Per obtenir electricitat, heu de trobar una diferència de potencial i un conductor. Les persones sempre han intentat estalviar diners i, en l'era de les factures de serveis públics en constant creixement, no és gens sorprenent. Avui en dia, ja hi ha maneres en què una persona pot obtenir electricitat gratis per a ell. Com a regla general, es tracta de determinades instal·lacions de bricolatge que es basen en un generador elèctric.
Generador termoelèctric i el seu dispositiu
Un generador termoelèctric és un dispositiu que genera energia elèctrica a partir de la calor. És una font d’electricitat de vapor excel·lent, tot i que amb poca eficiència.
Com a dispositiu per a la conversió directa de calor en energia elèctrica, s’utilitzen generadors termoelèctrics que utilitzen el principi de funcionament dels termoparells convencionals
Bàsicament, la termoelectricitat és la conversió directa de calor a electricitat en conductors sòlids o líquids, i després el procés invers de calefacció i refrigeració del contacte de diversos conductors mitjançant un corrent elèctric.
Dispositiu generador de calor:
- Un generador de calor té dos semiconductors, cadascun dels quals consisteix en un nombre determinat d’electrons;
- També estan interconnectats per un conductor, sobre el qual hi ha una capa capaç de conduir la calor;
- També s’hi connecta un conductor termionònic per transferir contactes;
- A continuació ve la capa de refrigeració, seguida del semiconductor, els contactes del qual condueixen al conductor.
Malauradament, un generador de calor i energia no sempre és capaç de treballar amb altes capacitats, per tant s’utilitza principalment a la vida quotidiana i no a la producció.
Avui en dia el convertidor termoelèctric gairebé mai s’utilitza enlloc. "Demana" molts recursos, també ocupa espai, però el voltatge i el corrent que pot generar i convertir són molt reduïts, cosa que és extremadament poc rendible.
Convertint la calor en llum i després en electricitat
14.11.2019 924
"Els fotons tèrmics són fotons emesos per un cos calent". “Si mireu alguna cosa calenta amb una càmera d'infrarojos, podeu veure que brilla. La càmera mostra aquests fotons excitats tèrmicament ".
La invenció és un emissor de calor hiperbòlic capaç d’absorbir calor intensa que d’una altra manera escaparia al medi ambient, comprimint-lo en un ample de banda estret i emetent-lo com a llum per a una conversió posterior a electricitat.
Aquest descobriment serveix com a continuació d’un altre recercarealitzada a la Brown School of Technology de la Universitat Rice el 2020, quan es va trobar un mètode senzill per crear pel·lícules en forma de placa altament alineades a partir de nanotubs de carboni densament empaquetats.
Calor residual
Els debats van portar a la decisió de veure si aquestes pel·lícules es podrien utilitzar per canalitzar "fotons tèrmics".
"Els fotons tèrmics són fotons emesos per un cos calent". “Si mireu alguna cosa calenta amb una càmera d'infrarojos, podeu veure que brilla. La càmera mostra aquests fotons excitats tèrmicament ".
Radiació infraroja - Aquest és un component de la llum solar que proporciona calor al planeta, però només és una petita part de tot l’espectre electromagnètic.
"Qualsevol superfície calenta emet llum en forma de radiació tèrmica".“El problema és que la radiació tèrmica és de banda ampla i la conversió de la llum en electricitat només és efectiva si la radiació es troba en una banda estreta. El repte era esprémer fotons de banda ampla en una banda estreta ".
Les pel·lícules de nanotubs van permetre aïllar fotons d’infraroig mitjà que d’una altra manera es malgastarien. Això pot motivar l’ús generalitzat de la calor residual, que representa aproximadament el 20% del consum energètic industrial.
Els nanotubs de carboni poden transferir calor
"La forma més eficient de convertir la calor en electricitat ara mateix és utilitzar turbines i vapor o algun altre líquid per alimentar-les". "Poden oferir gairebé un 50% d'eficiència de conversió. No gaire del que se sap avui pot apropar-se a aquesta eficiència, però aquests sistemes són difícils d’implementar ".
Els nanotubs de carboni alineats es mantenen estables tèrmicament fins a 1600 ° C i presenten una anisotropia extrema: conductora en una direcció i aïllant en les altres dues, un efecte anomenat dispersió hiperbòlica. Els fotons tèrmics poden xocar amb la pel·lícula, arribant des de qualsevol direcció, però només surten després d’un.
Aquesta anisotropia extrema té com a resultat una densitat de fotons extremadament alta a l'infraroig mitjà, que es manifesta com a fortes ressonàncies en cavitats de profunditat de mida de longitud d'ona inferior.
"En lloc d'anar directament de la calor a l'electricitat, el camí passa primer de la calor a la llum i només després a l'electricitat". "A primera vista, sembla que dos passos serien més efectius que tres, però en aquest cas no ho és".
