Раст цена енергије стимулише потрагу за ефикаснијим и јефтинијим врстама горива, укључујући и на нивоу домаћинства. Највише занатлија - ентузијаста привлачи водоник, чија је калорична вредност три пута већа од метана (38,8 кВ према 13,8 од 1 кг супстанце). Чини се да је метода екстракције код куће позната - цепањем воде електролизом. У стварности је проблем много сложенији. Наш чланак има 2 циља:
Електроенергетски сектор је вероватно производио више електричне енергије гасом него угљем. Према савезним изворима енергије, оба горива тренутно чине око 33 процента. Међутим, гасно гориво није контроверзно. Производња из формација шкриљаца помоћу хоризонталног бушења и хидрауличног ломљења, која је обезбедила већи део производње током протекле деценије, загадила је неке водене путеве и изазвала земљотресне проблеме.
М гаса дневно у просеку прошле године. Није морало бити овако. Последњих година индустрију угља победила је конкуренција због јефтиног гаса и чистих прописа који су повећали трошкове сагоревања прљавих црних стена. Тренд плина је овде да остане. Генератори додају још гасних инсталација када се старе термоелектране повуку, рекао је Цостас.
- анализирати питање како направити генератор водоника са минималним трошковима;
- размотрите могућност употребе инсталације за грејање приватне куће, пуњење аутомобила и као апарат за заваривање.
Водоник, звани водоник, - први елемент периодног система - је најлакша гасовита супстанца са високом хемијском активношћу. Током оксидације (односно сагоревања) ослобађа огромну количину топлоте, формирајући обичну воду. Окарактеризирамо својства елемента, формулишући их у облику теза:
Струјом и гасом плаћате две главне ствари. Енергија коју трошите троши енергију у вашем дому. ... Само више од трећине онога што плаћате добија енергију за вас - остало је оно што користите. Мали део онога што плаћате такође иде за финансирање рада регулатора енергетске индустрије.
* Бројеви који нам недостају не истичу трошкове преноса из наелектрисања. Постоји читав низ процеса за осигурање вашег дома - а ви на крају плаћате те процесе на рачуну. Ваш рачун покрива производњу, пренос, дистрибуцију и малопродају електричне енергије. Такође укључује мали намет којим управља Електропривреда, која регулише и регулише електропривреду.
За референцу. Научници, који су прво раздвојили молекул воде на водоник и кисеоник, назвали су смешу експлозивним гасом због своје тенденције експлозије. После тога је добио име Браунов гас (именом проналазача) и почео је да се означава хипотетичком формулом ННО.
Прво, ваша снага мора бити створена. На Новом Зеланду се то углавном односи на хидроенергију, геотермалну енергију и природни гас. Пренос је масовно кретање енергије широм земље. Електрична енергија се преноси из електране до дистрибутивног места у близини вашег дома.
Главни преносни канал је векторски вођен. Одатле се ваша снага распоређује.Дистрибуцијом енергије од места испоруке или дистрибуције до ваше имовине управљају локалне дистрибутивне компаније - било линије или мрежне компаније, или, у случају гаса, компаније са гасном мрежом.
Раније су цилиндри ваздушних бродова били пуњени водоником, који је често експлодирао.
Из наведеног, сугерише се следећи закључак: 2 атома водоника лако се комбинују са 1 атомом кисеоника, али се раздвајају врло невољко. Хемијска реакција оксидације одвија се директним ослобађањем топлотне енергије у складу са формулом:
Трошкове преноса и дистрибуције електричне енергије обично плаћа ваш продавац и укључује их као део онога што вам наплаћују. У неким случајевима малопродавци одвајају различите компоненте рачуна како бисте могли да видите шта плаћате за сваки део. У неколико области, мрежа дистрибуира рачуне директно за трошкове дистрибуције.
Трошкови преноса и дистрибуције гаса укључени су у велепродајну цену када трговци купују гас. Удео вашег рачуна који покрива пренос и дистрибуцију већи је за гас него за електричну енергију. Ваш продавац је енергетска компанија са којом послујете и која вам шаље рачун.
2Х 2 + О 2 → 2 Х 2 О + К (енергија)
Овде лежи важна тачка која ће нам бити корисна у даљем извештавању: водоник спонтано реагује од паљења и топлота се директно ослобађа. Да бисте одвојили молекул воде, мораће се потрошити енергија:
2Х 2 О → 2 Х 2 + О 2 - К
Ово је формула електролитске реакције која карактерише процес цепања воде снабдевањем електричном енергијом. Како то применити у пракси и направити генератор водоника сопственим рукама, размотрићемо даље.
Трговци на мало купују електричну енергију коју генеришу компаније у сложеном систему трговине. За електричну енергију ово се зове новозеландско тржиште електричне енергије. На овом нивоу трговине електричном енергијом чућете изразе попут „велетржница“ и „спот цена“. Велепродајна цена по којој трговци купују електричну енергију може у великој мери утицати на цену коју плаћате.
