Pelajaran 24. Bagaimana atmosfera memanas (§24) - Buku kerja kelas 6 - Buku harian geografer-pencari jalan Letyagin (Jawapan dan gdz)

Untuk mendapatkan elektrik, anda perlu mencari perbezaan yang berpotensi dan konduktor Orang selalu berusaha menjimatkan wang, dan dalam era bil utiliti yang terus meningkat, ini sama sekali tidak mengejutkan. Hari ini, sudah ada cara yang membolehkan seseorang mendapatkan elektrik percuma untuknya. Sebagai peraturan, ini adalah pemasangan do-it-yourself tertentu, yang berdasarkan pada penjana elektrik.

Penjana termoelektrik dan perantinya

Penjana termoelektrik adalah peranti yang menghasilkan tenaga elektrik dari haba. Ini adalah sumber elektrik wap yang sangat baik, walaupun dengan kecekapan rendah.

Sebagai alat untuk menukar langsung haba menjadi tenaga elektrik, generator termoelektrik digunakan, yang menggunakan prinsip operasi termokopel konvensional

Pada asasnya, termoelektrik adalah penukaran haba secara langsung ke elektrik dalam konduktor cecair atau pepejal, dan kemudian proses pemanasan dan penyejukan terbalik hubungan pelbagai konduktor menggunakan arus elektrik.

Peranti penjana haba:

• Penjana haba mempunyai dua semikonduktor, masing-masing terdiri daripada sebilangan elektron;
• Mereka juga saling dihubungkan oleh konduktor, di atasnya terdapat lapisan yang mampu mengalirkan haba;
• Konduktor termionik juga terpasang padanya untuk memindahkan kenalan;
• Selanjutnya muncul lapisan penyejuk, diikuti oleh semikonduktor, yang kenalannya mengarah ke konduktor.

Malangnya, penjana haba dan kuasa tidak selalu dapat berfungsi dengan kapasiti tinggi, oleh itu ia digunakan terutamanya dalam kehidupan seharian, dan bukan dalam pengeluaran.

Hari ini penukar termoelektrik hampir tidak pernah digunakan di mana sahaja. Ia "meminta" banyak sumber daya, ia juga memerlukan ruang, tetapi voltan dan arus yang dapat dihasilkan dan ditukar sangat kecil, yang sangat tidak menguntungkan.

Menukarkan haba menjadi cahaya dan kemudian menjadi elektrik

14.11.2019 924

"Foton termal adalah foton yang dipancarkan oleh badan panas." "Jika anda melihat sesuatu yang panas dengan kamera inframerah, anda dapat melihatnya menyala. Kamera menunjukkan foton teruja ini. "

Penemuan ini adalah pemancar haba hiperbolik yang mampu menyerap haba yang kuat yang akan melarikan diri ke persekitaran, memampatkannya menjadi lebar jalur yang sempit dan memancarkannya sebagai cahaya untuk penukaran elektrik seterusnya.

Penemuan ini berfungsi sebagai kesinambungan yang lain penyelidikandijalankan di Brown School of Technology di Universiti Rice pada tahun 2020, ketika kaedah mudah didapati untuk membuat filem seperti plat yang sangat sejajar dari nanotube karbon yang rapat.

Membazirkan haba

Perbincangan membawa kepada keputusan untuk melihat apakah filem-filem ini dapat digunakan untuk menyalurkan "foton termal".

"Foton termal adalah foton yang dipancarkan oleh badan panas." "Jika anda melihat sesuatu yang panas dengan kamera inframerah, anda dapat melihatnya menyala. Kamera menunjukkan foton teruja ini. "

Sinaran inframerah Merupakan komponen cahaya matahari yang memberikan haba ke planet ini, tetapi ini hanya sebahagian kecil dari keseluruhan spektrum elektromagnetik.

"Mana-mana permukaan panas memancarkan cahaya dalam bentuk sinaran termal.""Masalahnya adalah bahawa radiasi termal adalah jalur lebar, dan penukaran cahaya menjadi elektrik hanya berkesan jika radiasi berada dalam jalur sempit. Tantangannya ialah memasukkan foton jalur lebar menjadi jalur sempit. "

Filem Nanotube memungkinkan untuk mengasingkan foton inframerah pertengahan yang akan dibazirkan. Ini mungkin mendorong penggunaan haba sisa secara meluas, yang menyumbang kira-kira 20% daripada semua penggunaan tenaga industri.

Nanotube karbon boleh memindahkan haba

"Kaedah paling berkesan untuk menukar haba menjadi elektrik sekarang adalah dengan menggunakan turbin dan wap atau cecair lain untuk menghidupkannya." "Mereka dapat menghasilkan kecekapan penukaran hampir 50 peratus. Tidak banyak yang diketahui hari ini dapat mendekati kecekapan seperti itu, tetapi sistem ini sukar dilaksanakan. "

Nanotube karbon sejajar tetap stabil secara termal hingga 1600 ° C dan menunjukkan anisotropi yang melampau: konduktif dalam satu arah dan penebat pada dua yang lain - kesan yang disebut penyebaran hiperbolik. Foton termal boleh bertabrakan dengan filem, tiba dari arah mana pun, tetapi hanya tinggal satu.

Anisotropi yang melampau ini menghasilkan ketumpatan foton yang sangat tinggi pada inframerah pertengahan, menampakkan dirinya sebagai resonansi kuat pada rongga kedalaman berukuran panjang gelombang.

