Για να αποκτήσετε ηλεκτρικό ρεύμα, πρέπει να βρείτε μια πιθανή διαφορά και ένας αγωγός Οι άνθρωποι πάντα προσπαθούσαν να εξοικονομήσουν χρήματα και στην εποχή των συνεχώς αυξανόμενων λογαριασμών κοινής ωφέλειας, αυτό δεν προκαλεί καθόλου έκπληξη. Σήμερα, υπάρχουν ήδη τρόποι με τους οποίους ένα άτομο μπορεί να πάρει δωρεάν ηλεκτρικό ρεύμα για αυτόν. Κατά κανόνα, αυτές είναι ορισμένες εγκαταστάσεις μόνοι σας, οι οποίες βασίζονται σε ηλεκτρική γεννήτρια.
Θερμοηλεκτρική γεννήτρια και η συσκευή της
Μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια είναι μια συσκευή που παράγει ηλεκτρική ενέργεια από τη θερμότητα. Είναι μια εξαιρετική πηγή ηλεκτρισμού ατμού, αν και με χαμηλή απόδοση.
Ως συσκευή για την άμεση μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια, χρησιμοποιούνται θερμοηλεκτρικές γεννήτριες, οι οποίες χρησιμοποιούν την αρχή της λειτουργίας συμβατικών θερμοστοιχείων
Βασικά, η θερμοηλεκτρική ενέργεια είναι η άμεση μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια σε υγρούς ή στερεούς αγωγούς και στη συνέχεια η αντίστροφη διαδικασία θέρμανσης και ψύξης της επαφής διαφόρων αγωγών χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό ρεύμα.
Συσκευή γεννήτριας θερμότητας:
- Μια γεννήτρια θερμότητας έχει δύο ημιαγωγούς, καθένας από τους οποίους αποτελείται από έναν ορισμένο αριθμό ηλεκτρονίων.
- Επίσης, διασυνδέονται από έναν αγωγό, πάνω από το οποίο υπάρχει ένα στρώμα ικανό να μεταφέρει θερμότητα.
- Ένας θερμονικός αγωγός είναι επίσης προσαρτημένος σε αυτόν για τη μεταφορά επαφών.
- Στη συνέχεια έρχεται το στρώμα ψύξης, ακολουθούμενο από τον ημιαγωγό, του οποίου οι επαφές οδηγούν στον αγωγό.
Δυστυχώς, μια γεννήτρια θερμότητας και ισχύος δεν είναι πάντα σε θέση να λειτουργεί με υψηλές χωρητικότητες, επομένως χρησιμοποιείται κυρίως στην καθημερινή ζωή και όχι στην παραγωγή.
Σήμερα ο θερμοηλεκτρικός μετατροπέας σχεδόν ποτέ δεν χρησιμοποιείται πουθενά. «Ζητά» πολλούς πόρους, καταλαμβάνει επίσης χώρο, αλλά η τάση και το ρεύμα που μπορεί να δημιουργήσει και να μετατρέψει είναι πολύ μικρά, κάτι που είναι εξαιρετικά μη κερδοφόρο.
Μετατροπή θερμότητας σε φως και στη συνέχεια σε ηλεκτρική ενέργεια
14.11.2019 924
"Τα θερμικά φωτόνια είναι φωτόνια που εκπέμπονται από ένα καυτό σώμα." "Αν κοιτάξετε κάτι ζεστό με μια υπέρυθρη κάμερα, μπορείτε να δείτε ότι είναι λαμπερό. Η κάμερα δείχνει αυτά τα θερμικά διεγερμένα φωτόνια. "
Η εφεύρεση είναι ένας υπερβολικός εκπομπός θερμότητας ικανός να απορροφά έντονη θερμότητα που διαφορετικά θα διαφύγει στο περιβάλλον, συμπιέζοντάς το σε ένα στενό εύρος ζώνης και εκπέμποντάς το ως φως για περαιτέρω μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια.
Αυτή η ανακάλυψη χρησιμεύει ως συνέχεια ενός άλλου έρευναδιεξήχθη στο Brown School of Technology στο Πανεπιστήμιο Rice το 2020, όταν βρέθηκε μια απλή μέθοδος για τη δημιουργία ταινιών υψηλής ευθυγράμμισης, με πλάκες από νανοσωλήνες πυκνού άνθρακα.
Σπατάλη θερμότητας
Οι συζητήσεις οδήγησαν στην απόφαση να δούμε αν αυτές οι ταινίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη διοχέτευση "θερμικών φωτονίων".
"Τα θερμικά φωτόνια είναι φωτόνια που εκπέμπονται από ένα καυτό σώμα." «Αν κοιτάξετε κάτι ζεστό με μια υπέρυθρη κάμερα, μπορείτε να δείτε ότι είναι λαμπερό. Η κάμερα δείχνει αυτά τα θερμικά διεγερμένα φωτόνια. "
Υπέρυθρη ακτινοβολία - Αυτό είναι ένα συστατικό του ηλιακού φωτός που παρέχει θερμότητα στον πλανήτη, αλλά αυτό είναι μόνο ένα μικρό μέρος ολόκληρου του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
"Κάθε θερμή επιφάνεια εκπέμπει φως με τη μορφή θερμικής ακτινοβολίας."«Το πρόβλημα είναι ότι η θερμική ακτινοβολία είναι ευρυζωνική και η μετατροπή του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια είναι αποτελεσματική μόνο εάν η ακτινοβολία βρίσκεται σε στενή ζώνη. Η πρόκληση ήταν να συμπιέσετε τα ευρυζωνικά φωτόνια σε μια στενή ζώνη. "
Οι ταινίες Nanotube κατέστησαν δυνατή την απομόνωση μεσαίων υπέρυθρων φωτονίων που διαφορετικά θα σπαταλούσαν. Αυτό μπορεί να παρακινήσει την ευρεία χρήση της απορριπτόμενης θερμότητας, η οποία αντιπροσωπεύει περίπου το 20% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στη βιομηχανία.
Οι νανοσωλήνες άνθρακα μπορούν να μεταφέρουν θερμότητα
"Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να μετατρέψεις τη θερμότητα σε ηλεκτρικό ρεύμα αυτή τη στιγμή είναι να χρησιμοποιήσεις στρόβιλους και ατμό ή κάποιο άλλο υγρό για να τους τροφοδοτήσεις." «Μπορούν να προσφέρουν σχεδόν 50% αποδοτικότητα μετατροπής. Όχι πολλά από αυτά που είναι γνωστά σήμερα μπορούν να προσεγγίσουν μια τέτοια αποτελεσματικότητα, αλλά αυτά τα συστήματα είναι δύσκολο να εφαρμοστούν. "
Οι ευθυγραμμισμένοι νανοσωλήνες άνθρακα παραμένουν θερμικά σταθεροί έως τους 1600 ° C και εμφανίζουν ακραία ανισοτροπία: αγώγιμη προς τη μία κατεύθυνση και μόνωση στις άλλες δύο - αποτέλεσμα που ονομάζεται υπερβολική διασπορά. Τα θερμικά φωτόνια μπορούν να συγκρουστούν με την ταινία, φτάνοντας από οποιαδήποτε κατεύθυνση, αλλά φεύγουν μόνο μετά από μία.
Αυτή η ακραία ανισοτροπία έχει ως αποτέλεσμα εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα φωτονίων στα μεσαία υπέρυθρη ακτινοβολία, εκδηλώνεται ως ισχυρός συντονισμός σε κοιλότητες βάθους μεγέθους υπο-μήκους κύματος.
"Αντί να πηγαίνουμε από τη θερμότητα απευθείας στο ηλεκτρικό ρεύμα, το μονοπάτι πηγαίνει πρώτα από τη θερμότητα στο φως και μόνο στη συνέχεια στον ηλεκτρισμό." "Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι δύο βήματα θα ήταν πιο αποτελεσματικά από τα τρία, αλλά σε αυτήν την περίπτωση δεν είναι."
