Generator de curent electric pe benzină pentru o casă privată: tipuri, parametri, recomandări pentru alegere.

Creșterea prețurilor la energie stimulează căutarea unor tipuri de combustibil mai eficiente și mai ieftine, inclusiv la nivelul gospodăriei. Majoritatea meșterilor - entuziaștii sunt atrași de hidrogen, a cărui putere calorică este de trei ori mai mare decât cea a metanului (38,8 kW față de 13,8 din 1 kg de substanță). Se pare că metoda de extracție la domiciliu este cunoscută - divizarea apei prin electroliză. În realitate, problema este mult mai complicată. Articolul nostru are 2 obiective:

Sectorul energiei a produs probabil mai multă energie electrică cu gaz decât cărbune. Ambii combustibili reprezintă în prezent aproximativ 33%, potrivit surselor federale de energie. Cu toate acestea, combustibilul pe gaz nu este controversat. Producția din formațiuni de șist folosind foraje orizontale și fracturare hidraulică, care a asigurat o mare parte din creșterea producției în ultimul deceniu, a poluat unele căi navigabile și a provocat probleme de cutremur.

M de gaz pe zi, în medie, anul trecut. Nu trebuia să fie așa. În ultimii ani, industria cărbunelui a fost bătută de concurența din cauza gazelor ieftine și a reglementărilor curate care au ridicat costurile arderii pietrei negre murdare. Tendința gazelor este aici pentru a rămâne. Generatoarele adaugă mai multe instalații de gaze pe măsură ce se retrag centralele vechi pe cărbune, a spus Costas.

• analizați întrebarea cum să creați un generator de hidrogen cu costuri minime;
• ia în considerare posibilitatea utilizării instalației pentru încălzirea unei case private, realimentarea unei mașini și ca mașină de sudat.

Hidrogenul, cunoscut și ca hidrogen, - primul element al tabelului periodic - este cea mai ușoară substanță gazoasă cu activitate chimică ridicată. În timpul oxidării (adică al arderii), eliberează o cantitate imensă de căldură, formând apă obișnuită. Să caracterizăm proprietățile elementului, formulându-le sub formă de teze:

Cu electricitate și gaz, plătiți pentru două lucruri principale. Energia pe care o folosești irosește energie în casa ta. ... Doar peste o treime din ceea ce plătești obține energie pentru tine - restul este ceea ce folosești. O mică parte din ceea ce plătiți este, de asemenea, destinată finanțării activității autorităților de reglementare din industria energetică.

* Numerele care ne lipsesc nu evidențiază costurile de transmisie din costurile de alimentare. Există o serie de procese pentru securizarea casei dvs. și veți ajunge să plătiți aceste procese în factură. Factura dvs. acoperă generarea, transportul, distribuția și vânzarea cu amănuntul a energiei electrice. De asemenea, include o mică taxă administrată de Autoritatea pentru Electricitate, care reglementează și reglementează industria electricității.

Pentru trimitere. Oamenii de știință, care au divizat mai întâi molecula de apă în hidrogen și oxigen, au numit amestecul un gaz exploziv din cauza tendinței sale de a exploda. Ulterior, a primit numele gazului Brown (pe numele inventatorului) și a început să fie desemnat prin formula ipotetică NNO.

În primul rând, puterea ta trebuie generată. În Noua Zeelandă, aceasta provine în principal din hidroenergie, energie geotermală și gaze naturale. Transmisia este mișcarea masivă a energiei în toată țara. Electricitatea este transmisă de la centrală la un punct de distribuție din apropierea casei dumneavoastră.

Canalul principal de transmisie este acționat de vector. De acolo, puterea ta este distribuită.Distribuirea energiei de la punctul de livrare sau distribuție către proprietatea dvs. este gestionată de companiile locale de distribuție - fie linii sau companii de rețea, fie, în cazul companiilor de gaze, de rețele de gaze.

Anterior, cilindrii de dirijabil erau umpluți cu hidrogen, care deseori explodau.

Din cele de mai sus, se sugerează următoarea concluzie: 2 atomi de hidrogen se combină ușor cu 1 atom de oxigen, dar se despart foarte reticent. Reacția de oxidare chimică are loc cu o eliberare directă de energie termică în conformitate cu formula:

Costurile de transport și distribuție a energiei electrice sunt de obicei plătite de către comerciantul cu amănuntul și sunt incluse ca parte a taxelor pe care le percep. În unele cazuri, comercianții cu amănuntul separă diferitele componente ale facturii dvs., astfel încât să puteți vedea ce plătiți pentru fiecare porțiune. În mai multe domenii, compania de rețea facturează direct costurile de distribuție.

Costurile de transport și distribuție a gazelor sunt incluse în prețul cu ridicata atunci când comercianții cu amănuntul cumpără gaze. Cota din factura dvs. care acoperă transportul și distribuția este mai mare pentru gaz decât pentru electricitate. Retailerul dvs. este compania de energie cu care faceți afaceri, care vă trimite factura.

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energie)

Aici se află un punct important care ne va fi util în descrierea ulterioară: hidrogenul reacționează spontan de la aprindere și căldura este eliberată direct. Pentru a separa o moleculă de apă, energia va trebui cheltuită:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Aceasta este o formulă de reacție electrolitică care caracterizează procesul de divizare a apei prin furnizarea de energie electrică. Cum să implementăm acest lucru în practică și să facem un generator de hidrogen cu propriile mâini, vom lua în considerare mai departe.

Comercianții cu amănuntul cumpără electricitatea produsă de companiile producătoare într-un sistem complex de tranzacționare. Pentru electricitate, aceasta se numește piața de energie electrică din Noua Zeelandă. La acest nivel de tranzacționare a energiei electrice veți auzi termeni precum „piață angro” și „prețuri spot”. Prețul cu ridicata pentru care comercianții cu amănuntul cumpără energie electrică poate afecta foarte mult prețul pe care îl plătiți.

