Bensin elektrisk strømgenerator for et privat hus: typer, parametere, anbefalinger for valg.

Økningen i energipriser stimulerer søket etter mer effektive og billigere drivstofftyper, inkludert på husholdningsnivå. Mest av alle håndverkere - entusiaster tiltrekkes av hydrogen, hvis brennverdi er tre ganger høyere enn metan (38,8 kW mot 13,8 fra 1 kg stoff). Metoden for ekstraksjon hjemme, ser det ut til, er kjent - splitting av vann ved elektrolyse. I virkeligheten er problemet mye mer komplisert. Artikkelen vår har to mål:

Kraftsektoren har trolig produsert mer strøm med gass enn kull. Begge drivstoffene utgjør i dag ca 33 prosent, ifølge føderale energikilder. Gassdrivstoff er imidlertid ikke kontroversielt. Produksjon fra skiferformasjoner ved bruk av horisontal boring og hydraulisk fraktur, som har gitt mye av produksjonsveksten det siste tiåret, har forurenset noen vannveier og forårsaket jordskjelvproblemer.

M gass per dag i gjennomsnitt i fjor. Det trengte ikke å være slik. De siste årene har kullindustrien blitt slått av konkurranse fra billig gass og rene forskrifter som har økt kostnadene ved å brenne skitten svart stein. Gasstrenden er kommet for å bli. Generatorer legger til flere gassinstallasjoner når eldre kullkraftverk trekker seg, sa Costas.

• analysere spørsmålet om hvordan man lager en hydrogengenerator med minimale kostnader;
• vurdere muligheten for å bruke installasjonen til oppvarming av et privat hus, tanking av bil og som sveisemaskin.

Hydrogen, aka hydrogen, - det første elementet i det periodiske systemet - er det letteste gassformige stoffet med høy kjemisk aktivitet. Under oksidasjon (det vil si forbrenning) frigjør den en enorm mengde varme og danner vanlig vann. La oss karakterisere elementets egenskaper ved å formulere dem i form av teser:

Med strøm og gass betaler du for to hovedting. Energien du bruker kaster bort energi i hjemmet ditt. ... Bare over en tredjedel av det du betaler får energi til deg - resten er det du bruker. En liten del av det du betaler går også til å finansiere arbeidet til energibransjens regulatorer.

* Tallene vi mangler fremhever ikke overføringskostnadene fra strømavgiftene. Det er en rekke prosesser for å sikre ditt hjem - og du ender med å betale for disse prosessene i regningen. Regningen din dekker produksjon, overføring, distribusjon og detaljhandel av elektrisitet. Det inkluderer også en liten avgift som administreres av Elektrisitetsmyndigheten, som regulerer og regulerer strømindustrien.

For referanse. Forskere, som først delte vannmolekylet i hydrogen og oksygen, kalte blandingen en eksplosiv gass på grunn av dens tendens til å eksplodere. Deretter mottok den navnet Browns gass (ved navn oppfinneren) og begynte å bli utpekt av den hypotetiske formelen NNO.

Først må styrken din genereres. I New Zealand kommer dette hovedsakelig fra vannkraft, geotermisk energi og naturgass. Overføring er den enorme bevegelsen av energi over hele landet. Elektrisitet overføres fra kraftverket til et distribusjonssted nær hjemmet ditt.

Hovedoverføringskanalen er vektordrevet. Derfra blir kraften din fordelt.Distribusjon av energi fra leveringsstedet eller distribusjonen til eiendommen din håndteres av lokale distribusjonsselskaper - enten ledninger eller nettselskaper, eller, i tilfelle gass, gasselskaper.

Tidligere var luftskipsylindere fylt med hydrogen, som ofte eksploderte.

Fra ovenstående antyder følgende konklusjon seg selv: 2 hydrogenatomer kombineres lett med 1 oksygenatom, men de skilles veldig motvillig. Den kjemiske oksidasjonsreaksjonen fortsetter med en direkte frigjøring av termisk energi i samsvar med formelen:

Strømoverførings- og distribusjonskostnader betales vanligvis av forhandleren og er inkludert som en del av det de belaster deg. I noen tilfeller skiller forhandlere de forskjellige komponentene i regningen din slik at du kan se hva du betaler for hver del. I flere områder fakturerer nettselskapet direkte for distribusjonskostnader.

Kostnader for gassoverføring og distribusjon er inkludert i grossistprisen når forhandlere kjøper gass. Andelen av regningen som dekker overføring og distribusjon er høyere for gass enn for elektrisitet. Forhandleren din er energiselskapet du handler med som sender deg fakturaen.

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energi)

Her ligger et viktig poeng som vil være nyttig for oss i videre debriefing: hydrogen reagerer spontant fra antenning, og varme frigjøres direkte. For å skille et vannmolekyl, må energi brukes:

2H20 → 2H2 + O2 - Q

Dette er en elektrolytisk reaksjonsformel som karakteriserer prosessen med å dele vann ved å levere strøm. Hvordan du implementerer dette i praksis og lager en hydrogengenerator med egne hender, vil vi vurdere nærmere.