Електрични генератори продају електричну енергију на велетржници. Купују га продавци који вам га затим продају. Иако се цена електричне енергије поставља на сваких пола сата и варира у зависности од потражње, већина продаваца вам је продаје по одређеној цени и обично са трговцима на велико уговоре купопродајне уговоре познате као „живе ограде“.
Израда прототипа
Да бисте разумели са чим имате посла, прво предлажемо састављање најједноставнијег генератора за производњу водоника уз минималне трошкове. Дизајн домаће инсталације приказан је на дијаграму.
Постоје неки малопродавци који ће вам продати електричну енергију по уговорној цени - тако да оно што ћете платити зависи од промена спот цене. За трговца постоји маржа цене, али пошто продавац не мора да покрије флуктуације спот цене, маржа је мања од оне за назначену уговорну цену. Дакле, куповина по локалној цијени је у просјеку јефтинија, али ризичнија од уговора с цијеном.
Власници гасног поља плаћају тантијеме влади, а затим га продају велетрговцима, који га продају малопродаји. Тржишта гаса и електричне енергије наплаћују се регулаторним органима који их контролишу и пружају услуге за решавање жалби потрошача. Накнаде за регулацију енергетске индустрије су изузетно ниске.
Шта се састоји од примитивног електролизера:
- реактор - стаклена или пластична посуда са дебелим зидовима;
- металне електроде уроњене у реактор за воду и повезане на напајање;
- други резервоар делује као водено заптивање;
- цеви за уклањање ХХО гаса.
Важна тачка. Постројење електролитског водоника ради само на једносмерну струју. Због тога као извор напајања користите адаптер наизменичне струје, аутомобилски пуњач или батерију. Генератор наизменичне струје неће радити.
Упоредите рачун за струју и уштедите
Сазнајте ко добавља вашу нову имовину и како да постигнете најбољу понуду за плин и струју. Пребацивач добављача је брз и лак начин за смањење трошкова домаћинства. Са толико задатака на контролној листи за пресељење, подсећање да обавестите тренутног добављача енергије - и откривање ко је ваш нови добављач гаса и електричне енергије - вероватно ће вам бити последње на уму.
Сазнајте ко снабдева гасом и електричном енергијом ново имање
Добра вест је да ова два задатка није тако тешко обележити листу као што можда мислите. Ако ове податке не можете добити од тренутних станара, можете обавити неколико позива да бисте сазнали ко је ваш нови добављач енергије. Можете назвати подручје дистрибуције електричне енергије да бисте сазнали ко вам испоручује електричну енергију. Бројеви су наведени у наставку.
Принцип електролизера је следећи:
Да бисте сопственим рукама направили дизајн генератора приказан на дијаграму, требаће вам 2 стаклене боце са широким вратима и поклопцима, медицинска капаљка и 2 десетине вијака за самопрезивање. Комплетан сет материјала приказан је на фотографији.
Термогенератори. Историја и теорија
Дан у покрету је стресно време, али не заборавите да водите рачуна о неколико детаља о плину и електричној енергији док пуните своје кутије. Бићете захвални касније када примите нове фактуре у реду. Сад кад сте прешли на ново имање, скоро сте готови!
Зашто платити више за исту енергију?
Обратите се добављачу за нову имовину да бисте их обавестили о свом потезу и пружили сведочење.
- Узмите очитавање бројача у новом својству.
- Урадите то што је пре могуће како бисте осигурали тачно прво бројање.
Пронађите и пребаците се на најбољу енергетску понуду за неколико минута.
За специјалне алате биће потребан пиштољ за лепљење за заптивање пластичних поклопаца. Поступак производње је једноставан:
Да бисте покренули генератор водоника, сипајте слану воду у реактор и укључите извор напајања. Почетак реакције обележиће појава мехурића гаса у оба контејнера. Подесите напон на оптималну вредност и запалите браон гас који излази из игле капаљке.
Често постављана питања о пресељењу куће и добављачима енергије
Шта ако моја нова имовина има мерач претплате
Сазнајте више о економичности 7 метара, укључујући и врсту вашег бројила путем добављача. Шта ако моја нова имовина није повезана са плином или електричном енергијом. Ако ваша нова имовина није повезана на гасну или електричну мрежу, мораћете да затражите везу од оператора гасне или дистрибутивне мреже.
Како узети очитавања са бројила за плин или очитавања са бројила електричне енергије?
Можете и да прво контактирате жељеног добављача и затражите везу преко њега. Наплатиће се накнада за везу. Ако никада нисте прочитали бројило за плин или струју, ово може изгледати застрашујуће. Али не брините, имамо корак по корак видео запис који ће вам помоћи да пронађете бројила, ако не знате где се налази имовина, одредите која бројила имате и наравно очитајте бројила.