Generatoarele electrice vând energie electrică pe piața angro. Este cumpărat de vânzători care vi-l vând apoi. În timp ce prețul energiei electrice este stabilit la fiecare jumătate de oră și variază în funcție de cerere, majoritatea comercianților cu amănuntul vă vând la un preț stabilit și, de obicei, aranjează contracte de cumpărare-vânzare cunoscute sub numele de „hedging” cu angrosiștii.

Crearea unui prototip

Pentru a înțelege cu ce aveți de-a face, vă propunem mai întâi să asamblați cel mai simplu generator pentru producerea de hidrogen la un cost minim. Proiectul unei instalații de casă este prezentat în diagramă.

Există unii comercianți cu amănuntul care vă vor vinde electricitate pe baza unui contract - deci ceea ce plătiți depinde de modificările prețului spot. Există o marjă de preț pentru comerciantul cu amănuntul, dar din moment ce comerciantul cu amănuntul nu trebuie să acopere fluctuațiile prețului spot, marja este mai mică decât pentru prețul contractului stabilit. Deci, în medie, cumpărarea la prețuri locale este mai ieftină, dar mai riscantă decât contractele la prețuri.

Proprietarii câmpului de gaze plătesc redevențe guvernului și apoi vând gazul către angrosiști, care îl vând către comercianții cu amănuntul. Piețele de gaze și electricitate sunt percepute pentru a plăti autoritățile de reglementare care le supraveghează și pentru a furniza servicii pentru soluționarea reclamațiilor consumatorilor. Taxele pentru reglementarea industriei energetice sunt extrem de mici.

În ce constă un electrolizator primitiv:

• reactor - recipient din sticlă sau plastic cu pereți groși;
• electrozi metalici cufundați într-un reactor de apă și conectați la o sursă de energie;
• al doilea rezervor acționează ca un sigiliu de apă;
• conducte pentru îndepărtarea gazului HHO.

Un punct important. Centrala electrolitică cu hidrogen funcționează numai pe curent continuu. Prin urmare, utilizați adaptorul de ca, încărcătorul auto sau bateria ca sursă de alimentare. Un generator de curent alternativ nu va funcționa.

Comparați factura de energie electrică și economisiți

Aflați cine vă furnizează noua proprietate și cum puteți obține cea mai bună ofertă de gaze și electricitate. Un furnizor de comutare este un mod rapid și ușor de a reduce costurile gospodăriei. Având atâtea sarcini pe lista de verificare a mutării acasă, să vă amintiți să anunțați furnizorul actual de energie - și să aflați cine este noul dvs. furnizor de gaze și electricitate - va fi probabil ultimul în mintea dvs.

Aflați cine furnizează gaze și electricitate noii proprietăți

Vestea bună este că aceste două sarcini nu sunt atât de greu de marcat pe lista dvs. pe cât ați putea crede. Dacă nu puteți obține aceste informații de la chiriașii dvs. actuali, puteți efectua câteva apeluri pentru a afla cine este noul dvs. furnizor de energie. Puteți apela zona de distribuție a energiei electrice pentru a afla cine vă furnizează energia electrică. Numerele sunt enumerate mai jos.

Principiul de funcționare al electrolizatorului este după cum urmează:

Pentru a face proiectarea generatorului prezentată în diagramă cu propriile mâini, veți avea nevoie de 2 sticle de sticlă cu gât și capac lat, un picurător medical și 2 duzini de șuruburi autofiletante. Setul complet de materiale este prezentat în fotografie.

Termogeneratori. Istorie și teorie

O zi în mișcare este un moment stresant, dar nu uitați să aveți grijă de câteva detalii despre gaz și electricitate în timp ce vă încărcați cutiile. Veți fi recunoscător mai târziu când veți primi noi facturi în ordine. Acum, după ce ați trecut la noua dvs. proprietate, ați terminat aproape!

De ce să plătim mai mult pentru aceeași energie?

Contactați furnizorul pentru proprietăți noi pentru a le informa despre mutarea dvs. și pentru a furniza mărturia dvs.

• Luați citirea contorului în noua proprietate.
• Faceți acest lucru cât mai curând posibil pentru a asigura o primă numărare exactă.

Găsiți și treceți la cea mai bună ofertă de energie în câteva minute.
Uneltele speciale vor necesita un pistol de lipit pentru a sigila capacele din plastic. Procedura de fabricație este simplă:

Pentru a porni generatorul de hidrogen, turnați apă sărată în reactor și porniți sursa de alimentare. Începutul reacției va fi marcat de apariția bulelor de gaz în ambele recipiente. Reglați tensiunea la valoarea optimă și aprindeți gazul maro care iese din acul picurătorului.

Întrebări frecvente despre mutarea acasă și furnizorii de energie

Ce se întâmplă dacă noua mea proprietate are un contor de plată în avans

Aflați mai multe despre economia de 7 metri, inclusiv modul în care este tipul dvs. de contor prin furnizorul dvs. Ce se întâmplă dacă noua mea proprietate nu este legată de gaz sau electricitate. Dacă noua dvs. proprietate nu este conectată la rețeaua de gaze sau electricitate, va trebui să solicitați o conexiune de la operatorul vehiculului cu gaz sau de la operatorul rețelei de distribuție.

Cum se iau citiri de la un contor de gaz sau citiri de la un contor de energie electrică?

