Để có được điện, bạn cần phải tìm ra sự khác biệt tiềm tàng và chất dẫn điện Con người luôn cố gắng tiết kiệm tiền, và trong thời đại hóa đơn điện nước không ngừng tăng lên, điều này không có gì đáng ngạc nhiên cả. Ngày nay, đã có nhiều cách mà một người có thể nhận được điện miễn phí cho mình. Theo quy luật, đây là những cài đặt tự làm nhất định, dựa trên một máy phát điện.
Máy phát nhiệt điện và thiết bị của nó
Máy phát nhiệt điện là thiết bị tạo ra năng lượng điện từ nhiệt. Nó là một nguồn điện hơi tuyệt vời, mặc dù với hiệu suất thấp.
Là thiết bị biến đổi trực tiếp nhiệt năng thành điện năng, máy phát nhiệt điện, sử dụng nguyên lý hoạt động của cặp nhiệt điện thông thường
Về cơ bản, nhiệt điện là sự chuyển đổi trực tiếp nhiệt năng thành điện năng trong các vật dẫn chất lỏng hoặc rắn, sau đó là quá trình ngược lại làm nóng và làm mát tiếp xúc của các vật dẫn điện khác nhau bằng dòng điện.
Thiết bị tạo nhiệt:
- Một máy phát nhiệt có hai chất bán dẫn, mỗi chất bán dẫn gồm một số electron nhất định;
- Chúng cũng liên kết với nhau bằng một vật dẫn điện, bên trên có một lớp có khả năng dẫn nhiệt;
- Một dây dẫn nhiệt cũng được gắn vào nó để chuyển các tiếp điểm;
- Tiếp theo là lớp làm mát, tiếp theo là chất bán dẫn, các tiếp điểm của chúng dẫn đến dây dẫn.
Thật không may, máy phát nhiệt và điện không phải lúc nào cũng có thể hoạt động với công suất lớn, do đó nó được sử dụng chủ yếu trong cuộc sống hàng ngày chứ không phải trong sản xuất.
Ngày nay bộ chuyển đổi nhiệt điện hầu như không được sử dụng ở bất cứ đâu. Nó "đòi hỏi" rất nhiều tài nguyên, nó cũng chiếm không gian, nhưng điện áp và dòng điện mà nó có thể tạo ra và chuyển đổi rất nhỏ, điều này cực kỳ không có lợi.
Chuyển nhiệt thành ánh sáng rồi thành điện năng
14.11.2019 924
"Các photon nhiệt là các photon do một vật nóng phát ra." “Nếu bạn quan sát một thứ gì đó nóng bằng camera hồng ngoại, bạn có thể thấy rằng nó đang phát sáng. Máy ảnh cho thấy những photon bị kích thích nhiệt này. "
Sáng chế là một bộ phát nhiệt dạng hyperbol có khả năng hấp thụ nhiệt cường độ cao mà nếu không sẽ thoát ra môi trường, nén nó thành một băng thông hẹp và phát ra nó dưới dạng ánh sáng để tiếp tục chuyển đổi thành điện năng.
Khám phá này đóng vai trò là sự tiếp nối của khám phá khác nghiên cứuđược tiến hành tại Trường Công nghệ Brown thuộc Đại học Rice vào năm 2020, khi một phương pháp đơn giản được tìm thấy để tạo ra các màng dạng tấm, có độ thẳng hàng cao từ các ống nano carbon được đóng gói chặt chẽ.
Thải nhiệt
Các cuộc thảo luận đã dẫn đến quyết định xem liệu những tấm phim này có thể được sử dụng để phân luồng "photon nhiệt" hay không.
"Các photon nhiệt là các photon do một vật nóng phát ra." “Nếu bạn quan sát một thứ gì đó nóng bằng camera hồng ngoại, bạn có thể thấy rằng nó đang phát sáng. Máy ảnh cho thấy những photon bị kích thích nhiệt này. "
Bức xạ hồng ngoại Là một thành phần của ánh sáng mặt trời truyền nhiệt cho hành tinh, nhưng đây chỉ là một phần nhỏ của toàn bộ quang phổ điện từ.
"Bất kỳ bề mặt nóng nào cũng phát ra ánh sáng dưới dạng bức xạ nhiệt."“Vấn đề là bức xạ nhiệt là băng thông rộng, và việc chuyển đổi ánh sáng thành điện năng chỉ có hiệu quả nếu bức xạ ở dải tần hẹp. Thách thức là ép các photon băng thông rộng thành một dải hẹp. "
Màng ống nano giúp cô lập các photon giữa tia hồng ngoại mà nếu không sẽ bị lãng phí. Điều này có thể thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi nhiệt thải, chiếm khoảng 20% tổng lượng tiêu thụ năng lượng công nghiệp.
Các ống nano carbon có thể truyền nhiệt
"Cách hiệu quả nhất để chuyển đổi nhiệt năng thành điện năng hiện nay là sử dụng tuabin và hơi nước hoặc một số chất lỏng khác để cung cấp năng lượng cho chúng." “Chúng có thể mang lại hiệu quả chuyển đổi gần 50%. Không nhiều những gì được biết đến ngày nay có thể đạt được hiệu quả như vậy, nhưng những hệ thống này rất khó thực hiện. "
Các ống nano cacbon được liên kết vẫn ổn định nhiệt đến 1600 ° C và thể hiện tính dị hướng cực cao: dẫn điện theo một hướng và cách điện theo hai hướng còn lại - một hiệu ứng được gọi là phân tán hypebol. Các photon nhiệt có thể va chạm với phim, đến từ bất kỳ hướng nào, nhưng chỉ rời đi sau một hướng.
Hiện tượng dị hướng cực đoan này dẫn đến mật độ photon cực cao trong vùng hồng ngoại trung bình, biểu hiện thành cộng hưởng mạnh trong các hốc sâu có kích thước bước sóng dưới bước sóng.
"Thay vì đi trực tiếp từ nhiệt sang điện, trước tiên con đường đi từ nhiệt sang ánh sáng và chỉ sau đó là điện." "Thoạt nhìn, có vẻ như hai bước sẽ hiệu quả hơn ba bước, nhưng trong trường hợp này thì không."