Друга важна тачка.Не може се применити превисок напон - електролит, загрејан на 65 ° Ц или више, почеће брзо да испарава. Због велике количине водене паре, горионик се не може запалити. За детаље о састављању и покретању импровизованог генератора водоника погледајте видео:
Водич за промену изнајмљивача Чак и ако вас изнајмите, и даље можете да мењате енергију.
- Станари могу затражити од свог станодавца да промени енергију.
- Пронађите добављача енергије.
- Добијате најбољу понуду за свој плин и струју.
Не тако давно, природни гас - гориво које вам је јутрос вероватно дао врући туш - доживљавали су као чистије гориво „моста“, јер је био мање загађен од других алтернатива. У неке сврхе и даље постоји, на пример када замењује дизел у аутобусима.
Уређај и принцип рада генератора гаса за електричну енергију
Генератор електричне енергије ради на природни или течни гас
Домаћи генератор на гас се често користи за грејање. Његов уређај се не разликује од сличних модела који раде на другим врстама горива. Садржи следеће делове:
- Кућиште. Може бити правоугаона или цилиндрична. Обично се прави од челичног лима.
- Комора за сагоревање. С обзиром да уређај ради на гас, није му потребан контејнер за пуњење горива. Овај уређај је произведен од челика отпорног на топлоту.
- Компресор. Потребно је пумпати ваздух у пећ. Без овога се гориво неће запалити.
- Турбина. У њега улази загрејан и проширен ваздух.
У јединици нема резервоара за гориво, јер ради на течни или природни гас. Уместо тога инсталирана је комора за сагоревање. Принцип рада апарата је једноставан. Прво ваздух улази у компресор, компресује се и шаље у комору за сагоревање, где се помеша са малом количином горива. Смеша се запали и доведе до високе температуре. Гас улази у турбину и тера је да се окреће, стварајући електричну енергију. Део се троши на рад самог кућног генератора гаса. Производи сагоревања испуштају се кроз издувну цев.
О Мејеровој водоничној ћелији
Ако сте направили и тестирали горњи дизајн, онда сте изгарањем пламена на крају игле вероватно приметили да је продуктивност инсталације изузетно ниска. Да бисте добили више гаса са оксиводоником, потребно је да направите озбиљнији уређај, назван Станлеи Меиер ћелија у част проналазача.
Али у нашим домовима неки верују да из климатских разлога природни гас треба укидати у корист електричних уређаја. Већ постоји тенденција преласка са гаса на електричну енергију. С. је потпуно електрична. Овај тренд је најјачи на југу. Када је изгорео, или нарочито ако исцури неизгорено, природни гас доприноси климатским променама.
Плате реактор
Тхомсен и неколико других препоручили су врсту грејања и климатизације познату као топлотне пумпе. Сматра да је будућност електрификација домова. Препоручује их људима који на крововима имају соларне системе, јер се струја плаћа.
Принцип рада ћелије заснован је и на електролизи, само су анода и катода израђене у облику цеви уметнутих једна у другу. Напон се напаја из импулсног генератора кроз два резонантна калема, што смањује потрошњу струје и повећава перформансе генератора водоника. Електронско коло уређаја је приказано на слици:
Инсталира их у приступачне станове широм Калифорније. „Фрижидер користи више електричне енергије за грејање и хлађење од топлотне пумпе у стану“, рекао је Армстронг. Али комуналне компаније кажу да природни гас помаже у одржавању доступности енергије.Многи људи се боре да плате рачуне за комуналне услуге и не могу да ризикују.
Истина је, чак је и скупљи од плина у већини апликација које сада користимо, рекао је он. Када људи пређу са гаса на електричну енергију, понекад морају да повећају одржавање електричне енергије у кутији прекидача и друге трошкове. Харрис се слаже да је струја све чишћа. Али рекао је да постављање ветротурбина и соларних фарми такође захтева употребу фосилних горива. Потребно им је много бетона, а енергија за производњу и изливање бетона долази из фосилних горива.
Белешка. Детаљи о раду шеме описани су на ресурсу хттпс://ввв.меандерс.ру/меиерс8.схтмл.
Да бисте направили Меиер ћелију, требаће вам:
- цилиндрично тело од пластике или плексигласа, мајстори често користе филтер за воду са поклопцем и млазницама;
- цеви од нерђајућег челика пречника 15 и 20 мм и дужине 97 мм;
- жице, изолатори.
Истраживања и даље показују да фарме ветра и сунца имају тенденцију да надокнаде употребу фосилних горива недуго након што почну да раде. Око 11% немачке електричне енергије произвеле су електране на гас. Поред тога, електране на гас постижу врло високе стопе ефикасности захваљујући софистицираној технологији, претварајући већину енергије из природног гаса у електричну енергију. Поређења ради, термоелектране на угаљ могу у најбољем случају постићи 50% ефикасности.
