Pentru a obține energie electrică, trebuie să găsiți o diferență de potențial și un conductor. Astăzi, există deja modalități prin care o persoană poate obține electricitate gratuită pentru el. De regulă, acestea sunt anumite instalații de bricolaj, care se bazează pe un generator electric.
Generator termoelectric și dispozitivul acestuia
Un generator termoelectric este un dispozitiv care generează energie electrică din căldură. Este o sursă excelentă de abur de electricitate, deși cu eficiență redusă.
Ca dispozitiv pentru conversia directă a căldurii în energie electrică, se folosesc generatoare termoelectrice, care utilizează principiul de funcționare al termocuplurilor convenționale
În esență, termoelectricitatea este conversia directă a căldurii în electricitate în conductoare lichide sau solide, iar apoi procesul invers de încălzire și răcire a contactului diferiților conductori folosind un curent electric.
Dispozitiv generator de căldură:
- Un generator de căldură are doi semiconductori, fiecare dintre aceștia constând dintr-un anumit număr de electroni;
- De asemenea, sunt interconectate de un conductor, deasupra căruia există un strat capabil să conducă căldura;
- Un conductor termionic este, de asemenea, atașat la acesta pentru transferul contactelor;
- Urmează stratul de răcire, urmat de semiconductor, ale cărui contacte duc la conductor.
Din păcate, un generator de căldură și energie nu este întotdeauna capabil să funcționeze cu capacități mari, prin urmare este utilizat în principal în viața de zi cu zi, și nu în producție.
Astăzi convertorul termoelectric nu este aproape niciodată folosit nicăieri. „Cere” o mulțime de resurse, ocupă și spațiu, dar tensiunea și curentul pe care le poate genera și converti sunt foarte mici, ceea ce este extrem de neprofitabil.
Transformând căldura în lumină și apoi în electricitate
14.11.2019 924
„Fotonii termici sunt fotonii emiși de un corp fierbinte.” „Dacă te uiți la ceva fierbinte cu o cameră cu infraroșu, poți vedea că străluceste. Camera arată acești fotoni excitați termic. "
Invenția este un emițător de căldură hiperbolic capabil să absoarbă căldură intensă care altfel ar scăpa în mediul înconjurător, comprimându-l într-o lățime de bandă îngustă și emițându-l ca lumină pentru conversie ulterioară în electricitate.
Această descoperire servește ca o continuare a alteia cercetarerealizat la Școala de Tehnologie Brown de la Universitatea Rice în 2020, când s-a găsit o metodă simplă de a crea filme foarte aliniate, asemănătoare plăcilor, din nanotuburi de carbon strâns ambalate.
Căldură uzată
Discuțiile au condus la decizia de a vedea dacă aceste filme pot fi utilizate pentru a canaliza „fotoni termici”.
„Fotonii termici sunt fotonii emiși de un corp fierbinte.” „Dacă te uiți la ceva fierbinte cu o cameră cu infraroșu, poți vedea că străluceste. Camera arată acești fotoni excitați termic. "
Radiatii infrarosii Este o componentă a soarelui care furnizează căldură planetei, dar aceasta este doar o mică parte din întregul spectru electromagnetic.
„Orice suprafață fierbinte emite lumină sub formă de radiație termică”.„Problema este că radiația termică este în bandă largă, iar conversia luminii în electricitate este eficientă numai dacă radiația se află într-o bandă îngustă. Provocarea a fost de a strânge fotonii de bandă largă într-o bandă îngustă. "
Filmele cu nanotuburi au făcut posibilă izolarea fotonilor cu infraroșu mediu care altfel ar fi risipiți. Acest lucru poate motiva utilizarea pe scară largă a căldurii reziduale, care reprezintă aproximativ 20% din totalul consumului de energie industrială.
Nanotuburile de carbon pot transfera căldură
„Cel mai eficient mod de a transforma căldura în electricitate chiar acum este să folosiți turbine și abur sau alt lichid pentru a le alimenta”. „Pot oferi o eficiență de conversie de aproape 50%. Nu mult din ceea ce se știe astăzi se poate apropia de o astfel de eficiență, dar aceste sisteme sunt dificil de implementat. "
Nanotuburile de carbon aliniate rămân stabile termic până la 1600 ° C și prezintă anizotropie extremă: conductoare într-o direcție și izolatoare în celelalte două - un efect numit dispersie hiperbolică. Fotonii termici se pot ciocni cu filmul, ajungând din orice direcție, dar pleacă doar după unul.
Această anizotropie extremă are ca rezultat o densitate de fotoni extrem de ridicată în infraroșul mediu, manifestându-se ca rezonanțe puternice în cavitățile de adâncime de dimensiuni de lungime de undă.
„În loc să treacă direct de la căldură la electricitate, calea merge mai întâi de la căldură la lumină și abia apoi la electricitate”. „La prima vedere, se pare că doi pași ar fi mai eficienți decât trei, dar în acest caz nu este.”