L’addició d’emissors a les cèl·lules solars estàndard pot augmentar la seva eficiència des del seu punt màxim actual del 22% al 80%. "En comprimir tota l'energia de calor residual en una petita regió espectral, es pot convertir de manera molt eficient en electricitat". A més, els emissors de calor nanofotònics amb alta densitat de fotons poden millorar significativament l’eficiència del refredament per radiació i la recuperació de calor residual.
Podeu obtenir més informació sobre la tecnologia llegir Per obtenir més informació, consulteu ACS Photonics.
Una font: Universitat Rice
Generador solar tèrmic d'electricitat i ones de ràdio
Les fonts d’energia elèctrica poden ser molt diferents. Avui en dia, la producció de generadors solars termoelèctrics ha començat a guanyar popularitat. Aquestes instal·lacions es poden utilitzar en fars, en espais, cotxes i en altres àrees de la vida.
Els generadors solars tèrmics són una manera excel·lent d’estalviar energia
RTG (significa generador termoelèctric de radionúclids) funciona convertint l'energia dels isòtops en energia elèctrica. Aquesta és una manera molt econòmica d’obtenir electricitat gairebé gratuïta i la possibilitat d’il·luminar si no hi ha electricitat.
Característiques del RTG:
- És més fàcil obtenir una font d’energia a partir de desintegracions d’isòtops que, per exemple, fer el mateix escalfant un cremador o una làmpada de querosè;
- La producció d’electricitat i la desintegració de partícules són possibles en presència d’isòtops especials, ja que el procés de la seva desintegració pot durar dècades.
Si utilitzeu aquesta instal·lació, heu d’entendre que, quan es treballa amb models antics d’equips, hi ha el risc de rebre una dosi de radiació i és molt difícil eliminar aquest dispositiu. Si no es destrueix adequadament, pot actuar com una bomba de radiació.
Triant el fabricant de la instal·lació, és millor quedar-se a les empreses que ja han demostrat. Com ara Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.
Per cert, una altra bona manera d’obtenir electricitat de forma gratuïta és un generador per recollir ones de ràdio.Consta de parells de condensadors de pel·lícula i electrolítics, així com de díodes de baixa potència. Es pren un cable aïllat d’uns 10-20 metres com a antena i un altre cable de terra s’uneix a una canonada d’aigua o gas.
Els científics russos van tenir calor pel fred
Els científics de l’Institut de Catàlisi del SB RAS han descobert com obtenir calor del fred, que es pot utilitzar per escalfar en condicions climàtiques dures. Per fer-ho, proposen absorbir vapors de metanol per un material porós a baixes temperatures. Primers resultats d 'un estudi recolzat per concedir
Russian Science Foundation (RSF), eren
publicat
a la revista Applied Thermal Engineering. Els químics han proposat un cicle anomenat "Calor del fred" ("TepHol"). Els científics converteixen la calor mitjançant el procés d’adsorció de metanol en un material porós. L’adsorció és el procés d’absorció de substàncies d’una solució o barreja de gasos per una altra substància (adsorbent), que s’utilitza per separar i purificar substàncies. La substància absorbida s’anomena adsorbat.
"La idea era predir teòricament quin hauria de ser l'adsorbent òptim i, després, sintetitzar un material real amb propietats properes a l'ideal", va comentar un dels autors de l'estudi, Yuri Aristov. - La substància de treball és el vapor de metanol i normalment s’adsorbeix amb carbonis activats. Primer vam prendre carbons actius disponibles en el comerç i els vam utilitzar. Va resultar que la majoria no funcionen molt bé, així que vam decidir sintetitzar nous adsorbents de metanol, especialitzats per al cicle TepHol, nosaltres mateixos. Es tracta de materials de dos components: tenen una matriu porosa, un component relativament inert, i el component actiu és una sal que absorbeix bé el metanol ”.
Després, els científics van realitzar una anàlisi termodinàmica del cicle de TepHol, que dóna una idea aproximada del curs del procés de transformació, i va determinar les condicions òptimes per a la implementació de l’adsorció. Els científics es van enfrontar a la tasca d’esbrinar si el nou cicle termodinàmic pot proporcionar una eficiència i una energia suficients per generar calor. Per respondre a aquesta pregunta, es va dissenyar un prototip de laboratori de la instal·lació TepHol amb un adsorbent, un evaporador i criòstats que simulaven aire fred i aigua no congelant. L'adsorbent es va col·locar en un intercanviador de calor especial de gran superfície fabricat en alumini. Aquesta instal·lació permet produir calor de manera intermitent: s’allibera quan l’adsorbent absorbeix metanol i després es necessita temps per regenerar-lo. Per a això, es redueix la pressió del metanol sobre l'adsorbent, cosa que es veu facilitada per la baixa temperatura ambiental. Les proves del prototip TepHol es van dur a terme en condicions de laboratori, on es van simular les condicions de temperatura de l’hivern siberià i l’experiment es va completar amb èxit.
