Para obter eletricidade, você precisa encontrar uma diferença de potencial e um condutor. As pessoas sempre tentaram economizar dinheiro e, na era das contas de serviços públicos em constante crescimento, isso não é nada surpreendente. Hoje, já existem maneiras pelas quais uma pessoa pode obter eletricidade de graça para ela. Via de regra, trata-se de certas instalações do tipo "faça você mesmo", que se baseiam em um gerador elétrico.
Gerador termoelétrico e seu dispositivo
Um gerador termoelétrico é um dispositivo que gera energia elétrica a partir do calor. É uma excelente fonte de vapor de eletricidade, embora com baixa eficiência.
Como dispositivo de conversão direta de calor em energia elétrica, são utilizados geradores termoelétricos, que utilizam o princípio de funcionamento de termopares convencionais
Essencialmente, a termoeletricidade é a conversão direta de calor em eletricidade em condutores líquidos ou sólidos, e então o processo reverso de aquecimento e resfriamento pelo contato de vários condutores usando uma corrente elétrica.
Dispositivo gerador de calor:
- Um gerador de calor tem dois semicondutores, cada um consistindo de um certo número de elétrons;
- Eles também estão interligados por um condutor, acima do qual existe uma camada capaz de conduzir o calor;
- Um condutor termiônico também está conectado a ele para a transferência de contatos;
- Em seguida, vem a camada de resfriamento, seguida pelo semicondutor, cujos contatos levam ao condutor.
Infelizmente, um gerador de calor e energia nem sempre é capaz de trabalhar com altas capacidades, por isso é utilizado principalmente no dia a dia, e não na produção.
Hoje, o conversor termoelétrico quase nunca é usado em qualquer lugar. Ele "pede" muitos recursos, também ocupa espaço, mas a voltagem e a corrente que pode gerar e converter são muito pequenas, o que não é lucrativo.
Converter calor em luz e depois em eletricidade
14.11.2019 924
"Fótons térmicos são fótons emitidos por um corpo quente." “Se você olhar para algo quente com uma câmera infravermelha, verá que está brilhando. A câmera mostra esses fótons termicamente excitados. "
A invenção é um emissor de calor hiperbólico capaz de absorver calor intenso que de outra forma escaparia para o ambiente, comprimindo-o em uma largura de banda estreita e emitindo-o como luz para posterior conversão em eletricidade.
Esta descoberta serve como continuação de outra pesquisarconduzido na Brown School of Technology da Rice University em 2020, quando um método simples foi encontrado para criar filmes altamente alinhados em forma de placa a partir de nanotubos de carbono compactados.
Calor residual
As discussões levaram à decisão de ver se esses filmes poderiam ser usados para canalizar "fótons térmicos".
"Fótons térmicos são fótons emitidos por um corpo quente." “Se você olhar para algo quente com uma câmera infravermelha, verá que está brilhando. A câmera mostra esses fótons termicamente excitados. "
Radiação infra-vermelha É um componente da luz solar que fornece calor ao planeta, mas esta é apenas uma pequena parte de todo o espectro eletromagnético.
"Qualquer superfície quente emite luz na forma de radiação térmica."“O problema é que a radiação térmica é de banda larga, e a conversão de luz em eletricidade só é eficaz se a radiação estiver em banda estreita. O desafio era comprimir os fótons de banda larga em uma banda estreita. "
Os filmes de nanotubos possibilitaram isolar fótons do infravermelho médio que, de outra forma, seriam desperdiçados. Isso pode motivar o uso generalizado de calor residual, que representa cerca de 20% de todo o consumo de energia industrial.
Nanotubos de carbono podem transferir calor
"A maneira mais eficiente de converter calor em eletricidade agora é usar turbinas e vapor ou algum outro líquido para alimentá-los." “Eles podem oferecer eficiência de conversão de quase 50%. Não muito do que se sabe hoje pode chegar perto de tal eficiência, mas esses sistemas são difíceis de implementar. "
Nanotubos de carbono alinhados permanecem termicamente estáveis até 1600 ° C e exibem anisotropia extrema: condutores em uma direção e isolantes nas outras duas - um efeito chamado dispersão hiperbólica. Os fótons térmicos podem colidir com o filme, chegando de qualquer direção, mas só partem depois de uma.
Essa anisotropia extrema resulta em densidade de fótons extremamente alta no infravermelho médio, manifestando-se como ressonâncias fortes em cavidades profundas com comprimento de onda inferior.
"Em vez de ir diretamente do calor à eletricidade, o caminho vai primeiro do calor à luz e só depois à eletricidade." "À primeira vista, parece que duas etapas seriam mais eficazes do que três, mas neste caso não é."
