Elektrik elde etmek için potansiyel bir fark ve bir iletken bulmanız gerekir İnsanlar her zaman para biriktirmeye çalıştılar ve sürekli artan elektrik faturaları çağında, bu hiç de şaşırtıcı değil. Bugün, bir kişinin kendisi için bedava elektrik alabileceği yollar zaten var. Kural olarak, bunlar bir elektrik jeneratörüne dayanan belirli kendin yap kurulumlarıdır.
Termoelektrik jeneratör ve cihazı
Termoelektrik jeneratör, ısıdan elektrik enerjisi üreten bir cihazdır. Verimliliği düşük olsa da mükemmel bir buhar kaynağıdır.
Isının elektrik enerjisine doğrudan dönüştürülmesi için bir cihaz olarak, geleneksel termokuplların çalışma prensibini kullanan termoelektrik jeneratörler kullanılır.
Esasen, termoelektrik, sıvı veya katı iletkenlerde ısının doğrudan elektriğe dönüştürülmesi ve ardından bir elektrik akımı kullanılarak çeşitli iletkenlerin kontağının tersine ısıtılması ve soğutulması işlemidir.
Isı üreticisi cihazı:
- Bir ısı üreticisinin, her biri belirli sayıda elektrondan oluşan iki yarı iletkeni vardır;
- Ayrıca, üzerinde ısı iletebilen bir katman bulunan bir iletken ile birbirine bağlanırlar;
- Kontakları aktarmak için bir termiyonik iletken de eklenir;
- Daha sonra soğutma katmanı ve ardından kontakları iletkene giden yarı iletken gelir.
Ne yazık ki, bir ısı ve güç jeneratörü her zaman yüksek kapasitelerde çalışamaz, bu nedenle üretimde değil, çoğunlukla günlük yaşamda kullanılır.
Bugün termoelektrik dönüştürücü neredeyse hiçbir yerde kullanılmamaktadır. Çok fazla kaynak "ister", aynı zamanda yer kaplar, ancak üretebileceği ve dönüştürebileceği voltaj ve akım çok küçüktür ve bu son derece kârsızdır.
Isıyı ışığa ve sonra elektriğe dönüştürme
14.11.2019 924
"Termal fotonlar, sıcak bir vücut tarafından yayılan fotonlardır." Kızılötesi kamerayla sıcak bir şeye bakarsanız, parladığını görebilirsiniz. Kamera bu termal olarak uyarılmış fotonları gösteriyor. "
Buluş, aksi takdirde ortama kaçan yoğun ısıyı emebilen, onu dar bir bant genişliğine sıkıştırabilen ve elektriğe daha fazla dönüştürmek için ışık olarak yayabilen hiperbolik bir ısı yayıcıdır.
Bu keşif, bir başkasının devamı niteliğindedir. AraştırmaRice Üniversitesi Brown Teknoloji Okulu'nda, sıkı bir şekilde paketlenmiş karbon nanotüplerden oldukça hizalı, plaka benzeri filmler oluşturmak için basit bir yöntemin bulunduğu 2020 yılında geri döndü.
Atık ısı
Tartışmalar, bu filmlerin "termal fotonları" kanalize etmek için kullanılıp kullanılamayacağını görme kararına yol açtı.
"Termal fotonlar, sıcak bir vücut tarafından yayılan fotonlardır." Kızılötesi kamerayla sıcak bir şeye bakarsanız, parladığını görebilirsiniz. Kamera bu termal olarak uyarılmış fotonları gösteriyor. "
Kızılötesi radyasyon Güneş ışığının gezegene ısı ileten bir bileşenidir, ancak bu, tüm elektromanyetik spektrumun yalnızca küçük bir kısmıdır.
"Herhangi bir sıcak yüzey, termal radyasyon şeklinde ışık yayar."“Sorun, termal radyasyonun geniş bant olması ve ışığın elektriğe dönüştürülmesinin ancak radyasyon dar bir bantta olması durumunda etkili olmasıdır. Buradaki zorluk, geniş bantlı fotonları dar bir banda sıkıştırmaktı. "
Nanotüp filmler, aksi takdirde boşa gidecek olan orta kızılötesi fotonları izole etmeyi mümkün kıldı. Bu, tüm endüstriyel enerji tüketiminin yaklaşık% 20'sini oluşturan atık ısının yaygın kullanımını motive edebilir.