"Daripada pergi secara langsung dari panas ke elektrik, jalan lebih dulu dari panas ke cahaya dan hanya kemudian ke elektrik." "Pada pandangan pertama, nampaknya dua langkah akan lebih efektif daripada tiga, tetapi dalam hal ini tidak."

Menambah pemancar ke sel suria standard dapat meningkatkan kecekapannya dari puncak semasa sekitar 22% hingga 80%. "Dengan memampatkan semua tenaga haba sisa ke kawasan spektrum kecil, ia dapat diubah menjadi elektrik dengan cekap." Di samping itu, pemancar haba nanofotonik dengan ketumpatan foton yang tinggi dapat meningkatkan kecekapan penyejukan radiasi dan pemulihan haba sisa.

Anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai teknologi untuk membaca Untuk maklumat lebih lanjut, lihat ACS Photonics.

Suatu punca: Universiti Beras

Penjana haba suria elektrik dan gelombang radio

Sumber tenaga elektrik boleh sangat berbeza. Hari ini, pengeluaran generator termoelektrik solar mula mendapat populariti. Pemasangan seperti itu boleh digunakan di rumah api, di ruang angkasa, kereta, dan juga di kawasan kehidupan lain.

Penjana haba solar adalah kaedah terbaik untuk menjimatkan tenaga

RTG (bermaksud penjana termoelektrik radionuklida) berfungsi dengan menukar tenaga isotop menjadi tenaga elektrik. Ini adalah kaedah yang sangat ekonomik untuk mendapatkan elektrik hampir percuma dan kemungkinan pencahayaan sekiranya tiada elektrik.

Ciri-ciri RTG:

• Lebih mudah mendapatkan sumber tenaga dari peluruhan isotop daripada, misalnya, melakukan perkara yang sama dengan memanaskan pembakar atau lampu minyak tanah;
• Pengeluaran elektrik dan peluruhan zarah mungkin berlaku dengan adanya isotop khas, kerana proses peluruhannya dapat berlangsung selama beberapa dekad.

Dengan menggunakan pemasangan seperti itu, anda perlu memahami bahawa ketika bekerja dengan model peralatan lama ada risiko menerima dos radiasi, dan sangat sukar untuk membuang alat tersebut. Sekiranya tidak dihancurkan dengan betul, ia boleh bertindak sebagai bom radiasi.

Memilih pengeluar pemasangan, lebih baik tinggal di syarikat yang telah membuktikan diri mereka. Seperti Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.

By the way, cara lain yang baik untuk mendapatkan elektrik secara percuma adalah penjana untuk mengumpulkan gelombang radio.Ia terdiri daripada pasangan kapasitor filem dan elektrolitik, serta diod kuasa rendah. Kabel bertebat sekitar 10-20 meter diambil sebagai antena dan wayar tanah lain dipasang pada paip air atau gas.

Para saintis Rusia mendapat kehangatan kerana sejuk

Para saintis dari Institut Pemangkin SB RAS telah mengetahui bagaimana mendapatkan haba dari sejuk, yang dapat digunakan untuk pemanasan dalam keadaan cuaca yang keras. Untuk melakukan ini, mereka mencadangkan untuk menyerap wap metanol oleh bahan berpori pada suhu rendah. Hasil pertama kajian yang disokong oleh memberi

Yayasan Sains Rusia (RSF), adalah
diterbitkan
dalam jurnal Applied Thermal Engineering. Ahli kimia telah mencadangkan satu kitaran yang disebut "Panas dari Sejuk" ("TepHol"). Para saintis menukar haba menggunakan proses penjerapan metanol menjadi bahan berliang. Adsorpsi adalah proses penyerapan zat dari larutan atau campuran gas oleh bahan lain (adsorben), yang digunakan untuk memisahkan dan membersihkan bahan. Bahan yang diserap dipanggil adsorbat.

"Ideanya adalah secara teoritis meramalkan penjerap optimum apa yang seharusnya, dan kemudian mensintesis bahan sebenar dengan sifat hampir ideal," komentar salah seorang penulis kajian, Doktor Kimia Yuri Aristov. - Bahan kerja adalah wap metanol dan biasanya diserap menggunakan karbon aktif. Kami mula-mula mengambil karbon aktif yang tersedia secara komersial dan menggunakannya. Ternyata kebanyakan mereka "tidak berfungsi" dengan baik, jadi kami memutuskan untuk mensintesis adsorben metanol baru, khusus untuk kitaran TepHol. Ini adalah bahan dua komponen: mereka mempunyai matriks berpori, komponen yang agak lengai, dan komponen aktif adalah garam yang menyerap metanol dengan baik ”.

Kemudian para saintis melakukan analisis termodinamik dari kitaran TepHol, yang memberikan gambaran tentang perjalanan proses transformasi, dan menentukan keadaan optimum untuk pelaksanaan penjerapan. Para saintis berhadapan dengan tugas untuk mengetahui apakah kitaran termodinamik baru dapat memberikan kecekapan dan kekuatan yang cukup untuk menghasilkan haba. Untuk menjawab soalan ini, prototaip makmal pemasangan TepHol telah dirancang dengan satu penjerap, penyejat dan cryostat yang mensimulasikan udara sejuk dan air tidak beku. Penjerap itu diletakkan di dalam penukar haba permukaan besar khas yang diperbuat daripada aluminium. Pemasangan ini memungkinkan untuk menghasilkan haba dalam mod berselang: dilepaskan apabila penjerap menyerap metanol, dan kemudian memerlukan masa untuk menghasilkan semula yang terakhir. Untuk ini, tekanan metanol ke atas adsorben dikurangkan, yang difasilitasi oleh suhu persekitaran rendah. Uji coba prototaip TepHol dilakukan dalam kondisi makmal, di mana keadaan suhu musim sejuk Siberia disimulasikan, dan percobaan selesai dengan jayanya.