Adăugarea emițătorilor la celulele solare standard poate crește eficiența lor de la vârful actual de aproximativ 22% la 80%. "Prin comprimarea întregii energii termice reziduale într-o mică regiune spectrală, aceasta poate fi transformată foarte eficient în electricitate." În plus, emițătoarele de căldură nanofotonice cu densitate mare de fotoni pot îmbunătăți semnificativ eficiența răcirii cu radiații și recuperarea căldurii reziduale.
Puteți afla mai multe despre tehnologie a citi Pentru mai multe informații, consultați ACS Photonics.
O sursă: Universitatea Rice
Generator solar de energie electrică și unde radio
Sursele de energie electrică pot fi foarte diferite. Astăzi, producția de generatoare solare termoelectrice a început să câștige popularitate. Astfel de instalații pot fi utilizate în faruri, în spațiu, mașini, precum și în alte domenii ale vieții.
Generatoarele solare termice sunt o modalitate excelentă de a economisi energie
RTG (înseamnă generator termoelectric de radionuclizi) funcționează prin conversia energiei izotopului în energie electrică. Acesta este un mod foarte economic de a obține energie electrică aproape gratuită și posibilitatea iluminării în absența energiei electrice.
Caracteristici ale RTG:
- Este mai ușor să obțineți o sursă de energie din dezintegrarea izotopului decât, de exemplu, să faceți același lucru încălzind un arzător sau o lampă cu kerosen;
- Producția de energie electrică și descompunerea particulelor este posibilă în prezența izotopilor speciali, deoarece procesul de descompunere a acestora poate dura zeci de ani.
Folosind o astfel de instalație, trebuie să înțelegeți că atunci când lucrați cu modele vechi de echipamente există riscul de a primi o doză de radiații și este foarte dificil să eliminați un astfel de dispozitiv. Dacă nu este distrus corespunzător, poate acționa ca o bombă de radiații.
Alegând producătorul instalației, este mai bine să stați la firmele care s-au dovedit deja. Cum ar fi Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.
Apropo, un alt mod bun de a obține electricitate gratuit este un generator pentru colectarea undelor radio.Se compune din perechi de film și condensatori electrolitici, precum și diode de putere redusă. Un cablu izolat de aproximativ 10-20 de metri este luat ca antenă și un alt fir de împământare este atașat la o conductă de apă sau gaz.
Oamenii de știință ruși au primit căldură din frig
Oamenii de știință de la Institutul de Cataliză al SB RAS au descoperit cum să obțină căldură din frig, care poate fi utilizată pentru încălzire în condiții climatice dure. Pentru a face acest lucru, ei propun să absoarbă vaporii de metanol de către un material poros la temperaturi scăzute. Primele rezultate ale unui studiu susținut de acorda
Russian Science Foundation (RSF), au fost
publicat
în revista Applied Thermal Engineering. Chimiștii au propus un ciclu numit „Căldură din frig” („TepHol”). Oamenii de știință convertesc căldura folosind procesul de adsorbție a metanolului într-un material poros. Adsorbția este procesul de absorbție a substanțelor dintr-o soluție sau amestec de gaze de către o altă substanță (adsorbant), care este utilizat pentru separarea și purificarea substanțelor. Substanța absorbită se numește adsorbat.
„Ideea a fost să prezicem teoretic care ar fi adsorbantul optim și apoi să sintetizăm un material real cu proprietăți apropiate de ideal”, a comentat unul dintre autorii studiului, doctorul în chimie, Yuri Aristov. - Substanța de lucru este vaporii de metanol și este de obicei adsorbită folosind carboni activi. Mai întâi am luat carboni activi disponibili comercial și i-am folosit. S-a dovedit că majoritatea dintre ei „nu funcționează” foarte bine, așa că am decis să sintetizăm noi adsorbanți cu metanol, specializați pentru ciclul TepHol, noi înșine. Acestea sunt materiale bicomponente: au o matrice poroasă, o componentă relativ inertă, iar componenta activă este o sare care absoarbe bine metanolul ”.
Apoi, oamenii de știință au efectuat o analiză termodinamică a ciclului TepHol, care oferă o idee aproximativă a evoluției procesului de transformare și au determinat condițiile optime pentru implementarea adsorbției. Oamenii de știință s-au confruntat cu sarcina de a afla dacă noul ciclu termodinamic poate oferi suficientă eficiență și putere pentru a genera căldură. Pentru a răspunde la această întrebare, a fost proiectat un prototip de laborator al instalației TepHol cu un singur adsorbant, un evaporator și criostate care simulează aerul rece și apa care nu înghețează. Adsorbantul a fost plasat într-un schimbător special de căldură de suprafață mare din aluminiu. Această instalație face posibilă producerea căldurii într-un mod intermitent: este eliberat atunci când adsorbantul absoarbe metanolul și apoi este nevoie de timp pentru a-l regenera. Pentru aceasta, presiunea metanolului peste adsorbant este redusă, ceea ce este facilitat de temperatura ambiantă scăzută. Testele prototipului TepHol au fost efectuate în condiții de laborator, unde au fost simulate condițiile de temperatură din iarna siberiană, iar experimentul a fost finalizat cu succes.
