Lektion 24. Hvordan den atmosfæriske luft opvarmes (§24) - Arbejdsbog klasse 6 - Dagbogen om geografen-stifinder Letyagin (svar og gds)

For at få elektricitet er du nødt til at finde en potentiel forskel, og en leder Folk har altid forsøgt at spare penge, og i en tid med konstant voksende elregninger er det slet ikke overraskende. I dag er der allerede måder, hvorpå en person kan få gratis strøm gratis for ham. Som regel er det visse gør-det-selv-installationer, der er baseret på en elektrisk generator.

Termoelektrisk generator og dens enhed

En termoelektrisk generator er en enhed, der genererer elektrisk energi fra varmen. Det er en fremragende dampkilde til elektricitet, omend med lav effektivitet.

Som en enhed til direkte konvertering af varme til elektrisk energi anvendes termoelektriske generatorer, der bruger driftsprincippet for konventionelle termoelementer

Dybest set er termoelektricitet den direkte konvertering af varme til elektricitet i flydende eller faste ledere og derefter den omvendte proces til opvarmning og afkøling af kontakten mellem forskellige ledere ved hjælp af en elektrisk strøm.

Varmegenerator:

• En varmegenerator har to halvledere, som hver består af et bestemt antal elektroner;
• De er også sammenkoblet af en leder, over hvilken der er et lag, der er i stand til at lede varme;
• En termionisk leder er også fastgjort til den til overførsel af kontakter;
• Dernæst kommer kølelaget efterfulgt af halvlederen, hvis kontakter fører til lederen.

Desværre er en varme- og strømgenerator ikke altid i stand til at arbejde med høj kapacitet, derfor bruges den primært i hverdagen og ikke i produktionen.

I dag bruges den termoelektriske konverter næsten aldrig nogen steder. Det "beder" om mange ressourcer, det tager også plads, men spændingen og strømmen, som den kan generere og konvertere, er meget lille, hvilket er ekstremt urentabelt.

Konvertering af varme til lys og derefter til elektricitet

14.11.2019 924

"Termiske fotoner er fotoner, der udsendes af en varm krop." ”Hvis du ser på noget varmt med et infrarødt kamera, kan du se, at det lyser. Kameraet viser disse termisk ophidsede fotoner. "

Opfindelsen er en hyperbolsk varmeemitter, der er i stand til at absorbere intens varme, der ellers ville slippe ud i miljøet, komprimere den til en smal båndbredde og udsende den som lys til yderligere konvertering til elektricitet.

Denne opdagelse tjener som en fortsættelse af en anden forskningudført på Brown School of Technology ved Rice University tilbage i 2020, da en simpel metode blev fundet til at skabe stærkt justerede, pladelignende film fra tætpakede kulstofnanorør.

Affaldsvarme

Diskussioner førte til beslutningen om, hvorvidt disse film kunne bruges til at kanalisere "termiske fotoner".

"Termiske fotoner er fotoner, der udsendes af en varm krop." ”Hvis du ser på noget varmt med et infrarødt kamera, kan du se, at det lyser. Kameraet viser disse termisk ophidsede fotoner. "

Infrarød stråling - Dette er en komponent af sollys, der leverer varme til planeten, men dette er kun en lille del af hele det elektromagnetiske spektrum.

"Enhver varm overflade udsender lys i form af termisk stråling."”Problemet er, at termisk stråling er bredbånd, og konvertering af lys til elektricitet er kun effektiv, hvis strålingen er i et smalt bånd. Udfordringen var at presse bredbåndsfotoner ind i et smalt bånd. "

Nanorørfilm gjorde det muligt at isolere melleminfrarøde fotoner, der ellers ville blive spildt. Dette kan motivere til den udbredte brug af spildvarme, som tegner sig for ca. 20% af alt industrielt energiforbrug.

Carbon-nanorør kan overføre varme

"Den mest effektive måde at omdanne varme til elektricitet lige nu er at bruge turbiner og damp eller anden væske til at drive dem." ”De kan levere næsten 50 procent konverteringseffektivitet. Ikke meget af det, man kender i dag, kan komme tæt på en sådan effektivitet, men disse systemer er vanskelige at implementere. "

Justerede kulstofnanorør forbliver termisk stabile op til 1600 ° C og udviser ekstrem anisotropi: ledende i den ene retning og isolerende i de to andre - en effekt kaldet hyperbolsk dispersion. Termiske fotoner kan kollidere med filmen og ankomme fra enhver retning, men forlader først efter en.

Denne ekstreme anisotropi resulterer i ekstremt høj fotonetæthed i midten af ​​infrarødt og manifesterer sig som stærke resonanser i dybdehulrum i subbølgelængde.

"I stedet for at gå fra varme direkte til elektricitet, går stien først fra varme til lys og først derefter til elektricitet." "Ved første øjekast ser det ud til, at to trin ville være mere effektive end tre, men i dette tilfælde er det ikke."