Karbon nanotüpler ısıyı aktarabilir
"Şu anda ısıyı elektriğe dönüştürmenin en verimli yolu, onlara güç sağlamak için türbinleri ve buharı veya başka bir sıvıyı kullanmaktır." “Yaklaşık yüzde 50 dönüşüm verimliliği sağlayabilirler. Bugün bilinenlerin çoğu bu kadar verimliliğe yaklaşamaz, ancak bu sistemlerin uygulanması zordur. "
Hizalanmış karbon nanotüpler 1600 ° C'ye kadar termal olarak kararlı kalır ve aşırı anizotropi sergiler: bir yönde iletken ve diğer ikisinde yalıtım - hiperbolik dağılım adı verilen bir etki. Termal fotonlar, herhangi bir yönden gelen filmle çarpışabilir, ancak yalnızca birinden sonra ayrılabilir.
Bu aşırı anizotropi, orta kızılötesinde son derece yüksek foton yoğunluğu ile sonuçlanır ve kendisini dalga boyu boyutundaki derin boşluklarda güçlü rezonanslar olarak gösterir.
"Doğrudan ısıdan elektriğe gitmek yerine, yol önce ısıdan ışığa, sonra da elektriğe gidiyor." "İlk bakışta, iki adımın üçten daha etkili olacağı görülüyor, ancak bu durumda öyle değil."
Standart güneş pillerine yayıcılar eklemek, verimliliklerini yaklaşık% 22 olan mevcut tepe değerlerinden% 80'e çıkarabilir. "Atık ısı enerjisinin tamamını küçük bir spektral bölgeye sıkıştırarak, çok verimli bir şekilde elektriğe dönüştürülebilir." Ek olarak, yüksek foton yoğunluğuna sahip nanofotonik ısı yayıcılar, radyasyon soğutma ve atık ısı geri kazanımının verimliliğini önemli ölçüde artırabilir.
Teknoloji hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz okumak Daha fazla bilgi için bkz. ACS Fotonik.
Bir kaynak: Rice Üniversitesi
Elektrik ve radyo dalgalarının güneş termal jeneratörü
Elektrik enerjisi kaynakları çok farklı olabilir. Günümüzde güneş termoelektrik jeneratörlerinin üretimi popülerlik kazanmaya başladı. Bu tür kurulumlar deniz fenerlerinde, uzayda, arabalarda ve yaşamın diğer alanlarında kullanılabilir.
Güneş termal jeneratörleri enerji tasarrufu için harika bir yoldur
RTG (radyonüklid termoelektrik jeneratörü anlamına gelir), izotop enerjisini elektrik enerjisine dönüştürerek çalışır. Bu, neredeyse bedava elektrik elde etmenin ve elektrik olmadığında aydınlatma olasılığının çok ekonomik bir yoludur.
RTG'nin özellikleri:
- İzotop bozunmalarından bir enerji kaynağı elde etmek, örneğin aynısını bir brülörü veya bir gazyağı lambasını ısıtarak yapmaktan daha kolaydır;
- Elektrik üretimi ve parçacıkların çürümesi, özel izotopların varlığında mümkündür, çünkü bozulma süreci onlarca yıl sürebilir.
Böyle bir kurulumu kullanarak, eski ekipman modelleriyle çalışırken bir doz radyasyon alma riski olduğunu ve böyle bir cihazı atmanın çok zor olduğunu anlamanız gerekir. Düzgün bir şekilde imha edilmezse, bir radyasyon bombası görevi görebilir.
Kurulumun üreticisini seçmek, kendilerini zaten kanıtlamış firmalarda kalmak daha iyidir. Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona gibi.
Bu arada, ücretsiz elektrik almanın bir başka iyi yolu da radyo dalgalarını toplamak için bir jeneratör.Düşük güçlü diyotların yanı sıra film ve elektrolitik kapasitör çiftlerinden oluşur. Anten olarak yaklaşık 10-20 metre yalıtımlı bir kablo alınır ve bir su veya gaz borusuna başka bir topraklama teli bağlanır.