Alternativ, puteți contacta mai întâi furnizorul dvs. preferat și puteți solicita o conexiune prin intermediul acestora. Se va percepe o taxă de conectare. Dacă nu ați citit niciodată un contor de gaz sau electricitate, acest lucru poate părea descurajant. Dar nu vă faceți griji, avem un videoclip pas cu pas pentru a vă ajuta să vă găsiți contoarele, dacă nu știți unde este proprietatea, determinați ce contoare aveți și, desigur, citiți contorul.

Al doilea punct important.O tensiune prea mare nu poate fi aplicată - electrolitul, încălzit la 65 ° C sau mai mult, va începe să se evapore rapid. Datorită cantității mari de vapori de apă, arzătorul nu poate fi aprins. Pentru detalii despre asamblarea și pornirea unui generator de hidrogen improvizat, consultați videoclipul:

Ghid de schimbare a chiriașilor Chiar dacă vă închiriați, puteți schimba energia.

• Locatarii pot cere proprietarului lor să schimbe energia.
• Găsiți un furnizor de energie.
• Veți obține cea mai bună ofertă pentru gaz și electricitate.

Nu cu mult timp în urmă, gazul natural - combustibilul pe care ți l-a dat probabil dușul fierbinte în această dimineață - a fost perceput ca un combustibil mai „curat”, deoarece era mai puțin poluat decât alte alternative. În unele scopuri, există încă, cum ar fi atunci când înlocuiește motorina în autobuze.

Dispozitivul și principiul de funcționare al generatorului de gaz pentru electricitate

Generatorul de energie electrică funcționează pe gaz natural sau lichefiat

Un generator de gaz acasă este adesea folosit pentru încălzire. Dispozitivul său nu diferă de modelele similare care funcționează pe alte tipuri de combustibil. Conține următoarele părți:

• Locuințe. Poate fi dreptunghiulară sau cilindrică. De obicei este fabricat din tablă de oțel.
• Camera de ardere. Deoarece dispozitivul funcționează pe gaz, nu necesită un container pentru încărcarea combustibilului. Această unitate este fabricată din oțel rezistent la căldură.
• Compresor. Este necesar pentru a pompa aer în cuptor. Fără aceasta, combustibilul nu se va aprinde.
• Turbină. În el intră aer încălzit și expandat.

Nu există rezervor de combustibil în unitate, deoarece funcționează pe gaz lichefiat sau natural. În schimb este instalată o cameră de ardere. Principiul de funcționare al aparatului este simplu. În primul rând, aerul intră în compresor, este comprimat și trimis în camera de ardere, unde este amestecat cu o cantitate mică de combustibil. Amestecul se aprinde și este adus la o temperatură ridicată. Gazul intră în turbină și o face să se rotească, să genereze electricitate. O parte din aceasta este cheltuită pentru funcționarea propriu-zisă a generatorului de gaz de uz casnic. Produsele de ardere sunt evacuate prin conducta de evacuare.

Despre celula de hidrogen a lui Meyer

Dacă ați realizat și testat designul de mai sus, atunci prin arderea flăcării la capătul acului, probabil ați observat că productivitatea instalației este extrem de scăzută. Pentru a obține mai mult gaz oxihidrogen, trebuie să faceți un dispozitiv mai serios, numit o celulă Stanley Meier în onoarea inventatorului.

Dar în casele noastre, unii cred că gazele naturale ar trebui eliminate treptat în favoarea aparatelor electrice din motive climatice. Există deja tendința de a trece de la gaz la electricitate. S. este complet electrică. Această tendință este cea mai puternică în sud. Când este ars, sau mai ales dacă se scurge neîncălzit, gazul natural contribuie la schimbările climatice.

Reactor cu placă

Thomsen și alții au recomandat un tip de încălzire și aer condiționat cunoscut sub numele de pompe de căldură. El crede că viitorul este electrificarea caselor. El le recomandă persoanelor care au sisteme solare pe acoperișuri, deoarece electricitatea este plătită.

Principiul de funcționare al celulei se bazează, de asemenea, pe electroliză, doar anodul și catodul sunt realizate sub formă de tuburi introduse unul în celălalt. Tensiunea este alimentată de la generatorul de impulsuri prin două bobine rezonante, ceea ce reduce consumul de curent și crește performanța generatorului de hidrogen. Circuitul electronic al dispozitivului este prezentat în figură:

Le instalează în apartamente la prețuri accesibile din toată California. "Un frigider folosește mai multă energie electrică pentru încălzire și răcire decât o pompă de căldură dintr-un apartament", a spus Armstrong. Însă, companiile din sectorul gazelor spun că gazul natural ajută la menținerea disponibilității energiei.Mulți oameni se luptă să-și plătească facturile de utilități și nu pot risca.

Este adevărat, este chiar mai scump decât gazul în majoritatea aplicațiilor pe care le folosim acum, a spus el. Când oamenii trec de la gaz la electricitate, uneori trebuie să crească serviciul electric din cutia întrerupătorului, iar costul este diferit. Harris este de acord că electricitatea devine mai curată. El a spus însă că instalarea turbinelor eoliene și a fermelor solare necesită și utilizarea combustibililor fosili. Acestea necesită mult beton, iar energia pentru producerea și turnarea betonului provine din combustibili fosili.

Notă. Detalii despre funcționarea schemei sunt descrise pe resursa https://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Pentru a crea o celulă Meyer, veți avea nevoie de:

• un corp cilindric din plastic sau plexiglas, meșterii folosesc adesea un filtru de alimentare cu apă cu capac și duze;
• tuburi din oțel inoxidabil cu diametrul de 15 și 20 mm și lungimea de 97 mm;
• fire, izolatoare.