Tilføjelse af emittere til standard solceller kan øge deres effektivitet fra deres nuværende top på ca. 22% til 80%. "Ved at komprimere al spildvarmenergi til et lille spektralområde kan den meget effektivt omdannes til elektricitet." Derudover kan nanofotoniske varmeafgivere med høj foton densitet forbedre effektiviteten af ​​strålingskøling og spildvarmegenvinding væsentligt.

Du kan lære mere om teknologien at læse For flere oplysninger, se ACS Photonics.

En kilde: Risuniversitet

Solvarmegenerator af elektricitet og radiobølger

Kilder til elektrisk energi kan være meget forskellige. I dag er produktionen af ​​solvarme-generatorer begyndt at vinde popularitet. Sådanne installationer kan bruges i fyrtårne, i rummet, biler såvel som i andre områder af livet.

Solvarmegeneratorer er en fantastisk måde at spare energi på

RTG (står for radionuklid termoelektrisk generator) fungerer ved at konvertere isotopenergi til elektrisk energi. Dette er en meget økonomisk måde at få næsten gratis strøm og muligheden for belysning i fravær af elektricitet.

Funktioner ved RTG:

• Det er lettere at få en energikilde fra isotopforfald end for eksempel at gøre det samme ved opvarmning af en brænder eller en petroleumslampe;
• Produktion af elektricitet og nedbrydning af partikler er mulig i nærværelse af specielle isotoper, fordi processen med deres henfald kan vare i årtier.

Ved hjælp af en sådan installation skal du forstå, at når du arbejder med gamle modeller af udstyr, er der risiko for at modtage en dosis stråling, og det er meget vanskeligt at bortskaffe en sådan enhed. Hvis den ikke ødelægges ordentligt, kan den fungere som en strålingsbombe.

Når du vælger producenten af ​​installationen, er det bedre at bo hos de virksomheder, der allerede har bevist sig. Såsom Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.

Forresten er en anden god måde at få elektricitet gratis en generator til opsamling af radiobølger.Den består af par film- og elektrolytkondensatorer samt dioder med lav effekt. Et isoleret kabel ca. 10-20 meter tages som en antenne, og en anden jordledning er fastgjort til et vand- eller gasrør.

Russiske forskere fik varme fra kulden

Forskere fra Institute of Catalysis af SB RAS har fundet ud af, hvordan man får varme fra kulden, som kan bruges til opvarmning under barske klimatiske forhold. For at gøre dette foreslår de at absorbere methanoldampe med et porøst materiale ved lave temperaturer. De første resultater af en undersøgelse støttet af give

Russian Science Foundation (RSF), var
offentliggjort
i tidsskriftet Applied Thermal Engineering. Kemikere har foreslået en cyklus kaldet "Heat from Cold" ("TepHol"). Forskere omdanner varme ved hjælp af adsorption af methanol til et porøst materiale. Adsorption er processen med absorption af stoffer fra en opløsning eller gasblanding af et andet stof (adsorbent), som bruges til at adskille og rense stoffer. Det absorberede stof kaldes adsorbat.

”Ideen var først at teoretisk forudsige, hvad den optimale adsorberende middel skulle være, og derefter at syntetisere et ægte materiale med egenskaber tæt på idealet”, kommenterede en af ​​forfatterne til undersøgelsen, doktor i kemi Yuri Aristov. - Arbejdsstoffet er methanoldamp og adsorberes normalt med aktiverede kulstoffer. Vi tog først kommercielt tilgængelige aktiverede kulstoffer og brugte dem. Det viste sig, at de fleste af dem ikke fungerer særlig godt, så vi besluttede selv at syntetisere nye methanoladsorbenter, der er specialiserede til TepHol-cyklussen. Disse er to-komponentmaterialer: de har en porøs matrix, en relativt inert komponent, og den aktive komponent er et salt, der absorberer methanol godt ”.

Derefter udførte forskerne en termodynamisk analyse af TepHol-cyklussen, som giver en omtrentlig idé om forløbet af transformationsprocessen og bestemte de optimale betingelser for implementeringen af ​​adsorption. Forskere stod over for opgaven med at finde ud af, om den nye termodynamiske cyklus kan give tilstrækkelig effektivitet og kraft til at generere varme. For at besvare dette spørgsmål blev en laboratorieprototype af TepHol-installationen designet med en adsorber, en fordamper og kryostater, der simulerede kold luft og ikke-frysende vand. Adsorbenten blev placeret i en speciel stor overfladevarmeveksler lavet af aluminium. Denne installation gør det muligt at producere varme i en intermitterende tilstand: den frigives, når adsorbenten absorberer methanol, og derefter tager det tid at regenerere sidstnævnte. Til dette reduceres methanoltrykket over adsorbenten, hvilket lettes af den lave omgivelsestemperatur. Testene af TepHol-prototypen blev udført under laboratorieforhold, hvor temperaturforholdene i den sibiriske vinter blev simuleret, og eksperimentet blev gennemført med succes.