Атмосферски извори осветљења
Електране на гас постају ефикасније захваљујући побољшањима у турбинама током последњих неколико деценија. Они се напајају сагоревањем природног гаса, који загрева долазни ваздух и покреће турбине, у сличном процесу као млазни авион. Ротационо кретање се кроз осовину преноси на електрични генератор, који генерише електричну енергију попут бициклистичког динама.
Нехрђајуће цеви су причвршћене за диелектричну подлогу, жице повезане са генератором залемљене су на њих. Ћелија се састоји од 9 или 11 епрувета, смештених у пластичну или плексигласну футролу, као што је приказано на фотографији.
Елементи су повезани према свим шемама познатим на Интернету, што укључује електронску јединицу, Мејерову ћелију и водену заптивку (технички назив је мехур). Из сигурносних разлога систем је опремљен сензорима критичног притиска и нивоа воде. Према домаћим мајсторима, таква биљка на водоник троши струју од око 1 ампера при напону од 12 В и има довољне перформансе, иако не постоје тачне бројке.
Шематски дијаграм укључивања електролизера
Представници монтажних електрана
Имајте на уму да су ове опције - термоелектрични генератор и генератор гаса сада приоритети, стога се производе готове станице за употребу, како домаће тако и индустријске.
Испод је неколико њих:
- Шпорет Индигирка;
- Туристичка рерна "БиоЛите ЦампСтове";
- Електрана „БиоКИБОР“;
- Електрана „Ецо“ са гасним генератором „Цубе“.
Обична кућна пећ на чврсто гориво (направљена према типу пећи "Бурзхаика"), опремљена термоелектричним генератором Пелтиер.
Савршено за летње викендице и мале куће, с обзиром да је довољно компактна и може се транспортовати у аутомобилу.
Главна енергија током сагоревања огревног дрвета користи се за грејање, али истовремено постојећи генератор омогућава и добијање електричне енергије напона 12 В и снаге 60 В.
Пећ "БиоЛите ЦампСтове".
Такође користи Пелтиеров принцип, али је још компактнији (тежина је само 1 кг), што вам омогућава да га носите на планинарске излете, али је количина енергије коју генерише још мања, али биће довољна да напуните батеријску лампу или телефон.
Такође се користи термоелектрични генератор, али ово је већ индустријска верзија.
Произвођач на захтев може произвести уређај који даје излаз електричне енергије снаге од 5 кВ до 1 МВ. Али ово утиче на величину станице, као и на количину потрошеног горива.
На пример, инсталација која производи 100 кВ троши 200 кг огревног дрвета на сат.
Али Еко електрана је генератор гаса. Његов дизајн користи генератор гаса "Цубе", бензински мотор са унутрашњим сагоревањем и електрични генератор снаге 15 кВ.
Поред готових индустријских решења, можете одвојено купити исте Пелтиер-ове термоелектричне генераторе, али без шпорета, и користити их са било којим извором топлоте.
Плате реактор
Генератор водоника високих перформанси способан да осигура рад гасног горионика направљен је од нерђајућих плоча величине 15 к 10 цм, број је од 30 до 70 комада. У њих су избушене рупе за затезање иглица, а у углу је изрезан терминал за повезивање жице.
Поред лима од нерђајућег челика разреда 316, мораћете да купите:
- гума дебљине 4 мм, отпорна на алкалије;
- завршне плоче од плексигласа или текстолита;
- кравате М10-14;
- неповратни вентил за машину за заваривање на гас;
- водени филтер за водену заптивку;
- валовите спојне цеви од нерђајућег челика;
- калијум хидроксид у облику праха.
Плоче морају бити састављене у један блок, међусобно изолујући гуменим заптивкама са изрезаним центром, као што је приказано на цртежу. Добијени реактор чврсто повуците клиновима и спојите га на електролитне цеви. Потоња долази из одвојеног контејнера опремљеног поклопцем и запорним вентилима.
Белешка. Говоримо вам како да направите проточни (суви) електролизатор. Лакше је произвести реактор са уроњеним плочама - није потребно стављати гумене заптивке, а склопљени блок спушта се у затворену посуду са електролитом.
Коло генератора мокрог типа
Накнадно склапање генератора који производи водоник врши се према истој шеми, али са разликама:
- Резервоар за припрему електролита је причвршћен на тело апарата. Овај други је 7-15% раствор калијум хидроксида у води.
- Уместо воде, у мехур се сипа такозвани деоксидизатор - ацетон или неоргански растварач.
- Неповратни вентил мора бити инсталиран испред горионика, у супротном, када се водоник горионик глатко искључи, повратни ударац ће пукнути црева и мехур.