Việc thêm bộ phát vào pin mặt trời tiêu chuẩn có thể tăng hiệu suất của chúng từ mức cao nhất hiện tại khoảng 22% đến 80%. "Bằng cách nén tất cả nhiệt năng thải vào một vùng quang phổ nhỏ, nó có thể được chuyển đổi thành điện năng một cách rất hiệu quả." Ngoài ra, các bộ phát nhiệt nanophotonic với mật độ photon cao có thể cải thiện đáng kể hiệu quả làm mát bức xạ và thu hồi nhiệt thải.
Bạn có thể tìm hiểu thêm về công nghệ đọc Để biết thêm thông tin, hãy xem ACS Photonics.
Một nguồn: Đại học Rice
Máy phát nhiệt mặt trời của điện và sóng vô tuyến
Các nguồn năng lượng điện có thể rất khác nhau. Ngày nay, việc sản xuất máy phát nhiệt điện mặt trời đã bắt đầu phổ biến. Việc lắp đặt như vậy có thể được sử dụng trong các ngọn hải đăng, trong không gian, ô tô, cũng như trong các lĩnh vực khác của cuộc sống.
Máy phát nhiệt năng lượng mặt trời là một cách tuyệt vời để tiết kiệm năng lượng
RTG (viết tắt của máy phát nhiệt điện hạt nhân phóng xạ) hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng đồng vị thành năng lượng điện. Đây là một cách rất tiết kiệm để có được điện gần như miễn phí và khả năng chiếu sáng trong trường hợp không có điện.
Các tính năng của RTG:
- Ví dụ, để có được nguồn năng lượng từ sự phân hủy đồng vị sẽ dễ dàng hơn là làm điều tương tự bằng cách đốt nóng một lò đốt hoặc đèn dầu;
- Việc sản xuất điện và sự phân rã của các hạt có thể thực hiện được với sự có mặt của các đồng vị đặc biệt, bởi vì quá trình phân rã của chúng có thể kéo dài hàng thập kỷ.
Sử dụng cách lắp đặt như vậy, bạn cần hiểu rằng khi làm việc với các mẫu thiết bị cũ sẽ có nguy cơ tiếp nhận một liều bức xạ và rất khó vứt bỏ thiết bị như vậy. Nếu không được phá hủy đúng cách, nó có thể hoạt động như một quả bom bức xạ.
Chọn nhà sản xuất lắp đặt, tốt hơn là nên ở lại các công ty đã chứng minh được mình. Chẳng hạn như Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.
Nhân tiện, một cách tốt khác để có điện miễn phí là máy phát điện để thu sóng vô tuyến.Nó bao gồm các cặp phim và tụ điện, cũng như các điốt công suất thấp. Một dây cáp cách điện khoảng 10-20 mét được lấy làm ăng ten và một dây nối đất khác được gắn vào ống dẫn nước hoặc khí đốt.
Các nhà khoa học Nga được sưởi ấm từ cái lạnh
Các nhà khoa học từ Viện xúc tác của SB RAS đã tìm ra cách lấy nhiệt từ cái lạnh, có thể được sử dụng để sưởi ấm trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Để làm điều này, họ đề xuất hấp thụ hơi metanol bằng một vật liệu xốp ở nhiệt độ thấp. Kết quả đầu tiên của một nghiên cứu được hỗ trợ bởi ban cho
Quỹ Khoa học Nga (RSF), đã
được phát hành
trên tạp chí Kỹ thuật nhiệt ứng dụng. Các nhà hóa học đã đề xuất một chu trình gọi là "Nhiệt từ Lạnh" ("TepHol"). Các nhà khoa học chuyển đổi nhiệt bằng cách sử dụng quá trình hấp phụ metanol thành một vật liệu xốp. Hấp phụ là quá trình hấp thụ các chất từ dung dịch hoặc hỗn hợp khí bởi một chất khác (chất hấp phụ), chất này được sử dụng để tách và làm sạch các chất. Chất bị hấp thụ được gọi là chất hấp phụ.
“Ý tưởng đầu tiên là dự đoán về mặt lý thuyết chất hấp phụ tối ưu là gì, và sau đó tổng hợp một vật liệu thực có các đặc tính gần với lý tưởng,” một trong những tác giả của nghiên cứu, Tiến sĩ Hóa học Yuri Aristov nhận xét. - Chất làm việc là hơi metanol và thường được hấp phụ bằng cách sử dụng cácbon hoạt tính. Đầu tiên, chúng tôi lấy cacbon hoạt hóa có bán trên thị trường và sử dụng chúng. Hóa ra hầu hết chúng “không hoạt động” tốt lắm, vì vậy chúng tôi quyết định tự mình tổng hợp chất hấp phụ metanol mới, chuyên dùng cho chu trình TepHol. Đây là vật liệu hai thành phần: chúng có chất nền xốp, thành phần tương đối trơ và thành phần hoạt tính là muối hấp thụ tốt metanol ”.
Sau đó, các nhà khoa học tiến hành phân tích nhiệt động lực học của chu trình TepHol, từ đó đưa ra ý tưởng gần đúng về diễn biến của quá trình biến đổi và xác định các điều kiện tối ưu để thực hiện quá trình hấp phụ. Các nhà khoa học đã phải đối mặt với nhiệm vụ tìm hiểu xem liệu chu trình nhiệt động lực học mới có thể cung cấp đủ hiệu quả và năng lượng để tạo ra nhiệt hay không. Để trả lời câu hỏi này, một nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm của việc lắp đặt TepHol đã được thiết kế với một thiết bị hấp phụ, một thiết bị bay hơi và thiết bị đông lạnh mô phỏng không khí lạnh và nước không đóng băng. Chất hấp phụ được đặt trong một thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt lớn đặc biệt làm bằng nhôm. Việc lắp đặt này có thể tạo ra nhiệt ở chế độ không liên tục: nó được giải phóng khi chất hấp phụ hấp thụ metanol, và sau đó cần thời gian để tái tạo chất hấp phụ. Đối với điều này, áp suất metanol trên chất hấp phụ được giảm xuống, điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi nhiệt độ môi trường thấp. Các thử nghiệm của nguyên mẫu TepHol được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm, nơi mô phỏng điều kiện nhiệt độ của mùa đông Siberia, và thử nghiệm đã hoàn thành thành công.
