Růst cen energie stimuluje hledání efektivnějších a levnějších druhů paliv, a to i na úrovni domácností. Nejvíce řemeslníky - nadšence láká vodík, jehož výhřevnost je třikrát vyšší než u metanu (38,8 kW oproti 13,8 z 1 kg látky). Zdá se, že je známa metoda extrakce doma - štěpení vody elektrolýzou. Ve skutečnosti je problém mnohem komplikovanější. Náš článek má 2 cíle:
Energetický sektor pravděpodobně vyrobil více elektřiny pomocí plynu než uhlí. Podle federálních energetických zdrojů obě paliva v současnosti představují přibližně 33 procent. Plynové palivo však není kontroverzní. Výroba z břidlicových útvarů pomocí horizontálního vrtání a hydraulického štěpení, která za poslední desetiletí poskytla velkou část růstu produkce, znečistila některé vodní cesty a způsobila problémy se zemětřesením.
M plynu v průměru v loňském roce. Nemuselo to tak být. V posledních letech byl uhelný průmysl poražen konkurencí levného plynu a čistých předpisů, které zvýšily náklady na spalování špinavé černé skály. Trend v oblasti plynu zde zůstane. Generátory přidávají další plynová zařízení, protože staré uhelné elektrárny odcházejí do důchodu, uvedl Costas.
- analyzovat otázku, jak vyrobit generátor vodíku s minimálními náklady;
- zvažte možnost použití zařízení k vytápění soukromého domu, tankování automobilu a jako svářečka.
Vodík, alias vodík, - první prvek periodické tabulky - je nejlehčí plynná látka s vysokou chemickou aktivitou. Během oxidace (tj. Spalování) uvolňuje obrovské množství tepla a vytváří obyčejnou vodu. Pojďme charakterizovat vlastnosti prvku a formulovat je do podoby tezí:
Za elektřinu a plyn platíte za dvě hlavní věci. Energie, kterou používáte, plýtvá energií ve vašem domě. ... Pouze více než třetina z toho, co zaplatíte, získává energii pro vás - zbytek je to, co používáte. Malá část z toho, co zaplatíte, jde také na financování práce regulačních orgánů v energetickém průmyslu.
* Chybějící čísla nezvýrazňují náklady na přenos z poplatků za energii. Existuje řada procesů pro zabezpečení vašeho domova - a ty za tyto procesy nakonec zaplatíte ve svém účtu. Váš účet pokrývá výrobu, přenos, distribuci a maloobchod s elektřinou. Zahrnuje také malou daň, kterou spravuje úřad pro elektřinu, který reguluje a reguluje elektroenergetický průmysl.
Pro referenci. Vědci, kteří nejprve rozdělili molekulu vody na vodík a kyslík, nazvali směs výbušným plynem kvůli její tendenci explodovat. Následně obdržela název Brownova plynu (jménem vynálezce) a začala být označována hypotetickým vzorcem NNO.
Nejprve musí být vytvořena vaše síla. Na Novém Zélandu je to hlavně z vodní energie, geotermální energie a zemního plynu. Přenos je obrovský pohyb energie po celé zemi. Elektřina se přenáší z elektrárny do distribučního bodu poblíž vašeho domova.
Hlavní přenosový kanál je řízen vektorem. Odtamtud je vaše síla distribuována.Distribuci energie z místa dodání nebo distribuce do vaší nemovitosti zajišťují místní distribuční společnosti - buď společnosti zabývající se vedením nebo distribuční soustavou, nebo v případě plynu společnosti zabývající se distribucí plynu.
Dříve byly válce vzducholodí naplněny vodíkem, který často explodoval.
Z výše uvedeného vyplývá následující závěr: 2 atomy vodíku se snadno kombinují s 1 atomem kyslíku, ale rozcházejí se velmi neochotně. Chemická oxidační reakce probíhá přímým uvolňováním tepelné energie podle vzorce:
Náklady na přenos a distribuci elektřiny obvykle platí váš prodejce a jsou zahrnuty jako součást poplatků, které vám účtují. V některých případech maloobchodníci oddělují různé komponenty vašeho účtu, abyste viděli, co za každou část platíte. V několika oblastech fakturuje gridová společnost náklady na distribuci přímo.
Když maloobchodníci nakupují plyn, náklady na přepravu a distribuci plynu jsou zahrnuty do velkoobchodní ceny. Podíl vašeho účtu za přenos a distribuci je vyšší u plynu než u elektřiny. Váš prodejce je energetická společnost, se kterou obchodujete, která vám zasílá faktury.
2H 2 + O 2 → 2 H 2 O + Q (energie)
Zde leží důležitý bod, který bude pro nás užitečný při dalším vysvětlení: vodík reaguje spontánně ze zapálení a teplo se uvolňuje přímo. K oddělení molekuly vody bude nutné vynaložit energii:
2H 2O → 2H 2 + 02 - Q
Toto je vzorec elektrolytické reakce, který charakterizuje proces štěpení vody dodávkou elektřiny. Jak to implementovat v praxi a vyrobit si generátor vodíku vlastními rukama, zvážíme dále.
Maloobchodníci nakupují elektřinu vyráběnou výrobními společnostmi v komplexním obchodním systému. U elektřiny se tomu říká novozélandský trh s elektřinou. Právě na této úrovni obchodování s elektřinou uslyšíte výrazy jako „velkoobchodní trh“ a „spotové ceny“. Velkoobchodní cena, za kterou maloobchodníci nakupují elektřinu, může výrazně ovlivnit cenu, kterou platíte.