"Menggunakan dua termostat semula jadi (penyimpanan haba) pada musim sejuk, misalnya udara ambien (T = -20 - -40 ° C) dan air tidak beku dari sungai, tasik, laut atau air bawah tanah (T = 0 - 20 ° C) , dengan perbezaan suhu 30-60 ° C, haba dapat diperoleh untuk memanaskan rumah. Lebih-lebih lagi, di luar yang lebih sejuk, semakin mudah mendapatkan haba yang berguna, ”kata Yuri Aristov.

Sehingga kini, saintis telah mensintesis empat sorben baru yang berada dalam fasa ujian. Menurut penulis, keputusan pertama ujian ini sangat memberangsangkan.

"Kaedah yang dicadangkan membolehkan anda mendapatkan haba secara langsung di lokasi di kawasan dengan musim sejuk (Rusia timur laut, Eropah utara, Amerika Syarikat dan Kanada, serta Kutub Utara), yang dapat mempercepat perkembangan sosio-ekonomi mereka.Penggunaan sekecil-kecil suhu persekitaran yang rendah dapat menyebabkan perubahan struktur tenaga moden, mengurangi ketergantungan masyarakat terhadap bahan bakar fosil dan memperbaiki ekologi planet kita, ”tutup Aristov.

Pada masa akan datang, pengembangan saintis Rusia dapat berguna untuk penggunaan rasional sisa termal suhu rendah dari industri (misalnya, air penyejuk yang dikeluarkan oleh loji tenaga termal, dan gas yang merupakan hasil sampingan dari bahan kimia dan minyak industri penapisan), pengangkutan dan perumahan dan perkhidmatan komunal, serta tenaga haba yang boleh diperbaharui, terutama di kawasan Bumi dengan keadaan iklim yang keras.

Cara membuat elemen Peltier dengan tangan anda sendiri

Elemen Peltier yang biasa adalah plat yang dipasang dari bahagian pelbagai logam dengan penyambung untuk menyambung ke rangkaian. Plat sedemikian mengalirkan arus melalui dirinya sendiri, memanaskan di satu sisi (misalnya, hingga 380 darjah) dan bekerja dari sejuk di sisi lain.

Elemen Peltier adalah transduser termoelektrik khas yang berfungsi mengikut prinsip dengan nama yang sama untuk membekalkan arus elektrik.

Thermogenerator sedemikian mempunyai prinsip yang berlawanan:

• Satu bahagian boleh dipanaskan dengan membakar bahan bakar (contohnya, api di atas kayu atau beberapa bahan mentah lain);
• Sebaliknya, disejukkan oleh penukar haba cecair atau udara;
• Oleh itu, arus dihasilkan pada wayar, yang dapat digunakan sesuai dengan keperluan anda.

Benar, prestasi peranti ini tidak begitu hebat, dan kesannya tidak mengagumkan, tetapi, bagaimanapun, modul buatan rumah yang sederhana mungkin dapat mengecas telefon atau menyambungkan lampu suluh LED.

Elemen penjana ini mempunyai kelebihannya:

• Kerja senyap;
• Keupayaan untuk menggunakan apa yang ada;
• Berat ringan dan mudah dibawa.

Kompor buatan sendiri seperti itu mulai mendapat populariti di kalangan mereka yang suka bermalam di hutan dengan api, menggunakan hadiah tanah dan yang tidak suka mendapatkan elektrik secara percuma.

Modul Peltier juga digunakan untuk menyejukkan papan komputer: elemen disambungkan ke papan dan sebaik sahaja suhu meningkat di atas paras yang dibenarkan, ia mula menyejukkan litar. Udara sejuk memasuki peranti di satu sisi, dan udara panas di sisi lain. Model 50X50X4mm (270w) memang popular. Anda boleh membeli peranti sedemikian di kedai atau membuatnya sendiri.

Ngomong-ngomong, menghubungkan penstabil ke elemen seperti itu akan membolehkan anda mendapatkan pengecas yang sangat baik untuk perkakas rumah pada output, dan bukan hanya modul termal.

Untuk membuat elemen Peltier di rumah, anda perlu mengambil:

• Konduktor bimetal (kira-kira 12 keping atau lebih);
• Dua plat seramik;
• Kabel;
• Besi pematerian.

Skim pembuatannya adalah seperti berikut: konduktor disolder dan diletakkan di antara plat, selepas itu dipasang dengan ketat. Dalam kes ini, anda perlu ingat mengenai wayar, yang kemudian akan dipasang pada penukar semasa.

Skop penggunaan elemen sedemikian sangat berbeza. Oleh kerana salah satu sisinya cenderung sejuk, dengan bantuan peranti ini, anda boleh membuat peti sejuk perkhemahan kecil, atau, misalnya, penghawa dingin automatik.

Tetapi, seperti mana-mana peranti, termoelement ini mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Nilai tambah termasuk:

• Saiz padat;
• Keupayaan untuk bekerja dengan elemen penyejukan atau pemanasan bersama atau masing-masing secara berasingan;
• Operasi yang senyap dan senyap.

Kekurangan:

• Keperluan untuk mengawal perbezaan suhu;
• Penggunaan tenaga yang tinggi;
• Tahap kecekapan rendah dengan kos tinggi.

Jenis pengumpul suria - apakah itu?