Η προσθήκη πομπού σε στάνταρ ηλιακά κύτταρα μπορεί να αυξήσει την αποτελεσματικότητά τους από την τρέχουσα κορυφή τους περίπου 22% έως 80%. "Συμπιέζοντας όλη την ενέργεια θερμότητας που σπαταλάτε σε μια μικρή φασματική περιοχή, μπορεί να μετατραπεί πολύ αποτελεσματικά σε ηλεκτρική ενέργεια." Επιπλέον, οι νανοφωτονικοί εκπομποί θερμότητας με υψηλή πυκνότητα φωτονίων μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα της ψύξης της ακτινοβολίας και της ανάκτησης θερμότητας.
Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την τεχνολογία να διαβασω Για περισσότερες πληροφορίες, δείτε το ACS Photonics.
Μια πηγή: Πανεπιστήμιο Ράις
Ηλιακή θερμική γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας και ραδιοκυμάτων
Οι πηγές ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να είναι πολύ διαφορετικές. Σήμερα, η παραγωγή ηλιακών θερμοηλεκτρικών γεννητριών έχει αρχίσει να κερδίζει δημοτικότητα. Τέτοιες εγκαταστάσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε φάρους, σε χώρο, αυτοκίνητα, καθώς και σε άλλους τομείς της ζωής.
Οι ηλιακές θερμογεννήτριες είναι ένας πολύ καλός τρόπος εξοικονόμησης ενέργειας
Το RTG (σημαίνει θερμοηλεκτρική γεννήτρια ραδιονουκλεϊδίων) λειτουργεί μετατρέποντας την ενέργεια ισότοπων σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτός είναι ένας πολύ οικονομικός τρόπος για να αποκτήσετε σχεδόν δωρεάν ηλεκτρικό ρεύμα και τη δυνατότητα φωτισμού απουσία ηλεκτρικής ενέργειας.
Χαρακτηριστικά του RTG:
- Είναι ευκολότερο να ληφθεί μια πηγή ενέργειας από αποσυνθέσεις ισοτόπων από, για παράδειγμα, να γίνει το ίδιο με τη θέρμανση ενός καυστήρα ή ενός λαμπτήρα κηροζίνης.
- Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και η αποσύνθεση των σωματιδίων είναι δυνατή παρουσία ειδικών ισοτόπων, επειδή η διαδικασία της αποσύνθεσης τους μπορεί να διαρκέσει για δεκαετίες.
Χρησιμοποιώντας μια τέτοια εγκατάσταση, πρέπει να καταλάβετε ότι όταν εργάζεστε με παλιά μοντέλα εξοπλισμού υπάρχει κίνδυνος λήψης μιας δόσης ακτινοβολίας και είναι πολύ δύσκολο να απορρίψετε μια τέτοια συσκευή. Εάν δεν καταστραφεί σωστά, μπορεί να λειτουργήσει ως βόμβα ακτινοβολίας.
Επιλέγοντας τον κατασκευαστή της εγκατάστασης, είναι καλύτερο να παραμείνετε στις εταιρείες που έχουν ήδη αποδείξει. Όπως Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.
Παρεμπιπτόντως, ένας άλλος καλός τρόπος για να αποκτήσετε ηλεκτρική ενέργεια δωρεάν είναι μια γεννήτρια για τη συλλογή ραδιοκυμάτων.Αποτελείται από ζεύγη μεμβρανών και ηλεκτρολυτικών πυκνωτών, καθώς και διόδους χαμηλής ισχύος. Ένα μονωμένο καλώδιο περίπου 10-20 μέτρα λαμβάνεται ως κεραία και ένα άλλο καλώδιο γείωσης είναι συνδεδεμένο σε ένα σωλήνα νερού ή αερίου.
Οι Ρώσοι επιστήμονες πήραν ζεστασιά από το κρύο
Επιστήμονες από το Ινστιτούτο Κατάλυσης του SB RAS έχουν βρει πώς να πάρει θερμότητα από το κρύο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση σε σκληρές κλιματολογικές συνθήκες. Για να γίνει αυτό, προτείνουν την απορρόφηση ατμών μεθανόλης από ένα πορώδες υλικό σε χαμηλές θερμοκρασίες. Πρώτα αποτελέσματα μιας μελέτης που υποστηρίζεται από χορήγηση
Το Ρωσικό Ίδρυμα Επιστημών (RSF), ήταν
δημοσίευσε
στο περιοδικό Applied Thermal Engineering. Οι χημικοί πρότειναν έναν κύκλο που ονομάζεται "Heat from Cold" ("TepHol"). Οι επιστήμονες μετατρέπουν τη θερμότητα χρησιμοποιώντας τη διαδικασία προσρόφησης της μεθανόλης σε πορώδες υλικό. Η προσρόφηση είναι η διαδικασία απορρόφησης ουσιών από ένα διάλυμα ή μείγμα αερίων από άλλη ουσία (προσροφητικό), η οποία χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό και τον καθαρισμό ουσιών. Η απορροφούμενη ουσία ονομάζεται προσροφητικό.
«Η ιδέα ήταν πρώτα να προβλεφθεί θεωρητικά ποιο θα πρέπει να είναι το βέλτιστο προσροφητικό και στη συνέχεια να συνθέσει ένα πραγματικό υλικό με ιδιότητες κοντά στο ιδανικό», σχολίασε ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, Δρ. - Η ουσία εργασίας είναι ατμός μεθανόλης και συνήθως προσροφάται με ενεργοποιημένους άνθρακες. Πρώτα πήραμε εμπορικά διαθέσιμους ενεργούς άνθρακες και τους χρησιμοποιήσαμε. Αποδείχθηκε ότι τα περισσότερα από αυτά δεν λειτουργούν πολύ καλά, γι 'αυτό αποφασίσαμε να συνθέσουμε νέους προσροφητές μεθανόλης, ειδικευμένους για τον κύκλο TepHol. Αυτά είναι υλικά δύο συστατικών: έχουν πορώδη μήτρα, σχετικά αδρανές συστατικό και το δραστικό συστατικό είναι άλας που απορροφά καλά μεθανόλη ».
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν μια θερμοδυναμική ανάλυση του κύκλου TepHol, η οποία δίνει μια κατά προσέγγιση ιδέα της πορείας της διαδικασίας μετασχηματισμού, και καθόρισαν τις βέλτιστες συνθήκες για την εφαρμογή της προσρόφησης. Οι επιστήμονες αντιμετώπισαν το καθήκον να ανακαλύψουν εάν ο νέος θερμοδυναμικός κύκλος μπορεί να παρέχει επαρκή απόδοση και ισχύ για την παραγωγή θερμότητας. Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, σχεδιάστηκε ένα εργαστηριακό πρωτότυπο της εγκατάστασης TepHol με έναν προσροφητή, έναν εξατμιστή και κρυοστάτες που προσομοιώνουν τον κρύο αέρα και το μη παγωμένο νερό. Το προσροφητικό τοποθετήθηκε σε έναν ειδικό εναλλάκτη θερμότητας μεγάλης επιφάνειας από αλουμίνιο. Αυτή η εγκατάσταση καθιστά δυνατή την παραγωγή θερμότητας σε διαλείπουσα λειτουργία: απελευθερώνεται όταν το προσροφητικό απορροφά μεθανόλη και στη συνέχεια χρειάζεται χρόνος για την αναγέννηση του τελευταίου. Για αυτό, η πίεση μεθανόλης πάνω από το προσροφητικό μειώνεται, η οποία διευκολύνεται από τη χαμηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος. Οι δοκιμές του πρωτοτύπου TepHol πραγματοποιήθηκαν σε εργαστηριακές συνθήκες, όπου προσομοιώθηκαν οι συνθήκες θερμοκρασίας του χειμώνα της Σιβηρίας και το πείραμα ολοκληρώθηκε με επιτυχία.