Elektrické generátory prodávají elektřinu na velkoobchodním trhu. Kupují jej prodejci, kteří jej poté prodávají vám. Zatímco cena elektřiny je stanovována každou půl hodinu a liší se podle poptávky, většina maloobchodníků vám ji prodává za stanovenou cenu a obvykle s velkoobchodníky sjednává smlouvy o prodeji a prodeji známé jako „hedges“.
Vytvoření prototypu
Abychom pochopili, s čím máte co do činění, nejprve navrhujeme sestavit nejjednodušší generátor pro výrobu vodíku s minimálními náklady. Návrh domácí instalace je uveden na obrázku.
Existují maloobchodníci, kteří vám prodají elektřinu na základě smluvní ceny - takže to, co zaplatíte, závisí na změnách spotové ceny. Pro maloobchodníka existuje cenová marže, ale protože maloobchodník nemusí pokrýt výkyvy okamžité ceny, je marže menší než pro stanovenou smluvní cenu. Nákup v místní ceně je tedy v průměru levnější, ale riskantnější než cenové smlouvy.
Majitelé plynového pole platí vládě licenční poplatky a poté plyn prodávají velkoobchodníkům, kteří jej prodávají maloobchodníkům. Trhy s plynem a elektřinou jsou vybírány za platbu regulačním orgánům, které na ně dohlížejí, a za poskytování služeb při řešení stížností spotřebitelů. Regulační poplatky v energetickém průmyslu jsou extrémně nízké.
Z čeho se skládá primitivní elektrolyzér:
- reaktor - skleněná nebo plastová nádoba se silnými stěnami;
- kovové elektrody ponořené ve vodním reaktoru a připojené ke zdroji energie;
- druhý zásobník funguje jako vodní uzávěr;
- potrubí pro odstraňování HHO plynu.
Důležitý bod. Elektrolytická vodíková elektrárna pracuje pouze na stejnosměrný proud. Jako zdroj energie proto používejte AC adaptér, nabíječku do auta nebo baterii. Generátor střídavého proudu nebude fungovat.
Porovnejte svůj účet za elektřinu a ušetřete
Zjistěte, kdo dodává vaši novou nemovitost a jak získat nejlepší nabídku plynu a elektřiny. Dodavatel přepínačů je rychlý a snadný způsob, jak snížit náklady domácnosti. S tolika úkoly na vašem kontrolním seznamu pro stěhování domů bude nezapomenutelnost informovat svého současného dodavatele energie - a zjistit, kdo je váš nový dodavatel plynu a elektřiny - pravděpodobně poslední v mysli.
Zjistěte, kdo dodává plyn a elektřinu do nové nemovitosti
Dobrou zprávou je, že tyto dva úkoly nejsou tak těžké označit váš seznam, jak si možná myslíte. Pokud nemůžete tyto informace získat od svých současných nájemců, můžete uskutečnit několik hovorů a zjistit, kdo je vaším novým poskytovatelem energie. Můžete zavolat do oblasti distribuce elektřiny a zjistit, kdo dodává vaši elektřinu. Čísla jsou uvedena níže.
Princip činnosti elektrolyzéru je následující:
Chcete-li vytvořit konstrukci generátoru zobrazenou na obrázku vlastními rukama, budete potřebovat 2 skleněné lahve se širokými hrdly a víčky, lékařské kapátko a 2 tucty samořezných šroubů. Kompletní sada materiálů je zobrazena na fotografii.
Termogenerátory. Historie a teorie
Pohyblivý den je stresující doba, ale nezapomeňte se postarat o několik podrobností o plynu a elektřině, zatímco naložíte své boxy. Později budete vděční, když obdržíte nové faktury v pořádku. Nyní, když jste se přesunuli do své nové nemovitosti, jste téměř hotoví!
Proč platit více za stejnou energii?
Požádejte svého dodavatele o novou nemovitost, abyste jej informovali o vašem pohybu a poskytli své svědectví.
- Odečtěte počítadlo v nové vlastnosti.
- Udělejte to co nejdříve, abyste zajistili přesné první počítání.
Najděte a přepněte na nejlepší energetickou nabídku během několika minut.
Speciální nástroje vyžadují k uzavření plastových víček lepicí pistoli. Výrobní postup je jednoduchý:
Chcete-li spustit generátor vodíku, nalijte do reaktoru slanou vodu a zapněte zdroj energie. Začátek reakce bude poznamenán výskytem plynových bublin v obou nádobách. Upravte napětí na optimální hodnotu a zapalte hnědý plyn vycházející z jehly kapátka.
Často kladené otázky o stěhování domů a dodavatelích energie
Co když má moje nová nemovitost měřič platby předem
Zjistěte více o úspornosti 7 metrů, včetně toho, jaký je váš typ měřiče prostřednictvím vašeho dodavatele. Co když moje nová nemovitost nesouvisí s plynem nebo elektřinou. Pokud vaše nová nemovitost není připojena k plynové nebo elektrické síti, budete muset požádat o připojení provozovatele plynového vozidla nebo provozovatele distribuční sítě.
Jak odečítat údaje z plynoměru nebo z elektroměru?