Pengumpul difahami sebagai alat yang mampu menyerap tenaga suria, mengubahnya menjadi panas, dan kemudian menghantarnya ke penyejuk.Pengumpul suria standard dibuat dalam bentuk kotak plastik atau logam, di mana plat logam hitam dipasang. Plat ini boleh dipanaskan hingga suhu tertentu.

Bergantung pada ukurannya, pengumpul dibahagikan kepada suhu tinggi, sederhana dan rendah. Adalah tidak realistik untuk membuat peranti suhu tinggi di rumah. Mereka diciptakan menggunakan teknologi canggih untuk beroperasi di kemudahan industri besar. Struktur suhu sederhana yang mengumpulkan jumlah tenaga suria yang mencukupi dapat digunakan untuk memanaskan bangunan kediaman, dan yang bersuhu rendah untuk memanaskan air. Sangat mungkin untuk membuat kedua-dua jenis pengumpul ini sendiri.

Peranti yang menarik bagi kami dibahagikan kepada jenis berikut:

• rata;
• terkumpul;
• udara;
• cecair.

Pengumpul suria di bumbung

Pengumpul rata adalah struktur seperti kotak logam dengan piring untuk menyerap cahaya dari Matahari. Ia ditutup dengan penutup kaca dengan kandungan zat besi yang rendah, kerana hampir semua cahaya matahari jatuh di atas plat sensasi panas. Strukturnya mestilah terlindung termal. Kecekapan pengumpul semacam itu secara objektif kecil - sekitar 10%. Ia dapat ditingkatkan dengan menerapkan semikonduktor khas dengan ciri amorf pada wafer. Peranti sedemikian sesuai untuk memanaskan air dalam kehidupan seharian.

Pengumpul termosipon (penyimpanan) dianggap lebih cekap. Ia digunakan untuk memanaskan air dan menjaga suhu pada tingkat tertentu di dalam ruangan selama beberapa waktu. Secara struktural, ia dibuat dalam bentuk tangki 1-3 yang dipasang di dalam kotak dengan penebat haba. Seperti alat rata, ia ditutup dengan penutup kaca. Pada musim sejuk, sukar untuk menggunakan pengumpul seperti itu. Tetapi pada musim panas, ketika cahaya dari Matahari sangat kuat, ia dapat digunakan di rumah.

Struktur suria cecair menggunakan air sebagai pembawa haba. Mereka dibuat dengan prinsip pertukaran haba terbuka atau tertutup, ia boleh tanpa kaca dan kaca. Pengoperasian peranti sedemikian penuh dengan kesulitan - ia sering bocor dan mungkin membeku pada musim sejuk. Pengumpul udara, yang paling sering digunakan untuk mengeringkan buah-buahan, sayur-sayuran dan jumlah produk pertanian lain yang agak kecil, tidak menghadapi masalah ini. Pesawat ini berstruktur sederhana, mudah diselenggara, oleh itu ia mendapat populariti yang pantas.

Penjana buatan sendiri yang sederhana

Walaupun pada hakikatnya peranti ini tidak popular sekarang, pada masa ini tidak ada yang lebih praktikal daripada unit pembangkit termo, yang cukup mampu mengganti dapur elektrik, lampu pencahayaan ketika dalam perjalanan, atau membantu, jika pengisian telefon bimbit rosak, untuk menghidupkan tetingkap kuasa. Tenaga elektrik seperti itu juga akan membantu di rumah sekiranya berlaku gangguan bekalan elektrik. Ia dapat diperoleh secara percuma, kata seseorang, untuk bola.

Jadi, untuk membuat penjana termoelektrik, anda perlu menyediakan:

• Pengatur voltan;
• Besi pematerian;
• Mana-mana badan;
• Radiator penyejuk;
• Pes haba;
• Elemen pemanasan yang lebih baik.

Memasang peranti:

• Pertama, badan peranti dibuat, yang seharusnya tanpa bahagian bawah, dengan lubang di bahagian bawah untuk udara dan di bahagian atas dengan penyangga untuk wadah (walaupun ini tidak diperlukan, kerana penjana mungkin tidak berfungsi di atas air) ;
• Seterusnya, elemen Peltier dilekatkan pada badan, dan radiator penyejuk dilekatkan pada bahagian sejuknya melalui tampal termal;
• Kemudian anda perlu menyolder penstabil dan modul Peltier, mengikut tiang mereka;
• Penstabil harus terlindung dengan baik supaya kelembapan tidak sampai di sana;
• Masih ada untuk memeriksa kerjanya.

Ngomong-ngomong, jika tidak ada cara untuk mendapatkan radiator, anda boleh menggunakan penyejuk komputer atau penjana kereta. Tidak ada yang mengerikan yang akan berlaku daripada penggantian tersebut.

Penstabil boleh dibeli dengan penunjuk diod yang akan memberi isyarat cahaya apabila voltan mencapai nilai yang ditentukan.

Termokopel DIY: ciri proses

Apa itu termokopel? Termokopel adalah litar elektrik yang terdiri daripada dua elemen yang berbeza dengan hubungan elektrik.

ThermoEMF termokopel dengan perbezaan suhu 100 darjah di tepinya ialah sekitar 1 mV. Untuk menjadikannya lebih tinggi, beberapa termokopel boleh dihubungkan secara bersiri. Anda akan mendapat termopile, termoEMFnya sama dengan jumlah EMF termokopel yang termasuk di dalamnya.

Proses pembuatan termokopel adalah seperti berikut:

• Hubungan kuat dua bahan berbeza dibuat;
• Sumber voltan (contohnya, bateri kereta) diambil dan wayar dari bahan yang berbeza dipintal ke dalam satu bundle disambungkan ke salah satu hujungnya;
• Pada masa ini, anda perlu membawa plumbum yang disambungkan ke grafit ke hujung yang lain (batang pensel biasa akan dilakukan di sini).