“Brug af to naturlige termostater (varmelagring) om vinteren, f.eks. Omgivende luft (T = -20 - -40 ° C) og ikke-frysende vand fra en flod, sø, hav eller grundvand (T = 0 - 20 ° C) , med en temperaturforskel 30-60 ° C, kan der opnås varme til opvarmning af huse. Desuden er det koldere, det er udenfor, jo lettere er det at få nyttig varme, ”sagde Yuri Aristov.

Til dato har forskere syntetiseret fire nye sorbenter, der er i testfasen. Ifølge forfatterne er de første resultater af disse tests meget opmuntrende.

”Den foreslåede metode giver dig mulighed for at få varme direkte på stedet i regioner med kolde vintre (det nordøstlige Rusland, Nordeuropa, USA og Canada samt Arktis), hvilket kan fremskynde deres socioøkonomiske udvikling betydeligt.Brug af selv en lille mængde varme ved lave temperaturer i miljøet kan føre til en ændring i strukturen for moderne energi, reducere samfundets afhængighed af fossile brændstoffer og forbedre vores planets økologi, ”konkluderede Aristov.

I fremtiden kan udviklingen af ​​russiske forskere være nyttig til rationel anvendelse af lavtemperatur termisk affald fra industrien (for eksempel kølevand, der udledes af termiske kraftværker, og gasser, der er et biprodukt fra kemikalie og olie raffinering af industrier), transport og boliger og kommunale tjenester samt vedvarende termisk energi, især i regioner på jorden med barske klimatiske forhold.

Sådan laver du et Peltier-element med dine egne hænder

Et almindeligt Peltier-element er en plade, der er sammensat af dele af forskellige metaller med stik til tilslutning til et netværk. En sådan plade fører en strøm gennem sig selv, opvarmes på den ene side (for eksempel op til 380 grader) og arbejder fra kulden på den anden.

Peltier-elementet er en speciel termoelektrisk transducer, der fungerer i henhold til princippet med samme navn til levering af elektrisk strøm.

En sådan termogenerator har det modsatte princip:

• Den ene side kan opvarmes ved at brænde brændstof (for eksempel en brand på et træ eller et andet råmateriale);
• Tværtimod afkøles den anden side af en væske- eller luftvarmeveksler;
• Således genereres strøm på ledningerne, som kan bruges i henhold til dine behov.

Sandt nok er enhedens ydeevne ikke særlig stor, og effekten er ikke imponerende, men alligevel kan et sådant simpelt hjemmelavet modul muligvis oplade telefonen eller tilslutte en LED-lommelygte.

Dette generatorelement har sine fordele:

• Stille arbejde;
• Evnen til at bruge det, der er ved hånden;
• Let vægt og bærbarhed.

Sådanne hjemmelavede ovne begyndte at vinde popularitet blandt dem, der kan lide at overnatte i skoven ved ilden ved at bruge landets gaver, og som ikke er modvillige i at få elektricitet gratis.

Peltier-modulet bruges også til at afkøle computerkort: elementet er forbundet til kortet, og så snart temperaturen bliver højere end den tilladte temperatur, begynder det at køle kredsløbene. På den ene side kommer et koldt luftrum ind i enheden, på den anden side et varmt. 50X50X4mm (270w) modellen er populær. Du kan købe en sådan enhed i en butik eller lave den selv.

Forresten, ved at tilslutte en stabilisator til et sådant element, kan du få en fremragende oplader til husholdningsapparater ved udgangen og ikke kun et termisk modul.

For at lave et Peltier-element derhjemme skal du tage:

• Bimetalledere (ca. 12 stykker eller mere);
• To keramiske plader;
• Kabler;
• Loddekolbe.

Fremstillingsskemaet er som følger: Ledere loddes og placeres mellem pladerne, hvorefter de er tæt fastgjort. I dette tilfælde skal du huske på ledningerne, som derefter fastgøres til den aktuelle konverter.

Anvendelsesområdet for et sådant element er meget forskelligt. Da en af ​​siderne har tendens til at køle af, kan du ved hjælp af denne enhed fremstille et lille campingkøleskab eller for eksempel et automatisk klimaanlæg.

Men som enhver enhed har denne termoelement sine fordele og ulemper. Plusserne inkluderer:

• Kompakt størrelse
• Evnen til at arbejde med køle- eller varmeelementer sammen eller hver for sig;
• Stille, næsten lydløs drift.

Minus:

• Behovet for at kontrollere temperaturforskellen;
• Højt energiforbrug;
• Lavt effektivitetsniveau til høje omkostninger.