Forhandlere kjøper strøm generert av produserende selskaper i et komplekst handelssystem. For elektrisitet kalles dette det newzealandske strømmarkedet. Det er på dette nivået med strømhandel du vil høre ord som "grossistmarked" og "spotprising". Engrosprisen som forhandlere kjøper strøm til, kan i stor grad påvirke prisen du betaler.

Elektriske generatorer selger strøm på grossistmarkedet. Den er kjøpt av selgere som deretter selger den til deg. Mens prisen på elektrisitet settes hver halvtime og varierer ut fra etterspørsel, selger de fleste forhandlere den til deg til en fast pris og arrangerer vanligvis kjøps- og salgskontrakter kjent som “hekk” med grossister.

Oppretting av en prototype

For å forstå hva du har å gjøre med, foreslår vi først å montere den enkleste generatoren for produksjon av hydrogen til en minimal kostnad. Utformingen av en hjemmelaget installasjon er vist i diagrammet.

Det er noen forhandlere som vil selge deg strøm på kontraktsbasis - så det du betaler avhenger av endringer i spotprisen. Det er en prismargin for forhandleren, men siden forhandleren ikke trenger å dekke svingninger i spotprisen, er marginen mindre enn for den fastsatte kontraktsprisen. Så i gjennomsnitt er det billigere å kjøpe lokalt priset, men mer risikabelt enn kontrakter.

Eierne av gassfeltet betaler royalty til regjeringen og selger deretter gassen til grossister som selger den til detaljister. Gass- og elektrisitetsmarkedene pålegges for å betale reguleringsmyndighetene som fører tilsyn med dem og for å levere tjenester for å løse forbrukerklager. Reguleringsgebyrer for energibransjen er ekstremt lave.

Hva en primitiv elektrolysør består av:

• reaktor - glass- eller plastbeholder med tykke vegger;
• metallelektroder nedsenket i en vannreaktor og koblet til en strømkilde;
• det andre reservoaret fungerer som en vanntetning;
• rør for fjerning av HHO-gass.

Et viktig poeng. Det elektrolytiske hydrogenanlegget fungerer bare på likestrøm. Bruk derfor strømadapteren, billaderen eller batteriet som strømkilde. En vekselstrømsgenerator vil ikke fungere.

Sammenlign strømregningen og spar

Finn ut hvem som leverer den nye eiendommen din, og hvordan du får den beste gass- og strømavtalen. En bryterleverandør er en rask og enkel måte å redusere husholdningskostnadene på. Med så mange oppgaver på sjekklisten din for å flytte hjem, vil du sannsynligvis være den siste i tankene dine og huske å varsle din nåværende energileverandør - og finne ut hvem din nye gass- og strømleverandør er.

Finn ut hvem som leverer gass og strøm til den nye eiendommen

Den gode nyheten er at disse to oppgavene ikke er så vanskelig å merke listen din som du kanskje tror. Hvis du ikke kan få denne informasjonen fra dine nåværende leietakere, kan du ringe et par samtaler for å finne ut hvem din nye energileverandør er. Du kan ringe distribusjonsområdet ditt for å finne ut hvem som leverer strømmen din. Tallene er oppført nedenfor.

Prinsippet om drift av elektrolysatoren er som følger:

For å lage generatorutformingen som vises i diagrammet med egne hender, trenger du 2 glassflasker med brede halser og lokk, en medisinsk dropper og 2 dusin selvskruende skruer. Hele settet med materialer vises på bildet.

Termogeneratorer. Historie og teori

En bevegende dag er en stressende tid, men husk å ta vare på noen få bensin- og strømdetaljer mens du laster boksene dine. Du vil være takknemlig senere når du mottar nye fakturaer i orden. Nå som du har flyttet til den nye eiendommen din, er du nesten ferdig!

Hvorfor betale mer for samme energi?

Kontakt leverandøren din for ny eiendom for å informere dem om flyttingen og avgi vitnesbyrd.

• Ta motlesningen i den nye eiendommen.
• Gjør dette så snart som mulig for å sikre en nøyaktig førsteopptelling.

Finn og bytt til den beste energiavtalen på få minutter.
Spesielle verktøy krever en limpistol for å forsegle plastlokkene. Fremstillingsprosedyren er enkel:

For å starte hydrogengeneratoren, hell saltvann i reaktoren og slå på strømkilden. Begynnelsen på reaksjonen vil være preget av utseendet til gassbobler i begge beholderne. Juster spenningen til den optimale verdien og antenn den brune gassen som kommer ut av droppernålen.

Ofte stilte spørsmål om flytting av hjem og energileverandører

Hva om den nye eiendommen min har en forskuddsbetalingsmåler

Lær mer om økonomien på 7 meter, inkludert hvordan din type meter er gjennom leverandøren din. Hva om den nye eiendommen min ikke er knyttet til gass eller elektrisitet. Hvis din nye eiendom ikke er koblet til gass- eller strømnettet, må du be om en tilkobling fra bensindriftoperatøren eller distribusjonsnettoperatøren.

Hvordan ta avlesninger fra en gassmåler eller avlesninger fra en strømmåler?

Alternativt kan du først kontakte din foretrukne leverandør og be om en tilkobling gjennom dem. En tilknytningsavgift vil bli belastet. Hvis du aldri har lest en gass- eller strømmåler, kan dette virke skremmende. Men ikke bekymre deg, vi har en trinnvis video som hjelper deg med å finne målerne dine. Hvis du ikke vet hvor eiendommen er, kan du bestemme hvilke målere du har og selvfølgelig lese måleren.