Případně můžete nejprve kontaktovat preferovaného poskytovatele a požádat o připojení prostřednictvím něj. Bude účtován poplatek za připojení. Pokud jste nikdy nečetli měřič plynu nebo elektřiny, může se to zdát skličující. Ale nebojte se, máme krok za krokem video, které vám pomůže najít vaše měřiče, pokud nevíte, kde je nemovitost, určete, které měřiče máte, a samozřejmě si měřič přečtete.
Druhý důležitý bod.Nelze použít příliš vysoké napětí - elektrolyt zahřátý na 65 ° C nebo více se začne rychle odpařovat. Vzhledem k velkému množství vodní páry nelze hořák zapálit. Podrobnosti o sestavení a spuštění improvizovaného generátoru vodíku najdete ve videu:
Průvodce přepínáním nájemců I když si pronajmete, stále můžete přepínat energii.
- Nájemníci mohou požádat pronajímatele, aby přepnul energii.
- Najděte dodavatele energie.
- Za svůj plyn a elektřinu získáte to nejlepší.
Není to tak dávno, co byl zemní plyn - palivo, které vám dnes ráno pravděpodobně poskytla vaše horká sprcha - vnímáno jako čistší „mostní“ palivo, protože bylo méně znečištěné než jiné alternativy. Z některých důvodů stále existuje, například když nahrazuje naftu v autobusech.
Zařízení a princip činnosti generátoru plynu na elektřinu
Elektrický generátor pracuje na přírodní nebo zkapalněný plyn
K vytápění se často používá domácí generátor na plyn. Jeho zařízení se neliší od podobných modelů, které běží na jiné druhy paliva. Obsahuje následující části:
- Bydlení. Může být obdélníkový nebo válcový. Obvykle se vyrábí z ocelového plechu.
- Spalovací komora. Protože zařízení pracuje na plyn, nevyžaduje palivovou nádrž. Tato jednotka je vyrobena z žáruvzdorné oceli.
- Kompresor. Je nutné pumpovat vzduch do pece. Bez toho se palivo nezapálí.
- Turbína. Vstupuje do něj ohřátý a expandovaný vzduch.
V jednotce není palivová nádrž, protože běží na zkapalněný nebo zemní plyn. Místo toho je instalována spalovací komora. Princip fungování zařízení je jednoduchý. Nejprve vzduch vstupuje do kompresoru, je stlačen a odeslán do spalovací komory, kde je smíchán s malým množstvím paliva. Směs se zapálí a přivede na vysokou teplotu. Plyn vstupuje do turbíny a nutí ji rotovat, generovat elektřinu. Část z nich se vynakládá na samotný provoz plynového generátoru pro domácnost. Produkty spalování jsou odváděny výfukovým potrubím.
O Meyerově vodíkovém článku
Pokud jste vyrobili a otestovali výše uvedený návrh, pak jste si pravděpodobně všimli, že spálením plamene na konci jehly je produktivita instalace extrémně nízká. Abyste získali více plynného kyslíku, musíte si na počest vynálezce vyrobit vážnější zařízení, které se říká buňka Stanleyho Meiera.
Ale v našich domovech se někteří domnívají, že z klimatických důvodů by měl být zemní plyn vyřazen ve prospěch elektrických spotřebičů. Již existuje tendence přecházet z plynu na elektřinu. S. je plně elektrický. Tento trend je nejsilnější na jihu. Pokud je zemní plyn spálen, nebo zejména pokud uniká nespálený, přispívá ke změně klimatu.
Deskový reaktor
Thomsen a několik dalších doporučilo typ vytápění a klimatizace známý jako tepelná čerpadla. Věří, že budoucnost je elektrifikace domů. Doporučuje je lidem, kteří mají na střechách solární systémy, protože za elektřinu se platí.
Princip fungování článku je také založen na elektrolýze, pouze anoda a katoda jsou vyrobeny ve formě trubek vložených do sebe. Napětí je dodáváno z generátoru impulzů dvěma rezonančními cívkami, což snižuje spotřebu proudu a zvyšuje výkon generátoru vodíku. Elektronický obvod zařízení je znázorněn na obrázku:
Instaluje je do cenově dostupných bytů po celé Kalifornii. "Chladnička používá k vytápění a chlazení více elektřiny než tepelné čerpadlo v bytě," řekl Armstrong. Avšak plynárenské společnosti tvrdí, že zemní plyn pomáhá udržovat dostupnost energie.Mnoho lidí se snaží platit své účty za služby a nemůže to riskovat.
Je pravda, že ve většině aplikací, které nyní používáme, je to ještě dražší než plyn, řekl. Když lidé přecházejí z plynu na elektřinu, někdy musí zvýšit elektrickou službu v jističové skříňce a cena se liší. Harris souhlasí s tím, že elektřina je stále čistší. Ale řekl, že instalace větrných turbín a solárních farem také vyžaduje použití fosilních paliv. Vyžadují hodně betonu a energie na výrobu a nalévání betonu pochází z fosilních paliv.
Poznámka. Podrobnosti o fungování režimu jsou popsány na zdroji https://www.meanders.ru/meiers8.shtml.
K vytvoření Meyerovy buňky budete potřebovat:
- válcovité tělo vyrobené z plastu nebo plexiskla, řemeslníci často používají filtr přívodu vody s krytem a tryskami;
- trubky z nerezové oceli o průměru 15 a 20 mm a délce 97 mm;
- dráty, izolátory.