Rus bilim adamları soğuktan sıcaklık aldı
SB RAS Kataliz Enstitüsü'nden bilim adamları, sert iklim koşullarında ısıtma için kullanılabilen soğuktan nasıl ısı elde edileceğini buldular. Bunu yapmak için, metanol buharlarını düşük sıcaklıklarda gözenekli bir malzeme ile emmeyi önerirler. Tarafından desteklenen bir çalışmanın ilk sonuçları hibe
Rusya Bilim Vakfı (RSF),
yayınlanan
Applied Thermal Engineering dergisinde. Kimyagerler "Soğuktan Isı" ("TepHol") adlı bir döngü önerdiler. Bilim adamları, metanolün adsorpsiyon sürecini kullanarak ısıyı gözenekli bir malzemeye dönüştürür. Adsorpsiyon, maddeleri ayırmak ve saflaştırmak için kullanılan başka bir madde (adsorban) tarafından bir çözeltiden veya gaz karışımından maddelerin emilmesi işlemidir. Emilen maddeye adsorbat denir.
Çalışmanın yazarlarından biri olan Kimya Doktoru Yuri Aristov, "Fikir, önce en uygun adsorbanın ne olması gerektiğini teorik olarak tahmin etmek ve ardından ideale yakın özelliklere sahip gerçek bir malzemeyi sentezlemekti" yorumunu yaptı. - Çalışma maddesi metanol buharlarıdır ve genellikle aktif karbonlar kullanılarak adsorbe edilir. Önce piyasada bulunan aktif karbonları aldık ve kullandık. Birçoğunun çok iyi "çalışmadığı" ortaya çıktı, bu yüzden TepHol döngüsü için özelleşmiş yeni metanol adsorbanları sentezlemeye karar verdik. Bunlar iki bileşenli malzemelerdir: gözenekli bir matrisi, nispeten inert bir bileşeni vardır ve aktif bileşen, metanolü iyi emen bir tuzdur ”.
Daha sonra bilim adamları, TepHol döngüsünün termodinamik analizini gerçekleştirdiler; bu, dönüşüm sürecinin gidişatı hakkında yaklaşık bir fikir veriyor ve adsorpsiyonun uygulanması için en uygun koşulları belirledi. Bilim adamları, yeni termodinamik döngünün ısı üretmek için yeterli verimlilik ve güç sağlayıp sağlayamayacağını bulma göreviyle karşı karşıya kaldılar. Bu soruyu yanıtlamak için, TepHol kurulumunun bir laboratuvar prototipi, bir adsorber, bir evaporatör ve soğuk hava ve donmayan suyu simüle eden kriyostatlarla tasarlandı. Adsorban, alüminyumdan yapılmış özel bir geniş yüzeyli ısı eşanjörüne yerleştirildi. Bu kurulum, aralıklı bir modda ısı üretmeyi mümkün kılar: Adsorban metanol emdiğinde serbest bırakılır ve ardından ikincisinin yeniden oluşturulması zaman alır. Bunun için adsorban üzerindeki metanol basıncı azaltılır ve bu da düşük ortam sıcaklığı ile kolaylaştırılır. TepHol prototipinin testleri, Sibirya kışının sıcaklık koşullarının simüle edildiği laboratuvar koşullarında gerçekleştirildi ve deney başarıyla tamamlandı.
“Kışın iki doğal termostat (ısı depolama) kullanma, örneğin ortam havası (T = -20 - -40 ° C) ve nehir, göl, deniz veya yeraltı suyundan donmayan su (T = 0 - 20 ° C) 30-60 ° C sıcaklık farkı ile evleri ısıtmak için ısı elde edilebilir. Dahası, dışarısı ne kadar soğuksa, faydalı ısı elde etmek o kadar kolay olur ”dedi Yuri Aristov.
Bugüne kadar, bilim adamları test aşamasında olan dört yeni sorbent sentezlediler. Yazarlara göre, bu testlerin ilk sonuçları çok cesaret vericidir.
