За да получите електричество, трябва да намерите потенциална разлика и проводник Хората винаги са се опитвали да спестят пари, а в ерата на постоянно нарастващите сметки за комунални услуги това изобщо не е изненадващо. Днес вече има начини, по които човек може да получи безплатно електричество за него. Като правило това са определени „направи си сам“ инсталации, които са базирани на електрически генератор.
Термоелектрически генератор и неговото устройство
Термоелектричният генератор е устройство, което генерира електрическа енергия от топлина. Той е отличен източник на пара за електричество, макар и с ниска ефективност.
Като устройство за директно преобразуване на топлината в електрическа енергия се използват термоелектрически генератори, които използват принципа на действие на конвенционалните термодвойки
По същество термоелектричеството е директното преобразуване на топлината в електричество в течни или твърди проводници и след това обратният процес на нагряване и охлаждане на контакта на различни проводници с помощта на електрически ток.
Устройство за генериране на топлина:
- Генераторът на топлина има два полупроводника, всеки от които се състои от определен брой електрони;
- Те също са свързани помежду си с проводник, над който има слой, способен да провежда топлина;
- Към него е прикрепен и термичен проводник за прехвърляне на контакти;
- След това идва охлаждащият слой, последван от полупроводника, чиито контакти водят към проводника.
За съжаление, генераторът на топлинна и електрическа енергия не винаги може да работи с висок капацитет, поради което се използва главно в ежедневието, а не в производството.
Днес термоелектричният преобразувател почти никога не се използва никъде. Той „иска“ много ресурси, той също заема място, но напрежението и токът, които може да генерира и преобразува, са много малки, което е изключително нерентабилно.
Преобразуване на топлината в светлина и след това в електричество
14.11.2019 924
„Термичните фотони са фотони, излъчвани от горещо тяло.“ „Ако погледнете нещо горещо с инфрачервена камера, можете да видите, че то свети. Камерата показва тези термично възбудени фотони. "
Изобретението е хиперболичен излъчвател на топлина, способен да абсорбира интензивна топлина, която иначе би излязла в околната среда, компресирайки го в тясна честотна лента и излъчвайки го като светлина за по-нататъшно преобразуване в електричество.
Това откритие служи като продължение на друго изследванияпроведено в Технологичното училище в Браун към университета Райс през 2020 г., когато беше намерен прост метод за създаване на силно подравнени, подобни на плочи филми от плътно опаковани въглеродни нанотръби.
Отпадъчна топлина
Дискусиите доведоха до решението дали тези филми могат да бъдат използвани за канализиране на „топлинни фотони“.
„Термичните фотони са фотони, излъчвани от горещо тяло.“ „Ако погледнете нещо горещо с инфрачервена камера, можете да видите, че то свети. Камерата показва тези термично възбудени фотони. "
Инфрачервена радиация Е компонент на слънчевата светлина, който доставя топлина на планетата, но това е само малка част от целия електромагнитен спектър.
„Всяка гореща повърхност излъчва светлина под формата на топлинно излъчване.“„Проблемът е, че топлинното излъчване е широколентово и преобразуването на светлината в електричество е ефективно само ако лъчението е в тесен обхват. Предизвикателството беше да се притиснат широколентовите фотони в тясна лента. "
Нанотръбните филми направиха възможно изолирането на средно инфрачервени фотони, които иначе биха били похабени. Това може да мотивира широкото използване на отпадъчна топлина, която представлява около 20% от цялото промишлено потребление на енергия.
Въглеродните нанотръби могат да предават топлина
"Най-ефективният начин за превръщане на топлината в електричество в момента е да се използват турбини и пара или някаква друга течност за тяхното захранване." „Те могат да осигурят близо 50 процента ефективност на преобразуване. Не много от това, което е известно днес, може да се доближи до такава ефективност, но тези системи са трудни за изпълнение. "
Изравнените въглеродни нанотръби остават термично стабилни до 1600 ° C и проявяват екстремна анизотропия: проводима в едната посока и изолираща в другите две - ефект, наречен хиперболична дисперсия. Термичните фотони могат да се сблъскат с филма, пристигайки от всяка посока, но да напуснат само след една.
Тази екстремна анизотропия води до изключително висока плътност на фотоните в средата на инфрачервения спектър, проявявайки се като силни резонанси в дълбоки кухини с дължина на вълната.