«Χρήση δύο φυσικών θερμοστατών (αποθήκευση θερμότητας) το χειμώνα, για παράδειγμα αέρας περιβάλλοντος (T = -20 - -40 ° C) και μη παγωμένο νερό από ποτάμι, λίμνη, θαλάσσια ή υπόγεια ύδατα (T = 0 - 20 ° C) , με διαφορά θερμοκρασίας 30-60 ° C, μπορεί να επιτευχθεί θερμότητα σε θερμοκήπια. Επιπλέον, όσο πιο κρύο είναι έξω, τόσο πιο εύκολο είναι να πάρετε χρήσιμη θερμότητα », δήλωσε ο Γιούρι Αρίστοφ.
Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες έχουν συνθέσει τέσσερις νέους ροφητές που βρίσκονται στη φάση δοκιμής. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, τα πρώτα αποτελέσματα αυτών των τεστ είναι πολύ ενθαρρυντικά.
«Η προτεινόμενη μέθοδος σας επιτρέπει να πάρετε θερμότητα απευθείας στο χώρο σε περιοχές με κρύους χειμώνες (βορειοανατολική Ρωσία, βόρεια Ευρώπη, Ηνωμένες Πολιτείες και Καναδά, καθώς και η Αρκτική), η οποία μπορεί να επιταχύνει σημαντικά την κοινωνικοοικονομική ανάπτυξή τους.Η χρήση ακόμη και μικρής ποσότητας θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας του περιβάλλοντος μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγή της δομής της σύγχρονης ενέργειας, να μειώσει την εξάρτηση της κοινωνίας από τα ορυκτά καύσιμα και να βελτιώσει την οικολογία του πλανήτη μας », κατέληξε ο Aristov.
Στο μέλλον, η ανάπτυξη Ρώσων επιστημόνων μπορεί να είναι χρήσιμη για την ορθολογική χρήση θερμικών αποβλήτων χαμηλής θερμοκρασίας από τη βιομηχανία (για παράδειγμα, νερό ψύξης που απορρίπτεται από θερμικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας και αέρια που είναι υποπροϊόν χημικών και λαδιών βιομηχανίες διύλισης), μεταφορές και στέγαση και κοινοτικές υπηρεσίες, καθώς και ανανεώσιμη θερμική ενέργεια, ειδικά σε περιοχές της Γης με σκληρές κλιματολογικές συνθήκες.
Πώς να φτιάξετε ένα στοιχείο Peltier με τα χέρια σας
Ένα κοινό στοιχείο Peltier είναι μια πλάκα συναρμολογημένη από μέρη διαφόρων μετάλλων με συνδέσμους για σύνδεση σε δίκτυο. Μια τέτοια πλάκα περνά ένα ρεύμα από μόνη της, θερμαίνεται από τη μία πλευρά (για παράδειγμα, έως 380 μοίρες) και λειτουργεί από το κρύο στην άλλη.
Το στοιχείο Peltier είναι ένας ειδικός θερμοηλεκτρικός μετατροπέας που λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή του ίδιου ονόματος για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος.
Ένας τέτοιος θερμογεννήτριας έχει την αντίθετη αρχή:
- Η μία πλευρά μπορεί να θερμανθεί με καύση καυσίμου (για παράδειγμα, φωτιά σε ξύλο ή κάποια άλλη πρώτη ύλη).
- Η άλλη πλευρά, αντίθετα, ψύχεται από έναν εναλλάκτη θερμότητας υγρού ή αέρα.
- Έτσι, δημιουργείται ρεύμα στα καλώδια, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σύμφωνα με τις ανάγκες σας.
Είναι αλήθεια ότι η απόδοση της συσκευής δεν είναι πολύ μεγάλη και το αποτέλεσμα δεν είναι εντυπωσιακό, αλλά, παρόλα αυτά, μια τόσο απλή οικιακή μονάδα μπορεί να φορτίσει το τηλέφωνο ή να συνδέσει έναν φακό LED.
Αυτό το στοιχείο γεννήτριας έχει τα πλεονεκτήματά του:
- Σιωπηλή δουλειά;
- Η ικανότητα να χρησιμοποιείτε αυτό που είναι διαθέσιμο.
- Ελαφρύ και φορητότητα.
Τέτοιες σπιτικές σόμπες άρχισαν να κερδίζουν δημοτικότητα μεταξύ εκείνων που τους αρέσει να περνούν τη νύχτα στο δάσος από τη φωτιά, χρησιμοποιώντας τα δώρα της γης και που δεν διστάζουν να πάρουν ηλεκτρική ενέργεια δωρεάν.
Η μονάδα Peltier χρησιμοποιείται επίσης για την ψύξη πλακέτων υπολογιστή: το στοιχείο συνδέεται με την πλακέτα και μόλις η θερμοκρασία γίνει υψηλότερη από την επιτρεπόμενη θερμοκρασία, αρχίζει να ψύχει τα κυκλώματα. Από τη μία πλευρά, ένας ψυχρός χώρος εισέρχεται στη συσκευή, από την άλλη, ένας καυτός. Το μοντέλο 50X50X4mm (270w) είναι δημοφιλές. Μπορείτε να αγοράσετε μια τέτοια συσκευή σε ένα κατάστημα ή να την φτιάξετε μόνοι σας.
Παρεμπιπτόντως, η σύνδεση ενός σταθεροποιητή σε ένα τέτοιο στοιχείο θα σας επιτρέψει να αποκτήσετε έναν εξαιρετικό φορτιστή για οικιακές συσκευές στην έξοδο και όχι μόνο μια θερμική μονάδα.
Για να δημιουργήσετε ένα στοιχείο Peltier στο σπίτι, πρέπει να πάρετε:
- Διμεταλλικοί αγωγοί (περίπου 12 τεμάχια ή περισσότερα)
- Δύο κεραμικές πλάκες
- Καλώδια;
- Κολλητήρι.
Το σχήμα κατασκευής έχει ως εξής: οι αγωγοί συγκολλούνται και τοποθετούνται μεταξύ των πλακών, μετά τις οποίες στερεώνονται σφιχτά. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να θυμάστε τα καλώδια, τα οποία στη συνέχεια θα συνδεθούν στον τρέχοντα μετατροπέα.
Το πεδίο χρήσης ενός τέτοιου στοιχείου είναι πολύ διαφορετικό. Επειδή μια από τις πλευρές της τείνει να κρυώσει, με τη βοήθεια αυτής της συσκευής μπορείτε να φτιάξετε ένα μικρό ψυγείο κάμπινγκ ή, για παράδειγμα, ένα αυτόματο κλιματιστικό.
Όμως, όπως κάθε συσκευή, αυτό το θερμοστοιχείο έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:
- Συμπαγές μέγεθος;
- Δυνατότητα εργασίας με στοιχεία ψύξης ή θέρμανσης μαζί ή ξεχωριστά
- Ήσυχη, σχεδόν αθόρυβη λειτουργία.
Μειονεκτήματα:
- Η ανάγκη ελέγχου της διαφοράς θερμοκρασίας.
- Υψηλή κατανάλωση ενέργειας
- Χαμηλό επίπεδο απόδοσης με υψηλό κόστος.
Τύποι ηλιακών συλλεκτών - τι είναι;
Οι συλλέκτες νοούνται ως συσκευές που είναι ικανές να απορροφούν ηλιακή ενέργεια, να την τροποποιούν σε θερμότητα και, στη συνέχεια, να την στέλνουν σε ψυκτικό.Ένας τυπικός ηλιακός συλλέκτης κατασκευάζεται με τη μορφή πλαστικής ή μεταλλικής θήκης, στην οποία τοποθετούνται μαύρες μεταλλικές πλάκες. Αυτές οι πλάκες μπορούν να θερμανθούν σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.