Adicionar emissores às células solares padrão pode aumentar sua eficiência de seu pico atual de cerca de 22% a 80%. "Ao comprimir toda a energia de calor residual em uma pequena região espectral, ela pode ser convertida em eletricidade de maneira muito eficiente." Além disso, os emissores de calor nanofotônicos com alta densidade de fótons podem melhorar significativamente a eficiência do resfriamento da radiação e da recuperação do calor residual.
Você pode aprender mais sobre a tecnologia ler Para obter mais informações, consulte ACS Photonics.
Uma fonte: Rice University
Gerador solar térmico de eletricidade e ondas de rádio
As fontes de energia elétrica podem ser muito diferentes. Hoje, a produção de geradores termoelétricos solares começou a ganhar popularidade. Essas instalações podem ser usadas em faróis, no espaço, carros, bem como em outras áreas da vida.
Geradores solares térmicos são uma ótima maneira de economizar energia
RTG (significa gerador termoelétrico de radionuclídeo) funciona convertendo a energia do isótopo em energia elétrica. Esta é uma forma muito econômica de obter eletricidade quase de graça e a possibilidade de iluminação na ausência de eletricidade.
Características do RTG:
- É mais fácil obter uma fonte de energia de decaimentos de isótopos do que, por exemplo, fazer o mesmo aquecendo um queimador ou uma lâmpada de querosene;
- A produção de eletricidade e o decaimento de partículas são possíveis na presença de isótopos especiais, pois o processo de seu decaimento pode durar décadas.
Usando tal instalação, você precisa entender que ao trabalhar com modelos antigos de equipamentos, existe o risco de receber uma dose de radiação e é muito difícil descartar esse dispositivo. Se não for devidamente destruída, pode atuar como uma bomba de radiação.
Escolhendo o fabricante da instalação, é melhor ficar nas empresas que já se provaram. Como Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.
A propósito, outra boa maneira de obter eletricidade de graça é um gerador para coletar ondas de rádio.É composto por pares de capacitores eletrolíticos e de filme, além de diodos de baixa potência. Um cabo isolado de cerca de 10-20 metros é considerado uma antena e outro fio terra é conectado a uma tubulação de água ou gás.
Cientistas russos se aquecem com o frio
Cientistas do Instituto de Catálise da SB RAS descobriram como extrair calor do frio, que pode ser usado para aquecimento em condições climáticas adversas. Para fazer isso, eles se propõem a absorver os vapores de metanol por um material poroso em baixas temperaturas. Primeiros resultados de um estudo apoiado por conceder
Russian Science Foundation (RSF), foram
Publicados
na revista Applied Thermal Engineering. Os químicos propuseram um ciclo denominado "Calor do Frio" ("TepHol"). Os cientistas convertem o calor usando o processo de adsorção do metanol em um material poroso. Adsorção é o processo de absorção de substâncias de uma solução ou mistura de gases por outra substância (adsorvente), que é usada para separar e purificar substâncias. A substância absorvida é chamada de adsorvato.
“A ideia era primeiro prever teoricamente qual deveria ser o adsorvente ótimo e depois sintetizar um material real com propriedades próximas do ideal”, comentou um dos autores do estudo, Doutor em Química Yuri Aristov. - A substância ativa são os vapores de metanol e geralmente são adsorvidos com carvão ativado. Primeiro pegamos carvões ativados disponíveis comercialmente e os usamos. Acontece que a maioria deles “não funciona” muito bem, então decidimos sintetizar nós mesmos novos adsorventes de metanol, especializados para o ciclo TepHol. São materiais de dois componentes: têm uma matriz porosa, um componente relativamente inerte, e o componente ativo é um sal que absorve bem o metanol ”.
Em seguida, os cientistas realizaram uma análise termodinâmica do ciclo TepHol, que dá uma ideia aproximada do curso do processo de transformação, e determinaram as condições ótimas para a implementação da adsorção. Os cientistas se depararam com a tarefa de descobrir se o novo ciclo termodinâmico pode fornecer eficiência e energia suficientes para gerar calor. Para responder a esta pergunta, um protótipo de laboratório da instalação TepHol foi projetado com um adsorvedor, um evaporador e criostatos que simulavam ar frio e água não congelada. O adsorvente foi colocado em um trocador de calor de superfície grande especial feito de alumínio. Esta instalação permite a produção de calor de forma intermitente: é libertado quando o adsorvente absorve o metanol, demorando a regenerar este. Para isso, a pressão do metanol sobre o adsorvente é reduzida, o que é facilitado pela baixa temperatura ambiente. Os testes do protótipo TepHol foram realizados em condições de laboratório, onde foram simuladas as condições de temperatura do inverno siberiano, e o experimento foi concluído com sucesso.