“Önerilen yöntem, soğuk kışların olduğu bölgelerde (kuzeydoğu Rusya, kuzey Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'nın yanı sıra Kuzey Kutbu) sosyo-ekonomik gelişimlerini önemli ölçüde hızlandırabilecek şekilde doğrudan yerinde ısınma olanağı sağlıyor.Çevrenin küçük bir miktar düşük sıcaklık ısısının bile kullanılması, modern enerjinin yapısında bir değişikliğe yol açabilir, toplumun fosil yakıtlara bağımlılığını azaltabilir ve gezegenimizin ekolojisini iyileştirebilir, "dedi Aristov.
Gelecekte, Rus bilim adamlarının gelişimi, endüstriden düşük sıcaklıkta termal atıkların rasyonel kullanımı için faydalı olabilir (örneğin, termik santraller tarafından boşaltılan soğutma suyu ve kimyasal ve petrolün bir yan ürünü olan gazlar) rafinaj endüstrileri), ulaşım ve konut ve ortak hizmetler ile yenilenebilir termal enerji, özellikle Dünya'nın sert iklim koşullarına sahip bölgelerinde.
Kendi elinizle Peltier elementi nasıl yapılır
Yaygın bir Peltier elemanı, bir ağa bağlanmak için konektörlerle çeşitli metallerin parçalarından birleştirilmiş bir plakadır. Böyle bir plaka, bir tarafta ısınır (örneğin 380 dereceye kadar) ve diğer tarafta soğuktan çalışarak kendi içinden bir akım geçirir.
Peltier elemanı, elektrik akımı sağlamak için aynı adı taşıyan prensibe göre çalışan özel bir termoelektrik dönüştürücüdür.
Böyle bir termojeneratör zıt prensibe sahiptir:
- Bir taraf yakıt yakılarak ısıtılabilir (örneğin, bir odun veya başka bir hammaddede çıkan yangın);
- Diğer taraf ise tam tersine bir sıvı veya hava ısı eşanjörü ile soğutulur;
- Böylelikle teller üzerinde ihtiyacınıza göre kullanılabilecek akım üretilir.
Doğru, cihazın performansı çok iyi değil ve etkisi etkileyici değil, ancak yine de böyle basit bir ev yapımı modül telefonu iyi şarj edebilir veya bir LED el feneri bağlayabilir.
Bu jeneratör elemanının avantajları vardır:
- Sessiz çalışma;
- Eldeki olanı kullanma yeteneği;
- Hafiflik ve taşınabilirlik.
Bu tür ev yapımı sobalar, geceyi ateşin başında ormanda geçirmeyi seven, arazinin armağanlarını kullanan ve bedava elektrik almaktan çekinmeyenler arasında popülerlik kazanmaya başladı.
Peltier modülü aynı zamanda bilgisayar kartlarını soğutmak için de kullanılır: eleman panele bağlanır ve sıcaklık izin verilen seviyenin üzerine çıktığı anda devreleri soğutmaya başlar. Cihaza bir taraftan soğuk hava, diğer taraftan sıcak hava girer. 50X50X4mm (270w) modeli popülerdir. Böyle bir cihazı bir mağazadan satın alabilir veya kendiniz yapabilirsiniz.
Bu arada, bir dengeleyiciyi böyle bir elemana bağlamak, sadece bir termal modül değil, çıkıştaki ev aletleri için mükemmel bir şarj cihazı almanızı sağlayacaktır.
Evde bir Peltier elemanı yapmak için yapmanız gerekenler:
- Bimetal iletkenler (yaklaşık 12 parça veya daha fazla);
- İki seramik tabak;
- Kablolar;
- Havya.
Üretim şeması aşağıdaki gibidir: iletkenler lehimlenir ve plakalar arasına yerleştirilir, ardından sıkıca sabitlenir. Bu durumda, daha sonra mevcut dönüştürücüye bağlanacak olan kabloları hatırlamanız gerekir.
Böyle bir unsurun kullanım kapsamı çok çeşitlidir. Yanlarından biri soğuma eğiliminde olduğundan, bu cihazın yardımıyla küçük bir kamp buzdolabı veya örneğin bir otomatik klima yapabilirsiniz.