Најлакши начин за напајање реактора је употреба претварача за заваривање, нема потребе за састављањем електроничких кола. Како функционише Браунов домаћи генератор гаса, домаћи мајстор ће рећи у свом видеу:
Предности и мане
Генератор се може прикључити на главну цев за гас
Генератори гаса за кућу су згодни јер користе различите врсте горива, које су много јефтиније од бензина. Имају следеће предности:
- могућност повезивања са цилиндром и главном цеви;
- употреба уређаја за производњу електричне енергије, грејање собе, пријем топле воде;
- трајност, јер је приликом употребе плина хабање унутрашњих делова генератора минимално;
- еколошка безбедност;
- профитабилност.
Међутим, постоје и недостаци: испорука гаса није свуда доступна. Приликом повезивања на окосницу потребна је дозвола посебне службе.
Упркос скупом поступку инсталације, употреба агрегата за производњу плина оправдана је у случају честих нестанка струје или његовог потпуног одсуства. Ако је немогуће користити главни систем горива, можете користити цилиндре.
При избору уређаја узимају се у обзир услови за његову употребу, као и задаци које јединица мора да реши.
Да ли је исплативо добити водоник код куће?
Одговор на ово питање зависи од обима примене смеше кисеоник-водоник. Сви цртежи и дијаграми објављени у различитим Интернет изворима дизајнирани су за ослобађање ХХО гаса у следеће сврхе:
- користити водоник као гориво за аутомобиле;
- бездимно сагорева водоник у котловима за грејање и пећима;
- пријавити за заваривање гасом.
Главни проблем који негира све предности водоник горива: трошак електричне енергије за ослобађање чисте супстанце премашује количину енергије добијене његовим сагоревањем. Шта год да приврженици утопијских теорија тврде, максимална ефикасност електролизера достиже 50%. То значи да се на 1 кВ примљене топлоте троши 2 кВ електричне енергије. Корист је нула, чак и негативна.
Сетимо се шта смо написали у првом одељку. Водоник је високо активан елемент и сам реагује са кисеоником, одајући пуно топлоте. Покушавајући да раздвојимо стабилан молекул воде, не можемо да доведемо енергију директно у атоме. Цепање се врши електричном енергијом, од чега се половина расипа за загревање електрода, воде, намотаја трансформатора итд.
Важне основне информације. Специфична топлота сагоревања водоника је три пута већа од топлоте метана, али по тежини. Ако их упоредимо по запремини, онда ће се при сагоревању 1 м³ водоника ослободити само 3,6 кВ топлотне енергије наспрам 11 кВ за метан. На крају крајева, водоник је најлакши хемијски елемент.
Сада узмите у обзир гас оксихидроводоника добијен електролизом у домаћем генератору водоника као гориво за горе наведене потребе:
За референцу. Да би сагорели водоник у котлу за грејање, конструкција ће морати бити темељно редизајнирана, јер водонични горионик може растопити било који челик.
Како одредити термоелектричну снагу метала
Термоелектрична снага метала одређује се у односу на платину. За то се термоелемент, чија је једна од електрода платина (Пт), а друга испитивани метал, загрева на 100 степени Целзијуса. Добијена вредност у миливолтима за неке метале је приказана у наставку. Штавише, треба напоменути да се не мења само величина термоенергије, већ и њен знак у односу на платину.
У овом случају платина игра исту улогу као 0 степени на температурној скали, а цела скала термоенергије изгледа овако:
- Антимон +4,7
- Гвожђе +1.6
- Кадмијум +0,9
- Цинк +0,75
- Бакар +0,74
- Злато +0,73
- Сребро +0,71
- Тин +0.41
- Алуминијум +0,38
- Меркур 0
- Платина 0
Платину прате метали са негативном термоелектричном снагом:
Помоћу ове скале врло је лако одредити вредност термоелектричне снаге коју развија термоелемент састављен од различитих метала. Да бисте то урадили, довољно је израчунати алгебарску разлику у вредностима метала од којих су направљене термоелектроде. На пример, за пар антимон - бизмут, ова вредност ће бити +4,7 - (- 6,5) = 11,2 мВ. Ако се као електроде користи пар гвожђе - алуминијум, тада ће ова вредност бити само +1,6 - (+0,38) = 1,22 мВ, што је готово десет пута мање од вредности првог пара.
Ако се хладни спој одржава на константној температури, на пример 0 степени, тада ће термоелектрична снага врућег споја бити сразмерна промени температуре која се користи у термопаровима.
Једноставан домаћи генератор
Упркос чињеници да ови уређаји сада нису популарни, тренутно нема ништа практичније од термогенераторске јединице која је у стању да замени електрични шпорет, лампу за осветљење током путовања или да помогне ако пуњење на мобилни телефон се поквари за напајање електричног прозора. Таква струја ће помоћи и код куће у случају нестанка струје. Може се добити бесплатно, могло би се рећи, за лопту.