“Usando dois termostatos naturais (armazenamento de calor) no inverno, por exemplo, ar ambiente (T = -20 - -40 ° C) e água não congelante de um rio, lago, mar ou águas subterrâneas (T = 0 - 20 ° C) , com uma diferença de temperatura de 30-60 ° C, o calor pode ser obtido para aquecer as casas. Além disso, quanto mais frio estiver do lado de fora, mais fácil será obter o calor útil ”, disse Yuri Aristov.
Até o momento, os cientistas sintetizaram quatro novos sorventes que estão em fase de testes. Segundo os autores, os primeiros resultados desses testes são muito animadores.
“O método proposto permite obter calor diretamente no local em regiões com invernos frios (nordeste da Rússia, norte da Europa, Estados Unidos e Canadá, além do Ártico), o que pode acelerar significativamente seu desenvolvimento socioeconômico.O aproveitamento mesmo de uma pequena quantidade de calor de baixa temperatura do ambiente pode levar a uma mudança na estrutura da energia moderna, reduzir a dependência da sociedade dos combustíveis fósseis e melhorar a ecologia do nosso planeta ”, concluiu Aristov.
No futuro, o desenvolvimento de cientistas russos pode ser útil para o uso racional de resíduos térmicos de baixa temperatura da indústria (por exemplo, água de resfriamento que é descarregada por usinas termelétricas e gases que são um subproduto de produtos químicos e petróleo indústrias de refino), transporte e habitação e serviços comunitários, bem como energia térmica renovável, especialmente em regiões da Terra com condições climáticas adversas.
Como fazer um elemento Peltier com suas próprias mãos
Um elemento Peltier comum é uma placa montada a partir de peças de vários metais com conectores para conexão a uma rede. Essa placa passa uma corrente por si mesma, aquecendo de um lado (por exemplo, até 380 graus) e trabalhando com o frio do outro.
O elemento Peltier é um transdutor termoelétrico especial que funciona de acordo com o princípio de mesmo nome para o fornecimento de corrente elétrica.
Esse termogerador tem o princípio oposto:
- Um lado pode ser aquecido pela queima de combustível (por exemplo, um incêndio em uma madeira ou alguma outra matéria-prima);
- O outro lado, ao contrário, é resfriado por um trocador de calor líquido ou de ar;
- Assim, é gerada corrente nos fios, que podem ser utilizados de acordo com as suas necessidades.
É verdade que o desempenho do dispositivo não é muito bom e o efeito não é impressionante, mas, mesmo assim, um módulo caseiro tão simples pode carregar o telefone ou conectar uma lanterna LED.
Este elemento gerador tem suas vantagens:
- Trabalho silencioso;
- A capacidade de usar o que está à mão;
- Peso leve e portabilidade.
Esses fogões caseiros começaram a ganhar popularidade entre os que gostam de passar a noite na mata perto do fogo, aproveitando os presentes da terra e que não têm aversão a ter eletricidade de graça.
O módulo Peltier também é usado para resfriar placas de computador: o elemento é conectado à placa e assim que a temperatura sobe acima do nível permitido, ele começa a resfriar os circuitos. O ar frio entra no dispositivo de um lado e o ar quente do outro. O modelo 50X50X4mm (270w) é popular. Você pode comprar esse dispositivo em uma loja ou fazer você mesmo.
A propósito, conectar um estabilizador a tal elemento permitirá que você obtenha um excelente carregador para eletrodomésticos na saída, e não apenas um módulo térmico.
Para fazer um elemento Peltier em casa, você precisa levar:
- Condutores bimetálicos (cerca de 12 peças ou mais);
- Duas placas de cerâmica;
- Cabos;
- Ferro de solda.
O esquema de fabricação é o seguinte: os condutores são soldados e colocados entre as placas, após o que são firmemente fixados. Neste caso, você precisa se lembrar dos fios, que serão conectados ao conversor de corrente.
O escopo de uso de tal elemento é muito diverso. Como uma de suas laterais tende a esfriar, com a ajuda desse aparelho você pode fazer uma pequena geladeira de camping ou, por exemplo, um ar condicionado automático.
Mas, como qualquer dispositivo, esse termoelemento tem seus prós e contras. As vantagens incluem:
- Tamanho compacto;
- A capacidade de trabalhar com elementos de resfriamento ou aquecimento juntos ou cada um separadamente;
- Operação silenciosa, praticamente silenciosa.
Desvantagens:
- A necessidade de controlar a diferença de temperatura;
- Consumo de alta energia;
- Baixo nível de eficiência com alto custo.
Tipos de coletores solares - o que são?
Coletores são entendidos como dispositivos capazes de absorver a energia solar, modificando-a em calor e, em seguida, enviando-a para um refrigerante.Um coletor solar padrão é feito na forma de uma caixa de plástico ou metal, na qual são instaladas placas de metal pretas. Essas placas podem ser aquecidas a uma temperatura específica.