„Folosirea a două termostate naturale (stocare de căldură) iarna, de exemplu aerul ambiant (T = -20 - -40 ° C) și apa neînghetată dintr-un râu, lac, mare sau apă subterană (T = 0 - 20 ° C) , cu o diferență de temperatură de 30-60 ° C, se poate obține căldură pentru încălzirea caselor. Mai mult, cu cât este mai frig afară, cu atât este mai ușor să obții căldură utilă ”, a spus Yuri Aristov.
Până în prezent, oamenii de știință au sintetizat patru noi sorbanți care se află în faza de testare. Potrivit autorilor, primele rezultate ale acestor teste sunt foarte încurajatoare.
„Metoda propusă vă permite să obțineți căldură direct la fața locului în regiuni cu ierni reci (nord-estul Rusiei, nordul Europei, Statele Unite și Canada, precum și Arctica), care le poate accelera semnificativ dezvoltarea socio-economică.Utilizarea chiar și a unei cantități mici de căldură la temperaturi scăzute a mediului poate duce la o schimbare a structurii energiei moderne, poate reduce dependența societății de combustibilii fosili și poate îmbunătăți ecologia planetei noastre ”, a conchis Aristov.
În viitor, dezvoltarea oamenilor de știință ruși poate fi utilă pentru utilizarea rațională a deșeurilor termice la temperatură scăzută din industrie (de exemplu, apa de răcire care este evacuată de centralele termice și gazele care sunt un produs secundar al produselor chimice și petrolului industrii de rafinare), transport și locuințe și servicii comunale, precum și energie termică regenerabilă, în special în regiunile Pământului cu condiții climatice dure.
Cum să faci un element Peltier cu propriile mâini
Un element Peltier comun este o placă asamblată din părți din diferite metale cu conectori pentru conectarea la o rețea. O astfel de placă trece un curent prin ea însăși, încălzindu-se pe o parte (de exemplu, până la 380 de grade) și lucrând de la frig pe de altă parte.
Elementul Peltier este un traductor termoelectric special care funcționează conform principiului cu același nume pentru alimentarea curentului electric.
Un astfel de termogenerator are principiul opus:
- O parte poate fi încălzită prin arderea combustibilului (de exemplu, un incendiu pe un lemn sau o altă materie primă);
- Cealaltă parte, dimpotrivă, este răcită de un schimbător de căldură lichid sau aer;
- Astfel, curentul este generat pe fire, care poate fi utilizat în funcție de nevoile dumneavoastră.
Este adevărat, performanța dispozitivului nu este foarte bună, iar efectul nu este impresionant, dar, totuși, un astfel de modul simplu de casă poate încărca telefonul sau conecta o lanternă cu LED-uri.
Acest element generator are avantajele sale:
- Muncă tăcută;
- Abilitatea de a folosi ceea ce este la îndemână;
- Greutate redusă și portabilitate.
Astfel de sobe de casă au început să câștige popularitate în rândul celor cărora le place să petreacă noaptea în pădure lângă foc, folosind darurile pământului și care nu sunt contrari cu obținerea electricității gratuit.
Modulul Peltier este folosit și pentru răcirea plăcilor de computer: elementul este conectat la placă și de îndată ce temperatura crește peste nivelul permis, începe să răcească circuitele. Aerul rece pătrunde în dispozitiv pe o parte, iar aerul cald pe cealaltă. Modelul 50X50X4mm (270w) este popular. Puteți cumpăra un astfel de dispozitiv într-un magazin sau îl puteți crea singur.
Apropo, conectarea unui stabilizator la un astfel de element vă va permite să obțineți un încărcător excelent pentru aparatele de uz casnic la ieșire, și nu doar un modul termic.
Pentru a crea un element Peltier acasă, trebuie să luați:
- Conductori bimetalici (aproximativ 12 bucăți sau mai mult);
- Două plăci ceramice;
- Cabluri;
- Ciocan de lipit.
Schema de fabricație este următoarea: conductorii sunt lipiți și așezați între plăci, după care sunt fixați strâns. În acest caz, trebuie să vă amintiți despre fire, care vor fi apoi atașate la convertorul de curent.
Domeniul de utilizare al unui astfel de element este foarte divers. Deoarece una dintre părțile sale tinde să se răcească, cu ajutorul acestui dispozitiv puteți realiza un mic frigider de camping sau, de exemplu, un aparat de aer condiționat automat.
Dar, ca orice dispozitiv, acest termoelement are avantajele și dezavantajele sale. Plusurile includ:
- Dimensiune compactă;
- Capacitatea de a lucra împreună cu elemente de răcire sau încălzire împreună sau fiecare separat;
- Funcționare silențioasă, practic silențioasă.
Minusuri:
- Nevoia de a controla diferența de temperatură;
- Consum ridicat de energie;
- Nivel scăzut de eficiență la costuri ridicate.
Tipuri de colectoare solare - care sunt acestea?
Colectoarele sunt înțelese ca dispozitive capabile să absoarbă energia solară, să o modifice în căldură și apoi să o trimită la un agent de răcire.Un colector solar standard este realizat sub forma unei cutii din plastic sau metal, în care sunt instalate plăci de metal negru. Aceste plăci pot fi încălzite la o temperatură specifică.