Ngomong-ngomong, sangat penting bagi keselamatan agar tidak bekerja di bawah voltan tinggi! Penunjuk maksimum dalam hal ini ialah 40-50 Volt. Tetapi lebih baik bermula dengan kuasa kecil dari 3 hingga 5 kW, secara beransur-ansur meningkatkannya.

Terdapat juga cara "air" untuk membuat termokopel. Ini terdiri dalam memastikan pemanasan wayar bersambung struktur masa depan dengan pelepasan busur yang muncul di antara mereka dan larutan air dan garam yang kuat. Dalam proses interaksi seperti itu, uap "air" menyatukan bahan, setelah itu termokopel dapat dianggap siap. Dalam kes ini, pentingnya diameter produk yang digabungkan. Tidak boleh terlalu besar.

Elektrik percuma dengan tangan anda sendiri (video)

Mendapatkan elektrik percuma tidak begitu sukar. Terima kasih kepada pelbagai jenis generator yang bekerja dengan sumber yang berbeza, tidak lagi menakutkan dibiarkan tanpa cahaya semasa pemadaman elektrik. Sedikit kemahiran dan anda sudah mempunyai stesen mini anda sendiri untuk menjana elektrik.

Loji janakuasa kayu adalah salah satu kaedah alternatif untuk membekalkan elektrik kepada pengguna.

Peranti sedemikian mampu memperoleh elektrik dengan kos minimum sumber tenaga, dan bahkan di tempat-tempat di mana tidak ada bekalan elektrik sama sekali.

Loji janakuasa yang menggunakan kayu bakar boleh menjadi pilihan yang sangat baik untuk pemilik pondok musim panas dan rumah desa.

Terdapat juga versi miniatur yang sesuai untuk pencinta kenaikan panjang dan menghabiskan masa di alam semula jadi. Tetapi perkara pertama yang pertama.

KANDUNGAN (klik pada butang di sebelah kanan):

Ciri-ciri dari

Sebuah loji kuasa kayu jauh dari penemuan baru, tetapi teknologi moden telah memungkinkan untuk memperbaiki peranti yang dikembangkan sebelumnya. Lebih-lebih lagi, beberapa teknologi yang berbeza digunakan untuk menjana elektrik.

Di samping itu, konsep "pada kayu" agak tidak tepat, kerana bahan api pepejal (kayu, serpihan kayu, palet, arang batu, kok), secara amnya, apa sahaja yang boleh terbakar, sesuai untuk operasi stesen tersebut.

Segera, kami perhatikan bahawa kayu bakar, atau lebih tepatnya proses pembakarannya, hanya bertindak sebagai sumber tenaga yang memastikan fungsi peranti di mana elektrik dihasilkan.

Kelebihan utama loji janakuasa tersebut adalah:

• Keupayaan untuk menggunakan pelbagai jenis bahan api pepejal dan ketersediaannya;
• Mendapatkan elektrik di mana sahaja;
• Penggunaan teknologi yang berbeza membolehkan anda menerima elektrik dengan pelbagai parameter (hanya mencukupi untuk pengisian semula telefon secara berkala dan sebelum menghidupkan peralatan industri);
• Ia juga boleh bertindak sebagai alternatif sekiranya pemadaman elektrik biasa berlaku, dan juga sebagai sumber elektrik utama.

Versi klasik

Seperti yang dinyatakan, sebuah loji tenaga menggunakan kayu menggunakan beberapa teknologi untuk menjana elektrik. Yang klasik di antaranya adalah tenaga wap, atau sekadar mesin wap.

Semuanya mudah di sini - kayu bakar atau bahan bakar lain, pembakaran, memanaskan air, akibatnya ia berubah menjadi keadaan gas - wap.

Wap yang dihasilkan disalurkan ke turbin set generator, dan dengan memutar penjana menghasilkan elektrik.

Oleh kerana mesin wap dan set generator disambungkan dalam satu litar tertutup, setelah melalui turbin, wap disejukkan, dimasukkan semula ke dalam dandang, dan seluruh proses diulang.

Susun atur loji kuasa seperti itu adalah salah satu yang paling mudah, tetapi mempunyai sejumlah kelemahan yang ketara, salah satunya adalah bahaya letupan.

Setelah peralihan air ke keadaan gas, tekanan dalam rangkaian meningkat dengan ketara, dan jika tidak diatur, maka kemungkinan besar pecahnya saluran paip.

Dan walaupun sistem moden menggunakan seluruh set injap kawalan tekanan, pengoperasian mesin wap masih memerlukan pemantauan berterusan.

Selain itu, air biasa yang digunakan dalam mesin ini dapat menyebabkan pembentukan skala pada dinding paip, yang menurunkan kecekapan stesen (skala mengganggu pemindahan haba dan mengurangkan throughput paip).

Tetapi sekarang masalah ini diselesaikan dengan menggunakan air suling, cecair, kotoran yang disucikan yang mendakan, atau gas khas.

Tetapi di sisi lain, loji kuasa ini dapat melakukan fungsi lain - untuk memanaskan bilik.

Segala-galanya mudah di sini - setelah memenuhi fungsinya (putaran turbin), stim mesti disejukkan sehingga ia kembali ke keadaan cair, yang memerlukan sistem penyejukan atau, hanya, radiator.

Dan jika kita meletakkan radiator ini di dalam rumah, maka pada akhirnya kita akan mendapat bukan sahaja elektrik dari stesen tersebut, tetapi juga panas.