Dependendo do seu tamanho, os coletores são divididos em alta, média e baixa temperatura. Não é realista fazer dispositivos de alta temperatura em casa. Eles são criados com tecnologias sofisticadas para operação em grandes instalações industriais. As estruturas de média temperatura que acumulam uma quantidade suficiente de energia solar podem ser utilizadas para o aquecimento de edifícios residenciais e as de baixa temperatura para o aquecimento de água. É perfeitamente possível fazer você mesmo esses dois tipos de colecionadores.
Os dispositivos que nos interessam são divididos nos seguintes tipos:
- apartamento;
- acumulativo;
- ar;
- líquido.
Coletor solar no telhado
Um coletor plano é uma estrutura semelhante a uma caixa feita de metal com uma placa para absorver a luz do sol. É coberto por uma tampa de vidro com baixo teor de ferro, devido à qual quase toda a luz solar incide sobre a placa sensora de calor. A estrutura é necessariamente isolada termicamente. A eficiência desse coletor é objetivamente pequena - cerca de 10%. Ele pode ser aumentado aplicando um semicondutor especial com características amorfas ao wafer. Esses dispositivos são adequados para o aquecimento de água na vida cotidiana.
Um coletor de termossifão (armazenamento) é considerado mais eficiente. Ele é usado para aquecer água e manter a temperatura em um determinado nível no ambiente por algum tempo. Estruturalmente, é feito na forma de 1-3 tanques instalados em uma caixa com isolamento térmico. Como um dispositivo plano, é coberto por uma tampa de vidro. Em uma estação fria, é difícil usar esse coletor. Mas no verão, quando a luz do Sol é muito forte, ela pode ser usada em casa.
Estruturas solares líquidas usam água como um transportador de calor. São fabricados com o princípio aberto ou fechado de troca de calor, podem ser sem vidro e envidraçados. A operação de tais dispositivos é repleta de inconvenientes - eles geralmente vazam e podem congelar durante os meses de inverno. Os coletores de ar, que são mais frequentemente usados para secar frutas, vegetais e volumes relativamente pequenos de outros produtos agrícolas, não apresentam esses problemas. A aeronave é estruturalmente simples, de fácil manutenção, portanto, goza de uma merecida popularidade.
Gerador caseiro simples
Apesar de esses aparelhos já não serem populares, no momento não há nada mais prático do que uma unidade termogeradora, que é bastante capaz de substituir um fogão elétrico, uma lâmpada de iluminação em uma viagem, ou ajudar, no caso de carregamento a um telefone celular quebra, para alimentar uma janela elétrica. Essa eletricidade também ajudará em casa no caso de uma queda de energia. Pode ser obtido gratuitamente, por assim dizer, por uma bola.
Então, para fazer um gerador termoelétrico, você precisa se preparar:
- Regulador de voltagem;
- Ferro de solda;
- Qualquer pessoa;
- Radiadores de refrigeração;
- Pasta térmica;
- Elementos de aquecimento Peltier.
Montagem do dispositivo:
- Primeiramente é feito o corpo do dispositivo, que deve ser sem fundo, com orifícios na parte inferior para o ar e na parte superior com suporte para o recipiente (embora não seja necessário, pois o gerador pode não funcionar na água) ;
- Em seguida, um elemento Peltier é anexado ao corpo e um radiador de resfriamento é anexado ao seu lado frio por meio de pasta térmica;
- Depois é necessário soldar o estabilizador e o módulo Peltier, de acordo com seus polos;
- O estabilizador deve ser muito bem isolado para que a umidade não entre lá;
- Resta verificar seu trabalho.
A propósito, se não houver como conseguir um radiador, você pode usar um cooler de computador ou um gerador de carro. Nada de terrível acontecerá com essa substituição.
O estabilizador pode ser adquirido com um indicador de diodo que emitirá um sinal luminoso quando a tensão atingir o valor especificado.
Termopar DIY: características do processo
O que é um termopar? Um termopar é um circuito elétrico composto por dois elementos diferentes com um contato elétrico.
O termoEMF de um termopar com uma diferença de temperatura de 100 graus em suas bordas é de cerca de 1 mV. Para torná-lo mais alto, vários termopares podem ser conectados em série. Você receberá uma termopilha, cujo EMF térmico será igual à soma total do EMF dos termopares incluídos nela.
O processo de fabricação do termopar é o seguinte:
- Uma forte conexão de dois materiais diferentes é criada;
- Uma fonte de voltagem (por exemplo, uma bateria de carro) é tomada e fios de diferentes materiais pré-torcidos em um feixe são conectados a uma extremidade dele;
- Neste momento, você precisa levar uma ponta de prova conectada ao grafite para a outra extremidade (uma haste de lápis comum é adequada aqui).