Ancak, herhangi bir cihaz gibi, bu termokuplun da artıları ve eksileri vardır. Artılar şunları içerir:
- Kompakt boyut;
- Soğutma veya ısıtma elemanları ile birlikte veya ayrı ayrı çalışabilme yeteneği;
- Sessiz, neredeyse sessiz çalışma.
Eksiler:
- Sıcaklık farkını kontrol etme ihtiyacı;
- Yüksek enerji tüketimi;
- Yüksek maliyetle düşük verimlilik düzeyi.
Güneş kollektörü türleri - bunlar nedir?
Kollektörler, güneş enerjisini absorbe edebilen, onu ısıya dönüştürebilen ve ardından bir soğutucuya gönderebilen cihazlar olarak anlaşılır.Siyah metal plakaların takılı olduğu plastik veya metal kasa şeklinde standart bir güneş kollektörü yapılır. Bu plakalar belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılabilir.
Kollektörler boyutuna bağlı olarak yüksek, orta ve düşük sıcaklık olarak ikiye ayrılır. Evde yüksek sıcaklıkta cihazlar yapmak gerçekçi değildir. Büyük endüstriyel tesislerde operasyon için sofistike teknolojiler kullanılarak oluşturulurlar. Yeterli miktarda güneş enerjisi biriktiren orta sıcaklıklı yapılar, konutları ısıtmak için, düşük sıcaklıklı yapılar ise suyu ısıtmak için kullanılabilir. Bu iki tür koleksiyoncuyu kendiniz yapmanız oldukça mümkün.
Bizi ilgilendiren cihazlar aşağıdaki türlere ayrılmıştır:
- düz;
- birikmiş;
- hava;
- sıvı.
Çatıda güneş kolektörü
Düz bir toplayıcı, Güneş'ten gelen ışığı emmek için bir plakaya sahip metal kutu benzeri bir yapıdır. Neredeyse tüm güneş ışığının ısı algılama plakasına düştüğü için düşük demir içeriğine sahip bir cam kapakla kaplıdır. Yapı mutlaka termal olarak yalıtılmıştır. Böyle bir toplayıcının verimliliği nesnel olarak küçüktür - yaklaşık% 10. Gofrete amorf karakterli özel bir yarı iletken uygulanarak artırılabilir. Bu tür cihazlar günlük yaşamda suyu ısıtmak için uygundur.
Bir termosifon (depolama) toplayıcısının daha verimli olduğu kabul edilir. Suyu ısıtmak ve odadaki sıcaklığı bir süre belirli bir seviyede tutmak için kullanılır. Yapısal olarak ısı yalıtımlı bir kutuya monte edilmiş 1-3 tank şeklinde yapılır. Düz bir cihaz gibi cam bir kapakla kapatılmıştır. Soğuk mevsimde böyle bir toplayıcı kullanmak zordur. Ancak yaz aylarında Güneş'ten gelen ışığın çok kuvvetli olduğu zamanlarda evde kullanılabilir.
Sıvı güneş yapıları, ısı taşıyıcı olarak suyu kullanır. Açık veya kapalı ısı değişimi prensibiyle yapılırlar, camsız ve sırlı olabilirler. Bu tür cihazların çalışması rahatsızlıklarla doludur - genellikle sızarlar ve kış aylarında iyi donabilirler. En çok meyve, sebze ve diğer tarımsal ürünlerin nispeten küçük hacimlerini kurutmak için kullanılan hava toplayıcılar bu sorunlardan yoksundur. Uçak yapısal olarak basittir, bakımı kolaydır, bu nedenle hak ettiği popülerliğe sahiptir.
Basit ev yapımı jeneratör
Bu cihazların şu anda popüler olmamasına rağmen, şu anda bir elektrikli sobayı, seyahat ederken bir aydınlatma lambasını değiştirebilen veya şarj edilirse yardımcı olabilen bir termo-üretici biriminden daha pratik bir şey yoktur. bir elektrikli cama güç sağlamak için bir cep telefonu bozulur. Bu tür elektrik, elektrik kesintisi durumunda evde de yardımcı olacaktır. Bir top için ücretsiz olarak elde edilebilir diyebiliriz.