"Вместо да преминава директно от топлина към електричество, пътят преминава първо от топлина към светлина и чак след това към електричество." „На пръв поглед изглежда, че две стъпки биха били по-ефективни от три, но в този случай това не е така.“
Добавянето на излъчватели към стандартните слънчеви клетки може да увеличи ефективността им от настоящия им пик от около 22% до 80%. "Чрез компресиране на цялата отпадъчна топлинна енергия в малка спектрална област тя може много ефективно да се превърне в електричество." В допълнение, нанофотонните топлинни излъчватели с висока плътност на фотоните могат значително да подобрят ефективността на радиационното охлаждане и оползотворяването на отпадъчната топлина.
Можете да научите повече за технологията чета За повече информация вижте ACS Photonics.
Източник: Райс университет
Слънчев топлинен генератор на електричество и радиовълни
Източниците на електрическа енергия могат да бъдат много различни. Днес производството на слънчеви термоелектрически генератори започва да набира популярност. Такива инсталации могат да се използват във фарове, в космоса, автомобили, както и в други сфери на живота.
Слънчевите топлинни генератори са чудесен начин да спестите енергия
RTG (означава радионуклиден термоелектрически генератор) работи чрез преобразуване на изотопната енергия в електрическа. Това е много икономичен начин да получите почти безплатно електричество и възможност за осветление при липса на електричество.
Характеристики на RTG:
- По-лесно е да се получи енергиен източник от изотопни разложения, отколкото например да се направи същото чрез нагряване на горелка или керосинова лампа;
- Производството на електричество и разпадането на частиците е възможно при наличието на специални изотопи, тъй като процесът на тяхното разпадане може да продължи десетилетия.
Използвайки такава инсталация, трябва да разберете, че при работа със стари модели оборудване съществува риск от получаване на доза радиация и е много трудно да се изхвърли такова устройство. Ако не бъде унищожен правилно, той може да действа като радиационна бомба.
Избирайки производителя на инсталацията, по-добре е да останете във фирмите, които вече са се доказали. Като Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.
Между другото, друг добър начин да получите електричество безплатно е генератор за събиране на радиовълни.Състои се от двойки филмови и електролитни кондензатори, както и диоди с ниска мощност. Изолиран кабел на около 10-20 метра се приема като антена и друг заземителен проводник е прикрепен към тръба за вода или газ.
Руските учени получиха топлина от студ
Учени от Института по катализа на SB RAS са измислили как да получат топлина от студа, която може да се използва за отопление при сурови климатични условия. За целта те предлагат да абсорбират метаноловите пари от порест материал при ниски температури. Първи резултати от проучване, подкрепено от безвъзмездна помощ
Руската научна фондация (RSF), бяха
публикувано
в списание Приложна топлотехника. Химиците са предложили цикъл, наречен "Топлина от студ" ("TepHol"). Учените преобразуват топлината, използвайки процеса на адсорбция на метанол в порест материал. Адсорбцията е процес на абсорбиране на вещества от разтвор или газова смес от друго вещество (адсорбент), което се използва за отделяне и пречистване на веществата. Абсорбираното вещество се нарича адсорбат.
„Идеята беше първо да се предскаже теоретично какъв да бъде оптималният адсорбент, а след това да се синтезира реален материал със свойства, близки до идеалните“, коментира един от авторите на изследването, доктор по химия Юрий Аристов. - Работното вещество са метанолови пари и обикновено се адсорбира с помощта на активирани въглища. Първо взехме търговски активни въглища и ги използвахме. Оказа се, че повечето от тях „не работят“ много добре, затова решихме сами да синтезираме нови метанолови адсорбенти, специализирани за цикъла TepHol. Това са двукомпонентни материали: те имат пореста матрица, относително инертен компонент, а активният компонент е сол, която абсорбира добре метанола ”.
След това учените извършиха термодинамичен анализ на цикъла TepHol, който дава приблизителна представа за хода на процеса на трансформация и определят оптималните условия за осъществяване на адсорбцията. Учените са изправени пред задачата да разберат дали новият термодинамичен цикъл може да осигури достатъчна ефективност и мощност за генериране на топлина. За да отговори на този въпрос, е проектиран лабораторен прототип на инсталацията TepHol с един адсорбер, изпарител и криостати, които симулират студен въздух и незамръзваща вода. Адсорбентът се поставя в специален голям повърхностен топлообменник, изработен от алуминий. Тази инсталация дава възможност да се произвежда топлина в прекъсващ режим: тя се отделя, когато адсорбентът абсорбира метанол, и след това е необходимо време, за да се регенерира последният. За това налягането на метанола над адсорбента се намалява, което се улеснява от ниската температура на околната среда. Тестовете на прототипа TepHol бяха проведени в лабораторни условия, където бяха симулирани температурните условия на сибирската зима и експериментът беше завършен успешно.