În funcție de dimensiunea sa, colectoarele sunt împărțite în temperaturi ridicate, medii și scăzute. Nu este realist să faci dispozitive cu temperatură ridicată acasă. Acestea sunt create folosind tehnologii sofisticate pentru operarea în instalații industriale mari. Structurile cu temperatură medie care acumulează o cantitate suficientă de energie solară pot fi utilizate pentru încălzirea clădirilor rezidențiale, iar cele cu temperatură scăzută pentru încălzirea apei. Este foarte posibil să creați singuri aceste două tipuri de colecționari.
Dispozitivele care ne interesează sunt împărțite în următoarele tipuri:
- apartament;
- acumulativ;
- aer;
- lichid.
Colector solar pe acoperiș
Un colector plat este o structură asemănătoare unei cutii metalice cu o placă pentru a absorbi lumina de la Soare. Este acoperit cu un capac de sticlă cu un conținut scăzut de fier, datorită căruia aproape toată lumina soarelui cade pe placa cu senzor de căldură. Structura este neapărat izolată termic. Eficiența unui astfel de colector este obiectiv obiectiv - aproximativ 10%. Poate fi mărit prin aplicarea unui semiconductor special cu caracteristici amorfe pe napolitane. Astfel de dispozitive sunt potrivite pentru încălzirea apei în viața de zi cu zi.
Un colector de termosifon (depozitare) este considerat mai eficient. Se folosește pentru încălzirea apei și menținerea temperaturii la un nivel dat în cameră pentru o perioadă de timp. Structural, este realizat sub formă de 1-3 rezervoare instalate într-o cutie cu izolație termică. Ca un dispozitiv plat, este acoperit cu un capac de sticlă. Într-un sezon rece, este dificil să folosești un astfel de colector. Dar vara, când lumina de la Soare este foarte puternică, poate fi folosită acasă.
Structurile solare lichide folosesc apa ca purtător de căldură. Sunt realizate cu un principiu deschis sau închis al schimbului de căldură, pot fi fără sticlă și vitrate. Funcționarea unor astfel de dispozitive este plină de inconveniente - deseori se scurge și se pot îngheța în timpul lunilor de iarnă. Colectoarele de aer, care sunt cele mai des utilizate pentru uscarea fructelor, legumelor și a volumelor relativ mici de alte produse agricole, sunt lipsite de aceste probleme. Aeronava este structural simplă, este ușor de întreținut, prin urmare se bucură de o popularitate binemeritată.
Generator simplu de casă
În ciuda faptului că aceste dispozitive nu sunt populare acum, în acest moment nu există nimic mai practic decât o unitate termogeneratoare, care este destul de capabilă să înlocuiască o sobă electrică, o lampă de iluminat în timpul călătoriei sau să ajute, dacă încărcarea la un telefon mobil se strică, pentru a alimenta un geam electric. O astfel de energie electrică va ajuta și la domiciliu în cazul unei întreruperi a curentului. Poate fi obținut gratuit, s-ar putea spune, pentru o minge.
Deci, pentru a crea un generator termoelectric, trebuie să pregătiți:
- Regulator de voltaj;
- Ciocan de lipit;
- Orice corp;
- Radiatoare de răcire;
- Pasta termică;
- Elemente de încălzire Peltier.
Asamblarea dispozitivului:
- În primul rând, este realizat corpul dispozitivului, care ar trebui să fie fără fund, cu găuri în partea inferioară pentru aer și în partea superioară cu un suport pentru recipient (deși acest lucru nu este necesar, deoarece generatorul ar putea să nu funcționeze pe apă) ;
- Apoi, un element Peltier este atașat la corp, iar un radiator de răcire este atașat la partea sa rece prin pastă termică;
- Apoi, trebuie să lipiți stabilizatorul și modulul Peltier, în funcție de polii lor;
- Stabilizatorul ar trebui să fie foarte bine izolat, astfel încât umezeala să nu ajungă acolo;
- Rămâne să îi verificăm funcționarea.
Apropo, dacă nu există nicio modalitate de a obține un radiator, puteți folosi în schimb un răcitor pentru computer sau un generator de mașină. Nimic teribil nu se va întâmpla dintr-un astfel de înlocuitor.
Stabilizatorul poate fi achiziționat cu un indicator de diodă care va da un semnal luminos atunci când tensiunea atinge valoarea specificată.
Termocuplu DIY: caracteristici ale procesului
Ce este un termocuplu? Un termocuplu este un circuit electric format din două elemente diferite cu un contact electric.
TermoEMF al unui termocuplu cu o diferență de temperatură de 100 de grade la marginile sale este de aproximativ 1 mV. Pentru ao face mai mare, mai multe termocupluri pot fi conectate în serie. Veți obține un termopil, al cărui termoEMF va fi egal cu suma totală a EMF a termocuplurilor incluse în acesta.
Procesul de fabricație a termocuplului este după cum urmează:
- Se creează o conexiune puternică a două materiale diferite;
- Se ia o sursă de tensiune (de exemplu, o baterie pentru mașină) și firele din diferite materiale pre-răsucite într-un pachet sunt conectate la un capăt al acesteia;
- În acest moment, trebuie să aduceți un cablu conectat la grafit la celălalt capăt (o tijă obișnuită creion va face aici).