Дакле, да бисте направили термоелектрични генератор, морате припремити:
- Регулатор напона;
- Лемилица;
- Било ко;
- Расхладни радијатори;
- Термална паста;
- Грејни елементи Пелтиер.
Састављање уређаја:
- Прво је направљено тело уређаја, које би требало да буде без дна, са отворима на дну за ваздух, а на врху са постољем за контејнер (мада то није потребно, јер генератор можда неће радити на води) ;
- Даље, Пелтиер елемент је причвршћен на тело, а хладни радијатор је причвршћен на хладну страну помоћу термалне пасте;
- Затим треба лемити стабилизатор и Пелтиер модул, у складу са њиховим половима;
- Стабилизатор треба бити врло добро изолован тако да влага тамо не долази;
- Остаје да се провери његов рад.
Иначе, ако није могуће добити радијатор, уместо њега можете користити рачунарски хладњак или аутомобилски генератор. Од такве замене неће се десити ништа страшно.
Стабилизатор се може купити са диодним индикатором, који ће дати светлосни сигнал када напон достигне назначену вредност.
Како су настали термогенератори
Већ средином 19. века извршени су бројни покушаји стварања термогенератора - уређаја за производњу електричне енергије, односно за напајање различитих потрошача. Као такви извори требало је да се користе батерије израђене од серијски повезаних термоелемената. Дизајн такве батерије приказан је на сл. 2
Шипак. 2. Термопила, шематски уређај
Прву термоелектричну батерију створили су средином 19. века физичари Оерстед и Фоуриер. Бизмут и антимон су коришћени као термоелектроде, управо онај пар чистих метала са максималном термоелектричном снагом. Врући спојеви загревани су плинским горионицима, а хладни спојеви смештени су у посуду са ледом. Током експеримената са термоелектричношћу, касније су измишљени термопилови, погодни за употребу у неким технолошким процесима, па чак и за осветљење. Пример је батерија Цламонт, развијена 1874. године, која је била прилично моћна у практичне сврхе: на пример, за галванско позлаћивање, као и за употребу у штампаријама и радионицама за соларно гравирање. Отприлике у исто време, научник Ное такође се бавио проучавањем термопилова, његове термопиле су такође биле широко распрострањене у једном тренутку.
Али сви ови експерименти, иако успешни, били су осуђени на неуспех, јер су термопилови створени на бази термоелемената од чистих метала имали врло малу ефикасност, што је ометало њихову практичну примену. Испарења чистог метала имају ефикасност од само неколико десетина процената. Полупроводнички материјали имају много већу ефикасност: неки оксиди, сулфиди и интерметална једињења.
Особине термоелектричних материјала
Резултати нам омогућавају да се надамо да ће се у блиској будућности добити потпуно нови еколошки прихватљиви извори електричне енергије. На молекуларном нивоу произведена је комбинација кобалта, никла, калаја и мангана. Резултат је мултиферитна легура са потпуно новим својствима. Комбинује оптималну комбинацију електричних, еластичних и магнетних својстава. Због тога долази до трансформације материјала из једног у други, а дејство температуре доводи до реверзибилних фазних трансформација. Током демонстрације овог материјала, он је, упијајући амбијенталну топлоту, изазвао неочекивану производњу електричне енергије у индуктору који га окружује.
Тако добијени материјал у будућности може бити од велике практичне важности. На пример, претварање топлоте коју ствара аутомобил може се користити за пуњење батерија.
Полупроводнички термоелементи
Истинску револуцију у стварању термоелемената направили су радови академика А.И. Иоффе.Почетком 30-их година ХХ века изнео је идеју да је помоћу полупроводника могуће претворити топлотну енергију, укључујући сунчеву, у електричну. Захваљујући извршеном истраживању, већ 1940. године створена је полупроводничка фотоћелија за претварање сунчеве светлосне енергије у електричну. Прву практичну примену полупроводничких термоелемената требало би размотрити, очигледно, „партизанску капу“, која је омогућила напајање неких преносних партизанских радио станица.
Елементи константана и СбЗн служили су као основа термогенератора. Температура хладних спојева стабилизована је кључањем воде, док су врући спојеви загревани пламеном ватре, обезбеђујући тако температурну разлику од најмање 250 ... 300 степени. Ефикасност таквог уређаја није била већа од 1,5 ... 2,0%, али снага за напајање радио станица била је сасвим довољна. Наравно, у она ратна времена дизајн „шарене капе“ био је државна тајна, па чак и сада многи форуми на Интернету расправљају о његовом дизајну.