Cercetările arată încă că fermele eoliene și solare tind să suplinească această utilizare a combustibililor fosili nu prea mult după ce au început să funcționeze. Aproximativ 11% din energia electrică a Germaniei a fost generată de centrale electrice pe gaz. În plus, centralele electrice pe gaz realizează rate de eficiență foarte ridicate datorită tehnologiei sofisticate, transformând cea mai mare parte a energiei din gaz natural în electricitate. Prin comparație, centralele termice pe cărbune pot obține cel mai bine 50% eficiență.

Surse de iluminat atmosferice

Centralele electrice pe gaz devin din ce în ce mai eficiente datorită îmbunătățirilor aduse turbinelor în ultimele decenii. Acestea sunt alimentate prin arderea gazului natural, care încălzește aerul care intră și conduce turbinele, într-un proces similar cu un avion cu reacție. Mișcarea de rotație este transmisă prin arbore către un generator electric, care generează electricitate ca o dinamă de bicicletă.

Tuburile inoxidabile sunt atașate la o bază dielectrică, firele conectate la generator sunt lipite cu ele. Celula este formată din 9 sau 11 tuburi, plasate într-o cutie din plastic sau plexiglas, așa cum se arată în fotografie.

Conexiunea elementelor se realizează conform tuturor schemelor cunoscute pe internet, care include o unitate electronică, o celulă Meyer și un sigiliu de apă (denumirea tehnică este un bubbler). Din motive de siguranță, sistemul este echipat cu senzori critici de presiune și nivel de apă. Potrivit meșterilor casnici, o astfel de centrală cu hidrogen consumă un curent de aproximativ 1 amper la o tensiune de 12 V și are performanțe suficiente, deși nu există cifre exacte.

Diagrama schematică a pornirii electrolizatorului

Reprezentanți prefabricați ai centralei electrice

Rețineți că aceste opțiuni - un generator termoelectric și un generator de gaz sunt acum prioritare, prin urmare, sunt fabricate stații gata de utilizare, atât domestice, cât și industriale.

Mai jos sunt câteva dintre ele:

• Soba Indigirka;
• Cuptor turistic "BioLite CampStove";
• Centrală electrică "BioKIBOR";
• Centrală electrică "Eco" cu un generator de gaz "Cube".

Un aragaz obișnuit cu combustibil solid (fabricat în funcție de tipul aragazului „Burzhayka”), echipat cu un generator termoelector Peltier.

Perfect pentru căsuțe de vară și case mici, deoarece este suficient de compact și poate fi transportat într-o mașină.

Energia principală în timpul arderii lemnului de foc este utilizată pentru încălzire, dar în același timp, generatorul existent vă permite să obțineți electricitate cu o tensiune de 12 V și o putere de 60 W.

Cuptorul "BioLite CampStove".

De asemenea, folosește principiul Peltier, dar este și mai compact (greutatea este de doar 1 kg), ceea ce vă permite să o luați în excursii de drumeții, dar cantitatea de energie generată de generator este chiar mai mică, dar va fi suficientă pentru a încărcați o lanternă sau un telefon.

Se folosește și un generator termoelectric, dar aceasta este deja o versiune industrială.

La cerere, producătorul poate fabrica un dispozitiv care furnizează o putere electrică cu o capacitate de 5 kW până la 1 MW. Dar acest lucru afectează dimensiunea stației, precum și cantitatea de combustibil consumată.

De exemplu, o instalație care produce 100 kW consumă 200 kg de lemn de foc pe oră.

Dar centrala Eco este un generator de gaze. Proiectarea sa folosește un generator de gaz "Cube", un motor cu combustie internă pe benzină și un generator electric cu o capacitate de 15 kW.

În plus față de soluțiile industriale gata preparate, puteți cumpăra separat aceleași generatoare termoelectrice Peltier, dar fără aragaz, și le puteți folosi cu orice sursă de căldură.

Reactor cu placă

Un generator de hidrogen de înaltă performanță capabil să asigure funcționarea unui arzător de gaz este realizat din plăci inoxidabile de 15 x 10 cm, numărul este de la 30 la 70 de bucăți. Găurile sunt găurite în ele pentru strângerea știfturilor, iar un terminal este decupat în colț pentru conectarea firului.

În plus față de tabla de oțel inoxidabil clasa 316, va trebui să cumpărați:

• cauciuc cu grosimea de 4 mm, rezistent la alcali;
• plăci de capăt din plexiglas sau textolit;
• crampoane de cravată M10-14;
• supapă de reținere pentru mașina de sudat cu gaz;
• filtru de apă pentru o garnitură de apă;
• țevi de legătură din oțel inoxidabil;
• hidroxid de potasiu sub formă de pulbere.

Plăcile trebuie asamblate într-un singur bloc, izolând unele de altele cu garnituri de cauciuc cu un centru decupat, așa cum se arată în desen. Trageți strâns reactorul rezultat cu știfturi și conectați-l la conductele electrolitului. Acesta din urmă provine dintr-un container separat echipat cu un capac și supape de închidere.

Notă. Vă spunem cum să faceți un electrolizator de tip flow-through (uscat). Este mai ușor să fabricați un reactor cu plăci scufundate - nu trebuie instalate garnituri de cauciuc, iar blocul asamblat este coborât într-un recipient sigilat cu electrolit.

Circuit generator de tip umed

Asamblarea ulterioară a unui generator care produce hidrogen se efectuează conform aceleiași scheme, dar cu diferențe:

1. Un corp pentru prepararea electroliților este atașat la corpul aparatului. Aceasta din urmă este o soluție de 7-15% de hidroxid de potasiu în apă.
2. În loc de apă, un așa-numit deoxidant este turnat în barbotor - acetonă sau un solvent anorganic.
3. Trebuie instalată o supapă de reținere în fața arzătorului, în caz contrar, atunci când arzătorul cu hidrogen este oprit fără probleme, lovitura din spate va sparge furtunurile și butoiul.