„Използване на два естествени термостата (съхранение на топлина) през зимата, например околния въздух (T = -20 - -40 ° C) и незамръзващата вода от река, езеро, морска или подпочвена вода (T = 0 - 20 ° C) , с температурна разлика 30-60 ° C, може да се получи топлина за отопление на къщи. Освен това, колкото по-студено е навън, толкова по-лесно се получава полезна топлина “, каза Юрий Аристов.
Към днешна дата учените са синтезирали четири нови сорбента, които са на фаза на тестване. Според авторите първите резултати от тези тестове са много обнадеждаващи.
„Предложеният метод ви позволява да получавате топлина директно на място в региони със студена зима (североизточна Русия, Северна Европа, САЩ и Канада, както и Арктика), което може значително да ускори тяхното социално-икономическо развитие.Използването дори на малко количество нискотемпературна топлина на околната среда може да доведе до промяна в структурата на съвременната енергия, да намали зависимостта на обществото от изкопаеми горива и да подобри екологията на нашата планета “, заключи Аристов.
В бъдеще развитието на руските учени може да бъде полезно за рационалното използване на нискотемпературни топлинни отпадъци от промишлеността (например охлаждаща вода, която се изпуска от ТЕЦ и газове, които са страничен продукт от химикали и петрол рафиниращи индустрии), транспорт и жилищно-комунални услуги, както и възобновяема топлинна енергия, особено в региони на Земята с тежки климатични условия.
Как да направите елемент на Пелтие със собствените си ръце
Често срещан елемент на Пелтие е плоча, сглобена от части от различни метали с съединители за свързване към мрежа. Такава плоча пропуска ток през себе си, загрявайки се от едната страна (например до 380 градуса) и работеща от студа от другата.
Елементът на Пелтие е специален термоелектрически преобразувател, който работи съгласно едноименния принцип за подаване на електрически ток.
Такъв термогенератор има противоположния принцип:
- Едната страна може да се нагрее чрез изгаряне на гориво (например огън върху дърво или друга суровина);
- Другата страна, напротив, се охлажда от течен или въздушен топлообменник;
- По този начин се генерира ток върху проводниците, който може да се използва според вашите нужди.
Вярно е, че производителността на устройството не е много голяма и ефектът не е впечатляващ, но въпреки това такъв прост домашен модул може да зареди телефона или да свърже LED фенерче.
Този генератор има своите предимства:
- Тиха работа;
- Способността да се използва това, което е под ръка;
- Леко тегло и преносимост.
Такива домашно приготвени печки започват да печелят популярност сред тези, които обичат да нощуват в гората край огъня, използвайки даровете на земята и които не са против да получат електричество безплатно.
Модулът Peltier се използва и за охлаждане на компютърни платки: елементът е свързан към платката и веднага щом температурата се повиши над допустимото ниво, той започва да охлажда веригите. В устройството от едната страна влиза студен въздух, а от другата - горещ. Моделът 50X50X4mm (270w) е популярен. Можете да си купите такова устройство в магазин или да го направите сами.
Между другото, свързването на стабилизатор към такъв елемент ще ви позволи да получите отлично зарядно устройство за домакински уреди на изхода, а не само термичен модул.
За да направите елемент на Пелтие у дома, трябва да вземете:
- Биметални проводници (около 12 броя или повече);
- Две керамични плочи;
- Кабели;
- Пояло.
Схемата за производство е следната: проводниците се запояват и се поставят между плочите, след което се закрепват плътно. В този случай трябва да запомните за проводниците, които след това ще бъдат прикрепени към текущия преобразувател.
Обхватът на използване на такъв елемент е много разнообразен. Тъй като едната му страна има тенденция да се охлажда, с помощта на това устройство можете да направите малък къмпинг хладилник или, например, климатик за автоматично климатизиране.
Но, както всяко устройство, този термоелемент има своите плюсове и минуси. Плюсовете включват:
- Компактен размер;
- Възможността за работа с охлаждащи или нагревателни елементи заедно или всеки поотделно;
- Тиха, практически безшумна работа.
Минуси:
- Необходимостта да се контролира температурната разлика;
- Висока консумация на енергия;
- Ниско ниво на ефективност при висока цена.
Видове слънчеви колектори - какви са те?
Под колектори се разбират устройства, които са способни да абсорбират слънчевата енергия, да я модифицират в топлина и след това да я изпращат към охлаждаща течност.Изработен е стандартен слънчев колектор под формата на пластмасов или метален корпус, в който са монтирани черни метални плочи. Тези плочи могат да се нагреят до определена температура.