Ανάλογα με το μέγεθός του, οι συλλέκτες χωρίζονται σε υψηλή, μεσαία και χαμηλή θερμοκρασία. Δεν είναι ρεαλιστικό να κατασκευάζετε συσκευές υψηλής θερμοκρασίας στο σπίτι. Δημιουργούνται χρησιμοποιώντας εξελιγμένες τεχνολογίες για λειτουργία σε μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Δομές μεσαίας θερμοκρασίας που συσσωρεύουν επαρκή ποσότητα ηλιακής ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θέρμανση κτιρίων κατοικιών και για χαμηλές θερμοκρασίες για τη θέρμανση νερού. Είναι πολύ πιθανό να φτιάξετε μόνοι σας αυτούς τους δύο τύπους συλλεκτών.
Οι συσκευές που μας ενδιαφέρουν χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:
- επίπεδος;
- επισωρευτικός;
- αέρας;
- υγρό.
Ηλιακός συλλέκτης στην οροφή
Ένας επίπεδος συλλέκτης είναι μια μεταλλική δομή που μοιάζει με κουτί με μια πλάκα για να απορροφά φως από τον ήλιο. Καλύπτεται με γυάλινο καπάκι με χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο, λόγω του οποίου σχεδόν όλο το ηλιακό φως πέφτει στην πλάκα ανίχνευσης θερμότητας. Ο σχεδιασμός είναι απαραίτητα θερμικά μονωμένος. Η αποδοτικότητα ενός τέτοιου συλλέκτη είναι αντικειμενικά μικρή - περίπου 10%. Μπορεί να αυξηθεί εφαρμόζοντας έναν ειδικό ημιαγωγό με άμορφα χαρακτηριστικά στη γκοφρέτα. Τέτοιες συσκευές είναι κατάλληλες για θέρμανση νερού στην καθημερινή ζωή.
Ένας συλλέκτης θερμοσύφων (αποθήκευσης) θεωρείται αποδοτικότερος. Χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού και τη διατήρηση της θερμοκρασίας σε ένα δεδομένο επίπεδο στο δωμάτιο για κάποιο χρονικό διάστημα. Δομικά, κατασκευάζεται με τη μορφή 1-3 δεξαμενών εγκατεστημένων σε κουτί με θερμομόνωση. Όπως μια επίπεδη συσκευή, καλύπτεται με γυάλινο καπάκι. Σε μια κρύα εποχή, είναι δύσκολο να χρησιμοποιήσετε έναν τέτοιο συλλέκτη. Αλλά το καλοκαίρι, όταν το φως από τον Ήλιο είναι πολύ δυνατό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο σπίτι.
Οι υγρές ηλιακές κατασκευές χρησιμοποιούν το νερό ως φορέα θερμότητας. Είναι κατασκευασμένα με μια ανοιχτή ή κλειστή αρχή της ανταλλαγής θερμότητας, μπορούν να είναι χωρίς γυαλί και τζάμια. Η λειτουργία τέτοιων συσκευών είναι γεμάτη αναστάτωση - συχνά διαρρέουν και ενδέχεται να παγώσουν κατά τους χειμερινούς μήνες. Οι συλλέκτες αέρα, οι οποίοι χρησιμοποιούνται συχνότερα για την ξήρανση φρούτων, λαχανικών και σχετικά μικρών ποσοτήτων άλλων γεωργικών προϊόντων, στερούνται αυτών των προβλημάτων. Η συσκευή αέρα είναι δομικά απλή, είναι εύκολο να συντηρηθεί, επομένως απολαμβάνει άξια δημοτικότητας.
Απλή σπιτική γεννήτρια
Παρά το γεγονός ότι αυτές οι συσκευές δεν είναι πλέον δημοφιλείς, προς το παρόν δεν υπάρχει τίποτα πιο πρακτικό από μια μονάδα θερμικής γεννήτριας, η οποία είναι αρκετά ικανή να αντικαταστήσει μια ηλεκτρική κουζίνα, μια λάμπα φωτισμού σε ένα ταξίδι ή να βοηθήσει, εάν η φόρτιση ένα κινητό τηλέφωνο σπάει, ενεργοποιήστε το παράθυρο τροφοδοσίας. Αυτή η ηλεκτρική ενέργεια θα βοηθήσει επίσης στο σπίτι σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Μπορεί να ληφθεί δωρεάν, θα μπορούσε κανείς να πει, για μια μπάλα.
Έτσι, για να φτιάξετε μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια, πρέπει να προετοιμάσετε:
- Ρυθμιστής τάσης;
- Συγκόλληση;
- Οποιοδήποτε σώμα?
- Ψυγεία ψύξης;
- Θερμοαγώγιμη πάστα;
- Πέλτι θερμαντικά στοιχεία.
Συναρμολόγηση της συσκευής:
- Κατ 'αρχάς, το σώμα της συσκευής είναι κατασκευασμένο, το οποίο πρέπει να είναι χωρίς πυθμένα, με τρύπες στο κάτω μέρος για αέρα και στην κορυφή με βάση για το δοχείο (αν και αυτό δεν είναι απαραίτητο, καθώς η γεννήτρια ενδέχεται να μην λειτουργεί στο νερό) ;
- Στη συνέχεια, ένα στοιχείο Peltier συνδέεται στο σώμα, και ένα ψυγείο ψύξης προσαρτάται στην ψυχρή πλευρά του μέσω θερμικής πάστας.
- Τότε πρέπει να κολλήσετε το σταθεροποιητή και τη μονάδα Peltier, σύμφωνα με τους πόλους τους.
- Ο σταθεροποιητής πρέπει να είναι πολύ καλά μονωμένος ώστε να μην φτάσει εκεί η υγρασία.
- Μένει να ελέγξει τη δουλειά του.
Παρεμπιπτόντως, εάν δεν υπάρχει τρόπος λήψης καλοριφέρ, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αντλία ψυγείου υπολογιστή ή γεννήτρια αυτοκινήτου. Τίποτα φοβερό δεν θα συμβεί από μια τέτοια αντικατάσταση.
Ο σταθεροποιητής μπορεί να αγοραστεί με μια ένδειξη δίοδος που θα δώσει ένα φωτεινό σήμα όταν η τάση φτάσει στην καθορισμένη τιμή.
Θερμοστοιχείο DIY: χαρακτηριστικά διεργασίας
Τι είναι ένα θερμοστοιχείο; Ένα θερμοστοιχείο είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που αποτελείται από δύο διαφορετικά στοιχεία με ηλεκτρική επαφή.
Το θερμοEMF ενός θερμοστοιχείου με διαφορά θερμοκρασίας 100 μοίρες στα άκρα του είναι περίπου 1 mV. Για να γίνει υψηλότερη, πολλά θερμοστοιχεία μπορούν να συνδεθούν σε σειρά. Θα λάβετε ένα θερμοστάτη, το θερμο EMF του οποίου θα είναι ίσο με το συνολικό άθροισμα του EMF των θερμοστοιχείων που περιλαμβάνονται σε αυτό.
Η διαδικασία κατασκευής θερμοστοιχείων έχει ως εξής:
- Δημιουργείται μια ισχυρή σύνδεση δύο διαφορετικών υλικών.
- Λαμβάνεται μια πηγή τάσης (για παράδειγμα, μια μπαταρία αυτοκινήτου) και τα καλώδια διαφορετικών υλικών που έχουν προ-στριφτεί σε μια δέσμη συνδέονται στο ένα άκρο της.
- Προς το παρόν, πρέπει να φέρετε ένα καλώδιο συνδεδεμένο με τον γραφίτη στο άλλο άκρο (μια κανονική ράβδο μολυβιού θα κάνει εδώ).