Výzkum stále ukazuje, že větrné a solární farmy mají tendenci kompenzovat toto využití fosilních paliv ne příliš dlouho po zahájení provozu. Asi 11% německé elektřiny bylo vyrobeno v plynových elektrárnách. Plynové elektrárny navíc dosahují velmi vysoké míry účinnosti díky sofistikované technologii, která převádí většinu energie ze zemního plynu na elektřinu. Pro srovnání, uhelné elektrárny mohou dosáhnout přinejlepším 50% účinnosti.
Zdroje atmosférického osvětlení
Plynové elektrárny se stávají efektivnějšími díky vylepšením turbín za posledních několik desetiletí. Jsou poháněny spalováním zemního plynu, který ohřívá přiváděný vzduch a pohání turbíny, obdobným způsobem jako tryskové letadlo. Rotační pohyb se přenáší přes hřídel na elektrický generátor, který generuje elektřinu jako dynamo jízdního kola.
Nerezové trubky jsou připojeny k dielektrické základně, vodiče připojené k generátoru jsou k nim připájeny. Buňka se skládá z 9 nebo 11 zkumavek umístěných v plastovém nebo plexisklovém pouzdru, jak je znázorněno na fotografii.
Připojení prvků se provádí podle celého schématu známého na internetu, který zahrnuje elektronickou jednotku, Meyerův článek a vodní uzávěr (technický název je bubbler). Z bezpečnostních důvodů je systém vybaven senzory kritického tlaku a hladiny vody. Podle domácích řemeslníků takové vodíkové zařízení spotřebovává proud asi 1 ampér při napětí 12 V a má dostatečný výkon, i když neexistují přesné údaje.
Schéma zapnutí elektrolyzéru
Zástupci prefabrikovaných elektráren
Všimněte si, že tyto možnosti - termoelektrický generátor a plynový generátor jsou nyní prioritami, proto se vyrábějí hotové stanice pro použití, domácí i průmyslové.
Níže uvádíme několik z nich:
- Kamna Indigirka;
- Turistická pec "BioLite CampStove";
- Elektrárna "BioKIBOR";
- Elektrárna „Eco“ s generátorem plynu „Cube“.
Běžná domácí kamna na tuhá paliva (vyrobená podle typu kamen „Burzhayka“), vybavená termoelektrickým generátorem Peltier.
Ideální pro letní chaty a malé domky, protože je dostatečně kompaktní a lze jej přepravovat v autě.
Hlavní energie při spalování palivového dřeva se používá k vytápění, ale stávající generátor zároveň umožňuje získat elektřinu s napětím 12 V a výkonem 60 W.
Trouba "BioLite CampStove".
Využívá také Peltierův princip, ale je ještě kompaktnější (hmotnost je pouze 1 kg), což vám umožní vzít si ho na turistické výlety, ale množství energie generované generátorem je ještě menší, ale bude to stačit na nabijte baterku nebo telefon.
Používá se také termoelektrický generátor, ale toto je již průmyslová verze.
Výrobce může na požádání vyrobit zařízení, které poskytuje výkon elektřiny o kapacitě 5 kW až 1 MW. To však ovlivňuje velikost stanice i množství spotřebovaného paliva.
Například zařízení, které produkuje 100 kW, spotřebuje 200 kg palivového dřeva za hodinu.
Ale elektrárna Eco je generátor plynu. Jeho konstrukce využívá generátor plynu „Cube“, benzínový spalovací motor a elektrický generátor o výkonu 15 kW.
Kromě průmyslových hotových řešení si můžete samostatně zakoupit stejné termoelektrické generátory Peltier, ale bez kamen, a použít je s jakýmkoli zdrojem tepla.
Deskový reaktor
Vysoce výkonný generátor vodíku schopný zajistit provoz plynového hořáku je vyroben z nerezových desek o velikosti 15 x 10 cm, počet je od 30 do 70 kusů. Do nich jsou vyvrtány otvory pro utažení kolíků a v rohu je vyříznuta svorka pro připojení drátu.
Kromě plechu z nerezové oceli třídy 316 budete muset koupit:
- guma o tloušťce 4 mm, odolná vůči zásadám;
- koncové desky z plexiskla nebo textolitu;
- spojovací kolíky M10-14;
- zpětný ventil pro plynový svařovací stroj;
- vodní filtr pro vodní uzávěr;
- vlnité spojovací trubky z nerezové oceli;
- hydroxid draselný ve formě prášku.
Desky musí být sestaveny do jednoho bloku, izolovaného od sebe gumovými těsněními s vyříznutým středem, jak je znázorněno na obrázku. Výsledný reaktor pevně zatáhněte kolíky a připojte jej k trubkám elektrolytu. Ten pochází ze samostatného kontejneru vybaveného víkem a uzavíracími ventily.
Poznámka. Řekneme vám, jak vyrobit průtokový (suchý) elektrolyzér. Je snazší vyrobit reaktor s ponořenými deskami - není třeba instalovat žádná gumová těsnění a sestavený blok se spustí do uzavřené nádoby s elektrolytem.
Obvod generátoru mokrého typu
Následná montáž generátoru produkujícího vodík se provádí podle stejného schématu, ale s rozdíly:
- K tělu přístroje je připevněn zásobník pro přípravu elektrolytu. Posledně jmenovaný je 7-15% roztok hydroxidu draselného ve vodě.