В зависимост от неговия размер колекторите се разделят на висока, средна и ниска температура. Нереалистично е да се правят устройства с висока температура у дома. Те са създадени с помощта на усъвършенствани технологии за работа в големи промишлени съоръжения. Среднотемпературните конструкции, които натрупват достатъчно количество слънчева енергия, могат да се използват за отопление на жилищни сгради, а нискотемпературните за отопление на водата. Напълно възможно е да направите сами тези два вида колектори.
Интересуващите ни устройства са разделени на следните типове:
- апартамент;
- натрупващ;
- въздух;
- течност.
Слънчев колектор на покрива
Плоският колектор е метална структура, подобна на кутия, с плоча за поглъщане на светлина от Слънцето. Той е покрит със стъклен капак с ниско съдържание на желязо, поради което почти цялата слънчева светлина попада върху чувствителната на топлина плоча. Конструкцията е задължително топлоизолирана. Ефективността на такъв колектор е обективно малка - около 10%. Тя може да бъде увеличена чрез прилагане на специален полупроводник с аморфни характеристики върху пластината. Такива устройства са подходящи за нагряване на вода в ежедневието.
Колекторът за термосифон (съхранение) се счита за по-ефективен. Използва се за загряване на вода и поддържане на температурата на дадено ниво в помещението за известно време. Конструктивно той е направен под формата на 1-3 резервоара, монтирани в кутия с топлоизолация. Подобно на плоско устройство, той е покрит със стъклен капак. В студен сезон е трудно да се използва такъв колектор. Но през лятото, когато светлината от Слънцето е много силна, тя може да се използва у дома.
Течните слънчеви конструкции използват вода като топлоносител. Изработват се с отворен или затворен принцип на топлообмен, могат да бъдат без стъкло и остъклени. Работата на такива устройства е изпълнена с неудобства - те често изтичат и може да замръзнат през зимните месеци. Въздушните колектори, които най-често се използват за сушене на плодове, зеленчуци и относително малки количества други селскостопански продукти, са лишени от тези проблеми. Самолетът е конструктивно прост, лесен за поддръжка, поради което се радва на заслужена популярност.
Прост домашен генератор
Въпреки факта, че тези устройства не са популярни в момента, в момента няма нищо по-практично от термогенериращ блок, който е напълно способен да замени електрическа печка, лампа за осветление по време на пътуване или да помогне, ако зареждането на мобилният телефон се повреди, за да захранва електрически прозорец. Такова електричество ще помогне и у дома в случай на прекъсване на електрозахранването. Може да се получи безплатно, може да се каже, за топка.
Така че, за да направите термоелектрически генератор, трябва да подготвите:
- Волтажен регулатор;
- Поялник;
- Всяко тяло;
- Охлаждащи радиатори;
- Термична паста;
- Нагревателни елементи на Пелтие.
Сглобяване на устройството:
- Първо, корпусът на устройството е направен, който трябва да бъде без дъно, с отвори отдолу за въздух и отгоре със стойка за контейнера (въпреки че това не е необходимо, тъй като генераторът може да не работи върху вода) ;
- След това към тялото е прикрепен елемент на Пелтие, а към студената му страна чрез термична паста е прикрепен охлаждащ радиатор;
- След това трябва да спойкате стабилизатора и модула на Пелтие, според техните полюси;
- Стабилизаторът трябва да бъде много добре изолиран, така че влагата да не попада там;
- Остава да се провери работата му.
Между другото, ако няма начин да се сдобиете с радиатор, вместо това можете да използвате компютърен охладител или автомобилен генератор. Нищо ужасно няма да се случи от подобна подмяна.
Стабилизаторът може да бъде закупен с диоден индикатор, който ще дава светлинен сигнал, когато напрежението достигне определената стойност.
Направи си сам термодвойка: характеристики на процеса
Какво е термодвойка? Термодвойката е електрическа верига, изградена от два различни елемента с електрически контакт.
ThermoEMF на термодвойка с температурна разлика от 100 градуса по краищата е около 1 mV. За да бъде по-висок, няколко термодвойки могат да бъдат свързани последователно. Ще получите термопила, чиято термоЕМП ще бъде равна на общата сума от ЕМП на включените в нея термодвойки.