Cel mai simplu mod de a alimenta reactorul este de a utiliza un invertor de sudură; nu este nevoie să asamblați circuite electronice. Cum funcționează generatorul de gaz de casă al lui Brown, va spune maestrul de acasă în videoclipul său:

Avantaje și dezavantaje

Generatorul poate fi conectat la conducta principală de gaz

Generatoarele de gaz pentru casă sunt convenabile, deoarece utilizează diferite tipuri de combustibil, care sunt mult mai ieftine decât benzina. Au următoarele avantaje:

• capacitatea de conectare la un cilindru și la o conductă principală;
• utilizarea dispozitivului pentru generarea de energie electrică, încălzirea unei camere, primirea apei calde;
• durabilitate, deoarece la utilizarea gazului, uzura părților interne ale generatorului este minimă;
• Siguranța mediului;
• profitabilitate.

Cu toate acestea, există și dezavantaje: alimentarea cu gaze nu este disponibilă peste tot. La conectarea la coloana vertebrală, este necesară permisiunea unui serviciu special.

În ciuda procesului costisitor de instalare, utilizarea unităților de generare a gazului este justificată în caz de întreruperi frecvente sau de absența completă a acestuia. Dacă este imposibil să utilizați sistemul principal de alimentare, puteți folosi butelii.

La alegerea unui dispozitiv, se iau în considerare condițiile de utilizare a acestuia, precum și sarcinile pe care unitatea trebuie să le rezolve.

Este profitabil să obții hidrogen acasă?

Răspunsul la această întrebare depinde de domeniul de aplicare al amestecului de oxigen-hidrogen. Toate desenele și diagramele publicate de diverse resurse de Internet sunt concepute pentru a elibera gaz HHO în următoarele scopuri:

• utilizați hidrogenul ca combustibil pentru mașini;
• arde fără fum hidrogen în cazane și cuptoare de încălzire;
• aplicați pentru sudarea cu gaz.

Principala problemă care neagă toate avantajele combustibilului cu hidrogen: costul energiei electrice pentru eliberarea unei substanțe pure depășește cantitatea de energie obținută din combustia sa. Indiferent ce susțin adepții teoriilor utopice, eficiența maximă a electrolizatorului ajunge la 50%. Aceasta înseamnă că se consumă 2 kW de energie electrică la 1 kW de căldură primită. Beneficiul este zero, chiar negativ.

Să ne amintim ce am scris în prima secțiune. Hidrogenul este un element extrem de activ și reacționează singur cu oxigenul, generând multă căldură. Încercând să împărțim molecula stabilă de apă, nu putem aduce energie direct la atomi. Împărțirea se realizează prin electricitate, din care jumătate este disipată pentru încălzirea electrozilor, a apei, a înfășurărilor transformatorului și așa mai departe.

Informații generale importante. Căldura specifică de ardere a hidrogenului este de trei ori mai mare decât cea a metanului, dar în greutate. Dacă le comparăm după volum, atunci când se arde 1 m³ de hidrogen, vor fi eliberate doar 3,6 kW de energie termică, comparativ cu 11 kW pentru metan. La urma urmei, hidrogenul este cel mai ușor element chimic.

Acum, considerați gazul oxihidrogen obținut prin electroliză într-un generator de hidrogen de casă drept combustibil pentru nevoile de mai sus:

Pentru trimitere. Pentru a arde hidrogen într-un cazan de încălzire, structura va trebui să fie complet reproiectată, deoarece un arzător cu hidrogen poate topi orice oțel.

Cum se determină puterea termoelectrică a unui metal

Puterea termoelectrică a unui metal este determinată în raport cu platina. Pentru aceasta, un termocuplu, dintre care unul dintre electrozi este platina (Pt), iar celălalt metalul testat, este încălzit la 100 de grade Celsius. Valoarea rezultată în milivolți pentru unele metale este prezentată mai jos. Mai mult, trebuie remarcat faptul că nu numai magnitudinea termoputerii se schimbă, ci și semnul său cu privire la platină.

În acest caz, platina joacă același rol ca 0 grade pe scara temperaturii, iar întreaga scală termoputeră arată astfel:

• Antimoniu +4,7
• Fier +1,6
• Cadmiu +0,9
• Zinc +0,75
• Cupru +0,74
• Aur +0,73
• Argint +0,71
• Staniu +0,41
• Aluminiu +0,38
• Mercur 0
• Platină 0

Platina este urmată de metale cu o putere termoelectrică negativă:

Folosind această scală, este foarte ușor să se determine valoarea puterii termoelectrice dezvoltată de un termocuplu compus din diverse metale. Pentru a face acest lucru, este suficient să calculați diferența algebrică în valorile metalelor din care sunt fabricate termoelectrozii. De exemplu, pentru perechea antimoniu - bismut, această valoare va fi +4,7 - (- 6,5) = 11,2 mV. Dacă se folosește o pereche fier-aluminiu ca electrozi, atunci această valoare va fi doar +1,6 - (+0,38) = 1,22 mV, care este de aproape zece ori mai mică decât cea a primei perechi.

Dacă joncțiunea rece este menținută la o temperatură constantă, de exemplu 0 grade, atunci puterea termoelectrică a joncțiunii fierbinți va fi proporțională cu schimbarea temperaturii, care este utilizată în termocupluri.

Generator simplu de casă

În ciuda faptului că aceste dispozitive nu sunt populare acum, în acest moment nu există nimic mai practic decât o unitate termogeneratoare, care este destul de capabilă să înlocuiască o sobă electrică, o lampă de iluminat într-o călătorie sau să ajute, dacă încărcarea la un telefon mobil se strică, pentru a alimenta un geam electric. O astfel de energie electrică va ajuta și la domiciliu în cazul unei întreruperi a curentului. Poate fi obținut gratuit, s-ar putea spune, pentru o minge.