Apropo, este foarte important ca siguranța să nu funcționeze sub tensiune înaltă! Indicatorul maxim în acest sens este de 40-50 de volți. Dar este mai bine să începeți cu puteri mici de la 3 la 5 kW, crescându-le treptat.
Există, de asemenea, o modalitate de „apă” de a crea un termocuplu. Acesta constă în asigurarea încălzirii firelor conectate ale viitoarei structuri cu o descărcare de arc care apare între ele și o soluție puternică de apă și sare. În procesul unei astfel de interacțiuni, vaporii de „apă” țin materialele laolaltă, după care termocuplul poate fi considerat gata. În acest caz, contează cu ce diametru este produs produsul. Nu ar trebui să fie prea mare.
Curent electric gratuit cu propriile mâini (video)
Obținerea electricității gratuite nu este atât de dificilă pe cât pare. Datorită diferitelor tipuri de generatoare care lucrează cu surse diferite, nu mai este înfricoșător să rămâi fără lumină în timpul unei întreruperi de curent. Puțină abilitate și aveți deja propriul mini-stație pentru generarea de energie electrică.
O centrală electrică pe lemne este una dintre modalitățile alternative de a furniza energie electrică consumatorilor.
Un astfel de dispozitiv este capabil să obțină energie electrică la un cost minim al resurselor energetice și chiar în acele locuri în care nu există deloc o sursă de energie.
O centrală electrică care folosește lemn de foc poate fi o opțiune excelentă pentru proprietarii de căsuțe de vară și case de țară.
Există, de asemenea, versiuni în miniatură care sunt potrivite pentru iubitorii de drumeții lungi și care petrec timp în natură. Dar mai întâi lucrurile.
CONȚINUT (faceți clic pe butonul din dreapta):
Caracteristici ale
O centrală electrică pe lemne este departe de a fi o nouă invenție, dar tehnologiile moderne au făcut posibilă îmbunătățirea oarecum a dispozitivelor dezvoltate anterior. Mai mult, sunt folosite mai multe tehnologii diferite pentru a genera electricitate.
În plus, conceptul „pe lemn” este oarecum inexact, deoarece orice combustibil solid (lemn, așchii de lemn, paleți, cărbune, cocs), în general, orice poate arde, este potrivit pentru funcționarea unei astfel de stații.
Imediat, observăm că lemnul de foc, sau mai bine zis procesul de ardere a acestora, acționează doar ca o sursă de energie care asigură funcționarea dispozitivului în care este generată electricitatea.
Principalele avantaje ale acestor centrale electrice sunt:
- Capacitatea de a utiliza o mare varietate de combustibili solizi și disponibilitatea acestora;
- Obținerea electricității oriunde;
- Utilizarea diferitelor tehnologii vă permite să primiți energie electrică cu o gamă largă de parametri (suficientă doar pentru reîncărcarea regulată a telefonului și înainte de alimentarea echipamentelor industriale);
- Poate acționa și ca alternativă dacă întreruperile de curent sunt comune și, de asemenea, ca sursă principală de energie electrică.
Versiune clasică
După cum sa menționat, o centrală electrică pe lemne utilizează mai multe tehnologii pentru a genera electricitate. Clasicul dintre ele este energia aburului, sau pur și simplu a motorului cu aburi.
Totul este simplu aici - lemne de foc sau orice alt combustibil, care arde, încălzește apa, în urma căreia se transformă într-o stare gazoasă - abur.
Aburul rezultat este alimentat către turbina grupului generator și, prin rotire, generatorul generează electricitate.
Deoarece motorul cu aburi și grupul electrogen sunt conectate într-un singur circuit închis, după trecerea prin turbină, aburul este răcit, alimentat din nou în cazan și întregul proces se repetă.
O astfel de amenajare a centralei electrice este una dintre cele mai simple, dar are o serie de dezavantaje semnificative, dintre care unul este riscul de explozie.
După trecerea apei la o stare gazoasă, presiunea din circuit crește semnificativ și, dacă nu este reglată, există o mare probabilitate de rupere a conductei.
Și, deși sistemele moderne utilizează un set întreg de supape de control al presiunii, funcționarea unui motor cu abur necesită în continuare o monitorizare constantă.
În plus, apa obișnuită utilizată în acest motor poate provoca formarea de solzi pe pereții conductelor, ceea ce scade eficiența stației (scara afectează transferul de căldură și reduce debitul conductelor).
Dar acum această problemă este rezolvată folosind apă distilată, lichide, impurități purificate care precipită sau gaze speciale.
Dar, pe de altă parte, această centrală electrică poate îndeplini o altă funcție - de a încălzi camera.
Totul este simplu aici - după îndeplinirea funcției sale (rotația turbinei), aburul trebuie răcit astfel încât să ajungă din nou într-o stare lichidă, care necesită un sistem de răcire sau, pur și simplu, un radiator.
Și dacă așezăm acest radiator în interior, atunci la final vom obține nu numai electricitate de la o astfel de stație, ci și căldură.