- Místo vody se do probublávače nalije takzvaný deoxidátor - aceton nebo anorganické rozpouštědlo.
- Před hořákem musí být nainstalován zpětný ventil, jinak by při plynulém vypnutí vodíkového hořáku došlo k rozbití zpětného rázu hadic a bubliny.
Nejjednodušší způsob napájení reaktoru je použití svařovacího invertoru; není třeba sestavovat elektronické obvody. Jak funguje Brownův domácí plynový generátor, řekne domácí mistr ve svém videu:
Výhody a nevýhody
Generátor lze připojit k hlavnímu plynovému potrubí
Plynové generátory pro domácnost jsou pohodlné, protože používají různé druhy paliva, které jsou mnohem levnější než benzín. Mají následující výhody:
- schopnost připojení k válci a hlavnímu potrubí;
- použití zařízení pro výrobu elektřiny, vytápění místnosti, příjem teplé vody;
- trvanlivost, protože při použití plynu je opotřebení vnitřních částí generátoru minimální;
- bezpečnost životního prostředí;
- ziskovost.
Existují však i nevýhody: dodávka plynu není k dispozici všude. Při připojení k páteřní síti je vyžadováno povolení speciální služby.
Navzdory nákladnému instalačnímu procesu je použití jednotek na výrobu plynu oprávněné v případě častých výpadků proudu nebo jeho úplné absence. Pokud není možné použít hlavní palivový systém, můžete použít válce.
Při výběru zařízení se berou v úvahu podmínky jeho použití a úkoly, které musí jednotka vyřešit.
Je ziskové získat vodík doma?
Odpověď na tuto otázku závisí na rozsahu použití směsi kyslík-vodík. Všechny výkresy a diagramy publikované různými internetovými zdroji jsou navrženy tak, aby uvolňovaly plyn HHO pro následující účely:
- používat vodík jako palivo pro automobily;
- bezdýmně spalovat vodík v topných kotlích a pecích;
- požádejte o svařování plynem.
Hlavní problém, který popírá všechny výhody vodíkového paliva: náklady na elektřinu pro uvolňování čisté látky převyšují množství energie získané jejím spalováním. Cokoli tvrdí stoupenci utopických teorií, maximální účinnost elektrolyzéru dosahuje 50%. To znamená, že na 1 kW přijatého tepla se spotřebují 2 kW elektřiny. Výhoda je nulová, dokonce negativní.
Vzpomeňme si, co jsme napsali v první části. Vodík je vysoce aktivní prvek a sám reaguje s kyslíkem a vytváří velké množství tepla. Když se pokusíme rozdělit stabilní molekulu vody, nemůžeme přivést energii přímo k atomům. Štěpení se provádí elektřinou, jejíž polovina se rozptýlí pro ohřev elektrod, vody, vinutí transformátoru atd.
Důležité základní informace. Specifické teplo spalování vodíku je třikrát vyšší než u metanu, ale hmotnostně. Pokud je porovnáme podle objemu, pak se při spalování 1 m³ vodíku uvolní pouze 3,6 kW tepelné energie oproti 11 kW pro metan. Vodík je koneckonců nejlehčí chemický prvek.
Nyní zvažte plynný vodík získaný elektrolýzou v domácím generátoru vodíku jako palivo pro výše uvedené potřeby:
Pro referenci. Aby bylo možné spalovat vodík v topném kotli, bude nutné konstrukci důkladně přepracovat, protože vodíkový hořák může roztavit jakoukoli ocel.
Jak určit termoelektrický výkon kovu
Termoelektrický výkon kovu se určuje ve vztahu k platině. K tomu se termočlánek, jehož jednou z elektrod je platina (Pt) a druhou zkoušený kov, zahřeje na 100 stupňů Celsia. Výsledná hodnota pro některé kovy v milivoltech je uvedena níže. Kromě toho je třeba poznamenat, že se mění nejen velikost termopoweru, ale také jeho znaménko s ohledem na platinu.
V tomto případě hraje platina stejnou roli jako 0 stupňů na teplotní stupnici a celá stupnice termopower vypadá takto:
- Antimon +4.7
- Železo +1.6
- Kadmium +0,9
- Zinek +0,75
- Měď +0,74
- Zlato +0,73
- Stříbro +0,71
- Plechovka +0,41
- Hliník +0,38
- Merkur 0
- Platina 0
Za platinou následují kovy se zápornou termoelektrickou silou:
Pomocí této stupnice je velmi snadné určit hodnotu termoelektrického výkonu vyvinutého termočlánkem složeným z různých kovů. K tomu stačí vypočítat algebraický rozdíl v hodnotách kovů, ze kterých jsou termoelektrody vyrobeny. Například pro pár antimon - bismut bude tato hodnota +4,7 - (- 6,5) = 11,2 mV. Pokud se jako elektroda použije dvojice železo - hliník, bude tato hodnota pouze +1,6 - (+0,38) = 1,22 mV, což je téměř desetkrát méně než hodnota prvního páru.
Pokud je studený spoj udržován na konstantní teplotě, například 0 stupňů, potom bude termoelektrický výkon horkého spojení úměrný změně teploty, která se používá v termočláncích.