Yani, bir termoelektrik jeneratör yapmak için şunları hazırlamanız gerekir:
- Voltaj regülatörü;
- Havya;
- Herhangi bir vücut;
- Soğutma radyatörleri;
- Termal macun;
- Peltier ısıtma elemanları.
Cihazın montajı:
- Öncelikle, altta olmayan, hava için altta delikli ve üstte kap için bir ayaklı cihaz gövdesi yapılır (ancak jeneratör su üzerinde çalışmayabileceğinden bu gerekli değildir) ;
- Daha sonra gövdeye bir Peltier elemanı takılır ve soğuk tarafına termal macunla bir soğutma radyatörü tutturulur;
- Ardından, sabitleyiciyi ve Peltier modülünü kutuplarına göre lehimlemeniz gerekir;
- Dengeleyici, nemin oraya girmemesi için çok iyi yalıtılmalıdır;
- İşini kontrol etmeye devam ediyor.
Bu arada radyatör almak mümkün değilse bunun yerine bilgisayar soğutucusu veya araba jeneratörü kullanabilirsiniz. Böyle bir değişimden korkunç bir şey olmayacak.
Stabilizatör, voltaj belirtilen değere ulaştığında ışık sinyali veren bir diyot göstergesi ile satın alınabilir.
DIY termokupl: proses özellikleri
Termokupl nedir? Termokupl, elektrik kontağı olan iki farklı elemandan oluşan bir elektrik devresidir.
Kenarlarında 100 derece sıcaklık farkı olan bir termokuplun termoEMF'si yaklaşık 1 mV'dir. Daha yükseğe çıkarmak için birkaç termokupl seri olarak bağlanabilir. TermoEMF'si, içinde bulunan termokuplların toplam EMF toplamına eşit olacak bir termopil alacaksınız.
Termokupl üretim süreci aşağıdaki gibidir:
- İki farklı malzemenin güçlü bir bağlantısı oluşturulur;
- Bir voltaj kaynağı alınır (örneğin, bir araba aküsü) ve bir demet halinde önceden bükülmüş farklı malzemelerden teller bunun bir ucuna bağlanır;
- Şu anda, grafite bağlı bir ucu diğer uca getirmeniz gerekir (burada normal bir kalem çubuğu yapacaktır).
Bu arada, yüksek gerilim altında çalışmamak güvenlik açısından çok önemlidir! Bu konuda maksimum gösterge 40-50 Volt'tur. Ancak, kademeli olarak artırarak 3 ila 5 kW arasındaki küçük güçlerle başlamak daha iyidir.
Bir termokupl oluşturmanın bir "su" yolu da vardır. Gelecekteki yapının bağlı tellerinin, aralarında görünen bir ark deşarjı ve güçlü bir su ve tuz çözeltisi ile ısıtılmasını sağlamaktan oluşur. Bu tür bir etkileşim sürecinde, "su" buharları malzemeleri bir arada tutar ve ardından ısıl çiftin hazır olduğu düşünülebilir. Bu durumda ürünün koşum çapının ne olduğu önemlidir. Çok büyük olmamalı.
Kendi elinizle ücretsiz elektrik (video)
Bedava elektrik almak, göründüğü kadar zor değildir. Farklı kaynaklarla çalışan çeşitli jeneratör türleri sayesinde, elektrik kesintisi sırasında ışıksız kalmak artık korkutucu değil. Biraz yetenek ve zaten elektrik üretmek için kendi mini istasyonunuz hazır.
Odun ateşlemeli bir elektrik santrali, tüketicilere elektrik sağlamanın alternatif yollarından biridir.
Böyle bir cihaz, minimum enerji kaynağı maliyetiyle ve hatta güç kaynağının olmadığı yerlerde bile elektrik elde edebilir.
Yakacak odun kullanan bir elektrik santrali, yazlık evler ve kır evleri sahipleri için mükemmel bir seçenek olabilir.
Doğada uzun yürüyüşler ve eğlence severler için uygun minyatür versiyonları da vardır. Ama önce ilk şeyler.