Typer af solfangere - hvad er de?

Samlere forstås som enheder, der er i stand til at absorbere solenergi, ændre den til varme og derefter sende den til et kølemiddel.En standard solfanger er lavet i form af et plast- eller metalhus, hvor der er installeret sorte metalplader. Disse plader kan opvarmes til en bestemt temperatur.

Afhængigt af dens størrelse er samlerne opdelt i høj, medium og lav temperatur. Det er urealistisk at fremstille enheder med høj temperatur derhjemme. De er skabt ved hjælp af sofistikerede teknologier til drift ved store industrianlæg. Medietemperaturstrukturer, der akkumulerer en tilstrækkelig mængde solenergi, kan bruges til opvarmning af boliger og lavtemperaturer til opvarmning af vand. Det er meget muligt at lave disse to typer samlere selv.

Enhederne af interesse for os er opdelt i følgende typer:

• flad;
• akkumulerende
• luft;
• væske.

Solfanger på taget

En flad opsamler er en metalkasselignende struktur med en plade til at absorbere lys fra solen. Det er dækket med et glaslåg med et lavt jernindhold, som næsten alt sollys falder på den varmefølsende plade. Designet er nødvendigvis termisk isoleret. Effektiviteten af ​​en sådan opsamler er objektivt lille - ca. 10%. Det kan øges ved at anvende en speciel halvleder med amorfe egenskaber på waferen. Sådanne enheder er velegnede til opvarmning af vand i hverdagen.

En termosyphon (lagrings) opsamler betragtes som mere effektiv. Det bruges til at opvarme vand og opretholde temperaturen på et givet niveau i rummet i nogen tid. Strukturelt er den lavet i form af 1-3 tanke installeret i en kasse med varmeisolering. Som en flad enhed er den dækket af et glaslåg. I en kold årstid er det svært at bruge en sådan opsamler. Men om sommeren, når lyset fra solen er meget stærkt, kan det bruges derhjemme.

Flydende solstrukturer bruger vand som varmebærer. De er lavet med et åbent eller lukket princip om varmeveksling, de kan være uden glas og glaseret. Driften af ​​sådanne apparater er fyldt med ulemper - de lækker ofte og kan godt fryse i vintermånederne. Luftopsamlere, der oftest bruges til tørring af frugt, grøntsager og relativt små mængder andre landbrugsprodukter, er blottet for disse problemer. Luftapparatet er strukturelt simpelt, det er let at vedligeholde og derfor nyder det velfortjent popularitet.

Enkel hjemmelavet generator

På trods af at disse enheder ikke er populære nu, er der i øjeblikket intet mere praktisk end en termisk generatorenhed, som er i stand til at erstatte en elektrisk komfur, en belysningslampe på tur eller hjælpe, hvis opladningen til en mobiltelefon går i stykker, tænder strømvinduet. Sådan elektricitet vil også hjælpe derhjemme i tilfælde af strømafbrydelse. Det kan fås gratis, kan man sige, for en bold.

Så for at lave en termoelektrisk generator skal du forberede:

• Strøm regulator;
• Loddekolbe;
• Enhver krop;
• Køleradiatorer;
• Termisk pasta;
• Peltier varmeelementer.

Montering af enheden:

• For det første er enhedens krop lavet, som skal være uden bund, med huller i bunden til luft og øverst med et stativ til beholderen (selvom dette ikke er nødvendigt, da generatoren muligvis ikke fungerer på vand) ;
• Dernæst er et Peltier-element fastgjort til kroppen, og en køleradiator er fastgjort til sin kolde side gennem termisk pasta;
• Derefter skal du lodde stabilisatoren og Peltier-modulet i henhold til deres poler;
• Stabilisatoren skal være meget godt isoleret, så fugt ikke kommer derhen;
• Det er stadig at kontrollere sit arbejde.

Forresten, hvis der ikke er nogen måde at få en radiator på, kan du i stedet bruge en computerkøler eller en bilgenerator. Intet forfærdeligt vil ske efter en sådan erstatning.

Stabilisatoren kan købes med en diodeindikator, der giver et lyssignal, når spændingen når den specificerede værdi.

DIY termoelement: procesfunktioner

Hvad er et termoelement? Et termoelement er et elektrisk kredsløb, der består af to forskellige elementer med en elektrisk kontakt.

Termoelementet til et termoelement med en temperaturforskel på 100 grader ved dets kanter er ca. 1 mV. For at gøre det højere kan flere termoelementer tilsluttes i serie. Du får en termopæle, hvis termoEMF svarer til den samlede sum af EMF af de termoelementer, der er inkluderet i den.