Процесът на производство на термодвойки е както следва:
- Създава се силна връзка от два различни материала;
- Взема се източник на напрежение (например автомобилна батерия) и към единия му край се свързват проводници от различни материали, предварително усукани в пакет;
- По това време трябва да донесете олово, свързано към графита, до другия край (тук ще свърши обикновен молив).
Между другото, много е важно за безопасността да не се работи под високо напрежение! Максималният показател в това отношение е 40-50 волта. Но е по-добре да започнете с малки мощности от 3 до 5 kW, като постепенно ги увеличавате.
Съществува и "воден" начин за създаване на термодвойка. Състои се в осигуряване на отоплението на свързаните проводници на бъдещата конструкция с дъгов разряд, който се появява между тях и силен разтвор на вода и сол. В процеса на такова взаимодействие "водни" пари задържат материалите заедно, след което термодвойката може да се счита за готова. В този случай има значение с какъв диаметър е включен продуктът. Не бива да е твърде голям.
Безплатно електричество със собствените си ръце (видео)
Получаването на безплатно електричество не е толкова сложно, колкото звучи. Благодарение на различни видове генератори, работещи с различни източници, вече не е страшно да останете без светлина по време на прекъсване на електрозахранването. Малко умения и вече имате собствена мини станция за производство на електричество.
Електроцентралата на дърва е един от алтернативните начини за доставка на електроенергия на потребителите.
Такова устройство е способно да получава електричество при минимални разходи за енергийни ресурси и дори на места, където изобщо няма захранване.
Електроцентрала, която използва дърва за огрев, може да бъде отлична възможност за собствениците на вили и селски къщи.
Съществуват и миниатюрни версии, които са подходящи за любителите на дълги преходи и прекарване на време сред природата. Но първо нещата първо.
СЪДЪРЖАНИЕ (щракнете върху бутона вдясно):
Характеристики на
Електроцентрала, работеща на дърва, далеч не е ново изобретение, но съвременните технологии позволиха донякъде да се подобрят устройствата, разработени по-рано. Освен това се използват няколко различни технологии за производство на електроенергия.
Освен това понятието „на дърво“ е донякъде неточно, тъй като всяко твърдо гориво (дърва, дървесни стърготини, палети, въглища, кокс), като цяло всичко, което може да изгори, е подходящо за работата на такава станция.
Веднага отбелязваме, че дърва за огрев или по-скоро процесът на тяхното изгаряне действа само като източник на енергия, който осигурява функционирането на устройството, в което се генерира електричество.
Основните предимства на такива електроцентрали са:
- Възможността за използване на голямо разнообразие от твърди горива и тяхната наличност;
- Получаване на електричество навсякъде;
- Използването на различни технологии ви позволява да получавате електричество с голямо разнообразие от параметри (достатъчно само за редовно презареждане на телефона и преди захранване на промишлено оборудване);
- Той може да действа и като алтернатива, ако прекъсванията на електрозахранването са често срещани, а също и като основен източник на електричество.
Класическа версия
Както беше отбелязано, електроцентрала на дърва използва няколко технологии за производство на електричество. Класиката сред тях е енергията на парата или просто парната машина.
Тук всичко е просто - дърва за огрев или друго гориво, изгаряйки, загрява водата, в резултат на което тя се превръща в газообразно състояние - пара.
Получената пара се подава към турбината на генераторния комплект и чрез въртене на генератора се генерира електричество.
Тъй като парната машина и генераторът са свързани в един затворен кръг, след преминаване през турбината парата се охлажда, отново се подава в котела и целият процес се повтаря.
Такова оформление на електроцентралата е едно от най-простите, но има редица съществени недостатъци, един от които е опасност от експлозия.
След прехода на водата в газообразно състояние налягането във веригата се увеличава значително и ако не се регулира, тогава има голяма вероятност от разрушаване на тръбопровода.
И въпреки че съвременните системи използват цял набор от клапани за регулиране на налягането, работата на парна машина все още изисква постоянно наблюдение.
В допълнение, обикновената вода, използвана в този двигател, може да причини образуване на котлен камък по стените на тръбите, което намалява ефективността на станцията (мащабът влошава преноса на топлина и намалява производителността на тръбите).
Но сега този проблем се решава чрез използване на дестилирана вода, течности, пречистени примеси, които се утаяват, или специални газове.
Но от друга страна, тази електроцентрала може да изпълнява и друга функция - да отоплява помещението.
Тук всичко е просто - след като изпълни функцията си (въртене на турбината), парата трябва да се охлади, така че отново да премине в течно състояние, което изисква охлаждаща система или просто радиатор.
И ако поставим този радиатор на закрито, тогава в крайна сметка ще получим не само електричество от такава станция, но и топлина.