A propósito, é muito importante para a segurança não trabalhar sob alta tensão! O indicador máximo a este respeito é 40-50 Volts. Mas é melhor começar com potências pequenas de 3 a 5 kW, aumentando-as gradativamente.
Também existe uma forma "aquosa" de criar um termopar. Consiste em garantir o aquecimento dos fios conectados da futura estrutura com uma descarga de arco, que surge entre eles e uma forte solução de água e sal. No processo de tal interação, os vapores de "água" mantêm os materiais unidos, após o que o termopar pode ser considerado pronto. Nesse caso, importa o diâmetro do pacote com o produto. Não deve ser muito grande.
Eletricidade grátis com suas próprias mãos (vídeo)
Conseguir eletricidade de graça não é tão complicado quanto parece. Graças a vários tipos de geradores trabalhando com fontes diferentes, não é mais assustador ficar sem luz durante uma queda de energia. Um pouco de habilidade e você já tem sua própria mini-estação de geração de energia pronta.
Uma usina a lenha é uma das formas alternativas de fornecer eletricidade aos consumidores.
Tal dispositivo é capaz de obter eletricidade com custos mínimos de energia, mesmo em locais onde não há fornecimento de energia.
Uma usina a lenha pode ser uma excelente opção para proprietários de casas de veraneio e casas de campo.
Existem também versões em miniatura que são adequadas para os amantes de longas caminhadas e de passar o tempo na natureza. Mas primeiro as coisas mais importantes.
CONTEÚDO (clique no botão à direita):
Características do
Uma usina movida a lenha está longe de ser uma invenção, mas as tecnologias modernas tornaram possível melhorar um pouco os dispositivos desenvolvidos anteriormente. Além disso, várias tecnologias diferentes são usadas para gerar eletricidade.
Além disso, o conceito "sobre madeira" é um tanto impreciso, uma vez que qualquer combustível sólido (madeira, aparas de madeira, paletes, carvão, coque), em geral, qualquer coisa que possa queimar, é adequado para o funcionamento de tal estação.
De imediato, notamos que a lenha, ou melhor, o processo de sua combustão, atua apenas como fonte de energia que garante o funcionamento do dispositivo no qual a eletricidade é gerada.
As principais vantagens dessas usinas são:
- A capacidade de usar uma ampla variedade de combustíveis sólidos e sua disponibilidade;
- Obtendo eletricidade em qualquer lugar;
- O uso de diferentes tecnologias permite receber eletricidade com uma grande variedade de parâmetros (suficiente apenas para recarga regular do telefone e antes de alimentar equipamentos industriais);
- Ele também pode atuar como uma alternativa se as falhas de energia forem comuns e também como a principal fonte de eletricidade.
Versão clássica
Conforme observado, uma usina a lenha usa várias tecnologias para gerar eletricidade. O clássico entre eles é a energia do vapor, ou simplesmente a máquina a vapor.
Tudo é simples aqui - lenha ou qualquer outro combustível, queimando, aquece a água, e como resultado ela se transforma em um estado gasoso - vapor.
O vapor resultante é alimentado à turbina do grupo gerador e, girando o gerador, gera eletricidade.
Como a máquina a vapor e o grupo gerador estão conectados em um único circuito fechado, após passar pela turbina, o vapor é resfriado, novamente alimentado na caldeira, e todo o processo se repete.
Esse layout de usina é um dos mais simples, mas tem uma série de desvantagens significativas, uma das quais é o risco de explosão.
Após a transição da água para o estado gasoso, a pressão no circuito aumenta significativamente e, se não for regulada, existe uma grande probabilidade de ruptura da tubulação.
E embora os sistemas modernos usem todo um conjunto de válvulas de controle de pressão, a operação de uma máquina a vapor ainda requer monitoramento constante.
Além disso, a água comum usada neste motor pode causar a formação de incrustações nas paredes dos tubos, o que diminui a eficiência da estação (as incrustações prejudicam a transferência de calor e reduzem a vazão dos tubos).
Mas agora esse problema é resolvido com o uso de água destilada, líquidos, impurezas purificadas que precipitam ou gases especiais.
Mas, por outro lado, essa usina pode desempenhar outra função - aquecer o ambiente.
Tudo é simples aqui - depois de cumprir sua função (rotação da turbina), o vapor deve ser resfriado para que volte ao estado líquido, o que requer um sistema de refrigeração ou, simplesmente, um radiador.
E se colocarmos esse radiador dentro de casa, no final obteremos não apenas eletricidade dessa estação, mas também calor.