Det andre viktige poenget.For høy spenning kan ikke påføres - elektrolytten, oppvarmet til 65 ° C eller mer, begynner å fordampe raskt. På grunn av den store mengden vanndamp kan ikke brenneren antennes. For detaljer om montering og start av en improvisert hydrogengenerator, se videoen:

Guide til bytte av leietakere Selv om du leier deg, kan du fortsatt bytte energi.

• Leietakere kan be utleier om å bytte energi.
• Finn en energileverandør.
• Du får det beste tilbudet for bensin og strøm.

For ikke lenge siden ble naturgass - drivstoffet din varme dusj sannsynligvis ga deg i morges - oppfattet som et renere "bro" drivstoff fordi det var mindre forurenset enn andre alternativer. For noen formål eksisterer den fortsatt, for eksempel når den erstatter diesel i busser.

Enheten og prinsippet for drift av gassgeneratoren for elektrisitet

Elektrisitetsgenerator går på naturlig eller flytende gass

En gassdrevet hjemmegenerator brukes ofte til oppvarming. Enheten er ikke forskjellig fra lignende modeller som kjører på andre typer drivstoff. Den inneholder følgende deler:

• Boliger. Den kan være rektangulær eller sylindrisk. Den er vanligvis laget av stålplate.
• Forbrenningskammeret. Siden enheten fungerer på gass, trenger den ikke en container for å fylle drivstoff. Denne enheten er produsert av varmebestandig stål.
• Kompressor. Det er nødvendig å pumpe luft inn i ovnen. Uten dette vil ikke drivstoffet antennes.
• Turbin. Oppvarmet og utvidet luft kommer inn i den.

Det er ingen drivstofftank i enheten, da den kjører på flytende eller naturgass. I stedet installeres et forbrenningskammer. Prinsippet for betjening av apparatet er enkelt. Først kommer luften inn i kompressoren, komprimeres og sendes til forbrenningskammeret, hvor den blandes med en liten mengde drivstoff. Blandingen antennes og bringes til høy temperatur. Gass kommer inn i turbinen og får den til å rotere, generere elektrisitet. En del av den brukes på driften av selve husholdningsgassgeneratoren. Forbrenningsproduktene slippes ut gjennom eksosrøret.

Om Meyers hydrogencelle

Hvis du har laget og testet den ovennevnte designen, la du sannsynligvis merke til at produktiviteten til installasjonen er ekstremt lav ved å brenne flammen i enden av nålen. For å få mer oksyhydrogengass, må du lage en mer seriøs enhet, kalt en Stanley Meier-celle til ære for oppfinneren.

Men hjemme hos oss mener noen at naturgass bør avvikles til fordel for elektriske apparater av klimatiske årsaker. Det er allerede en tendens til å bytte fra gass til elektrisitet. S. er helt elektrisk. Denne trenden er sterkest i sør. Når den blir brent, eller spesielt hvis den lekker ut uforbrent, bidrar naturgass til klimaendringene.

Plate reaktor

Thomsen og flere andre har anbefalt en type oppvarming og klimaanlegg kjent som varmepumper. Han mener at fremtiden er elektrifisering av hjem. Han anbefaler dem for folk som har solsystemer på taket, ettersom det betales strøm.

Prinsippet for drift av cellen er også basert på elektrolyse, bare anoden og katoden er laget i form av rør som er satt inn i hverandre. Spenningen tilføres fra pulsgeneratoren gjennom to resonanspoler, noe som reduserer strømforbruket og øker ytelsen til hydrogengeneratoren. Enhetens elektroniske krets er vist i figuren:

Han installerer dem i rimelige leiligheter over hele California. "Et kjøleskap bruker mer strøm til oppvarming og kjøling enn en varmepumpe i en leilighet," sa Armstrong. Men gassleverandører sier at naturgass bidrar til å opprettholde tilgjengeligheten av energi.Mange sliter med å betale strømregningene sine og kan ikke risikere det.

Det er sant at det er enda dyrere enn gass i de fleste applikasjoner vi bruker nå, sa han. Når folk bytter fra gass til elektrisitet, må de noen ganger øke det elektriske vedlikeholdet i strømbryteren og den andre kostnaden. Harris er enig i at strømmen blir renere. Men han sa at installasjon av vindturbiner og solanlegg også krever bruk av fossilt brensel. De krever mye betong, og energien for å produsere og helle betong kommer fra fossile brensler.

Merk. Detaljer om driften av ordningen er beskrevet på ressursen https://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

For å lage en Meyer-celle trenger du:

• en sylindrisk kropp laget av plast eller plexiglass, håndverkere bruker ofte et vannfilter med deksel og dyser;
• rør i rustfritt stål med en diameter på 15 og 20 mm og en lengde på 97 mm;
• ledninger, isolatorer.

Forskning viser fortsatt at vind- og solanlegg har en tendens til å kompensere for denne fossile drivstoffbruken ikke så lenge etter at de begynner å operere. Omtrent 11% av Tysklands elektrisitet ble generert av gassfyrte kraftverk. I tillegg oppnår gasskraftverk meget høye effektivitetsnivåer takket være sofistikert teknologi, som konverterer mesteparten av energien fra naturgass til elektrisitet. Til sammenligning kan kullkraftverk i beste fall oppnå 50% effektivitet.