Методи за спестяване
Една от опциите тук е използването на автоматизирани блокове за управление на отоплителната система в къщата. Такова оборудване само следи температурата навън и в зависимост от това избира режима на подаване на топлина в апартаментите.
Жителите на такива къщи вече не се сблъскват със ситуация, когато вече е относително топло, а батериите в апартамента са горещи - в стаята става твърде горещо и те трябва да отворят прозорците. Жителите изпитват дискомфорт и в същото време трябва да плащат за "допълнителната" топлинна енергия.
Засега само четири процента от домовете имат автоматичен контрол на отоплението. Тя позволява на собствениците на апартаменти да пестят ежемесечно от битови сметки.
Термоелектрически генератори
Електроцентралите с генератори, построени по принципа на Пелтие, са доста интересен вариант.
Физикът Пелтие откри ефекта, че когато електричеството преминава през проводници, състоящи се от два различни материала, топлината се абсорбира върху един от контактите, а топлината се освобождава при втория.
Нещо повече, този ефект е обратен - ако от едната страна проводникът се нагрява, а от другата - охлажда, тогава в него ще се генерира електричество.
Точно обратният ефект се използва в електроцентралите на дърва. При изгаряне те загряват половината от плочата (която е термоелектрически генератор), състояща се от кубчета, изработени от различни метали, а втората част от нея се охлажда (за което се използват топлообменници), в резултат на което електричеството се появява на клемите на плочата.
Газогенератори
Вторият тип са газовите генератори. Такова устройство може да се използва в няколко посоки, включително да генерира електричество.
Тук си струва да се отбележи, че самият такъв генератор няма нищо общо с електричеството, тъй като основната му задача е да генерира горим газ.
Същността на работата на такова устройство се свежда до факта, че в процеса на окисляване (изгаряне) на твърдо гориво се отделят газове, включително горими газове - водород, метан, CO, които могат да се използват за различни цели.
Например, такива генератори преди са били използвани в автомобилите, където конвенционалните двигатели с вътрешно горене са работили перфектно върху отделения газ.
Поради постоянните трусове на горивото, някои шофьори и мотоциклетисти вече са започнали да инсталират тези устройства на своите автомобили.
Тоест, за да се получи електроцентрала, е достатъчно да имате газов генератор, двигател с вътрешно горене и конвенционален генератор.
В първия елемент ще се отдели газ, който ще се превърне в гориво за двигателя, а това от своя страна ще завърти ротора на генератора, за да получи електричество на изхода.
Предимствата на газовите електроцентрали включват:
- Надеждност на дизайна на самия генератор на газ;
- Полученият газ може да се използва за работа с двигател с вътрешно горене (който ще се превърне в задвижване за електрически генератор), газов котел, пещ;
- В зависимост от включения двигател с вътрешно горене и електрическия генератор, електричеството може да се получи дори за промишлени цели.
Основният недостатък на газовия генератор е тромавата конструкция, тъй като той трябва да включва котел, в който протичат всички процеси за производство на газ, неговата система за охлаждане и пречистване.
И ако това устройство трябва да се използва за генериране на електричество, тогава в допълнение станцията трябва да включва и двигател с вътрешно горене и електрически генератор.
Кой има право на субсидия за топлинна енергия?
Отмяната на принципа на кръстосано субсидиране през 2012 г., при който предприятията плащат основно за топлинна енергия, използвана от населението, предизвика рязко увеличение на тарифите за отопление. За да се изглади неизбежният скок в разходите на гражданите, беше решено да се плащат субсидии за отопление. Размерът им директно зависи от общия доход на семейството. Колкото по-ниска е тя, толкова по-голям е размерът на помощта от бюджета. Изчисляването на размера на субсидиите се извършва на индивидуална основа, в зависимост от спецификата на конкретната ситуация.
Като общо правило степента на възстановяване на разходите за отопление се изчислява въз основа на прилагания коефициент, който от своя страна се определя в зависимост от семейния доход на човек. Не всяко семейство може да претендира, че има право на субсидия за отоплителния сезон. За да направите това, трябва да имате среден доход на глава от населението не повече от тридесет хиляди рубли. Гражданите, които нямат дори десет хиляди рубли на човек, получават пълна компенсация за разходите за топлинна енергия. За тези, които са разположени между тези две точки и имат доход от десет до тридесет хиляди за всеки член на семейството, се определят техните собствени коефициенти.