“Sử dụng hai bộ điều nhiệt tự nhiên (lưu trữ nhiệt) vào mùa đông, ví dụ như không khí xung quanh (T = -20 - -40 ° C) và nước không đóng băng từ sông, hồ, biển hoặc nước ngầm (T = 0 - 20 ° C) , với sự chênh lệch nhiệt độ 30-60 ° C, nhiệt có thể thu được để sưởi ấm các ngôi nhà. Hơn nữa, bên ngoài càng lạnh, càng dễ dàng nhận được nhiệt hữu ích ”, Yuri Aristov nói.
Đến nay, các nhà khoa học đã tổng hợp được 4 chất hấp thụ mới đang trong giai đoạn thử nghiệm. Theo các tác giả, kết quả đầu tiên của các thử nghiệm này rất đáng khích lệ.
“Phương pháp được đề xuất cho phép bạn lấy nhiệt trực tiếp tại chỗ ở những vùng có mùa đông lạnh giá (đông bắc Nga, bắc Âu, Hoa Kỳ và Canada, cũng như Bắc Cực), có thể đẩy nhanh đáng kể sự phát triển kinh tế xã hội của họ.Việc sử dụng dù chỉ một lượng nhỏ nhiệt lượng thấp của môi trường có thể dẫn đến thay đổi cấu trúc năng lượng hiện đại, giảm sự phụ thuộc của xã hội vào nhiên liệu hóa thạch và cải thiện hệ sinh thái của hành tinh chúng ta ”, Aristov kết luận.
Trong tương lai, sự phát triển của các nhà khoa học Nga có thể hữu ích cho việc sử dụng hợp lý chất thải nhiệt nhiệt độ thấp từ công nghiệp (ví dụ, nước làm mát do các nhà máy nhiệt điện thải ra và các loại khí là sản phẩm phụ của hóa chất và dầu công nghiệp lọc dầu), vận tải, nhà ở và dịch vụ cộng đồng, cũng như năng lượng nhiệt tái tạo, đặc biệt là ở những vùng có điều kiện khí hậu khắc nghiệt trên Trái đất.
Cách tạo phần tử Peltier bằng tay của chính bạn
Phần tử Peltier thông thường là một tấm được ghép từ các bộ phận của nhiều kim loại khác nhau với các đầu nối để kết nối với mạng. Một tấm như vậy cho dòng điện chạy qua chính nó, nóng lên ở một bên (ví dụ, lên đến 380 độ) và làm việc từ cái lạnh ở bên kia.
Phần tử Peltier là một bộ chuyển đổi nhiệt điện đặc biệt hoạt động theo nguyên lý cung cấp dòng điện cùng tên.
Một máy phát nhiệt như vậy có nguyên tắc ngược lại:
- Một mặt có thể được làm nóng bằng cách đốt cháy nhiên liệu (ví dụ, ngọn lửa trên gỗ hoặc một số vật liệu thô khác);
- Mặt còn lại, ngược lại, được làm mát bằng bộ trao đổi nhiệt chất lỏng hoặc không khí;
- Do đó, dòng điện được tạo ra trên dây dẫn, có thể được sử dụng tùy theo nhu cầu của bạn.
Đúng là hiệu suất của thiết bị không quá tuyệt vời và hiệu ứng cũng không ấn tượng, tuy nhiên, một mô-đun sản xuất tại nhà đơn giản như vậy có thể sạc tốt điện thoại hoặc kết nối đèn pin LED.
Phần tử máy phát điện này có những ưu điểm của nó:
- Công việc thầm lặng;
- Khả năng sử dụng những gì trong tầm tay;
- Trọng lượng nhẹ và tính di động.
Những chiếc bếp tự chế như vậy bắt đầu trở nên phổ biến đối với những người thích qua đêm trong rừng bên bếp lửa, sử dụng những món quà của đất đai và những người không ghét nhận điện miễn phí.
Mô-đun Peltier cũng được sử dụng để làm mát bo mạch máy tính: phần tử được kết nối với bo mạch và ngay sau khi nhiệt độ tăng lên trên mức cho phép, nó sẽ bắt đầu làm mát các vi mạch. Không khí lạnh đi vào thiết bị ở một bên và không khí nóng ở bên kia. Mô hình 50X50X4mm (270w) là phổ biến. Bạn có thể mua một thiết bị như vậy ở cửa hàng hoặc tự chế tạo.
Nhân tiện, kết nối bộ ổn định với một phần tử như vậy sẽ cho phép bạn có được bộ sạc tuyệt vời cho các thiết bị gia dụng ở đầu ra, chứ không chỉ là một mô-đun nhiệt.
Để chế tạo phần tử Peltier tại nhà, bạn cần thực hiện:
- Dây dẫn lưỡng kim (khoảng 12 cái trở lên);
- Hai đĩa sứ;
- Cáp;
- Sắt hàn.
Sơ đồ sản xuất như sau: các dây dẫn được hàn và đặt giữa các tấm, sau đó chúng được cố định chặt chẽ. Trong trường hợp này, bạn cần nhớ về dây dẫn, sau đó sẽ được gắn vào bộ chuyển đổi dòng điện.
Phạm vi sử dụng của một phần tử như vậy rất đa dạng. Vì một trong các mặt của nó có xu hướng lạnh hơn, với sự trợ giúp của thiết bị này, bạn có thể tạo một tủ lạnh cắm trại nhỏ, hoặc, ví dụ, một máy điều hòa không khí tự động.
Tuy nhiên, giống như bất kỳ thiết bị nào, bộ điều chỉnh nhiệt này có ưu và nhược điểm. Các điểm cộng bao gồm:
- Kích thước nhỏ gọn;
- Khả năng làm việc với các phần tử làm mát hoặc sưởi ấm cùng nhau hoặc từng phần tử riêng biệt;
- Hoạt động yên tĩnh, hầu như không gây tiếng ồn.
Điểm trừ:
- Sự cần thiết phải kiểm soát sự chênh lệch nhiệt độ;
- Tiêu thụ nhiều năng lượng;
- Mức độ hiệu quả thấp với chi phí cao.
