. A generátor csak tétlenül feküdhetett, terhelés nélkül működhetett, és nem félt a rövidzárlattól. A generátor élettartama a galvánelemekhez képest örökkévalónak tűnt.
A kémény szerepét a villámkerozin lámpában az üveg hosszúkás hengeres része tölti be. Amikor a lámpát hőgenerátorral együtt alkalmazták, az üveget megrövidítették, és egy fém 1 fém hőátadót helyeztek bele, amint az a 2. ábrán látható. négy.
Ábra. 4. Petróleumlámpa termoelektromos generátorral
A hőátadó külső része sokoldalú prizma alakú, amelyre hőelemek vannak felszerelve. A hőátadás hatékonyságának növelése érdekében a hőcserélőben több hosszanti csatorna volt. Ezen csatornákon áthaladva forró gázok mentek be a 3 kipufogócsőbe, egyidejűleg melegítve a hőelemet, pontosabban annak forró csatlakozásait. Léghűtéses radiátort használtak a hideg csomópontok hűtésére. Fémbordákból áll, amelyek a hőelemes blokkok külső felületeihez vannak rögzítve.
Hőgenerátor - A TGK3 két független szakaszból állt. Egyikük 2V feszültséget termelt 2A terhelésig. Ezt a szakaszt használtuk a lámpák anódfeszültségének meghatározására rezgésátalakító segítségével. Egy másik szakaszt 1,2 V feszültségen és 0,5 A terhelési árammal használtak a lámpák izzószálainak táplálásához.
Könnyen kiszámítható, hogy a hőgenerátor teljesítménye nem haladta meg az 5 wattot, de ez elég volt a vevő számára, ami lehetővé tette a hosszú téli esték felcsillanását. Most persze csak nevetségesnek tűnik, de azokban a távoli időkben egy ilyen eszköz kétségtelenül a technika csodája volt.
Barkácsolás
Saját kezűleg készíthet termoelektromos generátort. Ehhez néhány elemre van szükség:
- Modul 300-400 ° C hőmérsékletig képes ellenállni
- Fokozat-átalakító, amelynek célja 5 V folyamatos feszültség vétele.
- Fűtőberendezés tűz, gyertya vagy valamilyen miniatűr kályha formájában.
- Hűvösebb. A víz vagy a hó a legnépszerűbb lehetőség.
- Összekötő elemek. Erre a célra különböző méretű bögréket vagy edényeket használhat.
Az adó és a modul közötti vezetékeket hőálló vegyülettel vagy hagyományos tömítőanyaggal kell szigetelni. Az eszközt a következő sorrendben kell összeállítani:
- Csak a tokot hagyja a tápegységről.
- Ragassza a Peltier modult a radiátorhoz a hideg oldalával.
- A felület előzetes megtisztítása és polírozása után az elemet a másik oldalon kell ragasztania.
- A feszültségátalakító bemenetétől meg kell forrasztani a vezetékeket a lemez kimeneteihez.
Ebben az esetben a termogenerátort a megfelelő működéshez a következő jellemzőkkel kell ellátni: kimeneti feszültség - 5 volt, a készülék csatlakoztatásához szükséges kimenet típusa - USB (vagy bármely más, a preferenciáktól függően), a minimális terhelési teljesítménynek 0,5 A-nak kell lennie Ebben az esetben bármilyen típusú üzemanyagot használhat.
A mechanizmus ellenőrzése meglehetősen egyszerű. Belül több száraz és vékony gallyat tehet. Gyújtsa fel őket, és néhány perc múlva csatlakoztasson néhány eszközt, például egy telefont az újratöltéshez. A termogenerátort nem nehéz összeszerelni. Ha mindent helyesen csinálnak, akkor ez több mint egy évig tart kirándulásokon és túrákon.