Métodos de poupança
Uma das opções aqui é a utilização de unidades de controle automatizadas para o sistema de aquecimento da casa. O próprio equipamento monitora a temperatura externa e, dependendo disso, seleciona o modo de fornecimento de calor nos apartamentos.
Os moradores dessas casas não enfrentam mais uma situação em que já esteja relativamente quente e as baterias no apartamento estejam quentes - fica muito quente na sala e eles têm que abrir as janelas. Os residentes sentem desconforto e ao mesmo tempo têm que pagar pela energia térmica "extra".
Até agora, apenas 4% das residências possuem controle automático de aquecimento. Ele permite que os proprietários de apartamentos economizem nas contas de serviços públicos mensalmente.
Geradores termoelétricos
As usinas com geradores construídos de acordo com o princípio Peltier são uma opção bastante interessante.
O físico Peltier descobriu o efeito de que, quando a eletricidade passa por condutores que consistem em dois materiais diferentes, o calor é absorvido em um dos contatos e o calor é liberado no segundo.
Além disso, esse efeito é o oposto - se de um lado o condutor for aquecido e do outro - resfriado, a eletricidade será gerada nele.
É o efeito oposto que é usado em usinas de energia a lenha. Quando queimados, aquecem metade da placa (trata-se de um gerador termoelétrico), composta por cubos de diferentes metais, e a segunda parte é resfriada (para a qual são utilizados trocadores de calor), resultando na eletricidade aparece nos terminais da placa.
Geradores de gás
O segundo tipo são geradores de gás. Esse dispositivo pode ser usado em várias direções, incluindo a geração de eletricidade.
É importante notar aqui que tal gerador em si nada tem a ver com eletricidade, uma vez que sua principal tarefa é gerar gás combustível.
A essência da operação de tal dispositivo resume-se ao fato de que no processo de oxidação de combustível sólido (combustão), gases são emitidos, incluindo gases combustíveis - hidrogênio, metano, CO, que podem ser usados para uma variedade de fins.
Por exemplo, tais geradores eram usados anteriormente em carros, onde os motores convencionais de combustão interna funcionavam perfeitamente com o gás liberado.
Devido aos constantes tremores do combustível, alguns motoristas e motociclistas já começaram a instalar esses aparelhos em seus carros.
Ou seja, para se ter uma usina, basta ter um gerador a gás, um motor de combustão interna e um gerador convencional.
No primeiro elemento, será liberado gás, que se tornará combustível para o motor, e que, por sua vez, fará girar o rotor do gerador para obter eletricidade na saída.
As vantagens das usinas a gás incluem:
- Confiabilidade do projeto do próprio gerador de gás;
- O gás resultante pode ser usado para operar um motor de combustão interna (que se tornará um motor de um gerador elétrico), uma caldeira a gás, uma fornalha;
- Dependendo do motor de combustão interna e do gerador usado, a eletricidade pode ser obtida mesmo para fins industriais.
A principal desvantagem do gerador a gás é a estrutura pesada, pois deve incluir uma caldeira, onde ocorrem todos os processos de produção do gás, seu sistema de resfriamento e purificação.
E se esse dispositivo for usado para gerar eletricidade, a estação também deve incluir um motor de combustão interna e um gerador elétrico.
Quem tem direito ao subsídio para aquecimento?
A abolição do princípio da subvenção cruzada em 2012, segundo o qual as empresas pagavam principalmente pela energia térmica utilizada pela população, provocou um aumento acentuado nas tarifas de aquecimento. A fim de suavizar o inevitável salto nas despesas dos cidadãos, decidiu-se pagar subsídios para aquecimento. Seu tamanho depende diretamente da renda familiar total. Quanto menor for, maior será o montante da ajuda do orçamento. O cálculo do montante dos subsídios é efectuado numa base individual, dependendo das especificidades de uma situação particular.
Regra geral, o grau de reembolso das despesas de aquecimento é calculado com base no coeficiente aplicado, que por sua vez é definido em função do rendimento familiar por pessoa. Nem todas as famílias podem reivindicar o direito a um subsídio para a estação de aquecimento. Para fazer isso, você deve ter uma renda per capita média não superior a trinta mil rublos. Os cidadãos que não têm nem dez mil rublos por pessoa recebem uma compensação total por seus custos de energia térmica. Para aqueles que estão localizados entre esses dois pontos e têm uma renda de dez a trinta mil para cada membro da família, são definidos seus próprios coeficientes.
Representantes de usinas pré-fabricadas
Note que essas opções - um termoelétrico e um gerador a gás passaram a ser prioritários, portanto, estão sendo produzidos postos prontos para uso, tanto domésticos quanto industriais.