Kaedah simpanan

Salah satu pilihan di sini adalah penggunaan unit kawalan automatik untuk sistem pemanasan di rumah. Peralatan sedemikian sendiri memantau suhu di luar, dan, bergantung padanya, memilih mod bekalan haba di pangsapuri.

Penduduk rumah-rumah seperti itu tidak lagi menghadapi keadaan ketika sudah cukup panas, dan bateri di apartmen panas - ia menjadi terlalu panas di dalam bilik dan mereka harus membuka tingkap. Penduduk mengalami ketidakselesaan dan pada masa yang sama perlu membayar tenaga haba "tambahan".

Setakat ini, hanya empat peratus rumah yang mempunyai kawalan pemanasan automatik. Ia membolehkan pemilik pangsapuri menjimatkan bil utiliti setiap bulan.

Penjana termoelektrik

Loji janakuasa dengan generator yang dibina mengikut prinsip Peltier adalah pilihan yang cukup menarik.

Ahli fizik Peltier menemui kesan bahawa apabila elektrik disalurkan melalui konduktor yang terdiri daripada dua bahan yang tidak sama, haba diserap pada salah satu kenalan, dan haba dilepaskan pada yang kedua.

Lebih-lebih lagi, kesan ini adalah sebaliknya - jika di satu sisi konduktor dipanaskan, dan di sisi lain - disejukkan, maka elektrik akan dihasilkan di dalamnya.

Ini adalah kesan sebaliknya yang digunakan pada loji tenaga kayu. Apabila dibakar, mereka memanaskan setengah pinggan (yang merupakan penjana termoelektrik), yang terdiri daripada kubus yang diperbuat daripada logam yang berlainan, dan bahagian kedua disejukkan (yang mana penukar haba digunakan), akibatnya muncul di terminal pinggan.

Penjana gas

Jenis kedua adalah penjana gas. Peranti sedemikian boleh digunakan dalam beberapa arah, termasuk menjana elektrik.

Perlu diingat di sini bahawa penjana itu sendiri tidak ada kaitan dengan elektrik, kerana tugas utamanya adalah menghasilkan gas yang mudah terbakar.

Inti pengoperasian alat seperti itu menunjukkan fakta bahawa dalam proses pengoksidaan bahan bakar pepejal (pembakaran), gas dikeluarkan, termasuk gas yang mudah terbakar - hidrogen, metana, CO, yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan.

Sebagai contoh, penjana seperti itu sebelumnya digunakan dalam kereta, di mana enjin pembakaran dalaman konvensional berfungsi dengan sempurna pada gas yang dilepaskan.

Kerana gegaran bahan api yang berterusan, beberapa pemandu dan penunggang motosikal telah mula memasang peranti ini di kereta mereka.

Maksudnya, untuk mendapatkan loji janakuasa, cukup untuk mempunyai penjana gas, enjin pembakaran dalaman dan penjana konvensional.

Pada elemen pertama, gas akan dilepaskan, yang akan menjadi bahan bakar untuk mesin, dan pada gilirannya, akan memutar rotor penjana untuk mendapatkan elektrik pada output.

Kelebihan loji janakuasa gas termasuk:

• Kebolehpercayaan reka bentuk penjana gas itu sendiri;
• Gas yang dihasilkan dapat digunakan untuk mengoperasikan mesin pembakaran dalaman (yang akan menjadi pemacu penjana elektrik), dandang gas, relau;
• Bergantung pada enjin pembakaran dalaman dan generator yang digunakan, elektrik dapat diperoleh walaupun untuk keperluan industri.

Kelemahan utama penjana gas adalah struktur yang tidak membebankan, kerana ia mesti merangkumi dandang, di mana semua proses pengeluaran gas, sistem penyejukan dan pemurniannya berlaku.

Sekiranya peranti ini digunakan untuk menjana elektrik, maka stesen itu juga harus merangkumi enjin pembakaran dalaman dan penjana elektrik.

Siapa yang layak mendapat subsidi haba?

Penghapusan prinsip subsidi silang pada tahun 2012, di mana perusahaan terutamanya membayar tenaga haba yang digunakan oleh penduduk, menyebabkan kenaikan harga pemanasan yang mendadak. Untuk melancarkan lonjakan perbelanjaan rakyat yang tidak dapat dielakkan, diputuskan untuk membayar subsidi untuk pemanasan. Ukuran mereka secara langsung bergantung kepada jumlah pendapatan keluarga. Semakin rendah, semakin besar jumlah bantuan dari anggaran. Pengiraan jumlah subsidi dilakukan secara individu, bergantung pada spesifik situasi tertentu.

Sebagai peraturan umum, tahap penggantian kos pemanasan dikira berdasarkan pekali yang diterapkan, yang pada gilirannya ditetapkan bergantung pada pendapatan keluarga setiap orang. Tidak setiap keluarga boleh mengaku layak mendapat subsidi untuk musim pemanasan. Untuk melakukan ini, anda seharusnya mempunyai pendapatan per kapita rata-rata tidak lebih dari tiga puluh ribu rubel. Warganegara yang tidak mempunyai sepuluh ribu rubel setiap orang menerima pampasan penuh untuk kos tenaga haba mereka. Bagi mereka yang berada di antara dua titik ini dan mempunyai pendapatan sepuluh hingga tiga puluh ribu untuk setiap ahli keluarga, pekali mereka sendiri ditetapkan.