Các loại bộ thu năng lượng mặt trời - chúng là gì?
Bộ thu năng lượng được hiểu là thiết bị có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời, biến đổi nó thành nhiệt, sau đó đưa nó đến một chất làm mát.Một bộ thu năng lượng mặt trời tiêu chuẩn được làm dưới dạng một vỏ nhựa hoặc kim loại, trong đó các tấm kim loại màu đen được lắp đặt. Các tấm này có thể được nung nóng đến một nhiệt độ cụ thể.
Tùy thuộc vào kích thước của nó, các nhà sưu tập được chia thành nhiệt độ cao, trung bình và thấp. Việc chế tạo các thiết bị nhiệt độ cao ở nhà là không thực tế. Chúng được tạo ra bằng cách sử dụng các công nghệ phức tạp để vận hành tại các cơ sở công nghiệp lớn. Các cấu trúc nhiệt độ trung bình tích lũy đủ lượng năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà dân cư và các cấu trúc nhiệt độ thấp để làm nóng nước. Bạn hoàn toàn có thể tự làm hai loại sưu tập này.
Các thiết bị mà chúng tôi quan tâm được chia thành các loại sau:
- bằng phẳng;
- tích lũy;
- không khí;
- chất lỏng.
Bộ thu năng lượng mặt trời trên mái nhà
Tấm thu phẳng là một cấu trúc giống như hộp kim loại với một tấm để hấp thụ ánh sáng từ Mặt trời. Nó được đậy bằng một nắp thủy tinh có hàm lượng sắt thấp, do đó hầu như tất cả ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm cảm ứng nhiệt. Cấu trúc nhất thiết phải được cách nhiệt. Về mặt khách quan, hiệu quả của bộ thu gom như vậy là nhỏ - khoảng 10%. Nó có thể được tăng lên bằng cách áp dụng một chất bán dẫn đặc biệt có đặc tính vô định hình vào tấm wafer. Những thiết bị như vậy rất thích hợp để đun nước nóng trong cuộc sống hàng ngày.
Một bộ thu nhiệt (lưu trữ) được coi là hiệu quả hơn. Nó được sử dụng để làm nóng nước và duy trì nhiệt độ ở một mức nhất định trong phòng trong một thời gian. Về mặt cấu tạo, nó được làm dưới dạng 1-3 bồn được lắp đặt trong hộp có lớp cách nhiệt. Giống như một thiết bị phẳng, nó được đậy bằng nắp thủy tinh. Vào mùa lạnh, rất khó để sử dụng một bộ thu như vậy. Nhưng vào mùa hè, khi ánh sáng từ Mặt trời rất mạnh, nó có thể được sử dụng ở nhà.
Cấu trúc năng lượng mặt trời lỏng sử dụng nước làm chất mang nhiệt. Chúng được làm theo nguyên tắc trao đổi nhiệt mở hoặc đóng, chúng có thể không có kính và không tráng men. Việc vận hành các thiết bị như vậy có rất nhiều bất tiện - chúng thường bị rò rỉ và có thể bị đóng băng trong những tháng mùa đông. Các bộ thu khí, thường được sử dụng nhiều nhất để sấy trái cây, rau quả và các sản phẩm nông nghiệp khác có khối lượng tương đối nhỏ, không gặp phải những vấn đề này. Máy bay có cấu trúc đơn giản, dễ bảo trì, do đó nó rất được ưa chuộng.
Máy phát điện tự chế đơn giản
Mặc dù thực tế là những thiết bị này không phổ biến hiện nay, nhưng không có gì thiết thực hơn một bộ tạo nhiệt, có khả năng thay thế bếp điện, đèn thắp sáng khi đi du lịch, hoặc trợ giúp, nếu sạc đến điện thoại di động bị hỏng, để cấp nguồn cho một cửa sổ nguồn. Điện như vậy cũng sẽ giúp ở nhà trong trường hợp mất điện. Nó có thể được lấy miễn phí, người ta có thể nói, cho một quả bóng.
Vì vậy, để chế tạo máy phát nhiệt điện, bạn cần chuẩn bị:
- Bộ điều chỉnh điện áp;
- Sắt hàn;
- Bất kỳ cơ thể nào;
- Bộ tản nhiệt làm mát;
- Miếng dán giảm sốt;
- Yếu tố làm nóng Peltier.
Lắp ráp thiết bị:
- Đầu tiên, thân của thiết bị được làm, không có đáy, có lỗ ở dưới để thoát khí và ở trên cùng có giá đỡ cho bình chứa (mặc dù điều này là không cần thiết, vì máy phát điện có thể không hoạt động trên nước) ;
- Tiếp theo, một phần tử Peltier được gắn vào thân và một bộ tản nhiệt làm mát được gắn vào mặt lạnh của nó thông qua miếng dán nhiệt;
- Sau đó, bạn cần hàn bộ ổn định và mô-đun Peltier, theo các cực của chúng;
- Chất ổn định phải được cách nhiệt rất tốt để hơi ẩm không lọt vào đó;
- Nó vẫn để kiểm tra công việc của nó.
Nhân tiện, nếu không có cách nào để có bộ tản nhiệt, bạn có thể sử dụng bộ làm mát máy tính hoặc máy phát điện trên ô tô để thay thế. Không có gì khủng khiếp sẽ xảy ra từ một sự thay thế như vậy.
Bộ ổn định có thể được mua với chỉ báo diode sẽ phát tín hiệu sáng khi điện áp đạt đến giá trị quy định.
Cặp nhiệt điện tự làm: các tính năng của quy trình
Cặp nhiệt điện là gì? Cặp nhiệt điện là một mạch điện gồm hai phần tử khác nhau có tiếp xúc điện.
Nhiệt điện từ của một cặp nhiệt điện có nhiệt độ chênh lệch 100 độ ở các cạnh của nó là khoảng 1 mV. Để làm cho nó cao hơn, một số cặp nhiệt điện có thể được mắc nối tiếp. Bạn sẽ nhận được một nhiệt điện tử, nhiệt độEMF trong đó sẽ bằng tổng EMF của các cặp nhiệt điện có trong đó.