Deci, pentru a crea un generator termoelectric, trebuie să pregătiți:

• Regulator de voltaj;
• Ciocan de lipit;
• Orice corp;
• Radiatoare de răcire;
• Pasta termică;
• Elemente de încălzire Peltier.

Asamblarea dispozitivului:

• În primul rând, este realizat corpul dispozitivului, care ar trebui să fie fără fund, cu găuri în partea inferioară pentru aer și în partea superioară cu un suport pentru recipient (deși acest lucru nu este necesar, deoarece este posibil ca generatorul să nu funcționeze pe apă) ;
• Apoi, un element Peltier este atașat la corp, iar un radiator de răcire este atașat la partea sa rece prin pastă termică;
• Apoi, trebuie să lipiți stabilizatorul și modulul Peltier, în funcție de polii lor;
• Stabilizatorul ar trebui să fie foarte bine izolat, astfel încât umezeala să nu ajungă acolo;
• Rămâne să îi verificăm funcționarea.

Apropo, dacă nu există nicio modalitate de a obține un radiator, puteți folosi în schimb un răcitor pentru computer sau un generator de mașină. Nimic teribil nu se va întâmpla dintr-un astfel de înlocuitor.

Stabilizatorul poate fi achiziționat cu un indicator de diodă care va da un semnal luminos atunci când tensiunea atinge valoarea specificată.

Cum au fost creați termogeneratorii

Deja la mijlocul secolului al XIX-lea, s-au făcut numeroase încercări de a crea termogeneratoare - dispozitive pentru generarea energiei electrice, adică pentru alimentarea diferiților consumatori. Bateriile din termoelemente conectate în serie trebuiau utilizate ca surse. Proiectarea unei astfel de baterii este prezentată în Fig. 2.

Smochin. 2. Termopil, dispozitiv schematic

Prima baterie termoelectrică a fost creată la mijlocul secolului al XIX-lea de către fizicienii Oersted și Fourier. Bismutul și antimoniul au fost folosiți ca termoelectrozi, tocmai tocmai perechea de metale pure cu puterea termoelectrică maximă. Joncțiunile fierbinți au fost încălzite cu arzătoare cu gaz, iar joncțiunile reci au fost plasate într-un vas cu gheață. În cadrul experimentelor cu termoelectricitate, termopile au fost ulterior inventate, potrivite pentru utilizarea în unele procese tehnologice și chiar pentru iluminat. Un exemplu este bateria Clamont, dezvoltată în 1874, care era destul de puternică în scopuri practice: de exemplu, pentru aurirea galvanică, precum și pentru utilizarea în tipografii și ateliere pentru gravarea solară. În același timp, omul de știință Noé a fost, de asemenea, angajat în studiul termopilelor, termopilele sale fiind, de asemenea, distribuite pe scară largă la un moment dat.

Dar toate aceste experimente, deși au avut succes, au fost sortite eșecului, deoarece termopile create pe baza de termoelemente din metale pure au avut o eficiență foarte scăzută, ceea ce a împiedicat aplicarea lor practică. Vaporii metalelor pure au o eficiență de doar câteva zecimi la sută. Materialele semiconductoare au o eficiență mult mai mare: unii oxizi, sulfuri și compuși intermetalici.

Proprietățile materialelor termoelectrice

Rezultatele ne permit să sperăm că, în viitorul apropiat, vor fi obținute surse de energie electrică complet noi, ecologice. La nivel molecular, a fost produsă o combinație de cobalt, nichel, staniu și mangan. Rezultatul este un aliaj multiferrit cu proprietăți complet noi. Combină o combinație optimă de proprietăți electrice, elastice și magnetice. Datorită acestui fapt, există o transformare a materialelor de la unul la altul, iar efectul temperaturii duce la transformări de fază reversibile. În timpul unei demonstrații a acestui material, acesta, în timp ce absorbea căldura ambiantă, a provocat o generație neașteptată de electricitate în inductorul care îl înconjoară.

Astfel, materialul obținut poate avea o mare importanță practică în viitor. De exemplu, conversia căldurii generate de o mașină poate fi utilizată pentru încărcarea bateriilor.

Termocupluri semiconductoare

O adevărată revoluție în crearea termoelementelor a fost făcută de lucrările academicianului A.I. Ioffe.La începutul anilor 30 ai secolului XX, el a propus ideea că, cu ajutorul semiconductoarelor, este posibilă transformarea energiei termice, inclusiv a energiei solare, în energie electrică. Datorită cercetărilor efectuate, deja în 1940, a fost creată o fotocelulă semiconductoare pentru transformarea energiei solare a luminii în energie electrică. Prima aplicație practică a termoelementelor cu semiconductori ar trebui considerată, aparent, „pălărie bombă partizană”, care a făcut posibilă furnizarea de energie unor posturi de radio partizane portabile.

Elementele constantan și SbZn au servit ca bază a termogeneratorului. Temperatura joncțiunilor reci a fost stabilizată prin fierbere de apă, în timp ce joncțiunile fierbinți au fost încălzite de o flacără de foc, oferind astfel o diferență de temperatură de cel puțin 250 ... 300 de grade. Eficiența unui astfel de dispozitiv nu a fost mai mare de 1,5 ... 2,0%, dar puterea de a alimenta posturile de radio a fost suficientă. Desigur, în acele vremuri de război, designul „pălăriei cu bombă” era un secret de stat și chiar și acum multe forumuri de pe Internet discută despre proiectarea acestuia.