Jednoduchý domácí generátor
Navzdory skutečnosti, že tato zařízení nejsou nyní populární, v tuto chvíli není nic praktičtějšího než jednotka generující teplo, která je docela schopná vyměnit elektrický sporák, světelnou lampu na výlet nebo pomoci, pokud je nabíjení k poruše mobilního telefonu, k ovládání elektrického ovládání oken. Taková elektřina pomůže doma i v případě výpadku proudu. Lze jej získat zdarma, dalo by se říci, za míč.
Chcete-li tedy vyrobit termoelektrický generátor, musíte se připravit:
- Regulátor napětí;
- Páječka;
- Někdo;
- Chladicí radiátory;
- Tepelná pasta;
- Peltierovy topné články.
Sestavení zařízení:
- Nejprve je vyrobeno tělo zařízení, které by mělo být bez dna, s otvory ve spodní části pro vzduch a nahoře se stojanem pro nádobu (i když to není nutné, protože generátor nemusí pracovat na vodě) ;
- Dále je k tělu připevněn Peltierův prvek a na jeho studenou stranu je prostřednictvím tepelné pasty připojen chladicí chladič;
- Poté musíte připájet stabilizátor a Peltierův modul podle jejich pólů;
- Stabilizátor by měl být velmi dobře izolován, aby se tam nedostala vlhkost;
- Zbývá zkontrolovat jeho práci.
Mimochodem, pokud neexistuje způsob, jak získat chladič, můžete místo toho použít počítačový chladič nebo automobilový generátor. Z takové náhrady se nestane nic hrozného.
Stabilizátor lze zakoupit s diodovým indikátorem, který bude vydávat světelný signál, když napětí dosáhne stanovené hodnoty.
Jak byly vytvořeny termogenerátory
Již v polovině 19. století byly učiněny četné pokusy o vytvoření termogenerátorů - zařízení na výrobu elektrické energie, tedy na napájení různých spotřebičů. Jako takové zdroje měly být použity baterie vyrobené ze sériově zapojených termočlánků. Konstrukce takové baterie je znázorněna na obr. 2.
Obr. 2. Termopálo, schematické zařízení
První termoelektrická baterie byla vytvořena v polovině 19. století fyziky Oerstedem a Fourierem. Jako termoelektrody byly použity vizmut a antimon, jen pár čistých kovů s maximálním termoelektrickým výkonem. Horké spojky byly zahřívány plynovými hořáky a studené spojky byly umístěny do nádoby s ledem. V průběhu experimentů s termoelektricitou byly později vynalezeny termopily vhodné pro použití v některých technologických procesech a dokonce i pro osvětlení. Příkladem je baterie Clamont vyvinutá v roce 1874, která byla docela výkonná pro praktické účely: například pro galvanické zlacení, stejně jako pro použití v tiskárnách a dílnách pro solární gravírování. Přibližně ve stejné době se vědec Noé také zabýval studiem termopil, jeho termopily byly také široce distribuovány najednou.
Ale všechny tyto experimenty, i když byly úspěšné, byly odsouzeny k neúspěchu, protože termopily vytvořené na bázi termoprvků z čistých kovů měly velmi nízkou účinnost, což bránilo jejich praktickému použití. Čisté kovové výpary mají účinnost pouze několik desetin procenta. Polovodičové materiály mají mnohem vyšší účinnost: některé oxidy, sulfidy a intermetalické sloučeniny.
Vlastnosti termoelektrických materiálů
Výsledky nám umožňují doufat, že v blízké budoucnosti budou získány zcela nové ekologické zdroje elektrické energie. Na molekulární úrovni byla vyrobena kombinace kobaltu, niklu, cínu a manganu. Výsledkem je multiferritová slitina se zcela novými vlastnostmi. Kombinuje optimální kombinaci elektrických, elastických a magnetických vlastností. Díky tomu dochází k transformaci materiálů z jednoho do druhého a účinek teploty vede k reverzibilní fázové transformaci. Během demonstrace tohoto materiálu způsoboval při absorpci okolního tepla neočekávanou generaci elektřiny v induktoru, který jej obklopoval.
Takto získaný materiál může mít v budoucnu velký praktický význam. Například přeměnu tepla generovaného automobilem lze použít k nabíjení baterií.
Polovodičové termočlánky
Skutečnou revoluci ve vytváření termoprvků provedly práce akademika A.I. Ioffe.Na počátku 30. let 20. století prosadil myšlenku, že pomocí polovodičů je možné převést tepelnou energii, včetně sluneční, na elektrickou energii. Díky provedenému výzkumu již v roce 1940 byla vytvořena polovodičová fotobuňka pro přeměnu sluneční sluneční energie na elektrickou energii. První praktickou aplikaci polovodičových termoprvků je třeba považovat za „partyzánskou buřinku“, která umožňovala napájet některé přenosné partyzánské rozhlasové stanice.
Prvky Constantanu a SbZn sloužily jako základ termogenerátoru. Teplota studených spojů byla stabilizována vroucí vodou, zatímco horká spojení byla ohřívána plamenem ohně, čímž byl zajištěn teplotní rozdíl nejméně 250 ... 300 stupňů. Účinnost takového zařízení nebyla vyšší než 1,5 ... 2,0%, ale výkon pro napájení rádiových stanic byl dost. V těch válečných dobách byl design „buřinky“ samozřejmě státním tajemstvím a dokonce i nyní mnoho internetových fór o jeho designu diskutuje.