“Utilització de dos termòstats naturals (emmagatzematge de calor) a l’hivern, per exemple, aire ambient (T = -20 - -40 ° C) i aigua no congelant d’un riu, un llac, un mar o aigua subterrània (T = 0 - 20 ° C) , amb una diferència de temperatura de 30-60 ° C, es pot obtenir calor per escalfar cases. A més, com més fred hi ha a l'exterior, més fàcil és obtenir calor útil ", va dir Yuri Aristov.
Fins ara, els científics han sintetitzat quatre nous sorbents que es troben en fase de proves. Segons els autors, els primers resultats d’aquestes proves són molt encoratjadors.
“El mètode proposat permet obtenir calor directament a les zones amb hiverns freds (nord-est de Rússia, nord d’Europa, Estats Units i Canadà, així com a l’Àrtic), cosa que pot accelerar significativament el seu desenvolupament socioeconòmic.L'ús de fins i tot una petita quantitat de calor a baixa temperatura del medi ambient pot conduir a un canvi en l'estructura de l'energia moderna, reduir la dependència de la societat dels combustibles fòssils i millorar l'ecologia del nostre planeta ", va concloure Aristov.
En el futur, el desenvolupament de científics russos pot ser útil per a l’ús racional de residus tèrmics a baixa temperatura de la indústria (per exemple, aigua de refrigeració que aboquen les centrals tèrmiques i gasos que són un subproducte de productes químics i petroli). indústries de refinació), transport i habitatge i serveis comunitaris, així com energia renovable tèrmica, especialment a les regions de la Terra amb condicions climàtiques dures.
Com fer un element Peltier amb les teves pròpies mans
Un element Peltier comú és una placa muntada a partir de parts de diversos metalls amb connectors per connectar-se a una xarxa. Aquesta placa fa passar un corrent per si mateixa, escalfant-se per un costat (per exemple, fins a 380 graus) i treballant pel fred per l’altre.
L'element Peltier és un transductor termoelèctric especial que funciona segons el principi del mateix nom per subministrar corrent elèctric.
Aquest termogenerador té el principi contrari:
- Es pot escalfar un costat cremant combustible (per exemple, un foc sobre una llenya o alguna altra matèria primera);
- L’altra cara, al contrari, es refreda mitjançant un intercanviador de calor líquid o d’aire;
- Així, es genera corrent als cables, que es poden utilitzar segons les vostres necessitats.
És cert que el rendiment del dispositiu no és molt gran i l’efecte no és impressionant, però, tanmateix, un mòdul casolà tan senzill pot carregar el telèfon o connectar una llanterna LED.
Aquest element generador té els seus avantatges:
- Treball silenciós;
- La capacitat d’utilitzar el que tenim a l’abast;
- Pes lleuger i portabilitat.
Aquestes estufes casolanes van començar a guanyar popularitat entre aquells a qui els agrada passar la nit al bosc al costat del foc, utilitzant els regals de la terra i que no són aversos a aconseguir electricitat de franc.
El mòdul Peltier també s’utilitza per refredar les plaques d’ordinador: l’element es connecta a la placa i tan bon punt la temperatura arriba a ser superior a la temperatura permesa, comença a refredar els circuits. D’una banda, entra un dispositiu d’aire fred al dispositiu, de l’altra, un de calor. El model 50X50X4mm (270w) és popular. Podeu comprar aquest dispositiu a una botiga o fabricar-lo vosaltres mateixos.
Per cert, connectar un estabilitzador a aquest element us permetrà obtenir un excel·lent carregador per a electrodomèstics a la sortida i no només un mòdul tèrmic.
Per fer un element Peltier a casa, heu de prendre:
- Conductors bimetàl·lics (aproximadament 12 peces o més);
- Dues plaques de ceràmica;
- Cables;
- Soldador.
L'esquema de fabricació és el següent: els conductors es solden i es col·loquen entre les plaques, després de la qual cosa es fixen fortament. En aquest cas, haureu de recordar els cables que s’adscriuran al convertidor de corrent.
L’abast d’ús d’aquest element és molt divers. Com que un dels seus laterals tendeix a refredar-se, amb l'ajut d'aquest dispositiu podeu fabricar una nevera petita o, per exemple, un aire condicionat automàtic.
Però, com qualsevol dispositiu, aquest termoelement té els seus avantatges i els seus inconvenients. Els avantatges inclouen:
- Mida compacta;
- La capacitat de treballar amb elements de refrigeració o calefacció junts o cadascun per separat;
- Operació silenciosa, pràcticament silenciosa.
Desavantatges:
- La necessitat de controlar la diferència de temperatura;
- Alt consum energètic;
- Baix nivell d’eficiència a alt cost.
Tipus de captadors solars: què són?
Els col·lectors s’entenen com a dispositius capaços d’absorbir l’energia solar, modificar-la en calor i enviar-la a un refrigerant.Un col·lector solar estàndard es fabrica en forma de caixa de plàstic o metall, en la qual s’instal·len plaques de metall negre. Aquestes plaques es poden escalfar a una temperatura específica.