Termoelementfremstillingsprocessen er som følger:

• Der skabes en stærk forbindelse mellem to forskellige materialer;
• Der tages en spændingskilde (for eksempel et bilbatteri), og ledninger af forskellige materialer, der er snoet i et bundt, er forbundet til den ene ende af det;
• På dette tidspunkt skal du bringe en ledning, der er forbundet med grafitten, til den anden ende (en almindelig blyantstang vil gøre her).

Forresten er det meget vigtigt for sikkerheden ikke at arbejde under højspænding! Den maksimale indikator i denne henseende er 40-50 volt. Men det er bedre at starte med små kræfter fra 3 til 5 kW og gradvist øge dem.

Der er også en "vand" måde at skabe et termoelement på. Det består i at sikre opvarmning af de tilsluttede ledninger i den fremtidige struktur med en lysbueudledning, der vises mellem dem og en stærk opløsning af vand og salt. I processen med en sådan interaktion holder "vand" dampe materialerne sammen, hvorefter termoelementet kan betragtes som klar. I dette tilfælde betyder det noget, hvilken diameter selen på produktet er. Det skal ikke være for stort.

Gratis el med egne hænder (video)

At få gratis elektricitet er ikke så vanskelig som det lyder. Takket være forskellige typer generatorer, der arbejder med forskellige kilder, er det ikke længere skræmmende at stå uden lys under strømafbrydelse. En lille dygtighed, og du har allerede din egen mini-station til generering af elektricitet klar.

Et træfyret kraftværk er en af ​​de alternative måder at levere elektricitet til forbrugerne.

En sådan enhed er i stand til at opnå elektricitet med minimale energiomkostninger, selv på de steder, hvor der slet ikke er strømforsyning.

Et kraftværk, der bruger brænde, kan være en fremragende mulighed for ejere af sommerhuse og landhuse.

Der er også miniatureversioner, der passer til elskere af lange vandreture og udendørs aktiviteter. Men først ting først.

INDHOLD (klik på knappen til højre):

Funktioner af

Et træfyret kraftværk er langt fra en ny opfindelse, men moderne teknologier har gjort det muligt at forbedre de enheder, der blev udviklet tidligere noget. Desuden anvendes flere forskellige teknologier til at generere elektricitet.

Derudover er begrebet "på træ" noget unøjagtigt, da ethvert fast brændsel (træ, flis, paller, kul, koks) generelt alt, der kan brænde, er egnet til drift af en sådan station.

Umiddelbart bemærker vi, at brænde, eller rettere forbrændingsprocessen, kun fungerer som en energikilde, der sikrer, at enheden fungerer, hvori der genereres elektricitet.

De største fordele ved sådanne kraftværker er:

• Evnen til at bruge en lang række faste brændstoffer og deres tilgængelighed;
• At få elektricitet overalt;
• Brug af forskellige teknologier giver dig mulighed for at modtage elektricitet med en lang række parametre (kun tilstrækkelig til regelmæssig genopladning af telefonen og inden strømforsyning til industrielt udstyr);
• Det kan også fungere som et alternativ, hvis strømafbrydelser er almindelige og som hovedkilden til elektricitet.

Klassisk version

Som nævnt bruger et træfyret kraftværk flere teknologier til at generere elektricitet. Den klassiske blandt dem er dampens energi eller simpelthen dampmaskinen.

Alt er simpelt her - brænde eller andet brændstof, der brænder, varmer vandet op, hvilket resulterer i at det bliver til gasform - damp.

Den resulterende damp tilføres turbinen i generatorsættet, og ved at dreje genererer generatoren elektricitet.

Da dampmotoren og generatorsættet er forbundet i et enkelt lukket kredsløb, efter at have passeret gennem turbinen, afkøles dampen, føres igen ind i kedlen, og hele processen gentages.

Et sådant kraftværkslayout er en af ​​de enkleste, men det har en række væsentlige ulemper, hvoraf den ene er eksplosionsfare.

Efter overgangen af ​​vand til en gasformig tilstand øges trykket i kredsløbet betydeligt, og hvis det ikke er reguleret, er der stor sandsynlighed for rørledningsbrud.

Og selvom moderne systemer bruger et helt sæt trykreguleringsventiler, kræver driften af ​​en dampmaskine stadig konstant overvågning.

Desuden kan almindeligt vand, der anvendes i denne motor, forårsage dannelse af afskalning på rørvæggene, hvilket sænker stationens effektivitet (skala forringer varmeoverførslen og reducerer rørets gennemstrømning).

Men nu løses dette problem ved hjælp af destilleret vand, væsker, oprensede urenheder, der udfældes, eller specielle gasser.

Men på den anden side kan dette kraftværk udføre en anden funktion - at opvarme rummet.

Alt er simpelt her - efter at have udført sin funktion (turbinens rotation) skal dampen afkøles, så den igen går i flydende tilstand, hvilket kræver et kølesystem eller simpelthen en radiator.