Atmosfæriske lyskilder

Gassfyrte kraftverk blir mer effektive takket være forbedringene i turbiner de siste tiårene. De drives av å brenne naturgass, som varmer innkommende luft og driver turbiner, i en lignende prosess som et jetplan. Rotasjonsbevegelsen overføres gjennom akselen til en elektrisk generator, som genererer elektrisitet som en sykkeldynamo.

Rustfrie rør er festet til en dielektrisk base, ledninger koblet til generatoren er loddet til dem. Cellen består av 9 eller 11 rør, plassert i et plast- eller plexiglassveske, som vist på bildet.

Elementene er koblet i henhold til hele skjemaet som er kjent på Internett, som inkluderer en elektronisk enhet, en Meyer-celle og en vanntetning (teknisk navn er en bobler). Av sikkerhetsmessige årsaker er systemet utstyrt med kritiske trykk- og vannstandssensorer. Ifølge hjemmelagde håndverkere bruker et slikt hydrogenanlegg en strøm på omtrent 1 ampere med en spenning på 12 V og har tilstrekkelig ytelse, selv om det ikke er noen eksakte tall.

Skjematisk diagram for å slå på elektrolysatoren

Prefabrikkerte representanter for kraftverk

Vær oppmerksom på at disse alternativene - en termoelektrisk generator og en gassgenerator er nå prioriteringer, derfor blir det produsert ferdige stasjoner for bruk, både innenlands og industri.

Nedenfor er noen av dem:

• Indigirka komfyr;
• Turistovn "BioLite CampStove";
• Kraftverk "BioKIBOR";
• Kraftverk "Eco" med gassgenerator "Cube".

En vanlig husholdning med fast brenselovn (laget i henhold til typen "Burzhayka" ovn), utstyrt med en Peltier termoelektrisk generator.

Perfekt for sommerhytter og småhus, siden den er kompakt nok og kan transporteres i bil.

Hovedenergien under forbrenning av ved brukes til oppvarming, men samtidig lar den eksisterende generatoren deg også få strøm med en spenning på 12 V og en effekt på 60 W.

Stekeovn "BioLite CampStove".

Den bruker også Peltier-prinsippet, men det er enda mer kompakt (vekten er bare 1 kg), som lar deg ta den med på turer, men mengden energi som genereres av generatoren er enda mindre, men det vil være nok til lade lommelykt eller telefon.

Det brukes også en termoelektrisk generator, men dette er allerede en industriell versjon.

Produsenten kan på forespørsel produsere en enhet som gir en effekt med en kapasitet på 5 kW til 1 MW. Men dette påvirker størrelsen på stasjonen, samt mengden forbruk av drivstoff.

For eksempel bruker en installasjon som produserer 100 kW 200 kg ved per time.

Men Eco-kraftverket er en gassgenerator. Dens design bruker en gassgenerator "Cube", en forbrenningsmotor med bensin og en elektrisk generator med en kapasitet på 15 kW.

I tillegg til industrielle ferdige løsninger, kan du kjøpe de samme Peltier termoelektriske generatorene separat, men uten komfyr, og bruke den med hvilken som helst varmekilde.

Plate reaktor

En høyytelses hydrogengenerator som er i stand til å sikre driften av en gassbrenner, er laget av rustfrie plater med en størrelse på 15 x 10 cm, tallet er fra 30 til 70 stykker. Det bores hull i dem for å stramme pinner, og en terminal blir kuttet ut i hjørnet for å koble ledningen.

I tillegg til rustfritt stålplate klasse 316, må du kjøpe:

• gummi med en tykkelse på 4 mm, motstandsdyktig mot alkali;
• endeplater laget av plexiglass eller tekstolitt;
• bindestifter M10-14;
• tilbakeslagsventil for gass sveisemaskin;
• vannfilter for vanntetning;
• korrugerte koblingsrør i rustfritt stål;
• kaliumhydroksid i pulverform.

Platene må settes sammen i en enkelt blokk som isoleres fra hverandre med gummipakninger med et utskåret senter, som vist på tegningen. Trekk den resulterende reaktoren tett med pinner og koble den til elektrolyttrørene. Sistnevnte kommer fra en separat beholder utstyrt med lokk og stengeventiler.

Merk. Vi forteller deg hvordan du lager en gjennomstrømmende (tørr) elektrolysator. Det er lettere å produsere en reaktor med nedsenkede plater - det er ikke nødvendig å sette gummipakninger, og den monterte blokken senkes ned i en forseglet beholder med elektrolytt.

Våt generatorkrets

Den påfølgende montering av en generator som produserer hydrogen utføres i henhold til samme skjema, men med forskjeller:

1. Et reservoar for forberedelse av elektrolytt er festet til apparatets kropp. Sistnevnte er en 7-15% løsning av kaliumhydroksid i vann.
2. I stedet for vann helles en såkalt deoxidizer i boblen - aceton eller et uorganisk løsningsmiddel.
3. En tilbakeslagsventil må installeres foran brenneren, hvis ikke, når hydrogenbrenneren er slått av jevnt, vil det bakre slaget sprekke slangene og boblen.