Abaixo estão alguns deles:
- Fogão Indigirka;
- Forno turístico "BioLite CampStove";
- Central elétrica "BioKIBOR";
- Central elétrica "Eco" com gerador de gás "Cube".
Um fogão doméstico comum a combustível sólido (feito de acordo com o tipo do fogão "Burzhayka"), equipado com um gerador termoelétrico Peltier.
Perfeito para chalés de verão e pequenas casas, pois é compacto o suficiente e pode ser transportado em um carro.
A principal energia durante a combustão da lenha é utilizada para aquecimento, mas ao mesmo tempo o gerador existente também permite obter eletricidade com uma tensão de 12 V e uma potência de 60 W.
Forno "BioLite CampStove".
Ele também usa o princípio Peltier, mas é ainda mais compacto (pesa apenas 1 kg), o que permite levá-lo em caminhadas, mas a quantidade de energia gerada pelo gerador é ainda menor, mas será o suficiente para carregue uma lanterna ou telefone.
Também é utilizado um gerador termelétrico, mas já é uma versão industrial.
O fabricante, a pedido, pode fabricar um dispositivo que fornece uma saída de energia elétrica com uma capacidade de 5 kW a 1 MW. Mas isso afeta o tamanho da estação, bem como a quantidade de combustível consumido.
Por exemplo, uma instalação que produz 100 kW consome 200 kg de lenha por hora.
Mas a usina Eco é um gerador a gás. Seu projeto utiliza um gerador a gás “Cube”, um motor de combustão interna a gasolina e um gerador elétrico com capacidade de 15 kW.
Além das soluções industriais prontas, você pode comprar separadamente os mesmos geradores termoelétricos Peltier, mas sem fogão, e usá-los com qualquer fonte de calor.
Benefícios da recuperação de calor benéfica
Usar um subproduto de equipamentos de mineração e computação é uma solução universal para a maioria dos usuários, e aqui está o motivo:
- economia de recursos energéticos e garantia de autonomia energética. A descentralização e a independência de fornecedores monopolistas de calor reduzirão os custos, especialmente em regiões com climas frios;
- não há necessidade de organizar corredores quentes e frios, além disso, instale condicionadores de ar e outros equipamentos auxiliares. A solução que oferecemos é um complexo multifuncional que se conecta à infraestrutura existente;
- receber renda adicional não só da mineração, mas também da atividade empresarial a partir do calor gerado ou da sua venda;
- integração na infraestrutura existente. A unificação que aplicamos e a facilidade de instalação nos permitem conectar às instalações existentes, e não criar um novo complexo de infraestrutura;
- não há impacto negativo sobre o meio ambiente na forma de poluição térmica, aparecimento de ilhas de calor, inversão artificial da temperatura sobre a fonte de calor. Não há microcirculação da atmosfera e nenhuma complicação do mecanismo de transferência de poluição.
Estações caseiras
Além disso, muitos artesãos criam estações próprias (geralmente baseadas em um gerador de gás), que são vendidas.
Tudo isso indica que você pode fazer uma usina de energia de forma independente a partir das ferramentas disponíveis e usá-la para seus próprios fins.
A seguir, vamos ver como você pode fazer o dispositivo sozinho.
Baseado em gerador termoelétrico.
A primeira opção é uma usina elétrica baseada em uma placa Peltier. De imediato, notamos que um dispositivo feito em casa é adequado apenas para carregar um telefone, uma lanterna ou para iluminar com lâmpadas LED.
Para a fabricação, você precisará de:
- Corpo metálico, que desempenhará o papel de uma fornalha;
- Placa Peltier (vendida separadamente);
- Regulador de tensão com saída USB instalada;
- Um trocador de calor ou apenas um ventilador para fornecer refrigeração (você pode levar um cooler de computador).
Fazer uma usina de energia é muito simples:
- Fazemos um fogão. Pegamos uma caixa de metal (por exemplo, uma caixa de computador), desdobramos para que o forno não tenha fundo. Fazemos orifícios nas paredes abaixo para fornecimento de ar. Na parte superior, você pode instalar uma grelha na qual pode colocar uma chaleira, etc.
- Monte a placa na parede posterior;
- Monte o refrigerador na parte superior da placa;
- Conectamos um regulador de tensão aos terminais da placa, de onde alimentamos o refrigerador, e também tiramos conclusões para conectar os consumidores.
Tudo funciona de forma simples: aquecemos a lenha, à medida que a placa esquenta, vai ser gerada eletricidade nos seus terminais, que será fornecida ao regulador de tensão. O cooler irá ligar e funcionar a partir dele, proporcionando o resfriamento da placa.
Resta apenas conectar os consumidores e monitorar o processo de combustão no fogão (jogar lenha em tempo hábil).
Baseado em um gerador de gás.