Utilizarea sistemelor de energie alternativă

Căutarea surselor alternative de energie este un puternic vector global care determină viitorul energiei în întreaga lume. În prezent, următoarele sunt utilizate pentru încălzire și electricitate în clădiri:

• energie solara;
• energie eoliana;
• energie derivată din pământ (energie geotermală);
• energia mărilor și oceanelor;
• energia apelor interioare;
• energie din biomasă;
• energia biogazului.

Energia regenerabilă și sursele sale

Practic, sursele alternative de energie sunt împărțite în regenerabile și sintetice. Diferența lor constă în faptul că cele regenerabile folosesc diverse fenomene naturale pentru a genera energie, în timp ce cele sintetice sunt construite pe sinteza combustibilului, adică înlocuirea hidrocarburilor naturale cu materiale sintetice.

Cererea și prețurile de energie electrică sunt în creștere nu numai în țara noastră, ci și în întreaga lume. Acesta este un preț inevitabil de plătit pentru dezvoltarea tehnologiilor moderne. Iar termenul „surse regenerabile” nu este pe deplin corect - totul pentru că cererea este de multe ori mai mare decât reproducerea acestor surse: în fiecare an omenirea consumă din ce în ce mai mult petrol, gaze și cărbune, depozitele sunt epuizate, nu mai există .

Toate acestea duc la faptul că în deceniile următoare va exista o penurie acută de resurse de energie fosilă în întreaga lume.

Ce înseamnă acest lucru pentru proprietarii de case private?

Aceasta înseamnă că este timpul să începem să ne pregătim pentru o creștere bruscă a prețurilor la energie. Da, acest lucru nu se va întâmpla astăzi și nu imediat. Dar este mai bine să fiți gata în acest moment, să izolați casa, să înlocuiți cazanul, să instalați noi sisteme de surse de energie, să încercați să vă faceți casa cât mai eficientă din punct de vedere energetic.

Astăzi, în case private, energia regenerabilă din surse alternative poate fi obținută prin instalarea:

• Panouri solare (colectoare solare);
• Pompa de caldura;
• Recuperatoare de ventilație;
• Turbine eoliene;
• Instalarea sistemelor de alimentare externă (https://saen.com.ua/vneshnee-elektrosnabzhenie.html).

Având în vedere climatul continental rece și dur, este posibil ca o singură sursă de încălzire a unei case să nu fie suficientă. Și aici trebuie să vă uitați la combinațiile:

• Dacă zona dvs. are multe zile însorite, poate fi luată în considerare o combinație de panouri solare și încălzirea tradițională a cazanului. În timpul zilei, soarele vă va economisi combustibil, iar noaptea (în timp ce panourile se încarcă) casa va fi încălzită de un cazan;
• Dacă există vânturi frecvente și puternice în zona dvs., atunci merită cu siguranță să luați în considerare instalarea unei mori de vânt. Puteți combina energia eoliană cu încălzirea cazanului în același mod descris mai sus;
• Pentru o utilizare mai rațională a energiei în regiunile mai calde, se poate lua în considerare în general înlocuirea cazanelor tradiționale cu cazane cu biomasă, pompe de căldură și sisteme de recuperare a căldurii din ventilație.

Cel mai important, sursele alternative de energie vor oferi stabilitate la încălzire pentru casa ta. La urma urmei, nu este un secret pentru nimeni că întreruperile de curent sunt destul de frecvente în multe așezări și sate rusești.

Energie solara

Elementul principal al unei centrale solare casnice este celulele fotovoltaice fabricate din napolitane de siliciu. Sub influența radiației solare, acestea generează electricitate, în plus, complet gratuit.

Colectoarele solare pot fi utilizate și ca mediu secundar de transfer de căldură. De exemplu, pot fi folosite pentru menținerea constantă a apei calde în casă. Desigur, este necesar să proiectați corect o astfel de instalație, să luați în considerare numărul tuturor locuitorilor și nevoia lor de apă caldă, precum și nivelul de lumină solară care intră pe acoperișul casei. În mod ideal, colectoarele ar trebui instalate pe partea de sud a casei.

Energie eoliana

Instalarea unei turbine eoliene de acasă este, de asemenea, o soluție interesantă, dar până acum costisitoare pentru majoritatea proprietarilor de case. Dar un astfel de sistem este mai puțin dependent de vreme și de numărul de zile însorite - morile de vânt funcționează constant, schimbând doar cuplul.

Recuperator și recuperare de căldură

Un recuperator este un dispozitiv special instalat în sistemul de ventilație, a cărui funcție principală este de a readuce aerul cald din casă înapoi în casă.

Există multe modele și tipuri de recuperatoare pe piață. Sunt relativ ieftine. Pentru cel mai bun efect, se recomandă alegerea dispozitivelor cu randament maxim (peste 90%) și consum de cel mult 0,35 W putere la 1 m3 de aer.

Fuziune de energie regenerabilă: soluții hibride

Mai multe surse alternative de energie pot fi combinate într-o casă. Cea mai populară soluție sunt colectoarele hibride care utilizează celule fotovoltaice și colectoare solare. În același timp, încălzesc apa și generează electricitate.

Energia și căldura pot fi chiar extrase din apele uzate astăzi. Există pe piață așa-numitele sisteme de încălzire cu hidrogen sulfurat. Acestea colectează apa caldă folosită anterior pentru spălarea sau spălarea vaselor și o transferă în sistemul de încălzire a locuinței. Acest sistem constă dintr-un filtru, un rezervor special pentru apa uzată și o pompă.

Ce dispozitiv alegeți pentru casa dvs. depinde de dvs. În cazul în care bugetul este limitat și nu sunteți sigur că dispozitivul va funcționa eficient, este recomandat să începeți mic: instalarea unui panou solar sau a unui recuperator. Și există deja de căutat.