Og hvis vi placerer denne radiator indendørs, så får vi til sidst ikke kun elektricitet fra en sådan station, men også varme.

Besparelsesmetoder

En af mulighederne her er brugen af ​​automatiserede styreenheder til varmesystemet i huset. Sådant udstyr overvåger i sig selv temperaturen udenfor og vælger afhængigt af det varmeforsyningstilstand i lejlighederne.

Beboere i sådanne huse står ikke længere over for en situation, hvor det allerede er relativt varmt, og batterierne i lejligheden er varme - det bliver for varmt i rummet, og de skal åbne vinduerne. Beboere oplever ubehag og skal samtidig betale for den "ekstra" varmeenergi.

Indtil videre har kun fire procent af boliger automatisk opvarmningskontrol. Det giver lejlighedsejere mulighed for at spare på regninger hver måned.

Termoelektriske generatorer

Kraftværker med generatorer bygget efter Peltier-princippet er en ganske interessant mulighed.

Fysiker Peltier opdagede effekten, at når elektricitet ledes gennem ledere bestående af to forskellige materialer, absorberes varme på en af ​​kontakterne, og varme frigives på den anden.

Desuden er denne effekt den modsatte - hvis lederen opvarmes på den ene side og på den anden side afkøles, genereres der elektricitet i den.

Det er den modsatte effekt, der bruges i træfyrede kraftværker. Når de brændes op, opvarmes de den ene halvdel af pladen (som er en termoelektrisk generator), der består af terninger lavet af forskellige metaller, og den anden del af den afkøles (som der anvendes varmevekslere til), som et resultat af hvilken elektricitet vises på pladeterminalerne.

Gasgeneratorer

Den anden type er gasgeneratorer. En sådan enhed kan bruges i flere retninger, herunder generering af elektricitet.

Det er værd at bemærke her, at en sådan generator selv ikke har noget at gøre med elektricitet, da dens hovedopgave er at generere brændbar gas.

Essensen af ​​driften af ​​en sådan enhed koger ned til det faktum, at der i processen med oxidation af fast brændsel (forbrænding) udsendes gasser, herunder brændbare gasser - brint, metan, CO, som kan bruges til en række forskellige formål.

For eksempel blev sådanne generatorer tidligere brugt i biler, hvor konventionelle forbrændingsmotorer fungerede perfekt på den frigivne gas.

På grund af de konstante rystelser af brændstoffet er nogle bilister og motorcyklister allerede begyndt at installere disse enheder på deres biler.

For at få et kraftværk er det nok at have en gasgenerator, en forbrændingsmotor og en konventionel generator.

I det første element frigives gas, som bliver brændstof til motoren, og som igen vil rotere generatorens rotor for at få elektricitet ved udgangen.

Fordelene ved gasfyrede kraftværker inkluderer:

• Pålidelighed af designet af selve gasgeneratoren
• Den resulterende gas kan bruges til at betjene en forbrændingsmotor (som bliver et drev til en elektrisk generator), en gaskedel, en ovn;
• Afhængig af den anvendte forbrændingsmotor og generator, kan elektricitet opnås selv til industrielle formål.

Den største ulempe ved gasgeneratoren er den besværlige struktur, da den skal omfatte en kedel, hvor alle processerne til gasproduktion, dens køle- og oprensningssystem finder sted.

Og hvis denne enhed skal bruges til at generere elektricitet, skal stationen desuden også omfatte en forbrændingsmotor og en elektrisk generator.

Hvem er berettiget til varmetilskuddet?

Afskaffelsen af ​​princippet om krydssubsidiering tilbage i 2012, hvorunder virksomheder primært betalte for varmeenergi, der blev brugt af befolkningen, forårsagede en kraftig stigning i varmetaksterne. For at udjævne det uundgåelige spring i borgernes udgifter blev det besluttet at betale tilskud til opvarmning. Deres størrelse afhænger direkte af den samlede familieindkomst. Jo lavere det er, jo større er mængden af ​​hjælp fra budgettet. Beregningen af ​​tilskudsbeløbet foretages på individuel basis afhængigt af specifikationen for en bestemt situation.

Som hovedregel beregnes graden af ​​refusion af varmeomkostninger ud fra den anvendte koefficient, som igen indstilles afhængigt af familiens indkomst pr. Person. Ikke hver familie kan hævde at være berettiget til tilskud til fyringssæsonen. For at gøre dette skal du have en gennemsnitlig indkomst pr. Indbygger på højst tredive tusind rubler. De borgere, der ikke engang har ti tusind rubler pr. Person, får fuld kompensation for deres varmeenergiomkostninger. For dem, der er placeret mellem disse to punkter og har en indkomst på ti til tredive tusind for hvert familiemedlem, indstilles deres egne koefficienter.

Præfabrikerede repræsentanter for kraftværker

Bemærk, at disse muligheder - en termoelektrisk generator og en gasgenerator nu er prioriteter, derfor produceres færdige stationer til brug, både indenlandske og industrielle.