Представители на сглобяеми електроцентрали
Имайте предвид, че тези опции - термоелектрически генератор и газов генератор вече са приоритети, поради което се произвеждат готови станции за употреба, както битови, така и промишлени.
По-долу са дадени няколко от тях:
- Печка Indigirka;
- Туристическа фурна "BioLite CampStove";
- Електроцентрала "BioKIBOR";
- Електроцентрала „Еко“ с газов генератор „Куб“.
Обикновена домакинска печка на твърдо гориво (направена според типа на печката "Burzhayka"), оборудвана с термоелектрически генератор на Пелтие.
Перфектен за летни вили и малки къщи, тъй като е достатъчно компактен и може да се транспортира в кола.
Основната енергия по време на изгарянето на дърва за огрев се използва за отопление, но в същото време съществуващият генератор също ви позволява да получавате електричество с напрежение 12 V и мощност 60 W.
Фурна "BioLite CampStove".
Също така използва принципа на Пелтие, но е още по-компактен (теглото е само 1 кг), което ви позволява да го вземате на туристически пътувания, но количеството енергия, генерирана от генератора, е още по-малко, но ще бъде достатъчно, за да заредете фенерче или телефон.
Използва се и термоелектрически генератор, но това вече е индустриална версия.
При поискване производителят може да произведе устройство, което осигурява мощност на електроенергия с мощност от 5 kW до 1 MW. Но това се отразява на размера на станцията, както и на количеството консумирано гориво.
Например, инсталация, която произвежда 100 kW, консумира 200 кг дърва за огрев на час.
Но електроцентралата Еко е генератор на газ. В неговия дизайн се използва газов генератор "Куб", бензинов двигател с вътрешно горене и електрически генератор с мощност 15 kW.
В допълнение към готовите промишлени решения, можете отделно да закупите същите термоелектрически генератори на Пелтие, но без печка и да ги използвате с всеки източник на топлина.
Ползи от полезното възстановяване на топлината
Използването на страничен продукт от минно и изчислително оборудване е универсално решение за повечето потребители и ето защо:
- спестяване на енергийни ресурси и осигуряване на енергийна автономия. Децентрализацията и независимостта от монополните доставчици на топлинна енергия ще намалят разходите, особено в региони със студен климат;
- няма нужда да организирате топли и студени коридори, допълнително инсталирайте климатици и друго спомагателно оборудване. Решението, което предлагаме, е комплексен комплекс, който се свързва със съществуващата инфраструктура;
- получаване на допълнителни доходи не само от добив, но и чрез предприемаческа дейност, използваща генерираната топлина или от нейната продажба;
- интеграция в съществуващата инфраструктура. Обединението, което сме приложили, и лекотата на инсталиране ни позволяват да се свържем със съществуващите съоръжения, а не да създаваме нов инфраструктурен комплекс;
- няма отрицателно въздействие върху околната среда под формата на термично замърсяване, появата на топлинни острови, изкуствена инверсия на температурата над източника на топлина. Няма микроциркулация в атмосферата и не се усложнява механизмът за прехвърляне на замърсяването.
Самоделни станции
Също така много майстори създават самостоятелно направени станции (обикновено на базата на генератор на газ), които след това се продават.
Всичко това показва, че можете самостоятелно да направите електроцентрала от наличните инструменти и да я използвате за свои собствени цели.
След това нека разгледаме как можете сами да направите устройството.
Въз основа на термоелектрически генератор.
Първият вариант е електроцентрала, базирана на плоча на Пелтие. Веднага отбелязваме, че домашно приготвено устройство е подходящо само за зареждане на телефон, фенерче или за осветление с LED лампи.
За производството ще ви трябва:
- Метално тяло, което ще действа като пещ;
- Плоча Пелтие (продава се отделно);
- Регулатор на напрежение с инсталиран USB изход;
- Топлообменник или просто вентилатор за осигуряване на охлаждане (можете да вземете компютърен охладител).
Направата на електроцентрала е много проста:
- Ние правим печка. Вземаме метална кутия (например компютърна кутия), разгъваме я, така че фурната да няма дъно. Правим дупки в стените отдолу за подаване на въздух. В горната част можете да инсталирате решетка, върху която можете да поставите чайник и т.н.
- Монтирайте плочата на задната стена;
- Монтирайте охладителя върху плочата;
- Свързваме регулатор на напрежение към клемите от плочата, от която захранваме охладителя, и също така правим заключения за свързване на потребителите.
Всичко работи просто: ние запалваме дървата, тъй като плочата се нагрява, на нейните клеми ще се генерира електричество, което ще се подава към регулатора на напрежението. Охладителят ще стартира и ще работи от него, осигурявайки охлаждане на плочата.