Metode de economisire
Una dintre opțiunile de aici este utilizarea unităților de control automatizate pentru sistemul de încălzire din casă. Un astfel de echipament monitorizează temperatura în exterior și, în funcție de acesta, selectează modul de alimentare cu căldură din apartamente.
Locuitorii unor astfel de case nu se mai confruntă cu o situație când este deja relativ cald, iar bateriile din apartament sunt fierbinți - devine prea cald în cameră și trebuie să deschidă ferestrele. Locuitorii se confruntă cu disconfort și, în același timp, trebuie să plătească pentru energia „suplimentară” a căldurii.
Până în prezent, doar patru la sută din case au control automat al încălzirii. Permite proprietarilor de apartamente să economisească lunar pe facturile de utilități.
Generatoare termoelectrice
Centralele electrice cu generatoare construite conform principiului Peltier sunt o opțiune destul de interesantă.
Fizicianul Peltier a descoperit efectul că, atunci când electricitatea este trecută prin conductori constând din două materiale diferite, căldura este absorbită pe unul dintre contacte, iar căldura este eliberată pe al doilea.
Mai mult, acest efect este opusul - dacă pe o parte conductorul este încălzit, iar pe de altă parte - răcit, atunci va fi generată electricitate în el.
Efectul opus este utilizat în centralele electrice pe lemne. Când sunt arse, încălzesc o jumătate a plăcii (care este un generator termoelectric), constând din cuburi formate din metale diferite, iar a doua parte a acesteia este răcită (pentru care se folosesc schimbătoare de căldură), ca urmare a cărei energie electrică apare pe bornele plăcii.
Generatoare de gaz
Al doilea tip este generatoarele de gaz. Un astfel de dispozitiv poate fi utilizat în mai multe direcții, inclusiv generarea de energie electrică.
Merită menționat aici că un astfel de generator în sine nu are nimic de-a face cu electricitatea, deoarece sarcina sa principală este de a genera gaz combustibil.
Esența funcționării unui astfel de dispozitiv se reduce la faptul că în procesul de oxidare (combustie) a combustibilului solid, sunt emise gaze, inclusiv gaze combustibile - hidrogen, metan, CO, care pot fi utilizate în diverse scopuri.
De exemplu, astfel de generatoare au fost utilizate anterior în mașini, unde motoarele convenționale cu ardere internă funcționau perfect pe gazul emis.
Datorită tremurărilor constante ale combustibilului, unii șoferi și motocicliști au început deja să instaleze aceste dispozitive pe mașinile lor.
Adică, pentru a obține o centrală electrică, este suficient să aveți un generator de gaz, un motor cu ardere internă și un generator convențional.
În primul element, va fi eliberat gaz, care va deveni combustibil pentru motor și care, la rândul său, va roti rotorul generatorului pentru a obține electricitate la ieșire.
Avantajele centralelor electrice pe gaz includ:
- Fiabilitatea proiectării generatorului de gaz în sine;
- Gazul rezultat poate fi utilizat pentru a acționa un motor cu ardere internă (care va deveni un motor pentru un generator electric), un cazan pe gaz, un cuptor;
- În funcție de motorul cu ardere internă și de generatorul electric implicat, electricitatea poate fi obținută chiar și în scopuri industriale.
Principalul dezavantaj al generatorului de gaz este structura greoaie, deoarece trebuie să includă un cazan, unde au loc toate procesele de producere a gazului, sistemul de răcire și purificare a acestuia.
Și dacă acest dispozitiv urmează să fie utilizat pentru a genera electricitate, atunci în plus stația ar trebui să includă și un motor cu ardere internă și un generator electric.
Cine este eligibil pentru subvenția pentru căldură?
Abolirea principiului subvenționării încrucișate în 2012, conform căreia întreprinderile plăteau în principal pentru energia termică utilizată de populație, a provocat o creștere bruscă a tarifelor la încălzire. Pentru a atenua saltul inevitabil al cheltuielilor cetățenilor, sa decis plata subvențiilor pentru încălzire. Mărimea lor depinde în mod direct de venitul total al familiei. Cu cât este mai mică, cu atât este mai mare cuantumul asistenței de la buget. Calculul cuantumului subvențiilor se efectuează în mod individual, în funcție de specificul unei anumite situații.
Ca regulă generală, gradul de rambursare a costurilor de încălzire este calculat pe baza coeficientului aplicat, care la rândul său este stabilit în funcție de venitul familiei pe persoană. Nu fiecare familie poate pretinde că este eligibilă pentru o subvenție pentru sezonul de încălzire. Pentru a face acest lucru, ar trebui să aveți un venit mediu pe cap de locuitor de cel mult treizeci de mii de ruble. Acei cetățeni care nu au nici măcar zece mii de ruble pe persoană primesc o compensație completă pentru costul energiei termice. Pentru cei care se află între aceste două puncte și care au un venit de zece până la treizeci de mii pentru fiecare membru al familiei, se stabilesc coeficienții lor.