Nedenfor er et par af dem:

• Indigirka komfur;
• Turistovn "BioLite CampStove";
• Kraftværk "BioKIBOR";
• Kraftværk "Eco" med en gasgenerator "Cube".

En almindelig husholdning med fast brændsel (fremstillet efter typen "Burzhayka" komfur) udstyret med en Peltier termoelektrisk generator.

Perfekt til sommerhuse og små huse, da det er kompakt nok og kan transporteres i en bil.

Hovedenergien under forbrændingen af ​​brænde bruges til opvarmning, men samtidig giver den eksisterende generator dig også mulighed for at få elektricitet med en spænding på 12 V og en effekt på 60 W.

Ovn "BioLite CampStove".

Det bruger også Peltier-princippet, men det er endnu mere kompakt (vægten er kun 1 kg), hvilket giver dig mulighed for at tage det med på vandreture, men mængden af ​​energi genereret af generatoren er endnu mindre, men det vil være nok til oplad en lommelygte eller telefon.

En termoelektrisk generator bruges også, men dette er allerede en industriel version.

Producenten kan efter anmodning fremstille en enhed, der leverer en ydelse af elektricitet med en kapacitet på 5 kW til 1 MW. Men dette påvirker stationens størrelse såvel som mængden af ​​forbrugt brændstof.

For eksempel bruger en installation, der producerer 100 kW, 200 kg brænde i timen.

Men Eco-kraftværket er en gasgenerator. Dens design bruger en gasgenerator "Cube", en benzinforbrændingsmotor og en elektrisk generator med en kapacitet på 15 kW.

Ud over industrielle færdige løsninger kan du købe de samme Peltier termoelektriske generatorer separat, men uden komfur og bruge den med en varmekilde.

Fordele ved gavnlig varmegenvinding

Brug af et biprodukt fra minedrift og computerudstyr er en universel løsning for de fleste brugere, og her er hvorfor:

• spare på energiressourcer og sikre energiautonomi. Decentralisering og uafhængighed af monopolvareleverandører vil reducere omkostningerne, især i regioner med kolde klimaer;
• intet behov for at organisere varme og kolde gange, derudover installere klimaanlæg og andet ekstraudstyr. Den løsning, vi tilbyder, er et alt-i-et-kompleks, der forbinder den eksisterende infrastruktur;
• modtage yderligere indtægter ikke kun fra minedrift, men også gennem iværksætteraktivitet ved hjælp af den genererede varme eller fra salget;
• integration i den eksisterende infrastruktur. Den forening, vi har anvendt, og nem installation giver os mulighed for at oprette forbindelse til de eksisterende faciliteter og ikke skabe et nyt infrastrukturkompleks;
• der er ingen negativ indvirkning på miljøet i form af termisk forurening, udseendet af varmeøer, kunstig temperaturinversion over varmekilden. Der er ingen mikrocirkulation af atmosfæren og ingen komplikationer af forureningsoverførselsmekanismen.

  

Hjemmelavede stationer

Også mange håndværkere opretter selvfremstillede stationer (som regel baseret på en gasgenerator), som derefter sælges.

Alt dette indikerer, at du uafhængigt kan fremstille et kraftværk ud fra tilgængelige værktøjer og bruge det til dine egne formål.

Lad os derefter se på, hvordan du selv kan lave enheden.

Baseret på termoelektrisk generator.

Den første mulighed er et kraftværk baseret på en Peltier-plade. Umiddelbart bemærker vi, at en hjemmelavet enhed kun er egnet til opladning af en telefon, en lommelygte eller til belysning ved hjælp af LED-lamper.

Til fremstilling skal du bruge:

• Metallegeme, der spiller rollen som en ovn;
• Peltier-plade (sælges separat);
• Spændingsregulator med installeret USB-udgang;
• En varmeveksler eller bare en blæser til køling (du kan tage en computerkøler).

At lave et kraftværk er meget simpelt:

1. Vi laver et komfur. Vi tager en metalkasse (for eksempel en computerkasse), udfolder den, så ovnen ikke har bund. Vi laver huller i væggene nedenfor for lufttilførsel. Øverst kan du installere en rist, hvor du kan placere en kedel osv.
2. Monter pladen på bagvæggen;
3. Monter køleren oven på pladen;
4. Vi forbinder en spændingsregulator til terminalerne fra pladen, hvorfra vi kører køler, og drager også konklusioner for at forbinde forbrugere.

Alt fungerer simpelt: Vi fyrer træet op, når pladen opvarmes, vil der blive genereret elektricitet ved dens terminaler, som vil blive leveret til spændingsregulatoren. Køleren starter og arbejder ud fra den og giver køling af pladen.