Коришћење система алтернативне енергије
Потрага за алтернативним изворима енергије моћан је глобални вектор који одређује будућност енергије широм света. Већ данас се за грејање и електричну енергију у зградама користе:
- соларна енергија;
- енергија ветра;
- енергија добијена из земље (геотермална енергија);
- енергија мора и океана;
- енергија унутрашњих вода;
- енергија биомасе;
- енергија биогаса.
Обновљива енергија и њени извори
У основи, алтернативни извори енергије се деле на обновљиве и синтетичке. Њихова разлика лежи у чињеници да обновљиви користе различите природне појаве за производњу енергије, док се синтетички граде на синтези горива, односно, заправо, замени природних угљоводоника синтетичким материјалима.
Потражња за електричном енергијом и цене расту не само у нашој земљи, већ и широм света. Ово је неизбежно плаћање за развој савремених технологија. А термин „обновљиви извори“ није у потпуности тачан - све зато што је потражња вишеструко већа од репродукције тих извора: сваке године човечанство троши све више и више нафте, гаса и угља, налазишта су исцрпљена, нема их више .
Све ово доводи до чињенице да ће у наредним деценијама бити акутног недостатка фосилних енергетских ресурса широм света.
Шта ово значи за власнике приватних кућа?
То значи да је време да се почнемо припремати за нагли раст цена енергије. Да, то се неће догодити данас и то не одмах. Али у овом тренутку је боље бити спреман, изоловати кућу, заменити котао, инсталирати нове системе извора енергије, покушати да свој дом учините што енергетски ефикаснијим.
Данас се у приватним кућама обновљива енергија из алтернативних извора може добити инсталирањем:
- Соларни панели (соларни колектори);
- Топлотна пумпа;
- Вентилациони рекуператори;
- Ветрењаче;
- Инсталација спољних система напајања (хттпс://саен.цом.уа/внесхнее-електроснабзхение.хтмл).
С обзиром на нашу хладну и оштру континенталну климу, један извор за грејање куће можда није довољан. И овде треба да погледате комбинације:
- Ако у вашем подручју има пуно сунчаних дана, може се размотрити комбинација соларних панела и традиционалног грејања котлова. Дању ће вам сунце уштедети гориво, а ноћу (док се панели пуне) кућу ће грејати бојлер;
- Ако су у вашем подручју чести и јаки ветрови, онда свакако вреди размислити о инсталирању ветрењаче. Енергију ветра можете комбиновати са грејањем у котлу на исти начин као што је горе описано;
- Ради рационалније употребе енергије у топлијим регионима, генерално се може размотрити замена традиционалних котлова котловима на биомасу, топлотним пумпама и системима за рекуперацију топлоте из вентилације.
Што је најважније, алтернативни извори енергије обезбедиће стабилност грејања за ваш дом. На крају, ни за кога није тајна да су нестанци електричне енергије прилично чести у многим руским насељима и селима.
Соларна енергија
Главни елемент кућне соларне електране су фотонапонске ћелије направљене од силицијумских плочица. Под утицајем сунчевог зрачења производе електричну енергију, штавише, потпуно бесплатно.
Соларни колектори се такође могу користити као секундарни медијум за пренос топлоте. На пример, могу се користити за одржавање константне топле воде у кући. Наравно, неопходно је правилно дизајнирати такву инсталацију, узети у обзир број свих становника и њихове потребе за топлом водом, као и ниво сунчеве светлости која улази на кров куће. Идеално би било да колектори буду инсталирани на јужној страни куће.
Енергија ветра
Инсталирање кућне ветротурбине такође је занимљиво, али засад скупо решење за већину власника кућа. Али такав систем мање зависи од времена и броја сунчаних дана - ветрењаче раде стално, мењајући само обртни моменат.
Рекуператор и поврат топлоте
Рекуператор је посебан уређај инсталиран у вентилационом систему чија је главна функција враћање топлог ваздуха који долази из куће назад у кућу.
На тржишту постоји много модела и типова рекуператора. Они су релативно јефтини. За најбољи ефекат препоручује се одабир уређаја са максималном ефикасношћу (преко 90%) и потрошњом не више од 0,35 В снаге по 1 м3 ваздуха.
Фузија обновљиве енергије: хибридна решења
У кући се може комбиновати више од једног алтернативног извора енергије. Најпопуларније решење су хибридни колектори који користе фотонапонске ћелије и соларне колекторе. Истовремено загревају воду и производе електричну енергију.
Енергија и топлота данас се чак могу извлачити из отпадних вода. На тржишту постоје такозвани системи грејања на водоник-сулфид. Они сакупљају топлу воду која се претходно користила за прање или прање посуђа и преносе је у систем грејања куће. Овај систем се састоји од филтера, посебног резервоара за отпадну воду и пумпе.
Који ћете уређај одабрати за свој дом, зависи од вас. Ако је буџет ограничен и нисте сигурни да ће уређај радити ефикасно, препоручљиво је започети са малим: инсталирањем једне соларне плоче или рекуператора. А ту већ треба погледати.