Reprezentanți prefabricați ai centralei electrice
Rețineți că aceste opțiuni - un generator termoelectric și un generator de gaz sunt acum prioritare, prin urmare, sunt fabricate stații gata de utilizare, atât domestice, cât și industriale.
Mai jos sunt câteva dintre ele:
- Soba Indigirka;
- Cuptor turistic "BioLite CampStove";
- Centrală electrică "BioKIBOR";
- Centrală electrică "Eco" cu generator de gaz "Cube".
Un aragaz obișnuit cu combustibil solid (fabricat în funcție de tipul aragazului „Burzhayka”), echipat cu un generator termoelector Peltier.
Perfect pentru căsuțe de vară și case mici, deoarece este suficient de compact și poate fi transportat într-o mașină.
Energia principală în timpul arderii lemnului de foc este utilizată pentru încălzire, dar în același timp, generatorul existent vă permite să obțineți electricitate cu o tensiune de 12 V și o putere de 60 W.
Cuptorul "BioLite CampStove".
De asemenea, folosește principiul Peltier, dar este și mai compact (greutatea este de doar 1 kg), ceea ce vă permite să o luați în excursii de drumeții, dar cantitatea de energie generată de generator este chiar mai mică, dar va fi suficientă pentru a încărcați o lanternă sau un telefon.
Se folosește și un generator termoelectric, dar aceasta este deja o versiune industrială.
La cerere, producătorul poate fabrica un dispozitiv care furnizează o putere electrică cu o capacitate de 5 kW până la 1 MW. Dar acest lucru afectează dimensiunea stației, precum și cantitatea de combustibil consumată.
De exemplu, o instalație care produce 100 kW consumă 200 kg de lemn de foc pe oră.
Dar centrala Eco este un generator de gaze. Proiectarea sa folosește un generator de gaz "Cube", un motor cu combustie internă pe benzină și un generator electric cu o capacitate de 15 kW.
În plus față de soluțiile industriale gata preparate, puteți cumpăra separat aceleași generatoare termoelectrice Peltier, dar fără aragaz, și le puteți folosi cu orice sursă de căldură.
Beneficiile recuperării benefice a căldurii
Folosirea unui produs secundar din echipamente de minerit și calcul este o soluție universală pentru majoritatea utilizatorilor și iată de ce:
- economisirea resurselor energetice și asigurarea autonomiei energetice. Descentralizarea și independența față de furnizorii de energie termică cu monopol vor reduce costurile, în special în regiunile cu climă rece;
- nu este nevoie să organizați culoarele calde și reci, să instalați suplimentar aparate de aer condiționat și alte echipamente auxiliare. Soluția pe care o oferim este un complex all-in-one care se conectează la infrastructura existentă;
- primirea de venituri suplimentare nu numai din minerit, ci și prin activitatea antreprenorială utilizând căldura generată sau din vânzarea acesteia;
- integrarea în infrastructura existentă. Unificarea pe care am aplicat-o și ușurința instalării ne permit să ne conectăm la instalațiile existente și să nu creăm un nou complex de infrastructură;
- nu există impact negativ asupra mediului sub formă de poluare termică, apariția insulelor de căldură, inversarea artificială a temperaturii peste sursa de căldură. Nu există microcirculație a atmosferei și nici o complicație a mecanismului de transfer al poluării.
Stații de casă
De asemenea, mulți meșteri creează stații auto-fabricate (de obicei bazate pe un generator de gaz), care sunt apoi vândute.
Toate acestea indică faptul că puteți realiza în mod independent o centrală electrică din mijloace improvizate și o puteți folosi în scopuri proprii.
În continuare, să ne uităm la modul în care puteți crea dispozitivul dvs.
Bazat pe generator termoelectric.
Prima opțiune este o centrală electrică bazată pe o placă Peltier. Imediat, observăm că un dispozitiv de casă este potrivit numai pentru încărcarea unui telefon, a unei lanterne sau pentru iluminarea cu ajutorul lămpilor cu LED-uri.
Pentru producție veți avea nevoie de:
- Corp metalic, care va juca rolul unui cuptor;
- Farfurie Peltier (se vinde separat);
- Regulator de tensiune cu ieșire USB instalată;
- Un schimbător de căldură sau doar un ventilator pentru a oferi răcire (puteți lua un răcitor de computer).
Realizarea unei centrale electrice este foarte simplă:
- Facem o sobă. Luăm o cutie metalică (de exemplu, o carcasă pentru computer), o desfășurăm astfel încât cuptorul să nu aibă fund. Facem găuri în pereții de mai jos pentru alimentarea cu aer. În partea de sus, puteți instala un grătar pe care puteți așeza un ceainic etc.
- Montați placa pe peretele din spate;
- Montați răcitorul deasupra plăcii;
- Conectăm un regulator de tensiune la bornele de pe placă, de la care alimentăm răcitorul și, de asemenea, tragem concluzii pentru conectarea consumatorilor.
Totul funcționează simplu: aprindem lemnul, pe măsură ce placa se încălzește, electricitatea va fi generată la bornele sale, care vor fi furnizate regulatorului de tensiune. Răcitorul va porni și va funcționa din acesta, asigurând răcirea plăcii.