Det er kun at forbinde forbrugere og overvåge forbrændingsprocessen i komfuret (smid brænde i tide).

Baseret på en gasgenerator.

Den anden måde at fremstille et kraftværk på er at fremstille en forgasser. En sådan enhed er meget vanskeligere at fremstille, men elproduktionen er meget højere.

For at gøre det skal du bruge:

• Cylindrisk beholder (for eksempel en demonteret gasflaske). Det spiller en ovn, og derfor skal der være luge til påfyldning af brændstof og rengøring af faste forbrændingsprodukter såvel som en lufttilførsel (en tvungen blæser er påkrævet for at sikre en bedre forbrændingsproces) og et gasudløb;
• Køleradiator (kan laves i form af en spole), hvor gassen afkøles;
• Kapacitet til at oprette et filter af typen "Cyclone";
• Kapacitet til at skabe et fint gasfilter;
• Benzingeneratorsæt (men du kan bare tage en hvilken som helst benzinmotor samt en almindelig 220V asynkron elmotor).

Hvor kan varmen fra udstyret ledes?

Ved hjælp af BiXBiT-enheden kan du bruge overskydende varme til følgende behov:

• opvarmning af tilluft eller vand, der kommer ind i rummet, som er en del af varmesystemet (inklusive systemet "varmt gulv") eller varmt vandforsyning i en beboelsesbygning
• overgang af et medium fra en fasetilstand til en anden, dampgenerering. Vi taler for eksempel om faseovergangen af ​​arbejdsblandingen for at sikre cyklusser af varmemotorer eller dampkompressionskølemaskiner;
• opvarmning af tørremidlet;
• opvarmning af teknologiske råvarer;
• brygning (kogende urt);
• landbrug (drivhuskomplekser, dyrkning af varmekærlige planter, avl af eksotiske dyr osv.).

Her er tre eksempler på placeringen af ​​vores installation under specifikke forhold.

Industrielt værksted. Produktioner af denne type modtager oftest elektricitet til billige takster for virksomheder. Der er også standby-transformerstationer, som er inaktive det meste af tiden. Værelserne opvarmes med fossile brændstoffer eller elektricitet.

Placeringen af ​​vores installation vil muliggøre mere effektiv brug af backup-strømledningen samt spare virksomhedens ressourcer på rumopvarmning ved at oprette forbindelse til centralvarmesystemet.

Lager, indkøbscenter, kontorbygning. Disse typer lokaler har en gennemsnitlig el-takst og har også en strømreserve. Værelserne opvarmes med fossile brændstoffer eller elektricitet.

Vores computerenhed leverer varme til rummet gennem luftkanaler eller er tilsluttet et centralvarmesystem.

Drivhuse. Private landbrugsvirksomheder bruger billige takster eller elektricitet fra solpaneler. Drivhuse opvarmes også hovedsageligt af elektricitet.

Elektricitet til opvarmning ledes til strømforsyningen til vores installation, som genererer den varme, der er nødvendig for at opretholde en høj temperatur. Anlægget fungerer 24/7, og derfor modtager planterne (dyrene) den nødvendige forsyning med termisk energi.

Fordele og ulemper ved et træfyret kraftværk

Et træfyret kraftværk er:

• Brændstof tilgængelighed;
• Evnen til at få elektricitet overalt;
• Parametrene for den modtagne elektricitet er meget forskellige;
• Du kan selv fremstille enheden.
• Blandt manglerne bemærkes det:
• Ikke altid høj effektivitet;
• Størrelsens struktur
• I nogle tilfælde er elproduktion bare en bivirkning;
• For at generere elektricitet til industriel brug skal en stor mængde brændstof forbrændes.

Generelt er fremstilling og anvendelse af kraftværker med fast brændsel en mulighed, der fortjener opmærksomhed, og det kan ikke kun blive et alternativ til elnet, men også hjælpe steder, der er fjernt fra civilisationen.

Kort om handlingsprincippet

Så i fremtiden forstår du, hvorfor visse dele er nødvendige, når du monterer en hjemmelavet termoelektrisk generator, lad os først tale om enheden af ​​Peltier-elementet, og hvordan det fungerer. Dette modul består af termoelementer, der er forbundet serielt mellem keramiske plader, som vist på billedet nedenfor.

Når en elektrisk strøm passerer gennem et sådant kredsløb, opstår den såkaldte Peltier-effekt - den ene side af modulet opvarmes, og den anden køler ned. Hvorfor har vi brug for det? Alt er meget simpelt, hvis du handler i omvendt rækkefølge: Opvarm den ene side af pladen og afkøl henholdsvis den anden, kan du generere elektricitet med lav spænding og strøm. Vi håber, at alt på dette tidspunkt er klart, så vi vender os til mesterklasser, der tydeligt viser, hvad og hvordan man laver en termoelektrisk generator med egne hænder.