Παρεμπιπτόντως, είναι πολύ σημαντικό για την ασφάλεια να μην λειτουργεί υπό υψηλή τάση! Η μέγιστη ένδειξη είναι 40-50 Volts. Αλλά είναι καλύτερο να ξεκινήσετε με μικρές δυνάμεις από 3 έως 5 kW, αυξάνοντάς τα σταδιακά.
Υπάρχει επίσης ένας τρόπος "νερού" για τη δημιουργία ενός θερμοστοιχείου. Συνίσταται στη διασφάλιση της θέρμανσης των συνδεδεμένων καλωδίων της μελλοντικής δομής με εκκένωση τόξου, η οποία εμφανίζεται μεταξύ τους και μια ισχυρή λύση νερού και αλατιού. Κατά τη διαδικασία μιας τέτοιας αλληλεπίδρασης, οι ατμοί "νερού" συγκρατούν τα υλικά μαζί, μετά το οποίο το θερμοστοιχείο μπορεί να θεωρηθεί έτοιμο. Σε αυτήν την περίπτωση, έχει σημασία ποια διάμετρος είναι η πλεξούδα του προϊόντος. Δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλο.
Δωρεάν ηλεκτρική ενέργεια με τα χέρια σας (βίντεο)
Η δωρεάν παροχή ηλεκτρικού ρεύματος δεν είναι τόσο δύσκολη όσο ακούγεται. Χάρη σε διάφορους τύπους γεννητριών που εργάζονται με διαφορετικές πηγές, δεν είναι πλέον τρομακτικό να αφήνετε χωρίς φως κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος. Λίγη δεξιότητα και έχετε ήδη το δικό σας μίνι σταθμό για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έτοιμο.
Ένας σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με ξύλο είναι ένας από τους εναλλακτικούς τρόπους παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές.
Μια τέτοια συσκευή είναι ικανή να λαμβάνει ηλεκτρισμό με ελάχιστο ενεργειακό κόστος, ακόμη και σε εκείνα τα μέρη όπου δεν υπάρχει καθόλου τροφοδοσία.
Μια μονάδα παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιεί καυσόξυλα μπορεί να είναι μια εξαιρετική επιλογή για τους ιδιοκτήτες των εξοχικών σπιτιών και των εξοχικών σπιτιών.
Υπάρχουν επίσης μικροσκοπικές εκδόσεις που είναι κατάλληλες για τους λάτρεις των μεγάλων πεζοποριών και των υπαίθριων δραστηριοτήτων. Αλλά πρώτα τα πράγματα πρώτα.
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ (κάντε κλικ στο κουμπί στα δεξιά):
Χαρακτηριστικά του
Ένας σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με ξύλο απέχει πολύ από μια νέα εφεύρεση, αλλά οι σύγχρονες τεχνολογίες έχουν καταστήσει δυνατή τη βελτίωση κάπως των συσκευών που αναπτύχθηκαν νωρίτερα. Επιπλέον, πολλές διαφορετικές τεχνολογίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Επιπλέον, η έννοια "πάνω στο ξύλο" είναι κάπως ανακριβής, δεδομένου ότι οποιοδήποτε στερεό καύσιμο (ξύλο, τσιπς, παλέτες, άνθρακας, οπτάνθρακας), γενικά, οτιδήποτε μπορεί να καεί, είναι κατάλληλο για τη λειτουργία ενός τέτοιου σταθμού.
Αμέσως, παρατηρούμε ότι το καυσόξυλο, ή μάλλον η διαδικασία της καύσης τους, λειτουργεί μόνο ως πηγή ενέργειας που διασφαλίζει τη λειτουργία της συσκευής στην οποία παράγεται ηλεκτρική ενέργεια.
Τα κύρια πλεονεκτήματα τέτοιων σταθμών παραγωγής ενέργειας είναι:
- Η ικανότητα χρήσης μιας μεγάλης ποικιλίας στερεών καυσίμων και η διαθεσιμότητά τους ·
- Λήψη ηλεκτρικής ενέργειας οπουδήποτε
- Η χρήση διαφορετικών τεχνολογιών σάς επιτρέπει να λαμβάνετε ηλεκτρικό ρεύμα με μεγάλη ποικιλία παραμέτρων (επαρκής μόνο για τακτική επαναφόρτιση του τηλεφώνου και πριν από την τροφοδοσία βιομηχανικού εξοπλισμού).
- Μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως εναλλακτική λύση εάν οι διακοπές ρεύματος είναι συχνές και ως η κύρια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Κλασική έκδοση
Όπως σημειώθηκε, ένας σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με ξύλο χρησιμοποιεί διάφορες τεχνολογίες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το κλασικό ανάμεσά τους είναι η ενέργεια του ατμού ή απλά η ατμομηχανή.
Όλα είναι απλά εδώ - καυσόξυλα ή οποιοδήποτε άλλο καύσιμο, καύση, θερμαίνει το νερό, ως αποτέλεσμα του οποίου μετατρέπεται σε αέρια κατάσταση - ατμός.
Ο ατμός που προκύπτει τροφοδοτείται στην τουρμπίνα της γεννήτριας και περιστρέφοντας τη γεννήτρια παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Δεδομένου ότι η ατμομηχανή και το σετ γεννήτριας συνδέονται σε ένα κλειστό κύκλωμα, αφού περάσουν μέσω του στροβίλου, ο ατμός ψύχεται, τροφοδοτείται ξανά στον λέβητα και επαναλαμβάνεται ολόκληρη η διαδικασία.
Μια τέτοια διάταξη μονάδας παραγωγής ενέργειας είναι μία από τις απλούστερες, αλλά έχει ορισμένα σημαντικά μειονεκτήματα, ένα από τα οποία είναι ο κίνδυνος έκρηξης.
Μετά τη μετάβαση του νερού σε αέρια κατάσταση, η πίεση στο κύκλωμα αυξάνεται σημαντικά, και εάν δεν ρυθμίζεται, τότε υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ρήξης του αγωγού.
Και παρόλο που τα σύγχρονα συστήματα χρησιμοποιούν ένα ολόκληρο σύνολο βαλβίδων ελέγχου πίεσης, η λειτουργία ενός ατμομηχανή απαιτεί ακόμη συνεχή παρακολούθηση.
Επιπλέον, το συνηθισμένο νερό που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον κινητήρα μπορεί να προκαλέσει σχηματισμό κλίμακας στα τοιχώματα των σωλήνων, γεγονός που μειώνει την αποδοτικότητα του σταθμού (η κλίμακα εμποδίζει τη μεταφορά θερμότητας και μειώνει την απόδοση των σωλήνων).
Αλλά τώρα αυτό το πρόβλημα επιλύεται χρησιμοποιώντας αποσταγμένο νερό, υγρά, καθαρισμένες ακαθαρσίες που καθιζάνουν ή ειδικά αέρια.
Αλλά από την άλλη πλευρά, αυτή η μονάδα παραγωγής ενέργειας μπορεί να εκτελέσει μια άλλη λειτουργία - για τη θέρμανση του δωματίου.
Όλα είναι απλά εδώ - μετά την εκπλήρωση της λειτουργίας του (περιστροφή του στροβίλου), ο ατμός πρέπει να ψύχεται έτσι ώστε να πάει πάλι σε υγρή κατάσταση, η οποία απαιτεί σύστημα ψύξης ή, απλά, ένα ψυγείο.
Και αν τοποθετήσουμε αυτό το καλοριφέρ σε εσωτερικούς χώρους, τότε στο τέλος θα πάρουμε όχι μόνο ηλεκτρισμό από έναν τέτοιο σταθμό, αλλά και θερμότητα.
Μέθοδοι εξοικονόμησης
Μία από τις επιλογές εδώ είναι η χρήση αυτοματοποιημένων μονάδων ελέγχου για το σύστημα θέρμανσης στο σπίτι. Ένας τέτοιος εξοπλισμός παρακολουθεί από μόνη της τη θερμοκρασία έξω και, ανάλογα με αυτήν, επιλέγει τον τρόπο παροχής θερμότητας στα διαμερίσματα.