Quy trình sản xuất cặp nhiệt điện như sau:
- Một kết nối mạnh mẽ của hai vật liệu khác nhau được tạo ra;
- Lấy một nguồn điện áp (ví dụ, một ắc quy ô tô) và các dây dẫn bằng các vật liệu khác nhau được xoắn sẵn thành một bó được nối vào một đầu của nó;
- Lúc này, bạn cần đưa một đầu chì nối với than chì sang đầu còn lại (que bút chì thông thường sẽ làm ở đây).
Nhân tiện, điều rất quan trọng là không làm việc dưới điện áp cao đối với sự an toàn! Chỉ số tối đa trong vấn đề này là 40-50 Volts. Nhưng tốt hơn là bắt đầu với công suất nhỏ từ 3 đến 5 kW, tăng dần chúng lên.
Ngoài ra còn có một cách "nước" để tạo ra một cặp nhiệt điện. Nó bao gồm việc đảm bảo làm nóng các dây được kết nối của cấu trúc tương lai với sự phóng điện hồ quang xuất hiện giữa chúng và dung dịch mạnh của nước và muối. Trong quá trình tương tác như vậy, hơi "nước" giữ các vật liệu lại với nhau, sau đó cặp nhiệt điện có thể được coi là đã sẵn sàng. Trong trường hợp này, điều quan trọng là đường kính mà sản phẩm được đóng gói. Nó không nên quá lớn.
Điện miễn phí bằng tay của chính bạn (video)
Nhận điện miễn phí không khó như người ta vẫn tưởng. Nhờ có nhiều loại máy phát điện hoạt động với các nguồn khác nhau, không còn đáng sợ khi bị mất điện khi mất điện. Một chút kỹ năng và bạn đã có một trạm thu nhỏ của riêng mình để tạo ra điện.
Nhà máy điện đốt củi là một trong những cách thay thế để cung cấp điện cho người tiêu dùng.
Một thiết bị như vậy có khả năng thu được điện với chi phí tối thiểu của các nguồn năng lượng, và ngay cả ở những nơi hoàn toàn không có nguồn điện.
Một nhà máy điện sử dụng củi có thể là một lựa chọn tuyệt vời cho chủ sở hữu của những ngôi nhà nông thôn và ngôi nhà nông thôn mùa hè.
Ngoài ra còn có các phiên bản thu nhỏ phù hợp cho những người yêu thích đi bộ đường dài và dành thời gian trong thiên nhiên. Nhưng điều đầu tiên trước tiên.
NỘI DUNG (bấm vào nút bên phải):
Các tính năng của
Nhà máy điện đốt gỗ không phải là một phát minh mới, nhưng các công nghệ hiện đại đã giúp nó có thể cải tiến phần nào các thiết bị được phát triển trước đó. Hơn nữa, một số công nghệ khác nhau được sử dụng để tạo ra điện.
Ngoài ra, khái niệm "trên gỗ" có phần không chính xác, vì bất kỳ nhiên liệu rắn nào (gỗ, dăm gỗ, pallet, than, than cốc), nói chung, bất cứ thứ gì có thể cháy, đều thích hợp cho hoạt động của một trạm như vậy.
Ngay lập tức, chúng tôi lưu ý rằng củi, hay đúng hơn là quá trình đốt cháy của chúng, chỉ hoạt động như một nguồn năng lượng đảm bảo hoạt động của thiết bị trong đó điện được tạo ra.
Những ưu điểm chính của các nhà máy điện như vậy là:
- Khả năng sử dụng nhiều loại nhiên liệu rắn và tính sẵn có của chúng;
- Bắt điện ở bất cứ đâu;
- Việc sử dụng các công nghệ khác nhau cho phép bạn nhận điện với nhiều thông số khác nhau (chỉ đủ để sạc điện thoại thường xuyên và trước khi cấp nguồn cho các thiết bị công nghiệp);
- Nó cũng có thể hoạt động như một giải pháp thay thế nếu tình trạng mất điện thường xảy ra, và cũng là nguồn điện chính.
Phiên bản cổ điển
Theo ghi nhận, một nhà máy nhiệt điện đốt gỗ sử dụng một số công nghệ để tạo ra điện. Cổ điển trong số đó là năng lượng của hơi nước, hay đơn giản là động cơ hơi nước.
Ở đây mọi thứ đều đơn giản - củi hoặc bất kỳ nhiên liệu nào khác, đốt cháy, làm nước nóng lên, kết quả là nó chuyển thành trạng thái khí - hơi nước.
Hơi nước tạo thành được đưa đến tuabin của tổ máy phát điện và bằng cách quay máy phát điện sẽ tạo ra điện.
Do động cơ hơi nước và tổ máy phát điện được kết nối trong một mạch kín duy nhất nên sau khi đi qua tuabin, hơi nước được làm mát, lại được đưa vào lò hơi và toàn bộ quá trình này được lặp lại.
Cách bố trí nhà máy điện như vậy là một trong những cách bố trí đơn giản nhất, nhưng nó có một số nhược điểm đáng kể, một trong số đó là nguy cơ cháy nổ.
Sau khi nước chuyển sang trạng thái khí, áp suất trong mạch tăng lên đáng kể, nếu không được điều tiết thì khả năng vỡ đường ống rất cao.
Và mặc dù các hệ thống hiện đại sử dụng toàn bộ van điều khiển áp suất, hoạt động của động cơ hơi nước vẫn cần được giám sát liên tục.
Ngoài ra, nước thông thường được sử dụng trong động cơ này có thể gây ra sự đóng cặn trên thành ống, làm giảm hiệu suất của trạm (đóng cặn làm cản trở quá trình truyền nhiệt và giảm thông lượng của đường ống).
Nhưng bây giờ vấn đề này được giải quyết bằng cách sử dụng nước cất, chất lỏng, tạp chất tinh khiết kết tủa, hoặc khí đặc biệt.
Nhưng mặt khác, nhà máy điện này có thể thực hiện một chức năng khác - sưởi ấm căn phòng.
Ở đây mọi thứ rất đơn giản - sau khi hoàn thành chức năng của nó (quay của tuabin), hơi nước phải được làm mát để nó lại chuyển sang trạng thái lỏng, điều này cần có hệ thống làm mát hoặc đơn giản hơn là bộ tản nhiệt.