A segunda maneira de fazer uma usina de energia é fazer um gaseificador. Esse dispositivo é muito mais difícil de fabricar, mas a produção de eletricidade é muito maior.
Para fazer isso, você precisará de:
- Recipiente cilíndrico (por exemplo, um cilindro de gás desmontado). Desempenhará o papel de fogão, portanto, deverão ser previstas escotilhas para carregamento de combustível e limpeza de produtos sólidos da combustão, além de alimentação de ar (será necessário ventilador forçado para garantir um melhor processo de combustão) e saída de gás;
- Radiador de resfriamento (pode ser feito em forma de serpentina), no qual o gás será resfriado;
- Capacidade de criar um filtro do tipo "Ciclone";
- Capacidade para criar um filtro de gás fino;
- Grupo gerador a gasolina (mas você pode pegar qualquer motor a gasolina, bem como um motor elétrico assíncrono normal de 220V).
Para onde pode ser direcionado o calor do equipamento?
Usando a unidade BiXBiT, você pode usar o excesso de calor para as seguintes necessidades:
- aquecer o fornecimento de ar ou água que entra na divisão, que faz parte do sistema de aquecimento (incluindo o sistema de "piso quente") ou o abastecimento de água quente de um edifício residencial;
- transição de um meio de um estado de fase para outro, geração de vapor. Estamos falando, por exemplo, sobre a transição de fase da mistura de trabalho para garantir os ciclos de motores térmicos ou máquinas de refrigeração por compressão de vapor;
- aquecer o agente de secagem;
- aquecimento de matérias-primas tecnológicas;
- cerveja (mosto fervente);
- agricultura (complexos de estufas, cultivo de plantas que gostam de calor, criação de animais exóticos, etc.).
Aqui estão três exemplos de colocação de nossa instalação em condições específicas.
Oficina industrial. As produções deste tipo geralmente recebem eletricidade a preços baratos para as empresas. Existem também estações de transformador de reserva, que ficam ociosas a maior parte do tempo. Os quartos são aquecidos com combustíveis fósseis ou eletricidade.
A localização da nossa instalação irá permitir uma utilização mais eficiente da rede eléctrica de reserva, bem como poupar os recursos da empresa em aquecimento ambiente através da ligação ao sistema de aquecimento central.
Armazém, centro comercial, edifício de escritórios. Esses tipos de instalações usam uma tarifa média de eletricidade, e também têm uma reserva de energia para fornecimento de energia. Os quartos são aquecidos com combustíveis fósseis ou eletricidade.
Nossa unidade de computador fornece calor para o ambiente por meio de dutos de ar ou é conectada a um sistema de aquecimento central.
Estufas. As empresas agrícolas privadas usam tarifas baratas ou eletricidade de painéis solares. As estufas também são aquecidas principalmente por eletricidade.
A eletricidade para aquecimento é canalizada para a fonte de alimentação da nossa instalação, que gera o calor necessário para manter uma temperatura elevada. A instalação funciona 24 horas por dia, 7 dias por semana, pelo que as plantas (animais) recebem o fornecimento necessário de energia térmica de forma estável.
Prós e contras de uma usina elétrica a lenha
Uma usina elétrica a lenha é:
- Disponibilidade de combustível;
- A capacidade de obter eletricidade em qualquer lugar;
- Os parâmetros da eletricidade recebida são muito diferentes;
- Você pode fazer o dispositivo sozinho.
- Entre as deficiências, destaca-se:
- Nem sempre alta eficiência;
- O volume da estrutura;
- Em alguns casos, gerar eletricidade é apenas um efeito colateral;
- Para gerar eletricidade para uso industrial, uma grande quantidade de combustível deve ser queimada.
Em geral, a fabricação e utilização de usinas a combustível sólido é uma opção que merece atenção, podendo se tornar não apenas uma alternativa às redes elétricas, mas também auxiliar em lugares distantes da civilização.
Resumidamente sobre o princípio de ação
Para que no futuro você entenda porque certas peças são necessárias na montagem de um gerador termoelétrico caseiro, primeiro vamos falar sobre o dispositivo do elemento Peltier e como ele funciona. Este módulo é composto por termopares conectados em série entre placas de cerâmica, conforme figura abaixo.
Quando uma corrente elétrica passa por esse circuito, ocorre o chamado efeito Peltier - um lado do módulo aquece e o outro esfria. Por que precisamos disso? Tudo é muito simples, se você agir na ordem inversa: aquecer um lado da placa e resfriar o outro, respectivamente, você pode gerar eletricidade de baixa tensão e corrente. Esperamos que nesta fase tudo esteja claro, então nos voltamos para master classes que vão mostrar claramente o que e como fazer um gerador termoelétrico com as próprias mãos.