Οι κάτοικοι τέτοιων σπιτιών δεν αντιμετωπίζουν πλέον μια κατάσταση όταν είναι ήδη σχετικά ζεστή και οι μπαταρίες στο διαμέρισμα είναι ζεστές - γίνεται πολύ ζεστή στο δωμάτιο και πρέπει να ανοίξουν τα παράθυρα. Οι κάτοικοι αντιμετωπίζουν δυσφορία και ταυτόχρονα πρέπει να πληρώσουν για την "επιπλέον" θερμική ενέργεια.
Μέχρι στιγμής, μόνο το 4% των σπιτιών διαθέτουν αυτόματο έλεγχο θέρμανσης. Επιτρέπει στους ιδιοκτήτες διαμερισμάτων να εξοικονομούν λογαριασμούς κοινής ωφελείας σε μηνιαία βάση.
Θερμοηλεκτρικές γεννήτριες
Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με γεννήτριες κατασκευασμένες σύμφωνα με την αρχή του Peltier είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα επιλογή.
Ο φυσικός Peltier ανακάλυψε το αποτέλεσμα ότι όταν η ηλεκτρική ενέργεια διέρχεται μέσω αγωγών που αποτελούνται από δύο ανόμοια υλικά, η θερμότητα απορροφάται σε μία από τις επαφές και η θερμότητα απελευθερώνεται στη δεύτερη.
Επιπλέον, αυτό το αποτέλεσμα είναι το αντίθετο - εάν από τη μία πλευρά ο αγωγός θερμαίνεται και από την άλλη - ψύχεται, τότε θα παραχθεί ηλεκτρισμός σε αυτό.
Είναι το αντίθετο αποτέλεσμα που χρησιμοποιείται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με ξύλα. Όταν καίγονται, θερμαίνουν το ήμισυ της πλάκας (που είναι θερμοηλεκτρική γεννήτρια), αποτελούμενη από κύβους από διαφορετικά μέταλλα, και το δεύτερο μέρος της ψύχεται (για τον οποίο χρησιμοποιούνται εναλλάκτες θερμότητας), ως αποτέλεσμα της ηλεκτρικής ενέργειας εμφανίζεται στους ακροδέκτες της πλάκας.
Γεννήτριες αερίου
Ο δεύτερος τύπος είναι γεννήτριες αερίου. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές κατευθύνσεις, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι μια τέτοια γεννήτρια από μόνη της δεν έχει καμία σχέση με την ηλεκτρική ενέργεια, καθώς το κύριο καθήκον της είναι να παράγει καύσιμο αέριο.
Η ουσία της λειτουργίας μιας τέτοιας συσκευής οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τη διαδικασία της οξείδωσης στερεών καυσίμων (καύση) εκπέμπονται αέρια, συμπεριλαμβανομένων των καύσιμων αερίων - υδρογόνου, μεθανίου, CO, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς.
Για παράδειγμα, τέτοιες γεννήτριες είχαν χρησιμοποιηθεί προηγουμένως σε αυτοκίνητα, όπου οι συμβατικοί κινητήρες εσωτερικής καύσης λειτουργούσαν τέλεια στο εκπεμπόμενο αέριο.
Λόγω του συνεχούς τρόμου του καυσίμου, ορισμένοι αυτοκινητιστές και μοτοσυκλετιστές έχουν ήδη αρχίσει να εγκαθιστούν αυτές τις συσκευές στα αυτοκίνητά τους.
Δηλαδή, για να πάρουμε μια μονάδα παραγωγής ενέργειας, αρκεί να έχουμε μια γεννήτρια αερίου, μια μηχανή εσωτερικής καύσης και μια συμβατική γεννήτρια.
Στο πρώτο στοιχείο, θα απελευθερωθεί αέριο, το οποίο θα γίνει καύσιμο για τον κινητήρα, και αυτό, με τη σειρά του, θα περιστρέψει τον ρότορα της γεννήτριας για να αποκτήσει ηλεκτρική ενέργεια στην έξοδο.
Τα πλεονεκτήματα των εγκαταστάσεων παραγωγής ενέργειας με αέριο περιλαμβάνουν:
- Αξιοπιστία του σχεδιασμού της ίδιας της γεννήτριας αερίου ·
- Το προκύπτον αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης (ο οποίος θα μετατραπεί σε ηλεκτρική γεννήτρια), ενός λέβητα αερίου, ενός κλιβάνου.
- Ανάλογα με τον κινητήρα εσωτερικής καύσης και τη γεννήτρια που χρησιμοποιείται, μπορεί να ληφθεί ηλεκτρική ενέργεια ακόμη και για βιομηχανικούς σκοπούς.
Το κύριο μειονέκτημα της γεννήτριας αερίου είναι η δυσκίνητη κατασκευή, καθώς πρέπει να περιλαμβάνει λέβητα, όπου πραγματοποιούνται όλες οι διαδικασίες παραγωγής αερίου, το σύστημα ψύξης και καθαρισμού.
Και εάν αυτή η συσκευή πρόκειται να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τότε επιπλέον ο σταθμός πρέπει επίσης να περιλαμβάνει κινητήρα εσωτερικής καύσης και ηλεκτρική γεννήτρια.
Ποιος είναι επιλέξιμος για επιδότηση θερμότητας;
Η κατάργηση της αρχής της διασταυρούμενης επιδότησης το 2012, σύμφωνα με την οποία οι επιχειρήσεις πλήρωσαν κυρίως τη θερμική ενέργεια που χρησιμοποιείται από τον πληθυσμό, προκάλεσε απότομη αύξηση των τιμολογίων θέρμανσης. Προκειμένου να εξαλειφθεί το αναπόφευκτο άλμα στα έξοδα των πολιτών, αποφασίστηκε η καταβολή επιδοτήσεων για θέρμανση. Το μέγεθός τους εξαρτάται άμεσα από το συνολικό οικογενειακό εισόδημα. Όσο χαμηλότερο είναι, τόσο μεγαλύτερο είναι το ποσό της ενίσχυσης από τον προϋπολογισμό. Ο υπολογισμός του ποσού των επιδοτήσεων πραγματοποιείται σε ατομική βάση, ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες μιας συγκεκριμένης κατάστασης.
Κατά γενικό κανόνα, ο βαθμός απόδοσης του κόστους θέρμανσης υπολογίζεται με βάση τον εφαρμοζόμενο συντελεστή, ο οποίος με τη σειρά του καθορίζεται ανάλογα με το οικογενειακό εισόδημα ανά άτομο. Δεν μπορεί κάθε οικογένεια να ισχυριστεί ότι είναι επιλέξιμη για επιδότηση για την περίοδο θέρμανσης. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να έχετε ένα μέσο κατά κεφαλήν εισόδημα το πολύ τριάντα χιλιάδες ρούβλια. Αυτοί οι πολίτες που δεν έχουν ούτε δέκα χιλιάδες ρούβλια ανά άτομο λαμβάνουν πλήρη αποζημίωση για το κόστος θερμικής ενέργειας. Για όσους βρίσκονται ανάμεσα σε αυτά τα δύο σημεία και έχουν εισόδημα από δέκα έως τριάντα χιλιάδες για κάθε μέλος της οικογένειας, καθορίζονται οι δικοί τους συντελεστές.
Προκατασκευασμένοι αντιπρόσωποι σταθμού παραγωγής ενέργειας
Σημειώστε ότι αυτές οι επιλογές - μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια και μια γεννήτρια αερίου αποτελούν πλέον προτεραιότητες, επομένως, παράγονται έτοιμοι σταθμοί για χρήση, τόσο οικιακοί όσο και βιομηχανικοί.