İÇİNDEKİLER (sağdaki düğmeye tıklayın):
Özellikleri
Odun ateşlemeli bir elektrik santrali yeni bir buluştan uzaktır, ancak modern teknolojiler, daha önce geliştirilen cihazların bir şekilde iyileştirilmesini mümkün kılmıştır. Dahası, elektrik üretmek için birkaç farklı teknoloji kullanılmaktadır.
Ek olarak, "ahşap üzerine" kavramı bir şekilde yanlıştır, çünkü genel olarak herhangi bir katı yakıt (odun, talaş, palet, kömür, kok), böyle bir istasyonun çalışması için uygundur.
Hemen, yakacak odunun veya daha doğrusu yanma sürecinin, yalnızca elektriğin üretildiği cihazın çalışmasını sağlayan bir enerji kaynağı olarak hareket ettiğini not ediyoruz.
Bu tür santrallerin temel avantajları şunlardır:
- Çok çeşitli katı yakıtları kullanma yeteneği ve bunların bulunabilirliği;
- Her yerden elektrik almak;
- Farklı teknolojilerin kullanılması, çok çeşitli parametrelerle elektrik almanıza izin verir (yalnızca telefonun düzenli olarak yeniden şarj edilmesi için ve endüstriyel ekipmana güç vermeden önce yeterlidir);
- Ayrıca, elektrik kesintilerinin yaygın olması durumunda bir alternatif olarak ve ana elektrik kaynağı olarak hareket edebilir.
Klasik versiyon
Belirtildiği gibi, odun ateşlemeli bir elektrik santrali, elektrik üretmek için çeşitli teknolojiler kullanır. Aralarındaki klasik, buharın enerjisi veya basitçe buhar motorudur.
Burada her şey basit - odun veya başka bir yakıt, yanma, suyu ısıtır, bunun sonucunda gaz haline dönüşür - buhar.
Ortaya çıkan buhar jeneratör setinin türbinine beslenir ve jeneratör döndürülerek elektrik üretir.
Buhar motoru ve jeneratör seti tek bir kapalı devre olarak bağlandığından türbinden geçtikten sonra buhar soğutulur, tekrar kazana beslenir ve tüm süreç tekrarlanır.
Böyle bir enerji santrali düzeni en basitlerinden biridir, ancak çok sayıda önemli dezavantajı vardır, bunlardan biri patlama tehlikesidir.
Suyun gaz haline geçmesinden sonra, devredeki basınç önemli ölçüde artar ve eğer düzenlenmezse, yüksek bir boru hattı kopması olasılığı vardır.
Ve modern sistemler bir dizi basınç kontrol vanası kullansa da, bir buhar motorunun çalışması hala sürekli izleme gerektirir.
Ek olarak, bu motorda kullanılan normal su, boru duvarlarında kireç oluşumuna neden olabilir, bu da istasyonun verimini düşürür (ölçek, ısı transferini bozar ve boruların verimini azaltır).
Ancak şimdi bu sorun, damıtılmış su, sıvılar, çöken saflaştırılmış safsızlıklar veya özel gazlar kullanılarak çözülmüştür.
Ancak öte yandan, bu santral başka bir işlevi yerine getirebilir - odayı ısıtmak.
Burada her şey basit - işlevini yerine getirdikten sonra (türbinin dönüşü), buharın tekrar bir soğutma sistemi veya basitçe bir radyatör gerektiren sıvı bir duruma geçmesi için soğutulması gerekir.
Ve bu radyatörü iç mekana yerleştirirsek, sonunda böyle bir istasyondan sadece elektrik değil, aynı zamanda ısı da alacağız.
Tasarruf yöntemleri
Buradaki seçeneklerden biri, evdeki ısıtma sistemi için otomatik kontrol ünitelerinin kullanılmasıdır. Bu tür ekipmanın kendisi dışarıdaki sıcaklığı izler ve buna bağlı olarak dairelerdeki ısı besleme modunu seçer.
Bu tür evlerin sakinleri artık hava nispeten sıcak olduğunda ve apartmandaki piller sıcak olduğunda bir durumla karşılaşmazlar - oda çok ısınır ve pencereleri açmaları gerekir. Sakinler rahatsızlık hissederler ve aynı zamanda "ekstra" ısı enerjisi için ödeme yapmak zorundadırlar.