Den enkleste måten å drive reaktoren på er å bruke en sveiseomformer; det er ikke nødvendig å montere elektroniske kretser. Hvordan fungerer Browns hjemmelagde gassgenerator, vil hjemmemesteren fortelle i videoen sin:

Fordeler og ulemper

Generatoren kan kobles til hovedgassrøret

Gassgeneratorer til hjemmet er praktiske fordi de bruker forskjellige typer drivstoff, som er mye billigere enn bensin. De har følgende fordeler:

• muligheten til å koble til en sylinder og et hovedrør;
• bruk av enheten for å generere elektrisitet, varme opp et rom, motta varmt vann;
• holdbarhet, siden slitasje på innvendige deler av generatoren er minimal ved bruk av gass;
• miljøsikkerhet;
• lønnsomhet.

Imidlertid er det også ulemper: gassforsyning er ikke tilgjengelig overalt. Når du kobler til ryggraden, kreves tillatelse fra en spesiell tjeneste.

Til tross for den kostbare installasjonsprosessen er bruk av gassgenererende enheter berettiget i tilfelle hyppige strømbrudd eller fullstendig fravær. Hvis det er umulig å bruke hoveddrivstoffsystemet, kan du bruke sylindere.

Når du velger en enhet, tas vilkårene for bruk i betraktning, samt oppgavene som enheten må løse.

Er det lønnsomt å få hydrogen hjemme?

Svaret på dette spørsmålet avhenger av anvendelsesområdet for oksygen-hydrogenblandingen. Alle tegninger og diagrammer publisert av forskjellige internettressurser er designet for å frigjøre HHO-gass for følgende formål:

• bruke hydrogen som drivstoff til biler;
• røykfritt forbrenne hydrogen i varmekjeler og ovner;
• søk på gassveising.

Hovedproblemet som negerer alle fordelene med hydrogenbrensel: kostnaden for elektrisitet for frigjøring av et rent stoff overstiger mengden energi som oppnås ved forbrenningen. Uansett hva tilhengerne av utopiske teorier hevder, når elektrolysatorens maksimale effektivitet 50%. Dette betyr at 2 kW strøm forbrukes per 1 kW mottatt varme. Fordelen er null, til og med negativ.

La oss huske hva vi skrev i den første delen. Hydrogen er et veldig aktivt element og reagerer med oksygen alene og gir mye varme. Når vi prøver å dele det stabile vannmolekylet, kan vi ikke bringe energi direkte til atomene. Oppdelingen utføres av elektrisitet, hvorav halvparten blir spredt for oppvarming av elektroder, vann, transformatorviklinger og så videre.

Viktig bakgrunnsinformasjon. Den spesifikke forbrenningsvarmen til hydrogen er tre ganger høyere enn den for metan, men etter vekt. Hvis vi sammenligner dem i volum, vil bare 3,6 kW varmeenergi frigjøres mot 11 kW for metan når 1 m³ hydrogen blir brent. Tross alt er hydrogen det letteste kjemiske elementet.

Vurder nå oksyhydrogengass oppnådd ved elektrolyse i en hjemmelaget hydrogengenerator som drivstoff for ovennevnte behov:

For referanse. For å forbrenne hydrogen i en varmekjele, må strukturen redesignes grundig, siden en hydrogenbrenner kan smelte hvilket som helst stål.

Hvordan bestemme den termoelektriske kraften til et metall

Den termoelektriske kraften til et metall bestemmes i forhold til platina. For dette oppvarmes et termoelement, hvorav den ene elektroden er platina (Pt), og den andre det testede metallet, til 100 grader Celsius. Den resulterende verdien i millivolt for noen metaller er vist nedenfor. Videre skal det bemerkes at ikke bare størrelsen på termokraften endres, men også dens tegn med hensyn til platina.

I dette tilfellet spiller platina den samme rollen som 0 grader på temperaturskalaen, og hele termopower-skalaen ser slik ut:

• Antimon +4,7
• Jern +1.6
• Kadmium +0,9
• Sink +0,75
• Kobber +0,74
• Gull +0,73
• Sølv +0,71
• Tinn +0,41
• Aluminium +0,38
• Kvikksølv 0
• Platinum 0

Platinum etterfølges av metaller med negativ termoelektrisk kraft:

Ved å bruke denne skalaen er det veldig enkelt å bestemme verdien av den termoelektriske kraften utviklet av et termoelement sammensatt av forskjellige metaller. For å gjøre dette er det nok å beregne den algebraiske forskjellen i verdiene til metallene som termoelektrodene er laget av. For eksempel, for antimon - vismutpar, vil denne verdien være +4,7 - (- 6,5) = 11,2 mV. Hvis et jern - aluminiumspar brukes som elektroder, vil denne verdien bare være +1.6 - (+0.38) = 1.22 mV, som er nesten ti ganger mindre enn det første paret.

Hvis det kalde krysset holdes på en konstant temperatur, for eksempel 0 grader, vil den varmeelektriske kraften til det varme krysset være proporsjonal med temperaturendringen, som brukes i termoelementer.