Wakil Loji Janakuasa Prafabrik

Perhatikan bahawa pilihan ini - penjana termoelektrik dan penjana gas kini menjadi keutamaan, oleh itu, stesen siap pakai untuk digunakan, baik domestik dan perindustrian, sedang dihasilkan.

Berikut adalah beberapa daripadanya:

• Kompor Indigirka;
• Ketuhar pelancongan "BioLite CampStove";
• Loji janakuasa "BioKIBOR";
• Loji janakuasa "Eco" dengan penjana gas "Cube".

Kompor bahan api pepejal isi rumah biasa (dibuat mengikut jenis dapur "Burzhayka"), dilengkapi dengan penjana termoelektrik Peltier.

Sangat sesuai untuk kotej musim panas dan rumah kecil, kerana cukup padat dan boleh diangkut dengan kereta.

Tenaga utama semasa pembakaran kayu bakar digunakan untuk pemanasan, tetapi pada masa yang sama penjana yang ada juga membolehkan anda memperoleh elektrik dengan voltan 12 V dan kuasa 60 W.

Ketuhar "BioLite CampStove".

Ia juga menggunakan prinsip Peltier, tetapi lebih padat (beratnya hanya 1 kg), yang membolehkan anda membawanya dalam perjalanan mendaki, tetapi jumlah tenaga yang dihasilkan oleh penjana adalah lebih sedikit, tetapi itu akan cukup untuk mengecas lampu suluh atau telefon.

Penjana termoelektrik juga digunakan, tetapi ini sudah menjadi versi industri.

Pengilang, atas permintaan, dapat mengeluarkan peranti yang memberikan output elektrik dengan kapasiti 5 kW hingga 1 MW. Tetapi ini mempengaruhi ukuran stesen, dan juga jumlah bahan bakar yang dimakan.

Sebagai contoh, pemasangan yang menghasilkan 100 kW memakan 200 kg kayu api per jam.

Tetapi loji kuasa Eco adalah penjana gas. Reka bentuknya menggunakan penjana gas "Cube", enjin pembakaran dalaman petrol dan penjana elektrik dengan kapasiti 15 kW.

Sebagai tambahan kepada penyelesaian siap pakai industri, anda boleh membeli penjana termoelektrik Peltier yang sama secara berasingan, tetapi tanpa kompor dan menggunakannya dengan sumber haba apa pun.

Kelebihan pemulihan haba yang bermanfaat

Menggunakan produk sampingan dari perlombongan dan peralatan pengkomputeran adalah penyelesaian universal bagi kebanyakan pengguna, dan inilah sebabnya:

• menjimatkan sumber tenaga dan memastikan autonomi tenaga. Desentralisasi dan kebebasan dari pembekal haba monopoli akan mengurangkan kos, terutamanya di kawasan yang mempunyai iklim sejuk;
• tidak perlu mengatur lorong panas dan sejuk, selain itu memasang penghawa dingin dan peralatan tambahan yang lain. Penyelesaian yang kami tawarkan adalah kompleks all-in-one yang menghubungkan ke infrastruktur yang ada;
• menerima pendapatan tambahan bukan sahaja dari perlombongan, tetapi juga melalui aktiviti keusahawanan menggunakan haba yang dihasilkan atau dari penjualannya;
• penyatuan ke dalam infrastruktur yang ada. Penyatuan yang telah kami terapkan dan kemudahan pemasangan membolehkan kami berhubung dengan kemudahan yang ada, dan tidak membuat kompleks infrastruktur baru;
• tidak ada kesan negatif terhadap alam sekitar dalam bentuk pencemaran haba, kemunculan pulau panas, penyerapan suhu buatan terhadap sumber haba. Tidak ada peredaran mikro atmosfera dan tidak ada komplikasi mekanisme pemindahan pencemaran.

  

Stesen buatan sendiri

Juga, banyak tukang membuat stesen buatan sendiri (biasanya berdasarkan penjana gas), yang kemudian dijual.

Semua ini menunjukkan bahawa anda boleh membuat loji kuasa secara bebas dari alat yang ada dan menggunakannya untuk tujuan anda sendiri.

Seterusnya, mari lihat bagaimana anda boleh membuat peranti itu sendiri.

Berdasarkan penjana termoelektrik.

Pilihan pertama adalah loji janakuasa berdasarkan plat Peltier. Segera, kami perhatikan bahawa peranti buatan rumah hanya sesuai untuk mengecas telefon, lampu suluh atau untuk pencahayaan menggunakan lampu LED.

Untuk pembuatan anda memerlukan:

• Badan logam, yang akan memainkan peranan sebagai relau;
• Plat peltier (dijual secara berasingan);
• Pengatur voltan dengan output USB yang dipasang;
• Penukar haba atau hanya kipas untuk penyejukan (anda boleh menggunakan komputer lebih sejuk).

Membuat loji kuasa sangat mudah:

1. Kami membuat tungku. Kami mengambil kotak logam (contohnya, casing komputer), buka sehingga oven tidak mempunyai bahagian bawah. Kami membuat lubang di dinding di bawah untuk bekalan udara. Di bahagian atas, anda boleh memasang parut di mana anda boleh meletakkan cerek, dll.
2. Pasang pinggan di dinding belakang;
3. Pasang penyejuk di atas pinggan;
4. Kami menyambungkan pengatur voltan ke terminal dari plat, dari mana kami menghidupkan pendingin, dan juga membuat kesimpulan untuk menghubungkan pengguna.

Semuanya berfungsi dengan sederhana: kami menyalakan kayu, semasa plat memanas, elektrik akan dihasilkan di terminal, yang akan dibekalkan ke pengatur voltan. Penyejuk akan bermula dan berfungsi daripadanya, menyediakan penyejukan pinggan.