Могу ли алтернативни енергетски системи у потпуности заменити котао?
Не, још не могу. Алтернативни извори енергије често се критикују због мале снаге - ни соларни панели, ни ветропаркови, ни рекуператори, наравно, не могу у потпуности да реше проблем грејања и електричне енергије у приватној кући. Или могу, али биће прескупо.
Ипак, очигледна је још једна чињеница - да такви уређаји већ постају важна компонента инжењеринга многих кућа, будући да су многи власници схватили да такви системи могу много уштедети на рачунима за гас и струју.
Термогенератор за домаћинство
Већ у послератним педесетим годинама совјетска индустрија је почела да производи термогенератор ТГК-3, чија је главна сврха била напајање радио уређаја на батерије помоћу неелектрификованих руралних подручја. Снага генератора је била 3 В, што је омогућило напајање пријемника батерија као што су Тула, Искра, Таллинн Б-2, Родина-47, Родина-52 и неки други.
Изглед термогенератора ТГК-3 приказан је на сл. 3.
Шипак. 3. Термогенератор ТГК-3
Дизајн термогенератора
Као што је већ поменуто, термогенератор је био намењен за употребу у руралним областима, где су за осветљење коришћене громобранске лампе. Таква лампа, опремљена термогенератором, постала је не само извор светлости, већ и електричне енергије. Истовремено, нису били потребни додатни трошкови горива, јер се управо тај део петролеја који је управо улетео у цев претворио у електричну енергију.Поред тога, такав генератор је увек био спреман за рад, његов дизајн је био такав да се у њему једноставно није могло ништа сломити. Генератор је могао само лежати у празном ходу, радити без оптерећења и није се плашио кратких спојева. Животни век генератора, у поређењу са галванским батеријама, изгледао је као вечан.
Улогу димњака у муњевитној петролејској лампи игра издужени цилиндрични део стакла. Када се користи лампа заједно са термогенератором, стакло је скраћено и у њега је уметнут метални предајник топлоте 1, као што је приказано на сл. четири.
Шипак. 4. Керозинска лампа са термоелектричним генератором
Спољни део предајника топлоте има облик вишестране призме на коју су уграђене термопиле. Да би се повећала ефикасност преноса топлоте, измењивач топлоте је имао неколико уздужних канала унутра. Пролазећи кроз ове канале, врући гасови су улазили у издувну цев 3, истовремено грејући термопил, тачније његове вруће спојеве. За хлађење хладних спојева коришћен је радијатор са ваздушним хлађењем. Састоји се од металних ребара причвршћених за спољне површине термопилотних блокова.
Термогенератор - ТГК3 састојао се од две независне целине. Један од њих је произвео напон од 2В при струји оптерећења до 2А. Овај одељак је коришћен за добијање анодног напона сијалица помоћу претварача вибрација. Још један одељак под напоном од 1,2В и струјом оптерећења од 0,5А коришћен је за напајање нити лампи.
Лако је израчунати да је термогенератор имао снагу која није прелазила 5 вати, али је био сасвим довољан за пријемник, што је омогућило да улепша дуге зимске вечери. Сада то, наравно, делује просто смешно, али у она далека времена такав уређај је несумњиво било чудо технологије.
Уради сам
Термоелектрични генератор можете направити сопственим рукама. У ту сврху су потребни неки елементи:
- Модул способан да поднесе температуре до 300-400 ° Ц.
- Претварач појачања чија је сврха примање непрекидног напона од 5 В.
- Грејач у облику ватре, свеће или неке врсте минијатурног шпорета.
- Хладније. Вода или снег су најпопуларније опције при руци.
- Повезујући елементи. У ту сврху можете користити шоље или лонце различитих величина.
Жице између предајника и модула морају бити изоловане смешом отпорном на топлоту или конвенционалним заптивачем. Уређај је потребно саставити у следећем низу:
- Оставите само кућиште са напајања.
- Залепите Пелтиер модул хладном страном на радијатор.
- Након што сте претходно очистили и полирали површину, потребно је да залепите елемент на другој страни.
- Са улаза претварача напона потребно је лемити жице на излазе плоче.
У овом случају, термогенератор за исправан рад мора имати следеће карактеристике: излазни напон - 5 волти, тип излаза за повезивање уређаја - УСБ (или било који други, у зависности од преференција), минимална снага оптерећења треба да буде 0,5 А У овом случају можете користити било коју врсту горива.
Провера механизма је прилично једноставна. Можете унутра ставити неколико сувих и танких гранчица. Запалите их и након неколико минута повежите неки уређај, на пример, телефон за пуњење. Није тешко саставити термогенератор. Ако се све уради правилно, онда ће то трајати више од једне године у путовањима и планинарењима.