Enkel hjemmelaget generator

Til tross for at disse enhetene ikke er populære nå, er det for øyeblikket ikke noe mer praktisk enn en termogenererende enhet, som er i stand til å erstatte en elektrisk komfyr, en belysningslampe mens du er på reise, eller hjelpe, hvis ladingen til en mobiltelefon går i stykker for å drive et strømvindu. Slik strøm vil også hjelpe hjemme i tilfelle strømbrudd. Det kan fås gratis, kan man si, for en ball.

Så for å lage en termoelektrisk generator, må du forberede:

• Spenningsregulator;
• Loddejern;
• Enhver kropp;
• Kjøling radiatorer;
• Termisk pasta;
• Peltier varmeelementer.

Montering av enheten:

• Først er enhetens kropp laget, som skal være uten bunn, med hull i bunnen for luft og på toppen med et stativ for beholderen (selv om dette ikke er nødvendig, siden generatoren kanskje ikke fungerer på vann) ;
• Deretter er et Peltier-element festet til kroppen, og en kjøleradiator festes til den kalde siden gjennom termisk pasta;
• Deretter må du lodde stabilisatoren og Peltier-modulen, i henhold til polene;
• Stabilisatoren skal være veldig godt isolert slik at fukt ikke kommer dit;
• Det gjenstår å sjekke arbeidet.

Forresten, hvis det ikke er mulig å få tak i en radiator, kan du i stedet bruke en datamaskinkjøler eller en bilgenerator. Ingenting forferdelig vil skje fra en slik erstatning.

Stabilisatoren kan kjøpes med en diodeindikator, som vil gi et lyssignal når spenningen når den angitte verdien.

Hvordan termogeneratorer ble opprettet

Allerede på midten av 1800-tallet ble det gjort mange forsøk på å lage termogeneratorer - enheter for å generere elektrisk energi, det vil si for å drive forskjellige forbrukere. Batterier laget av seriekoblede termoelementer skulle brukes som slike kilder. Utformingen av et slikt batteri er vist i fig. 2.

Fig. 2. Termopil, skjematisk enhet

Det første termoelektriske batteriet ble opprettet på midten av 1800-tallet av fysikerne Oersted og Fourier. Vismut og antimon ble brukt som termoelektroder, bare det par av rene metaller med maksimal termoelektrisk kraft. Varme kryss ble oppvarmet med gassbrennere, og kalde kryss ble plassert i et kar med is. I løpet av eksperimenter med termoelektrisitet ble termopiler senere oppfunnet, egnet for bruk i noen teknologiske prosesser og til og med for belysning. Et eksempel er Clamont-batteriet, utviklet i 1874, som var ganske kraftig for praktiske formål: for eksempel for galvanisk forgylling, samt for bruk i trykkerier og verksteder for solgravering. Rundt samme tid var forskeren Noé også engasjert i studiet av termopiler, hans termopiler var også mye distribuert på en gang.

Men alle disse eksperimentene, selv om de var vellykkede, var dømt til å mislykkes, siden termopoler laget på grunnlag av termoelementer fra rene metaller hadde en veldig lav effektivitet, noe som hindret deres praktiske anvendelse. Damp av rent metall har en effektivitet på bare noen tiendedeler av prosent. Halvledermaterialer har mye høyere effektivitet: noen oksider, sulfider og intermetalliske forbindelser.

Egenskaper av termoelektriske materialer

Resultatene tillater oss å håpe at det i nær fremtid vil oppnås helt nye miljøvennlige kilder til elektrisk energi. På molekylært nivå er det produsert en kombinasjon av kobolt, nikkel, tinn og mangan. Resultatet er en multiferritlegering med helt nye egenskaper. Den kombinerer en optimal kombinasjon av elektriske, elastiske og magnetiske egenskaper. På grunn av dette skjer det en transformasjon av materialer fra den ene til den andre, og effekten av temperatur fører til reversible faseomdannelser. Under en demonstrasjon av dette materialet forårsaket det, mens det absorberte omgivende varme, en uventet generering av elektrisitet i induktoren som omgir det.

Dermed kan det oppnådde materialet ha stor praktisk betydning i fremtiden. For eksempel kan konvertering av varme generert av en bil brukes til å lade batterier.

Halvledertermoelementer

En sann revolusjon i etableringen av termoelementer ble laget av verkene til akademikeren A.I. Ioffe.Tidlig på 30-tallet av det 20. århundre la han frem ideen om at det ved hjelp av halvledere er mulig å konvertere termisk energi, inkludert solenergi, til elektrisk energi. Takket være forskningen som ble utført, ble det allerede i 1940 opprettet en halvlederfotocelle for å konvertere solenergi til elektrisk energi. Den første praktiske anvendelsen av halvledertermoelementer bør tilsynelatende vurderes som "partisan bowler hat", som gjorde det mulig å gi strøm til noen bærbare partisanradiostasjoner.

Elementene til constantan og SbZn tjente som grunnlag for termogeneratoren. Temperaturen på de kalde kryssene ble stabilisert med kokende vann, mens de varme kryssene ble oppvarmet av en ildflamme, og dermed ga en temperaturforskjell på minst 250 ... 300 grader. Effektiviteten til en slik enhet var ikke mer enn 1,5 ... 2,0%, men kraften til å drive radiostasjonene var ganske nok. Selvfølgelig, i de krigstidene, var utformingen av "bowler hat" en statshemmelighet, og selv nå diskuterer mange fora på Internett dens design.