Và nếu chúng ta đặt bộ tản nhiệt này trong nhà, thì cuối cùng chúng ta sẽ không chỉ nhận được điện từ một trạm như vậy, mà còn cả nhiệt.
Phương thức tiết kiệm
Một trong những lựa chọn ở đây là sử dụng các thiết bị điều khiển tự động cho hệ thống sưởi ấm trong nhà. Bản thân thiết bị này sẽ giám sát nhiệt độ bên ngoài, và tùy thuộc vào nó, nó sẽ chọn chế độ cung cấp nhiệt trong các căn hộ.
Cư dân của những ngôi nhà như vậy không còn phải đối mặt với tình trạng trời đã tương đối ấm, pin trong căn hộ lại nóng - trong phòng trở nên quá nóng và họ phải mở cửa sổ. Cư dân cảm thấy khó chịu, đồng thời phải trả thêm tiền cho nhiệt năng.
Cho đến nay, chỉ có bốn phần trăm các ngôi nhà có điều khiển sưởi ấm tự động. Nó cho phép chủ sở hữu căn hộ tiết kiệm tiền điện nước hàng tháng.
Máy phát nhiệt điện
Các nhà máy điện với máy phát điện được xây dựng theo nguyên tắc Peltier là một lựa chọn khá thú vị.
Nhà vật lý Peltier đã phát hiện ra hiệu ứng khi dòng điện chạy qua các vật dẫn bao gồm hai vật liệu khác nhau, nhiệt được hấp thụ trên một trong các điểm tiếp xúc và nhiệt được giải phóng vào mặt thứ hai.
Hơn nữa, hiệu ứng này ngược lại - nếu một mặt của vật dẫn được đốt nóng và mặt khác - được làm mát, thì điện sẽ được tạo ra trong đó.
Nó là tác dụng ngược lại được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện đốt củi. Khi bị đốt cháy, chúng làm nóng một nửa tấm (là một máy phát nhiệt điện), bao gồm các khối lập phương làm bằng các kim loại khác nhau, và phần thứ hai của nó được làm lạnh (để sử dụng bộ trao đổi nhiệt), do đó điện xuất hiện trên các thiết bị đầu cuối của tấm.
Máy tạo khí
Loại thứ hai là máy tạo khí. Một thiết bị như vậy có thể được sử dụng theo một số hướng, bao gồm cả việc tạo ra điện.
Điều đáng chú ý ở đây là bản thân một máy phát điện như vậy không liên quan gì đến điện, vì nhiệm vụ chính của nó là tạo ra khí dễ cháy.
Bản chất của hoạt động của một thiết bị như vậy là do trong quá trình oxy hóa nhiên liệu rắn (đốt cháy), các khí được thải ra, bao gồm các khí dễ cháy - hydro, metan, CO, có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
Ví dụ, những máy phát điện như vậy trước đây được sử dụng trong ô tô, nơi động cơ đốt trong thông thường hoạt động hoàn hảo trên khí thải ra.
Do nhiên liệu bị rung liên tục, một số người lái xe mô tô và xe gắn máy đã bắt đầu lắp đặt các thiết bị này trên ô tô của họ.
Tức là để có được một nhà máy điện thì chỉ cần có máy phát khí, động cơ đốt trong và máy phát điện thông thường.
Trong phần tử đầu tiên, khí sẽ được giải phóng, sẽ trở thành nhiên liệu cho động cơ, và đến lượt nó, sẽ quay rôto của máy phát điện để thu được điện ở đầu ra.
Các lợi thế của nhà máy nhiệt điện khí bao gồm:
- Độ tin cậy của thiết kế của chính máy tạo khí;
- Khí tạo thành có thể được sử dụng để vận hành động cơ đốt trong (động cơ này sẽ trở thành động cơ cho máy phát điện), lò hơi, lò nung;
- Tùy thuộc vào động cơ đốt trong và máy phát điện có liên quan, điện có thể thu được ngay cả cho các mục đích công nghiệp.
Nhược điểm chính của máy tạo khí là cấu trúc cồng kềnh, vì nó phải bao gồm một lò hơi, nơi diễn ra tất cả các quá trình sản xuất khí, hệ thống làm mát và lọc của nó.
Và nếu thiết bị này được sử dụng để tạo ra điện, thì ngoài ra, nhà ga cũng nên bao gồm một động cơ đốt trong và một máy phát điện.
Ai đủ điều kiện để được trợ cấp nhiệt?
Việc bãi bỏ nguyên tắc trợ cấp chéo vào năm 2012, theo đó các doanh nghiệp chủ yếu chi trả cho năng lượng nhiệt được sử dụng bởi người dân, đã khiến mức thuế sưởi ấm tăng mạnh. Để giảm bớt sự tăng vọt không thể tránh khỏi trong chi phí của người dân, nó đã được quyết định chi trả trợ cấp cho hệ thống sưởi. Quy mô của họ phụ thuộc trực tiếp vào tổng thu nhập của gia đình. Nó càng thấp thì số tiền hỗ trợ từ ngân sách càng lớn. Việc tính toán số tiền trợ cấp được thực hiện trên cơ sở cá nhân, tùy thuộc vào các chi tiết cụ thể của một tình huống cụ thể.
Theo nguyên tắc chung, mức độ hoàn trả chi phí sưởi ấm được tính toán dựa trên hệ số áp dụng, lần lượt được đặt tùy thuộc vào thu nhập gia đình trên mỗi người. Không phải gia đình nào cũng có thể yêu cầu được trợ cấp cho mùa sưởi ấm. Để làm được điều này, bạn phải có thu nhập bình quân đầu người không quá ba mươi nghìn rúp. Những công dân không có thậm chí mười nghìn rúp / người sẽ được bồi thường toàn bộ chi phí năng lượng nhiệt. Đối với những người nằm giữa hai điểm này và có thu nhập từ mười đến ba mươi nghìn cho mỗi thành viên trong gia đình, hệ số riêng của họ được quy định.
Đại diện nhà máy điện đúc sẵn
Lưu ý rằng các lựa chọn này - một máy phát nhiệt điện và một máy phát khí hiện đang là ưu tiên, do đó, các trạm làm sẵn để sử dụng, cả trong nước và công nghiệp, đang được sản xuất.