Hanya tinggal menghubungkan pengguna dan memantau proses pembakaran di dalam dapur (membuang kayu bakar tepat pada masanya).

Berdasarkan penjana gas.

Cara kedua untuk membuat loji kuasa adalah dengan membuat gasifier. Peranti sedemikian jauh lebih sukar untuk dihasilkan, tetapi output elektriknya jauh lebih tinggi.

Untuk membuatnya, anda memerlukan:

• Bekas silinder (contohnya, silinder gas yang dibongkar). Ini akan memainkan peranan sebagai kompor, oleh itu, penetasan harus disediakan untuk memuat bahan bakar dan membersihkan produk pembakaran pepejal, serta bekalan udara (kipas paksa akan diperlukan untuk memastikan proses pembakaran yang lebih baik) dan saluran keluar gas;
• Radiator penyejuk (boleh dibuat dalam bentuk gegelung), di mana gas akan disejukkan;
• Kapasiti untuk membuat penapis jenis "Siklon";
• Kapasiti untuk membuat penapis gas halus;
• Set penjana petrol (tetapi anda hanya boleh menggunakan enjin petrol, dan juga motor elektrik tak segerak 220V biasa).

Di manakah haba dari peralatan dapat diarahkan?

Dengan menggunakan unit BiXBiT, anda boleh menggunakan haba berlebihan untuk keperluan berikut:

• memanaskan bekalan udara atau air yang memasuki bilik, yang merupakan sebahagian daripada sistem pemanasan (termasuk sistem "lantai hangat") atau bekalan air panas bangunan kediaman;
• peralihan medium dari satu fasa ke keadaan yang lain, penjanaan wap. Kita bercakap, misalnya, mengenai peralihan fasa campuran kerja untuk memastikan kitaran mesin haba atau mesin penyejukan mampatan wap;
• memanaskan agen pengeringan;
• pemanasan bahan mentah teknologi;
• pembuatan bir (wort mendidih);
• pertanian (kompleks rumah hijau, penanaman tanaman yang suka panas, pembiakan haiwan eksotik, dll.).

Berikut adalah tiga contoh penempatan pemasangan kami dalam keadaan tertentu.

Bengkel industri. Pengeluaran jenis ini paling kerap menerima elektrik dengan harga murah untuk perusahaan. Terdapat juga stesen pengubah siap sedia, yang tidak berfungsi sepanjang masa. Bilik-bilik dipanaskan menggunakan bahan bakar fosil atau elektrik.

Lokasi pemasangan kami akan membolehkan penggunaan talian kuasa sandaran yang lebih cekap, serta menjimatkan sumber syarikat pada pemanasan ruang dengan menyambung ke sistem pemanasan pusat.

Gudang, pusat membeli-belah, bangunan pejabat. Jenis premis ini menikmati tarif elektrik rata-rata dan juga mempunyai rizab kuasa. Bilik-bilik dipanaskan menggunakan bahan bakar fosil atau elektrik.

Unit komputer kami membekalkan haba ke bilik melalui saluran udara atau disambungkan ke sistem pemanasan pusat.

Rumah hijau. Syarikat pertanian swasta menggunakan tarif atau elektrik yang murah dari panel solar. Rumah hijau juga dipanaskan terutamanya oleh elektrik.

Elektrik untuk pemanasan diarahkan ke bekalan kuasa pemasangan kami, yang menghasilkan haba yang diperlukan untuk mengekalkan suhu tinggi. Loji ini beroperasi 24/7, dan dengan itu tanaman (haiwan) menerima bekalan tenaga haba yang diperlukan.

Kebaikan dan keburukan loji jana elektrik

Loji janakuasa kayu adalah:

• Ketersediaan bahan api;
• Keupayaan untuk mendapatkan elektrik di mana sahaja;
• Parameter elektrik yang diterima sangat berbeza;
• Anda boleh membuat peranti sendiri.
• Antara kekurangannya, diperhatikan:
• Tidak selalu kecekapan tinggi;
• Kekukuhan struktur;
• Dalam beberapa kes, menjana elektrik hanyalah kesan sampingan;
• Untuk menjana elektrik untuk kegunaan industri, sejumlah besar bahan bakar mesti dibakar.

Secara amnya, pembuatan dan penggunaan loji tenaga bahan api pepejal adalah pilihan yang patut mendapat perhatian, dan ini bukan sahaja menjadi alternatif kepada grid kuasa, tetapi juga membantu di tempat yang jauh dari peradaban.

Secara ringkas mengenai prinsip tindakan

Oleh itu, pada masa akan datang anda memahami mengapa bahagian-bahagian tertentu diperlukan semasa memasang penjana termoelektrik buatan sendiri, pertama mari kita bincangkan mengenai peranti elemen Peltier dan bagaimana ia berfungsi. Modul ini terdiri daripada termokopel yang dihubungkan secara bersiri antara plat seramik, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Apabila arus elektrik melalui litar sedemikian, kesan Peltier yang disebut berlaku - satu sisi modul memanas, dan yang lain menyejukkan. Mengapa kita memerlukannya? Semuanya sangat mudah, jika anda bertindak mengikut urutan terbalik: panaskan satu sisi pinggan, dan sejukkan yang lain, anda boleh menjana elektrik voltan rendah dan arus. Kami berharap pada tahap ini semuanya jelas, jadi kami beralih ke kelas master yang akan dengan jelas menunjukkan apa dan bagaimana membuat penjana termoelektrik dengan tangan kita sendiri.