Depenent de la seva mida, els col·lectors es divideixen en temperatures alta, mitjana i baixa. No és realista fabricar dispositius d’alta temperatura a casa. Es creen mitjançant tecnologies sofisticades per operar en grans instal·lacions industrials. Les estructures de temperatura mitjana que acumulen una quantitat suficient d’energia solar es poden utilitzar per escalfar edificis residencials i les de baixa temperatura per escalfar aigua. És molt possible fabricar aquests dos tipus de col·leccionistes vosaltres mateixos.
Els dispositius que ens interessen es divideixen en els tipus següents:
- plana;
- acumulatiu;
- aire;
- líquid.
Col·lector solar al terrat
Un col·lector pla és una estructura semblant a una caixa feta de metall amb una placa per absorbir la llum del Sol. Es cobreix amb una tapa de vidre amb un baix contingut de ferro, a causa de la qual cau gairebé tota la llum solar a la placa sensible a la calor. L’estructura està necessàriament aïllada tèrmicament. L’eficiència d’aquest col·lector és objectivament petita: aproximadament el 10%. Es pot augmentar aplicant un semiconductor especial amb característiques amorfes a l’hòstia. Aquests dispositius són adequats per escalfar aigua a la vida quotidiana.
Un col·lector de termosifó (emmagatzematge) es considera més eficient. S'utilitza per escalfar aigua i mantenir la temperatura a un nivell determinat a l'habitació durant un temps. Estructuralment, es fabrica en forma d’1-3 dipòsits instal·lats en una caixa amb aïllament tèrmic. Com un dispositiu pla, es cobreix amb una tapa de vidre. En una temporada freda, és difícil utilitzar un col·leccionista d’aquest tipus. Però a l’estiu, quan la llum del Sol és molt forta, es pot utilitzar a casa.
Les estructures solars líquides utilitzen l’aigua com a transportadora de calor. Es fabriquen amb un principi d’intercanvi de calor obert o tancat, poden ser sense vidre i vidriades. El funcionament d’aquests dispositius està ple d’inconvenients; sovint es filtren i poden congelar-se durant els mesos d’hivern. Els captadors d’aire, que s’utilitzen més sovint per assecar fruites, verdures i volums relativament petits d’altres productes agrícoles, no tenen aquests problemes. L’avió és estructuralment senzill, és fàcil de mantenir i, per tant, gaudeix d’una merescuda popularitat.
Generador casolà senzill
Tot i que aquests dispositius no són populars ara, de moment no hi ha res més pràctic que una unitat termogeneradora, que sigui capaç de substituir una estufa elèctrica, una làmpada d’il·luminació durant el viatge o ajudar-la si la un telèfon mòbil es descompon per alimentar una finestra elèctrica. Aquesta electricitat també ajudarà a casa en cas de tall de corrent. Es pot obtenir gratuïtament, es podria dir, per a una pilota.
Per tant, per fabricar un generador termoelèctric, heu de preparar:
- Regulador de voltatge;
- Soldador;
- Qualsevol cos;
- Radiadors de refrigeració;
- Pasta tèrmica;
- Elements calefactors Peltier.
Muntatge del dispositiu:
- En primer lloc, es fa el cos del dispositiu, que ha de quedar sense fons, amb forats a la part inferior per obtenir aire i a la part superior amb un suport per al contenidor (tot i que no és necessari, ja que el generador pot no funcionar sobre aigua) ;
- A continuació, un element Peltier s’uneix al cos i un radiador de refrigeració s’uneix al seu costat fred mitjançant pasta tèrmica;
- A continuació, cal soldar l’estabilitzador i el mòdul Peltier, segons els seus pols;
- L'estabilitzador ha d'estar molt ben aïllat perquè la humitat no hi arribi;
- Queda per comprovar el seu treball.
Per cert, si no és possible aconseguir un radiador, podeu utilitzar un refrigerador per ordinador o un generador de cotxes. No passarà res terrible d’aquesta substitució.
L'estabilitzador es pot comprar amb un indicador de díode, que donarà un senyal de llum quan la tensió assoleixi el valor especificat.
Termoparell de bricolatge: característiques del procés
Què és un termoparell? Un termopar és un circuit elèctric format per dos elements diferents amb un contacte elèctric.
El termoEMF d’un termoparell amb una diferència de temperatura de 100 graus a les seves vores és d’uns 1 mV. Per fer-lo més alt, es poden connectar diversos termoparells en sèrie. Obtindreu una termopila, el termoEMF de la qual serà igual a la suma total de la EMF dels termoparells inclosos en ella.