Rămâne doar să conectați consumatorii și să monitorizați procesul de ardere în sobă (aruncați lemne de foc în timp util).
Pe baza unui generator de gaz.
A doua modalitate de a face o centrală electrică este de a face un gazificator. Un astfel de dispozitiv este mult mai dificil de fabricat, dar producția de energie electrică este mult mai mare.
Pentru ao realiza, veți avea nevoie de:
- Recipient cilindric (de exemplu, o butelie de gaz dezasamblată). Va juca rolul unei sobe, prin urmare, ar trebui prevăzute trape pentru încărcarea combustibilului și curățarea produselor solide de ardere, precum și o alimentare cu aer (va fi necesar un ventilator forțat pentru a asigura un proces mai bun de ardere) și o evacuare a gazului;
- Radiator de răcire (poate fi realizat sub formă de bobină), în care gazul va fi răcit;
- Capacitate pentru crearea unui filtru de tip "Ciclon";
- Capacitate pentru crearea unui filtru de gaz fin;
- Grup electrogen pe benzină (dar puteți lua orice motor pe benzină, precum și un motor electric asincron de 220V obișnuit).
Unde poate fi direcționată căldura din echipament?
Folosind unitatea BiXBiT, puteți utiliza excesul de căldură pentru următoarele nevoi:
- încălzirea aerului sau apei de alimentare care intră în cameră, care face parte din sistemul de încălzire (inclusiv sistemul „podea caldă”) sau alimentarea cu apă caldă a unei clădiri rezidențiale;
- trecerea mediului de la o stare de fază la alta, generarea de abur. Vorbim, de exemplu, despre tranziția de fază a amestecului de lucru pentru a asigura ciclurile motoarelor termice sau ale mașinilor frigorifice cu compresie de vapori;
- încălzirea agentului de uscare;
- încălzirea materiilor prime tehnologice;
- preparare (must de fierbere);
- agricultură (complexe de seră, cultivarea plantelor iubitoare de căldură, creșterea animalelor exotice etc.).
Iată trei exemple de plasare a instalației noastre în condiții specifice.
Atelier industrial. Producțiile de acest tip primesc cel mai adesea energie electrică la tarife ieftine pentru întreprinderi. Există, de asemenea, stații de transformare de așteptare, care sunt inactive de cele mai multe ori. Camerele sunt încălzite cu combustibili fosili sau electricitate.
Amplasarea instalației noastre va permite o utilizare mai eficientă a liniei de alimentare de rezervă, precum și economisirea resurselor companiei la încălzirea spațiului prin conectarea la sistemul de încălzire centrală.
Depozit, centru comercial, clădire de birouri. Aceste tipuri de spații beneficiază de un tarif mediu la electricitate și au, de asemenea, o rezervă de putere. Camerele sunt încălzite cu combustibili fosili sau electricitate.
Unitatea noastră de calculator furnizează căldură camerei prin conducte de aer sau este conectată la un sistem de încălzire centrală.
Sere. Companiile agricole private folosesc tarife ieftine sau electricitate de la panourile solare. Serele sunt, de asemenea, încălzite în principal prin electricitate.
Electricitatea pentru încălzire este canalizată către sursa de alimentare a instalației noastre, care generează căldura necesară pentru menținerea unei temperaturi ridicate. Instalația funcționează 24/7 și, prin urmare, plantele (animalele) primesc în mod stabil furnizarea necesară de energie termică.
Pro și contra ale unei centrale electrice pe lemne
O centrală electrică pe lemne este:
- Disponibilitatea combustibilului;
- Capacitatea de a obține energie electrică oriunde;
- Parametrii electricității primite sunt foarte diferiți;
- Puteți crea dispozitivul singur.
- Printre neajunsuri, se remarcă:
- Nu întotdeauna eficiență ridicată;
- Volumul gros al structurii;
- În unele cazuri, generarea de electricitate este doar un efect secundar;
- Pentru a genera electricitate pentru uz industrial, trebuie arsă o cantitate mare de combustibil.
În general, fabricarea și utilizarea centralelor electrice cu combustibil solid este o opțiune care merită atenție și poate deveni nu numai o alternativă la rețelele electrice, ci și în locuri îndepărtate de civilizație.
Pe scurt despre principiul acțiunii
Pentru ca în viitor să înțelegeți de ce sunt necesare anumite piese la asamblarea unui generator termoelectric de casă, mai întâi să vorbim despre dispozitivul elementului Peltier și despre cum funcționează. Acest modul constă din termocupluri conectate în serie între plăci ceramice, așa cum se arată în imaginea de mai jos.
Când un curent electric trece printr-un astfel de circuit, are loc așa-numitul efect Peltier - o parte a modulului se încălzește, iar cealaltă se răcește. De ce avem nevoie de ea? Totul este foarte simplu, dacă acționați în ordine inversă: încălziți o parte a plăcii și, respectiv, răciți-o pe cealaltă, puteți genera electricitate de joasă tensiune și curent. Sperăm că în această etapă totul este clar, așa că apelăm la cursuri de master care vor arăta clar ce și cum să facem un generator termoelectric cu propriile noastre mâini.