Využití alternativních energetických systémů
Hledání alternativních zdrojů energie je mocný globální vektor, který určuje budoucnost energie na celém světě. K topení a elektřině v budovách se již dnes používá:
- solární energie;
- větrná energie;
- energie získaná ze Země (geotermální energie);
- energie moří a oceánů;
- energie vnitrozemských vod;
- energie z biomasy;
- energie z bioplynu.
Obnovitelná energie a její zdroje
Alternativní zdroje energie se v zásadě dělí na obnovitelné a syntetické. Jejich rozdíl spočívá ve skutečnosti, že obnovitelné zdroje energie využívají k výrobě energie různé přírodní jevy, zatímco syntetické jsou postaveny na syntéze paliva, tj. Ve skutečnosti nahrazení přírodních uhlovodíků syntetickými materiály.
Poptávka a ceny elektřiny rostou nejen u nás, ale po celém světě. To je nevyhnutelná cena, kterou musíte zaplatit za vývoj moderních technologií. A pojem „obnovitelné zdroje“ není zcela správný - to vše proto, že poptávka je mnohonásobně větší než reprodukce těchto zdrojů: lidstvo každý rok spotřebovává stále více ropy, plynu a uhlí, ložiska jsou vyčerpána, není jich více .
To vše vede k tomu, že v příštích desetiletích bude na celém světě akutní nedostatek fosilních energetických zdrojů.
Co to znamená pro vlastníky soukromých domů?
To znamená, že je čas začít se připravovat na prudký růst cen energie. Ano, to se nestane dnes a ne okamžitě. Je však lepší být v tuto chvíli připraven, zateplit dům, vyměnit kotel, instalovat nové systémy zdrojů energie, snažit se, aby byl váš dům energeticky co nejúčinnější.
Dnes lze v soukromých domech získat obnovitelnou energii z alternativních zdrojů instalací:
- Solární panely (solární kolektory);
- Tepelné čerpadlo;
- Ventilační rekuperátory;
- Větrné turbíny;
- Instalace systémů externího napájení (https://saen.com.ua/vneshnee-elektrosnabzhenie.html).
Vzhledem k našemu chladnému a drsnému kontinentálnímu podnebí nemusí jeden zdroj pro vytápění domu stačit. A tady se musíte podívat na kombinace:
- Pokud je ve vaší oblasti mnoho slunečných dní, můžete zvážit kombinaci solárních panelů a tradičního vytápění kotlem. Během dne vám slunce ušetří palivo a v noci (během nabíjení panelů) bude dům vytápěn kotlem;
- Pokud je ve vaší oblasti častý a silný vítr, pak určitě stojí za zvážení instalace větrného mlýna. Větrnou energii můžete kombinovat s vytápěním kotle stejným způsobem, jak je popsáno výše;
- Pro racionálnější využívání energie v teplejších oblastech lze obecně uvažovat o nahrazení tradičních kotlů kotli na biomasu, tepelnými čerpadly a systémy rekuperace tepla z ventilace.
A co je nejdůležitější, alternativní zdroje energie zajistí stabilitu vytápění vašeho domu. Koneckonců pro nikoho není tajemstvím, že výpadky proudu jsou v mnoha ruských osadách a vesnicích poměrně časté.
Solární energie
Hlavním prvkem domácí solární elektrárny jsou fotovoltaické články vyrobené ze silikonových destiček. Pod vlivem slunečního záření navíc vyrábějí elektřinu zcela zdarma.
Solární kolektory lze také použít jako sekundární teplonosné médium. Například je lze použít k udržování stálé teplé vody v domě. Samozřejmě je nutné správně navrhnout takovou instalaci, vzít v úvahu počet všech obyvatel a jejich potřebu teplé vody, stejně jako úroveň slunečního světla vstupujícího do střechy domu. V ideálním případě by kolektory měly být instalovány na jižní straně domu.
Větrná energie
Instalace domácí větrné turbíny je také zajímavým, ale zatím nákladným řešením pro většinu majitelů domů. Ale takový systém je méně závislý na počasí a počtu slunečných dnů - větrné mlýny pracují neustále a mění pouze točivý moment.
Rekuperátor a rekuperace tepla
Rekuperátor je speciální zařízení instalované ve ventilačním systému, jehož hlavní funkcí je vracení teplého vzduchu přicházejícího z domu zpět do domu.
Na trhu existuje mnoho modelů a typů rekuperátorů. Jsou relativně levné. Pro nejlepší efekt se doporučuje zvolit zařízení s maximální účinností (nad 90%) a spotřebou nejvýše 0,35 W výkonu na 1 m3 vzduchu.
Obnovitelná energie Fusion: Hybridní řešení
V domácnosti lze kombinovat více než jeden alternativní zdroj energie. Nejoblíbenějším řešením jsou hybridní kolektory využívající fotovoltaické články a solární kolektory. Zároveň ohřívají vodu a vyrábějí elektřinu.
Energii a teplo lze dnes dokonce získat z odpadních vod. Na trhu existují takzvané topné systémy na bázi sirovodíku. Shromažďují teplou vodu dříve používanou k mytí nebo mytí nádobí a přenášejí ji do domácího topného systému. Tento systém se skládá z filtru, speciální nádrže na odpadní vodu a čerpadla.