Παρακάτω είναι μερικά από αυτά:
- Σόμπα Indigirka
- Τουριστικός φούρνος "BioLite CampStove"
- Σταθμός παραγωγής ενέργειας "BioKIBOR";
- Σταθμός παραγωγής ενέργειας "Eco" με γεννήτρια αερίου "Cube".
Μια συνηθισμένη οικιακή σόμπα στερεών καυσίμων (φτιαγμένη σύμφωνα με τον τύπο της σόμπας "Burzhayka"), εξοπλισμένη με θερμοηλεκτρική γεννήτρια Peltier.
Ιδανικό για εξοχικές κατοικίες και μικρά σπίτια, καθώς είναι αρκετά συμπαγές και μπορεί να μεταφερθεί σε αυτοκίνητο.
Η κύρια ενέργεια κατά την καύση του καυσόξυλου χρησιμοποιείται για θέρμανση, αλλά ταυτόχρονα η υπάρχουσα γεννήτρια σας επιτρέπει επίσης να αποκτήσετε ηλεκτρική ενέργεια με τάση 12 V και ισχύ 60 W.
Φούρνος "BioLite CampStove".
Χρησιμοποιεί επίσης την αρχή Peltier, αλλά είναι ακόμη πιο συμπαγής (το βάρος είναι μόνο 1 κιλό), το οποίο σας επιτρέπει να το κάνετε σε ταξίδια πεζοπορίας, αλλά η ποσότητα ενέργειας που παράγεται από τη γεννήτρια είναι ακόμη μικρότερη, αλλά θα είναι αρκετή για φόρτιση φακού ή τηλεφώνου.
Χρησιμοποιείται επίσης μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια, αλλά αυτή είναι ήδη μια βιομηχανική έκδοση.
Ο κατασκευαστής, κατόπιν αιτήματος, μπορεί να κατασκευάσει μια συσκευή που παρέχει ισχύ ηλεκτρικής ενέργειας με χωρητικότητα 5 kW έως 1 MW. Αυτό όμως επηρεάζει το μέγεθος του σταθμού, καθώς και την ποσότητα καυσίμου που καταναλώνεται.
Για παράδειγμα, μια εγκατάσταση που παράγει 100 kW καταναλώνει 200 κιλά καυσόξυλου ανά ώρα.
Αλλά η μονάδα παραγωγής ενέργειας Eco είναι μια γεννήτρια αερίου. Ο σχεδιασμός του χρησιμοποιεί μια γεννήτρια αερίου "Cube", έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης βενζίνης και μια ηλεκτρική γεννήτρια χωρητικότητας 15 kW.
Εκτός από τις βιομηχανικές έτοιμες λύσεις, μπορείτε να αγοράσετε ξεχωριστά τις ίδιες θερμοηλεκτρικές γεννήτριες Peltier, αλλά χωρίς ηλεκτρική κουζίνα και να τη χρησιμοποιήσετε με οποιαδήποτε πηγή θερμότητας.
Οφέλη της ευεργετικής ανάκτησης θερμότητας
Η χρήση ενός υποπροϊόντος από εξοπλισμό εξόρυξης και υπολογιστών είναι μια καθολική λύση για τους περισσότερους χρήστες, και για αυτό είναι:
- εξοικονόμηση ενεργειακών πόρων και διασφάλιση της ενεργειακής αυτονομίας. Η αποκέντρωση και η ανεξαρτησία από τους μονοπωλιακούς προμηθευτές θερμότητας θα μειώσουν το κόστος, ιδίως σε περιοχές με ψυχρά κλίματα.
- δεν χρειάζεται να οργανώσετε ζεστά και κρύα κλίτη, επιπλέον να εγκαταστήσετε κλιματιστικά και άλλο βοηθητικό εξοπλισμό. Η λύση που προσφέρουμε είναι ένα συγκρότημα «όλα σε ένα» που συνδέεται με την υπάρχουσα υποδομή.
- λήψη πρόσθετου εισοδήματος όχι μόνο από την εξόρυξη, αλλά και μέσω επιχειρηματικής δραστηριότητας χρησιμοποιώντας την παραγόμενη θερμότητα ή από την πώληση της ·
- ενσωμάτωση στην υπάρχουσα υποδομή. Η ενοποίηση που εφαρμόσαμε και η ευκολία εγκατάστασης μας επιτρέπουν να συνδεθούμε με τις υπάρχουσες εγκαταστάσεις και όχι να δημιουργήσουμε ένα νέο συγκρότημα υποδομής.
- δεν υπάρχει αρνητική επίπτωση στο περιβάλλον με τη μορφή θερμικής ρύπανσης, την εμφάνιση νησιών θερμότητας, τεχνητή αναστροφή θερμοκρασίας πάνω από την πηγή θερμότητας. Δεν υπάρχει μικροκυκλοφορία της ατμόσφαιρας και καμία επιπλοκή του μηχανισμού μεταφοράς ρύπανσης.
Σπιτικοί σταθμοί
Επίσης, πολλοί τεχνίτες δημιουργούν αυτο-κατασκευασμένους σταθμούς (συνήθως βασίζονται σε μια γεννήτρια αερίου), οι οποίοι στη συνέχεια πωλούνται.
Όλα αυτά δείχνουν ότι μπορείτε ανεξάρτητα να φτιάξετε μια μονάδα παραγωγής ενέργειας από τα διαθέσιμα εργαλεία και να τη χρησιμοποιήσετε για δικούς σας σκοπούς.
Στη συνέχεια, ας δούμε πώς μπορείτε να φτιάξετε τη συσκευή μόνοι σας.
Βασίζεται σε θερμοηλεκτρική γεννήτρια.
Η πρώτη επιλογή είναι ένας σταθμός παραγωγής ενέργειας που βασίζεται σε μια πλάκα Peltier. Αμέσως, παρατηρούμε ότι μια οικιακή συσκευή είναι κατάλληλη μόνο για φόρτιση τηλεφώνου, φακού ή για φωτισμό με χρήση λαμπτήρων LED.
Για την κατασκευή θα χρειαστείτε:
- Μεταλλικό σώμα, το οποίο θα παίξει το ρόλο ενός κλιβάνου.
- Peltier plate (πωλείται ξεχωριστά).
- Ρυθμιστής τάσης με εγκατεστημένη έξοδο USB.
- Ένας εναλλάκτης θερμότητας ή απλώς ένας ανεμιστήρας για ψύξη (μπορείτε να πάρετε ένα ψυγείο υπολογιστή).
Η κατασκευή μονάδας παραγωγής ενέργειας είναι πολύ απλή:
- Κάνουμε μια σόμπα. Παίρνουμε ένα μεταλλικό κουτί (για παράδειγμα, μια θήκη υπολογιστή), το ξεδιπλώνουμε έτσι ώστε ο φούρνος να μην έχει πυθμένα. Κάνουμε τρύπες στους τοίχους παρακάτω για παροχή αέρα. Στην κορυφή, μπορείτε να εγκαταστήσετε μια σχάρα στην οποία μπορείτε να τοποθετήσετε έναν βραστήρα κ.λπ.
- Τοποθετήστε την πλάκα στον πίσω τοίχο.
- Τοποθετήστε το ψυγείο στην κορυφή της πλάκας.
- Συνδέουμε έναν ρυθμιστή τάσης στους ακροδέκτες από την πλάκα, από τον οποίο τροφοδοτούμε το ψυγείο και εξάγουμε επίσης συμπεράσματα για τη σύνδεση των καταναλωτών.
Όλα λειτουργούν απλά: ανάβουμε το ξύλο, καθώς θερμαίνεται η πλάκα, θα παράγεται ηλεκτρική ενέργεια στους ακροδέκτες του, οι οποίοι θα τροφοδοτούνται στον ρυθμιστή τάσης. Το ψυγείο θα ξεκινήσει και θα λειτουργήσει από αυτό, παρέχοντας ψύξη της πλάκας.