El procés de fabricació de termoparells és el següent:
- Es crea una forta connexió de dos materials diferents;
- Es pren una font de tensió (per exemple, una bateria de cotxe) i els cables de diferents materials pre-torçats en un paquet es connecten a un dels extrems de la mateixa;
- En aquest moment, heu de portar un cable connectat al grafit a l’altre extrem (aquí farem una barra de llapis normal).
Per cert, és molt important que la seguretat no funcioni a alta tensió. L'indicador màxim en aquest sentit és de 40-50 volts. Però és millor començar amb petites potències de 3 a 5 kW, augmentant-les gradualment.
També hi ha una manera "d'aigua" de crear un termopar. Consisteix a assegurar l'escalfament dels cables connectats de la futura estructura amb una descàrrega d'arc que apareix entre ells i una solució forta d'aigua i sal. En el procés d'aquesta interacció, els vapors "d'aigua" mantenen units els materials, després del qual es pot considerar el termoparell a punt. En aquest cas, importa quin diàmetre tingui l’arnès del producte. No hauria de ser massa gran.
Electricitat gratuïta amb les teves mans (vídeo)
Aconseguir electricitat gratuïta no és tan complicat com sembla. Gràcies a diversos tipus de generadors que treballen amb fonts diferents, ja no fa por quedar-se sense llum durant un tall de corrent. Una mica d’habilitat i ja teniu preparada la vostra pròpia miniestació per generar electricitat.
Una central elèctrica de llenya és una de les maneres alternatives de subministrar electricitat als consumidors.
Un dispositiu d’aquest tipus és capaç d’obtenir electricitat amb un cost mínim dels recursos energètics, i fins i tot en aquells llocs on no hi ha subministrament d’energia.
Una central elèctrica que utilitza llenya pot ser una opció excel·lent per als propietaris de cases rurals i cases rurals.
També hi ha versions en miniatura adequades per als amants de les llargues excursions i passatemps a la natura. Però el primer és el primer.
CONTINGUT (feu clic al botó de la dreta):
Característiques del fitxer
Una central elèctrica de llenya està lluny d’un nou invent, però les tecnologies modernes han permès millorar una mica els dispositius desenvolupats anteriorment. A més, s’utilitzen diverses tecnologies per generar electricitat.
A més, el concepte "sobre fusta" és una mica imprecís, ja que qualsevol combustible sòlid (fusta, estella, palets, carbó, coc), en general, qualsevol cosa que pugui cremar, és adequat per al funcionament d'aquesta estació.
Immediatament, observem que la llenya, o més aviat el procés de la seva combustió, actua només com una font d’energia que garanteix el funcionament del dispositiu en què es genera electricitat.
Els principals avantatges d’aquestes centrals elèctriques són:
- La capacitat d’utilitzar una gran varietat de combustibles sòlids i la seva disponibilitat;
- Aconseguir electricitat a qualsevol lloc;
- L’ús de diferents tecnologies permet rebre electricitat amb una gran varietat de paràmetres (suficient només per recarregar periòdicament el telèfon i abans d’alimentar equips industrials);
- També pot actuar com a alternativa si les interrupcions d’electricitat són habituals i com a principal font d’electricitat.
Versió clàssica
Com es va assenyalar, una central elèctrica de llenya utilitza diverses tecnologies per generar electricitat. El clàssic és l’energia del vapor, o simplement la màquina de vapor.
Aquí tot és senzill: la fusta o qualsevol altre combustible, que crema, escalfa l’aigua i, per tant, es converteix en un estat gasós: el vapor.
El vapor resultant s’alimenta a la turbina del grup electrogen i, en girar-lo, genera electricitat.
Atès que la màquina de vapor i el grup electrogen es connecten en un únic circuit tancat, després de passar per la turbina, el vapor es refreda, s’alimenta de nou a la caldera i es repeteix tot el procés.
Aquesta disposició de la central elèctrica és una de les més senzilles, però presenta una sèrie d’inconvenients significatius, un dels quals és el perill d’explosió.
Després de la transició de l'aigua a un estat gasós, la pressió del circuit augmenta significativament i, si no està regulada, hi ha una alta probabilitat de trencament de la canonada.
I tot i que els sistemes moderns utilitzen tot un conjunt de vàlvules de control de pressió, el funcionament d’una màquina de vapor encara requereix un control constant.
A més, l’aigua normal que s’utilitza en aquest motor pot causar formació d’escates a les parets de les canonades, cosa que redueix l’eficiència de l’estació (l’escala afecta la transferència de calor i redueix el rendiment de les canonades).
Però ara aquest problema es resol mitjançant l’ús d’aigua destil·lada, líquids, impureses purificades que precipiten o gasos especials.
Però, d’altra banda, aquesta central elèctrica pot realitzar una altra funció: escalfar l’habitació.
Aquí tot és senzill: després de complir la seva funció (rotació de la turbina), s’ha de refredar el vapor perquè torni a estar en estat líquid, que requereix un sistema de refrigeració o, simplement, un radiador.