Bruk av alternative energisystemer

Søket etter alternative energikilder er en kraftig global vektor som bestemmer fremtiden for energi over hele verden. Allerede i dag brukes følgende til oppvarming og strøm i bygninger:

• solenergi;
• vindkraft;
• energi avledet fra jorden (geotermisk energi);
• havet og havene;
• energi fra innlandsvann;
• biomasse energi;
• biogass energi.

Fornybar energi og dens kilder

I utgangspunktet er alternative energikilder delt inn i fornybare og syntetiske. Forskjellen deres ligger i det faktum at fornybare bruker forskjellige naturlige fenomener til å generere energi, mens syntetiske er bygget på syntesen av drivstoff, det vil si faktisk erstatning av naturlige hydrokarboner med syntetiske materialer.

Strømbehov og priser øker ikke bare i vårt land, men over hele verden. Dette er en uunngåelig pris å betale for utvikling av moderne teknologi. Og begrepet "fornybare kilder" er ikke helt korrekt - alt fordi etterspørselen er mange ganger større enn reproduksjonen av disse kildene: hvert år forbruker menneskeheten mer og mer olje, gass og kull, forekomster tømmes, det er ikke flere av dem .

Alt dette fører til at det i løpet av de neste tiårene vil være en akutt mangel på fossile energiressurser over hele verden.

Hva betyr dette for private huseiere?

Dette betyr at det er på tide å begynne å forberede seg på en kraftig økning i energiprisene. Ja, dette vil ikke skje i dag og ikke umiddelbart. Men det er bedre å være klar i dette øyeblikket, isolere huset, bytt ut kjelen, installer nye energikilder, prøv å gjøre hjemmet ditt så energieffektivt som mulig.

I dag kan private hus få fornybar energi fra alternative kilder ved å installere:

• Solcellepaneler (solfangere);
• Varmepumpe;
• Ventilasjonsrekuperatorer;
• Vindturbiner;
• Installasjon av eksterne strømforsyningssystemer (https://saen.com.ua/vneshnee-elektrosnabzhenie.html).

Gitt vårt kalde og harde kontinentale klima, er det kanskje ikke nok med en kilde for oppvarming av et hjem. Og her må du se på kombinasjonene:

• Hvis området ditt har mange solskinnsdager, kan en kombinasjon av solcellepaneler og tradisjonell kjeleoppvarming vurderes. I løpet av dagen vil solen spare deg for drivstoff, og om natten (mens panelene lades) blir huset oppvarmet av en kjele;
• Hvis det er hyppig og sterk vind i ditt område, er det absolutt verdt å vurdere å installere en vindmølle. Du kan kombinere vindkraft med fyrvarme på samme måte som beskrevet ovenfor;
• For en mer rasjonell bruk av energi i varmere regioner, kan man generelt vurdere å erstatte tradisjonelle kjeler med biomassekjeler, varmepumper og varmegjenvinningssystemer fra ventilasjon.

Viktigst av alt, vil alternative energikilder gi oppvarmingsstabilitet for hjemmet ditt. Det er tross alt ingen hemmelighet for noen at strømbrudd er ganske hyppig i mange russiske bosetninger og landsbyer.

Solenergi

Hovedelementet i et solcelleanlegg hjemme er solceller laget av silisiumplater. Under påvirkning av solstråling genererer de strøm, dessuten helt gratis.

Solfangere kan også brukes som et sekundært varmeoverføringsmedium. For eksempel kan de brukes til å opprettholde konstant varmt vann i huset. Selvfølgelig er det nødvendig å utforme en slik installasjon riktig, ta hensyn til antall innbyggere og deres behov for varmt vann, samt sollysnivået som kommer inn i taket på huset. Ideelt sett bør samlere installeres på sørsiden av huset.

Vindkraft

Installasjon av en vindmølle til hjemmet er også en interessant, men så langt dyr løsning for de fleste huseiere. Men et slikt system er mindre avhengig av været og antall solfylte dager - vindmøllene jobber konstant og endrer bare dreiemomentet.

Rekuperator og varmegjenvinning

En rekuperator er en spesiell enhet installert i ventilasjonssystemet, og hovedfunksjonen er å bringe den varme luften som kommer fra huset tilbake til huset.

Det er mange modeller og typer rekuperatorer på markedet. De er relativt billige. For best effekt anbefales det å velge enheter med maksimal effektivitet (over 90%) og forbruk på ikke mer enn 0,35 W effekt per 1 m3 luft.

Fusjon av fornybar energi: hybridløsninger

Mer enn én alternativ energikilde kan kombineres i et hjem. Den mest populære løsningen er hybrid samlere som bruker solceller og solfangere. Samtidig varmer de opp vann og genererer strøm.

Energi og varme kan til og med utvinnes fra avløpsvann i dag. Det er såkalte hydrogensulfidvarmesystemer på markedet. De samler opp varmt vann som tidligere ble brukt til å vaske eller vaske opp og overfører det til hjemmet. Dette systemet består av et filter, en spesiell spillvannstank og en pumpe.