Dưới đây là một vài trong số chúng:
- Bếp Indigirka;
- Lò du lịch “BioLite CampStove”;
- Nhà máy điện "BioKIBOR";
- Nhà máy điện “Eco” với máy tạo khí “Cube”.
Bếp sử dụng nhiên liệu rắn thông thường dành cho gia đình (được chế tạo theo kiểu bếp "Burzhayka"), được trang bị máy phát nhiệt điện Peltier.
Hoàn hảo cho các ngôi nhà nhỏ và ngôi nhà nhỏ vào mùa hè, vì nó đủ nhỏ gọn và có thể được vận chuyển trong ô tô.
Năng lượng chính trong quá trình đốt củi được sử dụng để sưởi ấm, nhưng đồng thời máy phát điện hiện tại cũng cho phép bạn thu được điện với hiệu điện thế 12 V và công suất 60 W.
Lò nướng "BioLite CampStove".
Nó cũng sử dụng nguyên lý Peltier, nhưng nó còn nhỏ gọn hơn (trọng lượng chỉ 1 kg), cho phép bạn mang theo trong những chuyến đi bộ đường dài, tuy nhiên lượng năng lượng do máy tạo ra thậm chí còn ít hơn nhưng sẽ đủ để sạc đèn pin hoặc điện thoại.
Máy phát nhiệt điện cũng được sử dụng, nhưng đây đã là phiên bản công nghiệp.
Theo yêu cầu, nhà sản xuất có thể chế tạo một thiết bị cung cấp sản lượng điện có công suất từ 5 kw đến 1 MW. Nhưng điều này ảnh hưởng đến kích thước của ga, cũng như lượng nhiên liệu tiêu thụ.
Ví dụ, một cài đặt sản xuất 100 kW tiêu thụ 200 kg củi mỗi giờ.
Nhưng nhà máy điện Eco là một máy phát điện bằng khí. Thiết kế của nó sử dụng một máy phát khí "Cube", một động cơ đốt trong chạy xăng và một máy phát điện có công suất 15 kW.
Ngoài các giải pháp làm sẵn trong công nghiệp, bạn có thể mua riêng các máy phát nhiệt điện Peltier giống nhau, nhưng không có bếp và sử dụng với bất kỳ nguồn nhiệt nào.
Lợi ích của việc thu hồi nhiệt có lợi
Sử dụng sản phẩm phụ từ thiết bị khai thác và máy tính là giải pháp chung cho hầu hết người dùng và đây là lý do:
- tiết kiệm tài nguyên năng lượng và đảm bảo tự chủ về năng lượng. Phân cấp và độc lập khỏi các nhà cung cấp nhiệt độc quyền sẽ giảm chi phí, đặc biệt là ở những vùng có khí hậu lạnh;
- không cần tổ chức các lối đi nóng lạnh, lắp đặt thêm điều hòa nhiệt độ và các thiết bị phụ trợ khác. Giải pháp mà chúng tôi đưa ra là một khu phức hợp tất cả trong một kết nối với cơ sở hạ tầng hiện có;
- nhận thêm thu nhập không chỉ từ khai thác mỏ, mà còn thông qua hoạt động kinh doanh bằng cách sử dụng nhiệt tạo ra hoặc từ việc bán nó;
- tích hợp vào cơ sở hạ tầng hiện có. Sự thống nhất mà chúng tôi đã áp dụng và dễ dàng cài đặt cho phép chúng tôi kết nối với các cơ sở hiện có, và không tạo ra một tổ hợp cơ sở hạ tầng mới;
- không có tác động tiêu cực đến môi trường dưới dạng ô nhiễm nhiệt, xuất hiện các đảo nhiệt, nghịch đảo nhiệt độ nhân tạo so với nguồn nhiệt. Không có vi tuần hoàn của khí quyển và không có biến chứng của cơ chế chuyển giao ô nhiễm.
Trạm tự chế
Ngoài ra, nhiều thợ thủ công tạo ra các trạm tự sản xuất (thường dựa trên một máy tạo khí), sau đó được bán.
Tất cả điều này chỉ ra rằng bạn có thể độc lập chế tạo một nhà máy điện từ các phương tiện tùy biến và sử dụng nó cho các mục đích của riêng bạn.
Tiếp theo, hãy xem cách bạn có thể tự chế tạo thiết bị.
Dựa trên máy phát nhiệt điện.
Lựa chọn đầu tiên là một nhà máy điện dựa trên tấm Peltier. Ngay lập tức, chúng tôi lưu ý rằng thiết bị sản xuất tại nhà chỉ thích hợp để sạc điện thoại, đèn pin hoặc để chiếu sáng bằng đèn LED.
Để sản xuất, bạn sẽ cần:
- Cơ thể bằng kim loại, sẽ đóng vai trò của một cái lò;
- Tấm Peltier (bán riêng);
- Bộ điều chỉnh điện áp với đầu ra USB được cài đặt;
- Bộ trao đổi nhiệt hoặc chỉ một chiếc quạt để làm mát (bạn có thể sử dụng bộ làm mát máy tính).
Tạo một nhà máy điện rất đơn giản:
- Chúng tôi làm một cái bếp. Chúng tôi lấy một hộp kim loại (ví dụ, một trường hợp máy tính), mở nó ra để lò nướng không có đáy. Chúng tôi tạo lỗ trên các bức tường bên dưới để cung cấp không khí. Ở trên cùng, bạn có thể lắp một tấm lưới để bạn có thể đặt ấm đun nước, v.v.
- Gắn tấm lên tường sau;
- Gắn bộ làm mát lên trên tấm;
- Chúng tôi kết nối bộ điều chỉnh điện áp với các thiết bị đầu cuối từ tấm, từ đó chúng tôi cấp nguồn cho bộ làm mát và cũng đưa ra kết luận cho việc kết nối người tiêu dùng.
Mọi thứ hoạt động đơn giản: chúng ta đốt gỗ lên, khi tấm gỗ nóng lên, điện sẽ được tạo ra ở các đầu cực của nó, điện sẽ được cung cấp cho bộ điều chỉnh điện áp. Bộ làm mát sẽ khởi động và hoạt động từ đó, giúp làm mát tấm.