I si col·loquem aquest radiador a l'interior, al final obtindrem no només electricitat d'aquesta estació, sinó també calor.
Mètodes d'estalvi
Una de les opcions aquí és l'ús d'unitats de control automatitzades per al sistema de calefacció de la casa. Aquests equips supervisen la temperatura exterior i, en funció d’ella, seleccionen el mode de subministrament de calor als apartaments.
Els residents d’aquestes cases ja no s’enfronten a una situació en què ja fa relativament calor i les piles de l’apartament són calentes: a l’habitació es fa massa calor i han d’obrir les finestres. Els residents experimenten molèsties i, al mateix temps, han de pagar l'energia calorífica "extra".
Fins ara, només el quatre per cent de les llars tenen control de calefacció automàtic. Permet als propietaris d’apartaments estalviar mensualment en factures de serveis públics.
Generadors termoelèctrics
Les centrals elèctriques amb generadors construïts segons el principi Peltier són una opció força interessant.
El físic Peltier va descobrir l’efecte que quan l’electricitat es fa passar per conductors formats per dos materials diferents, la calor s’absorbeix en un dels contactes i la calor s’allibera en el segon.
A més, aquest efecte és el contrari: si per un costat el conductor s’escalfa i, per l’altre, es refreda, s’hi generarà electricitat.
És precisament l’efecte contrari que s’utilitza a les centrals elèctriques de llenya. Quan es cremen, escalfen la meitat de la placa (és un generador termoelèctric), formada per cubs fets de diferents metalls, i es refreda la segona part (per a la qual s’utilitzen bescanviadors de calor), com a resultat de la qual apareix als terminals de la placa.
Generadors de gas
El segon tipus són els generadors de gas. Aquest dispositiu es pot utilitzar en diverses direccions, inclosa la generació d'electricitat.
Val la pena assenyalar que un generador d’aquest tipus no té res a veure amb l’electricitat, ja que la seva tasca principal és generar gas combustible.
L’essència del funcionament d’aquest dispositiu es resumeix en el fet que en el procés d’oxidació del combustible sòlid (combustió) s’emeten gasos, inclosos els gasos combustibles: hidrogen, metà, CO, que es poden utilitzar per a diversos propòsits.
Per exemple, aquests generadors anteriorment s’utilitzaven en automòbils, on els motors convencionals de combustió interna funcionaven perfectament sobre el gas emès.
A causa dels constants tremolors del combustible, alguns automobilistes i motoristes ja han començat a instal·lar aquests dispositius als seus cotxes.
És a dir, per obtenir una central elèctrica n’hi ha prou amb tenir un generador de gas, un motor de combustió interna i un generador convencional.
En el primer element, s’alliberarà gas, que es convertirà en combustible per al motor, i que, al seu torn, farà girar el rotor del generador per tal d’obtenir electricitat a la sortida.
Els avantatges de les centrals elèctriques de gas inclouen:
- Fiabilitat del disseny del propi generador de gas;
- El gas resultant es pot utilitzar per fer funcionar un motor de combustió interna (que es convertirà en un motor per a un generador elèctric), una caldera de gas, un forn;
- Depenent del motor de combustió interna i del generador utilitzat, es pot obtenir electricitat fins i tot amb finalitats industrials.
El principal desavantatge del generador de gas és l'estructura feixuga, ja que ha d'incloure una caldera, on tenen lloc tots els processos de producció de gas, el seu sistema de refrigeració i purificació.
I si aquest dispositiu s’ha d’utilitzar per generar electricitat, a més, l’estació també hauria d’incloure un motor de combustió interna i un generador elèctric.
Qui és elegible per a la subvenció per calor?
L’abolició del principi de subvencions creuades el 2012, segons el qual les empreses pagaven principalment l’energia tèrmica utilitzada per la població, va provocar un fort augment de les tarifes de calefacció. Per tal de suavitzar el salt inevitable de les despeses dels ciutadans, es va decidir pagar subvencions per a la calefacció. La seva mida depèn directament dels ingressos familiars totals. Com més baixa sigui, més gran serà la quantitat d’ajuts del pressupost. El càlcul de l'import de les subvencions es realitza de forma individualitzada, en funció de les particularitats d'una situació concreta.
Com a norma general, el grau de reemborsament dels costos de calefacció es calcula en funció del coeficient aplicat, que al seu torn es fixa en funció de la renda familiar per persona. No totes les famílies poden afirmar ser elegibles per a un subsidi per a la temporada de calefacció. Per fer-ho, hauríeu de tenir una renda per càpita mitjana no superior a trenta mil rubles. Aquells ciutadans que no tinguin ni deu mil rubles per persona reben una compensació total pels seus costos d’energia tèrmica. Per als que estiguin situats entre aquests dos punts i tinguin un ingrés d'entre deu i trenta mil per cada membre de la família, es fixen els seus propis coeficients.