Hvilken enhet du skal velge for ditt hjem, er opp til deg. Hvis budsjettet er begrenset, og du ikke er sikker på at enheten vil fungere effektivt, anbefales det å starte i det små: installere ett solcellepanel eller rekuperator. Og det allerede å se.

Kan alternative energisystemer erstatte kjelen helt?

Nei, de kan ikke ennå. Alternative energikilder blir ofte kritisert for lav effekt - verken solcellepaneler eller vindparker eller rekuperatorer kan selvfølgelig fullstendig løse problemet med oppvarming og strøm i et privat hus. Eller de kan, men det blir for dyrt.

Et annet faktum er imidlertid også åpenbart - at slike enheter allerede blir en viktig komponent i konstruksjonen av mange hus, siden mange eiere innså at slike systemer kan spare mye på gass- og strømregninger.

Husholdnings termogenerator

Allerede i etterkrigstiden begynte den sovjetiske industrien å produsere termogeneratoren TGK-3. Hovedformålet var å drive batteridrevne radioer i ikke-elektrifiserte landlige områder. Generatorkraften var 3 W, noe som gjorde det mulig å drive batterimottakere som Tula, Iskra, Tallinn B-2, Rodina-47, Rodina-52 og noen andre.

Utseendet til TGK-3 termogeneratoren er vist i fig. 3.

Fig. 3. Termogenerator TGK-3

Termogenerator design

Som allerede nevnt var termogeneratoren ment for bruk i landlige områder, hvor lyn parafinlamper ble brukt til belysning. En slik lampe, utstyrt med en termogenerator, ble ikke bare en lyskilde, men også strøm. Samtidig var det ikke nødvendig med ekstra drivstoffkostnader, fordi akkurat den delen av parafinet som nettopp fløy inn i røret ble omgjort til elektrisitet.I tillegg var en slik generator alltid klar til arbeid, dens design var slik at det rett og slett ikke var noe å bryte i den. Generatoren kunne bare ligge på tomgang, fungere uten belastning og var ikke redd for kortslutning. Generatorens levetid, sammenlignet med galvaniske batterier, virket som evig.

Pipens rolle i lynets parafinlampe spilles av den langstrakte sylindriske delen av glasset. Når lampen ble brukt i forbindelse med en termogenerator, ble glasset forkortet, og en metallvarmetransmitter 1 ble satt inn i den, som vist i fig. fire.

Fig. 4. Parafinlampe med termoelektrisk generator

Den ytre delen av varmesenderen har form av et mangesidig prisme som termopiler er installert på. For å øke effektiviteten til varmeoverføring hadde varmeveksleren flere langsgående kanaler inni. Gjennom disse kanalene gikk varme gasser inn i eksosrøret 3, samtidig som det varmet opp termopilen, nærmere bestemt dens varme kryss. En luftkjølt radiator ble brukt til å kjøle de kalde kryssene. Den består av metallribber festet til de ytre overflatene til termopilblokkene.

Termogenerator - TGK3 besto av to uavhengige seksjoner. En av dem produserte en spenning på 2V ved en belastningsstrøm på opptil 2A. Denne delen ble brukt til å oppnå anodespenningen til lampene ved hjelp av en vibrasjonstransduser. En annen seksjon med en spenning på 1,2V og en belastningsstrøm på 0,5A ble brukt til å drive lampenes glødetråder.

Det er lett å beregne at termogeneratoren hadde en effekt som ikke overstiger 5 watt, men det var ganske nok for mottakeren, noe som gjorde det mulig å lyse opp lange vinterkvelder. Nå virker det selvfølgelig bare latterlig, men i de fjerne tider var en slik enhet utvilsomt et mirakel av teknologi.

DIY gjør

Du kan lage en termoelektrisk generator med egne hender. For dette formålet kreves noen elementer:

• Modul som tåler temperaturer opp til 300-400 ° C.
• En boost-omformer som har som formål å motta en kontinuerlig spenning på 5 V.
• Varmeapparat i form av ild, stearinlys eller en slags miniatyrovn.
• Kjøligere. Vann eller snø er de mest populære alternativene.
• Koblingselementer. For dette formålet kan du bruke krus eller gryter i forskjellige størrelser.

Ledningene mellom senderen og modulen må isoleres med en varmebestandig forbindelse eller konvensjonelt tetningsmiddel. Det er nødvendig å montere enheten i følgende rekkefølge:

1. La bare saken være fra strømforsyningen.
2. Lim Peltier-modulen til radiatoren med den kalde siden.
3. Etter at du tidligere har rengjort og polert overflaten, må du lime elementet på den andre siden.
4. Fra inngangen til spenningsomformeren er det nødvendig å lodde ledningene til utgangene på platen.

I dette tilfellet må termogeneratoren for riktig drift være utstyrt med følgende egenskaper: utgangsspenning - 5 volt, type utgang for tilkobling av enheten - USB (eller andre, avhengig av preferanser), minimum belastning bør være 0,5 A I dette tilfellet kan du bruke hvilken som helst type drivstoff.

Det er ganske enkelt å kontrollere mekanismen. Du kan sette flere tørre og tynne kvister inni. Sett dem i brann, og koble til noen enheter, for eksempel en telefon for lading etter noen minutter. Det er ikke vanskelig å montere en termogenerator. Hvis alt er gjort riktig, vil det vare mer enn ett år i turer og turer.