Které zařízení si vyberete pro svůj domov, je na vás. Pokud je rozpočet omezený a nejste si jisti, že zařízení bude fungovat efektivně, doporučujeme začít s malým: instalací jednoho solárního panelu nebo rekuperátoru. A už je třeba se podívat.
Mohou alternativní energetické systémy úplně nahradit kotel?
Ne, ještě nemohou. Alternativní zdroje energie jsou často kritizovány za nízkou spotřebu energie - solární panely, větrné farmy ani rekuperátory samozřejmě nemohou zcela vyřešit problém vytápění a elektřiny v soukromém domě. Nebo mohou, ale bude to příliš drahé.
Je však zřejmá i další skutečnost - že se taková zařízení již stávají důležitou součástí konstrukce mnoha domů, protože mnoho majitelů si uvědomilo, že takové systémy mohou hodně ušetřit za účty za plyn a elektřinu.
Termogenerátor pro domácnost
Již v poválečných padesátých letech začal sovětský průmysl vyrábět termogenerátor TGK-3. Jeho hlavním účelem bylo napájet bateriová rádia v neelektrifikovaných venkovských oblastech. Výkon generátoru byl 3 W, což umožňovalo napájet bateriové přijímače jako Tula, Iskra, Tallinn B-2, Rodina-47, Rodina-52 a některé další.
Vzhled termogenerátoru TGK-3 je znázorněn na obr. 3.
Obr. 3. Termogenerátor TGK-3
Design termogenerátoru
Jak již bylo zmíněno, termogenerátor byl určen pro použití ve venkovských oblastech, kde se pro osvětlení používaly petrolejové výbojky. Taková lampa vybavená termogenerátorem se stala nejen zdrojem světla, ale také elektřiny. Současně nebyly nutné další náklady na palivo, protože přesně ta část petroleje, která právě vletěla do potrubí, se změnila na elektřinu.Kromě toho byl takový generátor vždy připraven k práci, jeho konstrukce byla taková, že v něm prostě nebylo co pokazit. Generátor mohl nečinně ležet, pracovat bez zátěže a nebál se zkratů. Životnost generátoru ve srovnání s galvanickými bateriemi vypadala jako věčná.
Role komína v bleskové petrolejové láhvi hraje podlouhlá válcová část skla. Když byla lampa použita ve spojení s termogenerátorem, bylo sklo zkráceno a byl do něj vložen kovový tepelný vysílač 1, jak je znázorněno na obr. čtyři.
Obr. 4. Petrolejová lampa s termoelektrickým generátorem
Vnější část snímače tepla má tvar mnohostranného hranolu, na kterém jsou instalovány termopily. Aby se zvýšila účinnost přenosu tepla, měl tepelný výměník uvnitř několik podélných kanálů. Procházející těmito kanály procházely horké plyny do výfukového potrubí 3 a současně ohřívaly termočlánek, přesněji jeho horké spoje. K chlazení studených křižovatek byl použit vzduchem chlazený chladič. Skládá se z kovových žeber připevněných k vnějším povrchům termopilních bloků.
Termogenerátor - TGK3 sestával ze dvou nezávislých sekcí. Jeden z nich produkoval napětí 2V při zatěžovacím proudu až 2A. Tato část byla použita k získání anodového napětí lamp pomocí vibračního měniče. K napájení vláken žárovek byla použita další část o napětí 1,2 V a zatěžovacím proudu 0,5 A.
Je snadné vypočítat, že termogenerátor měl výkon nepřesahující 5 wattů, ale pro přijímač to bylo dost, což umožnilo rozjasnit dlouhé zimní večery. Nyní se to samozřejmě zdá být směšné, ale v těch vzdálených dobách bylo takové zařízení nepochybně technologickým zázrakem.
DIY výroba
Můžete si vyrobit termoelektrický generátor vlastními rukama. Za tímto účelem jsou vyžadovány některé prvky:
- Modul schopný odolat teplotám až 300-400 ° C.
- Zesilovač, jehož účelem je přijímat trvalé napětí 5 V.
- Ohřívač ve formě ohně, svíčky nebo nějakého miniaturního kamna.
- Chladič. Voda nebo sníh jsou nejoblíbenější možnosti.
- Spojovací prvky. K tomuto účelu můžete použít hrnky nebo hrnce různých velikostí.
Vodiče mezi vysílačem a modulem musí být izolovány žáruvzdornou směsí nebo konvenčním tmelem. Je nutné sestavit zařízení v následujícím pořadí:
- Ponechte pouze pouzdro ze zdroje napájení.
- Přilepte Peltierův modul studenou stranou k radiátoru.
- Po předchozím vyčištění a vyleštění povrchu musíte prvek nalepit na druhou stranu.
- Ze vstupu měniče napětí je nutné pájet vodiče na výstupy desky.
V tomto případě musí být termogenerátor pro správnou funkci vybaven následujícími vlastnostmi: výstupní napětí - 5 voltů, typ výstupu pro připojení zařízení - USB (nebo jakýkoli jiný, podle preferencí), minimální výkon zátěže by měl být 0,5 A V tomto případě můžete použít jakýkoli typ paliva.
Kontrola mechanismu je docela jednoduchá. Uvnitř můžete dát několik suchých a tenkých větviček. Zapalte je a po několika minutách připojte nějaké zařízení, například telefon pro dobíjení. Sestavit termogenerátor není obtížné. Pokud je vše provedeno správně, bude to trvat déle než jeden rok na výletech a výletech.