Representants de centrals elèctriques prefabricades
Tingueu en compte que aquestes opcions (un generador termoelèctric i un generador de gas) són ara prioritats, per tant, s'estan produint estacions preparades per a ús, tant domèstics com industrials.
A continuació en detallem alguns:
- Estufa Indigirka;
- Forn turístic "BioLite CampStove";
- Central elèctrica "BioKIBOR";
- Central elèctrica "Eco" amb generador de gas "Cube".
Una estufa domèstica de combustible sòlid (fabricada segons el tipus de l'estufa "Burzhayka"), equipada amb un generador termoelèctric Peltier.
Perfecte per a cases rurals i cases petites, ja que és prou compacte i es pot transportar en cotxe.
L’energia principal durant la combustió de la llenya s’utilitza per escalfar, però al mateix temps el generador existent també permet obtenir electricitat amb una tensió de 12 V i una potència de 60 W.
Forn "BioLite CampStove".
També utilitza el principi de Peltier, però és encara més compacte (el pes només és d’1 kg), cosa que permet portar-lo en excursions de senderisme, però la quantitat d’energia generada pel generador és encara menor, però n’hi haurà prou carregueu una llanterna o un telèfon.
També s’utilitza un generador termoelèctric, però aquesta ja és una versió industrial.
El fabricant, a petició, pot fabricar un dispositiu que proporcioni una producció d’electricitat amb una capacitat de 5 kW a 1 MW. Però això afecta la mida de l'estació, així com la quantitat de combustible consumida.
Per exemple, una instal·lació que produeix 100 kW consumeix 200 kg de llenya per hora.
Però la central elèctrica Eco és un generador de gas. El seu disseny utilitza un generador de gas "Cube", un motor de combustió interna de gasolina i un generador elèctric amb una capacitat de 15 kW.
A més de solucions industrials ja preparades, podeu comprar per separat els mateixos generadors termoelèctrics Peltier, però sense estufa, i utilitzar-lo amb qualsevol font de calor.
Beneficis d'una recuperació de calor beneficiosa
L’ús d’un subproducte d’equips informàtics i de mineria és una solució universal per a la majoria d’usuaris, i és per això:
- estalviant recursos energètics i garantint l’autonomia energètica. La descentralització i la independència dels proveïdors de calor amb monopoli reduiran els costos, especialment a les regions amb climes freds;
- no cal organitzar els passadissos freds i calents, instal·lar addicionalment aparells d’aire condicionat i altres equips auxiliars. La solució que oferim és un complex “tot en un” que es connecta a la infraestructura existent;
- rebre ingressos addicionals no només per la mineria, sinó també per l’activitat emprenedora que utilitza la calor generada o per la seva venda;
- integració a la infraestructura existent. La unificació que hem aplicat i la facilitat d’instal·lació ens permeten connectar-nos a les instal·lacions existents i no crear un nou complex d’infraestructures;
- no hi ha cap impacte negatiu sobre el medi ambient en forma de contaminació tèrmica, l’aparició d’illes de calor, la inversió artificial de la temperatura sobre la font de calor. No hi ha microcirculació de l’atmosfera ni complicació del mecanisme de transferència de contaminació.
Estacions casolanes
A més, molts artesans creen estacions de fabricació pròpia (generalment basades en un generador de gas), que després es venen.
Tot això indica que podeu fabricar una central elèctrica de manera independent a partir de les eines disponibles i utilitzar-la per als vostres propis propòsits.
A continuació, vegem com podeu fabricar el dispositiu vosaltres mateixos.
Basat en generador termoelèctric.
La primera opció és una central elèctrica basada en una placa Peltier. Immediatament, observem que un dispositiu casolà només és adequat per carregar un telèfon, una llanterna o per il·luminar amb làmpades LED.
Per a la fabricació necessitareu:
- Cos de metall, que farà el paper d’un forn;
- Plat Peltier (es ven per separat);
- Regulador de voltatge amb sortida USB instal·lada;
- Un bescanviador de calor o només un ventilador per proporcionar refrigeració (podeu prendre un refrigerador d’ordinador).
Fer una central elèctrica és molt senzill:
- Fem una estufa. Agafem una caixa metàl·lica (per exemple, una caixa d’ordinador), la desplegem perquè el forn no tingui fons. Fem forats a les parets de sota per subministrar aire. A la part superior, podeu instal·lar una reixa sobre la qual podeu col·locar un bullidor, etc.
- Muntar la placa a la paret posterior;
- Muntar el refrigerador a la part superior de la placa;
- Connectem un regulador de tensió als borns de la placa, des del qual alimentem el refrigerador, i també traiem conclusions per connectar els consumidors.
Tot funciona senzillament: encenem la llenya, ja que la placa s’escalfa, es generarà electricitat als seus terminals, que es subministraran al regulador de tensió. El refrigerador començarà i funcionarà a partir d’ell, proporcionant refredament de la placa.
Només queda connectar els consumidors i controlar el procés de combustió a l’estufa (llançar llenya a temps).