Nó vẫn chỉ để kết nối người tiêu dùng và giám sát quá trình đốt trong bếp (vứt củi kịp thời).
Dựa trên một máy tạo khí.
Cách thứ hai để chế tạo một nhà máy điện là chế tạo một bộ khí hóa. Một thiết bị như vậy khó chế tạo hơn nhiều, nhưng sản lượng điện lại cao hơn nhiều.
Để làm cho nó, bạn sẽ cần:
- Bình chứa hình trụ (ví dụ, một bình khí rời). Nó sẽ đóng vai trò của một bếp, do đó, các cửa sập phải được cung cấp để nạp nhiên liệu và làm sạch các sản phẩm cháy rắn, cũng như nguồn cung cấp không khí (cần có quạt cưỡng bức để đảm bảo quá trình đốt cháy tốt hơn) và một cửa thoát khí;
- Bộ tản nhiệt làm mát (có thể được làm dưới dạng cuộn dây), trong đó khí sẽ được làm mát;
- Công suất tạo bộ lọc kiểu "Cyclone";
- Công suất tạo bộ lọc khí tốt;
- Bộ máy phát điện chạy xăng (nhưng bạn có thể lấy bất kỳ động cơ xăng nào, cũng như động cơ điện không đồng bộ 220V thông thường).
Nhiệt từ thiết bị có thể được dẫn đến đâu?
Sử dụng thiết bị BiXBiT, bạn có thể sử dụng nhiệt dư cho các nhu cầu sau:
- sưởi ấm không khí cấp hoặc nước vào phòng, là một phần của hệ thống sưởi (bao gồm hệ thống "sàn ấm") hoặc cấp nước nóng của một tòa nhà dân cư;
- sự chuyển của môi trường từ trạng thái pha này sang trạng thái pha khác, sinh hơi. Ví dụ, chúng ta đang nói về sự chuyển pha của hỗn hợp làm việc để đảm bảo các chu trình của động cơ nhiệt hoặc máy lạnh nén hơi;
- gia nhiệt chất làm khô;
- gia nhiệt nguyên liệu công nghệ;
- ủ (nấu sôi);
- nông nghiệp (tổ hợp nhà kính, trồng cây ưa nhiệt, chăn nuôi động vật ngoại lai, v.v.).
Dưới đây là ba ví dụ về vị trí lắp đặt của chúng tôi trong các điều kiện cụ thể.
Nhà xưởng công nghiệp. Các cơ sở sản xuất thuộc loại này thường nhận được điện với mức giá rẻ cho các doanh nghiệp. Ngoài ra còn có các trạm biến áp dự phòng, hầu hết thời gian không hoạt động. Các phòng được sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch hoặc điện.
Vị trí lắp đặt của chúng tôi sẽ cho phép sử dụng hiệu quả hơn đường dây điện dự phòng, cũng như tiết kiệm nguồn lực của công ty trong việc sưởi ấm không gian bằng cách kết nối với hệ thống sưởi trung tâm.
Nhà kho, trung tâm mua sắm, cao ốc văn phòng. Các loại mặt bằng này được hưởng mức giá điện trung bình và cũng có nguồn điện dự trữ. Các phòng được sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch hoặc điện.
Bộ phận máy tính của chúng tôi cung cấp nhiệt cho căn phòng thông qua các ống dẫn khí hoặc được kết nối với hệ thống sưởi trung tâm.
Nhà kính. Các công ty nông nghiệp tư nhân sử dụng biểu giá rẻ hoặc điện từ các tấm pin mặt trời. Nhà kính cũng được sưởi ấm chủ yếu bằng điện.
Điện để sưởi ấm được chuyển đến nguồn điện của hệ thống lắp đặt của chúng tôi, nguồn điện này tạo ra nhiệt lượng cần thiết để duy trì nhiệt độ cao. Việc lắp đặt hoạt động 24/7, và do đó, thực vật (động vật) nhận được nguồn cung cấp nhiệt năng cần thiết một cách ổn định.
Ưu nhược điểm của nhà máy nhiệt điện đốt củi
Nhà máy điện đốt củi là:
- Sự sẵn có của nhiên liệu;
- Khả năng lấy điện ở mọi nơi;
- Các thông số của điện năng nhận được rất khác nhau;
- Bạn có thể tự làm thiết bị.
- Trong số những thiếu sót, cần lưu ý:
- Không phải lúc nào hiệu quả cũng cao;
- Sự cồng kềnh của cấu trúc;
- Trong một số trường hợp, việc tạo ra điện chỉ là một tác dụng phụ;
- Để tạo ra điện cho công nghiệp, phải đốt cháy một lượng lớn nhiên liệu.
Nhìn chung, việc sản xuất và sử dụng các nhà máy điện nhiên liệu rắn là một lựa chọn đáng được quan tâm, và nó không chỉ có thể trở thành một giải pháp thay thế cho lưới điện mà còn giúp ích cho những nơi xa nền văn minh.
Sơ lược về nguyên tắc hoạt động
Để sau này bạn hiểu tại sao cần phải có một số bộ phận nhất định khi lắp ráp máy phát nhiệt điện tự chế, trước tiên hãy nói về thiết bị của phần tử Peltier và cách thức hoạt động của nó. Mô-đun này bao gồm các cặp nhiệt điện mắc nối tiếp giữa các tấm sứ, như trong hình bên dưới.
Khi một dòng điện đi qua một mạch như vậy, cái gọi là hiệu ứng Peltier xảy ra - một mặt của mô-đun nóng lên, và mặt kia nguội đi. Tại sao chúng ta cần nó? Mọi thứ rất đơn giản, nếu bạn hành động theo thứ tự ngược lại: làm nóng một mặt của tấm, và làm nguội mặt kia, bạn có thể tạo ra điện có điện áp thấp và dòng điện. Chúng tôi hy vọng rằng ở giai đoạn này mọi thứ đã rõ ràng, vì vậy chúng tôi chuyển sang các lớp học thành thạo sẽ chỉ rõ những gì và làm thế nào để tạo ra một máy phát nhiệt điện bằng chính tay của chúng tôi.