Остава само да свържете потребителите и да наблюдавате процеса на горене в печката (своевременно изхвърлете дърва за огрев).
Въз основа на газов генератор.
Вторият начин да се направи електроцентрала е да се направи газификатор. Такова устройство е много по-трудно за производство, но продукцията на електричество е много по-висока.
За да го направите, ще ви трябва:
- Цилиндричен контейнер (например разглобена газова бутилка). Той ще играе ролята на печка, поради което трябва да се осигурят люкове за зареждане на гориво и почистване на твърди продукти от горенето, както и подаване на въздух (ще е необходим принудителен вентилатор, за да се осигури по-добър процес на горене) и изход за газ;
- Охлаждащ радиатор (може да бъде направен под формата на бобина), в който газът ще се охлажда;
- Капацитет за създаване на филтър от типа "Циклон";
- Капацитет за създаване на фин газов филтър;
- Комплект бензинови генератори (но можете просто да вземете всеки бензинов двигател, както и обикновен 220V асинхронен електрически мотор).
Къде може да се насочи топлината от оборудването?
Използвайки модула BiXBiT, можете да използвате излишната топлина за следните нужди:
- отопление на подаващия въздух или вода, влизащи в помещението, което е част от отоплителната система (включително системата „топъл под“) или захранване с топла вода на жилищна сграда;
- преход на среда от едно фазово състояние в друго, генериране на пара. Говорим например за фазовия преход на работната смес, за да се осигурят цикли на топлинни машини или компресионни хладилни машини с пара;
- нагряване на сушилния агент;
- отопление на технологични суровини;
- варене (кипяща мъст);
- земеделие (оранжерийни комплекси, отглеждане на топлолюбиви растения, отглеждане на екзотични животни и др.).
Ето три примера за поставяне на нашата инсталация при специфични условия.
Индустриална работилница. Производствата от този тип най-често получават електроенергия на ниски тарифи за предприятията. Има и резервни трансформаторни станции, които през повечето време не работят. Стаите се отопляват с изкопаеми горива или електричество.
Местоположението на нашата инсталация ще позволи по-ефективно използване на резервната електропроводна линия, както и ще спести ресурсите на компанията за отопление на помещенията чрез свързване към централната отоплителна система.
Склад, търговски център, офис сграда. Този тип помещения използват средна тарифа за електроенергия и също имат резерв на мощност за захранване. Стаите се отопляват с изкопаеми горива или електричество.
Нашият компютърен блок доставя топлина в помещението чрез въздуховоди или е свързан към система за централно отопление.
Оранжерии. Частните земеделски компании използват евтини тарифи или електричество от слънчеви панели. Оранжериите също се отопляват предимно с електричество.
Електричеството за отопление е насочено към захранването на нашата инсталация, което генерира топлината, необходима за поддържане на висока температура. Инсталацията работи 24/7 и съответно растенията (животните) получават стабилно необходимия запас от топлинна енергия.
Плюсове и минуси на електроцентрала на дърва
Електроцентрала на дърва е:
- Наличност на гориво;
- Възможността да получавате електричество навсякъде;
- Параметрите на полученото електричество са много различни;
- Можете да направите устройството сами.
- Сред недостатъците се отбелязва:
- Не винаги висока ефективност;
- Обемистостта на структурата;
- В някои случаи генерирането на електричество е просто страничен ефект;
- За да се генерира електричество за промишлена употреба, трябва да се изгори голямо количество гориво.
Като цяло производството и използването на електроцентрали на твърдо гориво е опция, която заслужава внимание и може да се превърне не само в алтернатива на електрическите мрежи, но и в помощ на места, отдалечени от цивилизацията.
Накратко за принципа на действие
За да разберете в бъдеще защо са необходими определени части при сглобяването на самоделен термоелектрически генератор, първо нека поговорим за устройството на елемента Пелтие и как работи. Този модул се състои от термодвойки, свързани последователно между керамични плочи, както е показано на снимката по-долу.
Когато електрически ток преминава през такава верига, възниква така нареченият ефект на Пелтие - едната страна на модула се загрява, а другата се охлажда. Защо ни трябва? Всичко е много просто, ако действате в обратен ред: загрейте едната страна на плочата, а другата охладете, съответно можете да генерирате електричество с малко напрежение и ток. Надяваме се, че на този етап всичко е ясно, затова се обръщаме към майсторски класове, които ясно ще покажат какво и как да направим термоелектрически генератор със собствените си ръце.