Basat en un generador de gas.
La segona manera de fer una central elèctrica és fer un gasificador. Aquest dispositiu és molt més difícil de fabricar, però la producció d’electricitat és molt més gran.
Per fer-ho necessitareu:
- Contenidor cilíndric (per exemple, una bombona de gas desmuntada). Tindrà el paper d’una estufa, per tant, s’haurien de proporcionar escotilles per carregar combustible i netejar productes de combustió sòlids, així com un subministrament d’aire (caldrà un ventilador forçat per garantir un millor procés de combustió) i una sortida de gas;
- Radiador de refrigeració (es pot fabricar en forma de bobina), en el qual es refredarà el gas;
- Capacitat per crear un filtre tipus "cicló";
- Capacitat per crear un filtre de gas fi;
- Grup electrogen de gasolina (però només podeu agafar qualsevol motor de gasolina, així com un motor elèctric asíncron de 220V normal).
Cap a on es pot dirigir la calor de l’equip?
Mitjançant la unitat BiXBiT, podeu utilitzar l’excés de calor per a les necessitats següents:
- escalfar l'aire o l'aigua de subministrament que entra a l'habitació, que forma part del sistema de calefacció (inclòs el sistema de "terra calent") o el subministrament d'aigua calenta d'un edifici residencial;
- transició d’un medi d’un estat de fase a un altre, generació de vapor. Parlem, per exemple, de la transició de fase de la mescla de treball per garantir els cicles dels motors tèrmics o de les màquines de refrigeració per compressió de vapor;
- escalfament de l'assecat;
- escalfament de matèries primeres tecnològiques;
- elaboració de cervesa (herba bullent);
- agricultura (complexos d’hivernacle, cultiu de plantes amants de la calor, cria d’animals exòtics, etc.).
Aquí teniu tres exemples de la ubicació de la nostra instal·lació en condicions específiques.
Taller industrial. Les produccions d’aquest tipus solen rebre electricitat a tarifes econòmiques per a les empreses. També hi ha estacions de transformació en espera, que estan inactives la major part del temps. Les habitacions s’escalfen amb combustibles fòssils o electricitat.
La ubicació de la nostra instal·lació permetrà un ús més eficient de la línia elèctrica de seguretat, així com estalviar recursos de l’empresa en calefacció mitjançant la connexió al sistema de calefacció central.
Magatzem, centre comercial, edifici d'oficines. Aquest tipus de locals utilitzen una tarifa elèctrica mitjana i també tenen una reserva d’alimentació per al subministrament elèctric. Les habitacions s’escalfen amb combustibles fòssils o electricitat.
La nostra unitat informàtica subministra calor a l’habitació mitjançant conductes d’aire o està connectada a un sistema de calefacció central.
Hivernacles. Les empreses agrícoles privades utilitzen tarifes econòmiques o electricitat de panells solars. Els hivernacles també s’escalfen principalment per electricitat.
L’electricitat per a la calefacció es canalitza a l’alimentació de la nostra instal·lació, que genera la calor necessària per mantenir una temperatura alta. La instal·lació funciona les 24 hores del dia, i, per tant, les plantes (animals) reben el subministrament d’energia tèrmica de manera estable.
Avantatges i inconvenients d’una central elèctrica de llenya
Una central elèctrica de llenya és:
- Disponibilitat de combustible;
- La capacitat d’aconseguir electricitat a qualsevol lloc;
- Els paràmetres de l’electricitat rebuda són molt diferents;
- Podeu fabricar el dispositiu vosaltres mateixos.
- Entre les deficiències, cal destacar:
- No sempre una alta eficiència;
- El volum de l’estructura;
- En alguns casos, generar electricitat és només un efecte secundari;
- Per generar electricitat per a ús industrial, s’ha de cremar una gran quantitat de combustible.
En general, la fabricació i ús de centrals elèctriques de combustible sòlid és una opció que mereix atenció, i pot esdevenir no només una alternativa a les xarxes elèctriques, sinó també ajudar en llocs allunyats de la civilització.
Breument sobre el principi d’acció
Per tal que, en el futur, entengueu per què es necessiten certes peces per muntar un generador termoelèctric casolà, primer parlem del dispositiu de l’element Peltier i de com funciona. Aquest mòdul consta de termoparells connectats en sèrie entre plaques ceràmiques, tal com es mostra a la imatge següent.
Quan un corrent elèctric passa per aquest circuit, es produeix l’anomenat efecte Peltier: un costat del mòdul s’escalfa i l’altre es refreda. Per què ho necessitem? Tot és molt senzill, si actueu en l'ordre invers: escalfeu un costat de la placa i refredeu l'altre, respectivament, podeu generar electricitat de petit voltatge i corrent. Esperem que en aquesta etapa tot estigui clar, de manera que passem a classes magistrals que mostraran clarament què i com fer un generador termoelèctric amb les nostres pròpies mans.