Sistemele de energie alternativă pot înlocui complet cazanul?

Nu, încă nu pot. Sursele alternative de energie sunt adesea criticate pentru puterea lor redusă - nici panourile solare, nici parcurile eoliene și nici recuperatoarele, desigur, nu pot rezolva complet problema încălzirii și a electricității într-o casă privată. Sau pot, dar va fi prea scump.

Cu toate acestea, un alt fapt este, de asemenea, evident - faptul că astfel de dispozitive devin deja o componentă importantă a ingineriei multor case, deoarece mulți proprietari au realizat că astfel de sisteme pot economisi mult la facturile de gaze și electricitate.

Termogenerator de uz casnic

Deja în anii cincizeci de după război, industria sovietică a început să producă termogeneratorul TGK-3. Scopul său principal era de a alimenta aparatele de radio cu baterii în zonele rurale neelectrificate. Puterea generatorului a fost de 3 W, ceea ce a făcut posibilă alimentarea receptoarelor de baterii precum Tula, Iskra, Tallinn B-2, Rodina-47, Rodina-52 și altele.

Aspectul termogeneratorului TGK-3 este prezentat în Fig. 3.

Smochin. 3. Termogenerator TGK-3

Proiectare termogenerator

După cum sa menționat deja, termogeneratorul a fost destinat utilizării în zonele rurale, unde lămpile cu fulger kerosen au fost utilizate pentru iluminat. O astfel de lampă, echipată cu un termogenerator, a devenit nu numai o sursă de lumină, ci și electricitate. În același timp, nu erau necesare costuri suplimentare cu combustibilul, deoarece exact acea parte a kerosenului care tocmai a zburat în conductă a fost transformată în electricitate.În plus, un astfel de generator a fost întotdeauna gata de lucru, designul său a fost de așa natură încât pur și simplu nu era nimic de spart în el. Generatorul ar putea să rămână în gol, să funcționeze fără sarcină și nu se teme de scurtcircuite. Durata de viață a generatorului, în comparație cu bateriile galvanice, părea eternă.

Rolul coșului de fum în lampa de kerosen fulger este jucat de partea cilindrică alungită a sticlei. Când lampa a fost utilizată împreună cu un termogenerator, sticla a fost scurtată și un transmițător de căldură metalic 1 a fost introdus în ea, așa cum se arată în Fig. patru.

Smochin. 4. Lampă cu kerosen cu generator termoelectric

Partea exterioară a transmițătorului de căldură are forma unei prisme cu mai multe fațete pe care sunt instalate termopile. Pentru a crește eficiența transferului de căldură, schimbătorul de căldură avea mai multe canale longitudinale în interior. Trecând prin aceste canale, gazele fierbinți au intrat în conducta de evacuare 3, încălzind simultan termopilul, mai precis joncțiunile sale fierbinți. Un radiator răcit cu aer a fost folosit pentru a răci joncțiunile reci. Se compune din nervuri metalice atașate la suprafețele exterioare ale blocurilor termopile.

Termogenerator - TGK3 a constat din două secțiuni independente. Unul dintre ei a produs o tensiune de 2V la un curent de sarcină de până la 2A. Această secțiune a fost utilizată pentru a obține tensiunea anodică a lămpilor folosind un traductor de vibrații. O altă secțiune la o tensiune de 1,2 V și un curent de sarcină de 0,5 A a fost utilizată pentru alimentarea filamentelor lămpilor.

Este ușor de calculat că termogeneratorul avea o putere care nu depășea 5 wați, dar era suficient pentru receptor, ceea ce făcea posibilă luminarea serilor lungi de iarnă. Acum, desigur, pare pur și simplu ridicol, dar în acele vremuri îndepărtate, un astfel de dispozitiv era, fără îndoială, un miracol al tehnologiei.

Fabricarea DIY

Puteți realiza un generator termoelectric cu propriile mâini. În acest scop, sunt necesare câteva elemente:

• Modul capabil să reziste la temperaturi de până la 300-400 ° C.
• Un convertor de amplificare al cărui scop este să primească o tensiune continuă de 5 V.
• Încălzitor sub formă de foc, lumânare sau un fel de sobă în miniatură.
• Mai rece. Apa sau zăpada sunt cele mai populare opțiuni la îndemână.
• Elemente de conectare. În acest scop, puteți utiliza căni sau oale de diferite dimensiuni.

Firele dintre transmițător și modul trebuie izolate cu un compus termorezistent sau cu un material de etanșare convențional. Este necesar să asamblați dispozitivul în următoarea ordine:

1. Lăsați doar carcasa de la sursa de alimentare.
2. Lipiți modulul Peltier pe radiator cu partea rece.
3. După ce ați curățat și lustruit anterior suprafața, trebuie să lipiți elementul de cealaltă parte.
4. De la intrarea convertorului de tensiune, este necesar să lipiți firele la ieșirile plăcii.

În acest caz, termogeneratorul pentru o funcționare corectă trebuie să fie dotat cu următoarele caracteristici: tensiune de ieșire - 5 volți, tip de ieșire pentru conectarea dispozitivului - USB (sau oricare altul, în funcție de preferințe), puterea minimă de încărcare ar trebui să fie de 0,5 A În acest caz, puteți utiliza orice tip de combustibil.

Verificarea mecanismului este destul de simplă. Puteți pune mai multe crenguțe uscate și subțiri în interior. Dă-le foc și, după câteva minute, conectează un dispozitiv, de exemplu, un telefon pentru reîncărcare. Nu este dificil să asamblați un termogenerator. Dacă totul se face corect, atunci va dura mai mult de un an în excursii și drumeții.