Απομένει μόνο η σύνδεση των καταναλωτών και η παρακολούθηση της διαδικασίας καύσης στη σόμπα (ρίξτε το καυσόξυλο εγκαίρως).
Βασίζεται σε γεννήτρια αερίου.
Ο δεύτερος τρόπος για να φτιάξετε μια μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι να φτιάξετε έναν αεριοποιητή. Μια τέτοια συσκευή είναι πολύ πιο δύσκολη στην κατασκευή, αλλά η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ υψηλότερη.
Για να το φτιάξετε θα χρειαστείτε:
- Κυλινδρικό δοχείο (για παράδειγμα, ένας αποσυναρμολογημένος κύλινδρος αερίου). Θα διαδραματίσει το ρόλο της σόμπας, επομένως, θα πρέπει να παρέχονται καταπακτές για τη φόρτωση καυσίμου και τον καθαρισμό προϊόντων στερεάς καύσης, καθώς και παροχή αέρα (θα απαιτείται ένας εξαναγκασμένος ανεμιστήρας για να εξασφαλιστεί μια καλύτερη διαδικασία καύσης) και μια έξοδος αερίου.
- Ψυγείο ψύξης (μπορεί να κατασκευαστεί με τη μορφή πηνίου), στο οποίο το αέριο θα ψύχεται.
- Ικανότητα δημιουργίας φίλτρου τύπου «Κυκλώνας».
- Ικανότητα δημιουργίας φίλτρου αερίου
- Σετ γεννήτριας βενζίνης (αλλά μπορείτε απλά να πάρετε οποιονδήποτε βενζινοκινητήρα, καθώς και έναν κανονικό ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα 220V).
Πού μπορεί να κατευθυνθεί η θερμότητα από τον εξοπλισμό;
Χρησιμοποιώντας τη μονάδα BiXBiT, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υπερβολική θερμότητα για τις ακόλουθες ανάγκες:
- θέρμανση του ανεφοδιασμού αέρα ή νερού που εισέρχεται στο δωμάτιο, το οποίο αποτελεί μέρος του συστήματος θέρμανσης (συμπεριλαμβανομένου του συστήματος "θερμού δαπέδου") ή παροχής ζεστού νερού ενός κτιρίου κατοικιών ·
- μετάβαση ενός μέσου από μια φάση κατάσταση σε μια άλλη, παραγωγή ατμού. Μιλάμε, για παράδειγμα, για τη μετάβαση φάσης του μίγματος εργασίας για να διασφαλίσουμε τους κύκλους των μηχανών θερμότητας ή των μηχανών ψύξης με συμπίεση ατμών.
- θέρμανση του ξηραντικού παράγοντα.
- θέρμανση τεχνολογικών πρώτων υλών ·
- ζυθοποιία (βρασμένο βούτυρο) ·
- γεωργία (συγκροτήματα θερμοκηπίου, καλλιέργεια φυτών που αγαπούν τη θερμότητα, αναπαραγωγή εξωτικών ζώων κ.λπ.).
Ακολουθούν τρία παραδείγματα τοποθέτησης της εγκατάστασής μας σε συγκεκριμένες συνθήκες.
Βιομηχανικό εργαστήριο. Παραγωγές αυτού του τύπου λαμβάνουν συχνότερα ηλεκτρική ενέργεια σε φτηνές τιμές για τις επιχειρήσεις. Υπάρχουν επίσης σταθμοί μετασχηματιστή σε κατάσταση αναμονής, οι οποίοι είναι αδρανείς τις περισσότερες φορές. Τα δωμάτια θερμαίνονται χρησιμοποιώντας ορυκτά καύσιμα ή ηλεκτρικό ρεύμα.
Η τοποθεσία της εγκατάστασής μας θα επιτρέψει την πιο αποτελεσματική χρήση της εφεδρικής γραμμής τροφοδοσίας, καθώς και την εξοικονόμηση πόρων της εταιρείας στη θέρμανση χώρου συνδέοντας στο σύστημα κεντρικής θέρμανσης.
Αποθήκη, εμπορικό κέντρο, κτίριο γραφείων. Αυτοί οι τύποι εγκαταστάσεων χρησιμοποιούν ένα μέσο τιμολόγιο ηλεκτρικής ενέργειας και έχουν επίσης ένα αποθεματικό ισχύος για τροφοδοσία. Τα δωμάτια θερμαίνονται χρησιμοποιώντας ορυκτά καύσιμα ή ηλεκτρικό ρεύμα.
Η μονάδα του υπολογιστή μας παρέχει θερμότητα στο δωμάτιο μέσω αγωγών αέρα ή συνδέεται με κεντρικό σύστημα θέρμανσης.
Θερμοκήπια. Οι ιδιωτικές γεωργικές εταιρείες χρησιμοποιούν φθηνά τιμολόγια ή ηλεκτρική ενέργεια από ηλιακούς συλλέκτες. Τα θερμοκήπια θερμαίνονται επίσης κυρίως από ηλεκτρικό ρεύμα.
Η ηλεκτρική ενέργεια για θέρμανση διοχετεύεται στην τροφοδοσία της εγκατάστασής μας, η οποία παράγει τη θερμότητα που απαιτείται για τη διατήρηση μιας υψηλής θερμοκρασίας. Η εγκατάσταση λειτουργεί 24/7, και κατά συνέπεια τα φυτά (ζώα) λαμβάνουν σταθερά την απαιτούμενη παροχή θερμικής ενέργειας.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με ξύλα
Ένας σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ξύλο είναι:
- Διαθεσιμότητα καυσίμων;
- Η δυνατότητα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας οπουδήποτε.
- Οι παράμετροι της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ διαφορετικές.
- Μπορείτε να φτιάξετε τη συσκευή μόνοι σας.
- Μεταξύ των ελλείψεων, σημειώνεται:
- Όχι πάντα υψηλή απόδοση.
- Η ογκώδης δομή?
- Σε ορισμένες περιπτώσεις, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι απλώς μια παρενέργεια.
- Για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για βιομηχανική χρήση, πρέπει να καίγεται μεγάλη ποσότητα καυσίμου.
Σε γενικές γραμμές, η κατασκευή και η χρήση σταθμών ηλεκτροπαραγωγής στερεών καυσίμων είναι μια επιλογή που αξίζει την προσοχή, και μπορεί να γίνει όχι μόνο μια εναλλακτική λύση στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και να βοηθήσει σε μέρη που βρίσκονται μακριά από τον πολιτισμό.
Εν συντομία για την αρχή της δράσης
Για να καταλάβετε στο μέλλον γιατί χρειάζονται ορισμένα εξαρτήματα κατά τη συναρμολόγηση μιας σπιτικής θερμοηλεκτρικής γεννήτριας, πρώτα ας μιλήσουμε για τη συσκευή του στοιχείου Peltier και πώς λειτουργεί. Αυτή η μονάδα αποτελείται από θερμοζεύγη συνδεδεμένα σε σειρά μεταξύ κεραμικών πλακών, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.
Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ένα τέτοιο κύκλωμα, εμφανίζεται το λεγόμενο φαινόμενο Peltier - η μία πλευρά της μονάδας θερμαίνεται και η άλλη κρυώνει. Γιατί το χρειαζόμαστε; Όλα είναι πολύ απλά, αν ενεργείτε με την αντίστροφη σειρά: θερμάνετε τη μία πλευρά της πλάκας και ψύξτε την άλλη, αντίστοιχα, μπορείτε να παράγετε ηλεκτρική ενέργεια μικρής τάσης και ρεύματος. Ελπίζουμε ότι σε αυτό το στάδιο όλα είναι ξεκάθαρα, οπότε γυρίζουμε σε κύριες τάξεις που θα δείχνουν σαφώς τι και πώς να φτιάξουμε μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια με τα χέρια μας.