Şimdiye kadar, evlerin sadece yüzde dördünde otomatik ısıtma kontrolü var. Daire sahiplerinin aylık olarak elektrik faturalarından tasarruf etmelerini sağlar.
Termoelektrik jeneratörler
Peltier prensibine göre inşa edilen jeneratörlü santraller oldukça ilginç bir seçenektir.
Fizikçi Peltier, elektriğin iki farklı malzemeden oluşan iletkenlerden geçirildiğinde, kontaklardan birinde ısının emildiği ve ikincisinde ısının açığa çıktığı etkisini keşfetti.
Dahası, bu etki tam tersidir - bir tarafta iletken ısıtılır ve diğer tarafta soğutulursa, içinde elektrik üretilecektir.
Odun ateşlemeli santrallerde kullanılan tam tersi etkidir. Yandığında, farklı metallerden yapılmış küplerden oluşan plakanın yarısını (termoelektrik bir jeneratördür) ısıtırlar ve ikinci kısmı soğutulur (ısı eşanjörleri kullanılır), bunun sonucunda elektrik plaka terminallerinde görünür.
Gaz jeneratörleri
İkinci tip gaz jeneratörleridir. Böyle bir cihaz, elektrik üretimi dahil olmak üzere birçok yönde kullanılabilir.
Burada, asıl görevi yanıcı gaz üretmek olduğu için, böyle bir jeneratörün kendisinin elektrikle hiçbir ilgisi olmadığını belirtmekte fayda var.
Böyle bir cihazın çalışmasının özü, katı yakıt oksidasyonu (yanma) sürecinde, çeşitli amaçlar için kullanılabilen yanıcı gazlar - hidrojen, metan, CO dahil olmak üzere gazların yayılması gerçeğine dayanır.
Örneğin, bu tür jeneratörler daha önce geleneksel içten yanmalı motorların yayılan gaz üzerinde mükemmel şekilde çalıştığı otomobillerde kullanılıyordu.
Yakıtın sürekli titremesi nedeniyle, bazı sürücüler ve motosikletçiler bu cihazları araçlarına takmaya başladı bile.
Yani, bir elektrik santrali almak için bir gaz jeneratörü, bir içten yanmalı motor ve bir geleneksel jeneratöre sahip olmak yeterlidir.
İlk elemanda motor için yakıt haline gelecek olan gaz açığa çıkacak ve bu da çıkışta elektrik elde etmek için jeneratörün rotorunu döndürecektir.
Gazla çalışan elektrik santrallerinin avantajları şunları içerir:
- Gaz jeneratörünün kendisinin tasarımının güvenilirliği;
- Ortaya çıkan gaz, bir içten yanmalı motoru (bir elektrik jeneratörü için bir sürücü olacak), bir gaz kazanını, bir fırını çalıştırmak için kullanılabilir;
- Kullanılan içten yanmalı motora ve jeneratöre bağlı olarak, endüstriyel amaçlar için bile elektrik elde edilebilir.
Gaz jeneratörünün ana dezavantajı, gaz üretimi için tüm işlemlerin, soğutma ve saflaştırma sisteminin gerçekleştiği bir kazanı içermesi gerektiğinden, hantal yapıdır.
Ve eğer bu cihaz elektrik üretmek için kullanılacaksa, o zaman istasyonda ayrıca bir içten yanmalı motor ve bir elektrik jeneratörü de bulunmalıdır.
Isı sübvansiyonundan kimler yararlanabilir?
2012 yılında, işletmelerin ağırlıklı olarak nüfus tarafından kullanılan ısı enerjisini ödediği çapraz sübvansiyon ilkesinin kaldırılması, ısıtma tarifelerinde keskin bir artışa neden oldu. Vatandaşların harcamalarındaki kaçınılmaz sıçramayı yumuşatmak için ısınma için sübvansiyon ödenmesine karar verildi. Büyüklükleri doğrudan toplam aile gelirine bağlıdır. Ne kadar düşükse, bütçeden gelen yardım miktarı o kadar büyüktür. Sübvansiyon miktarının hesaplanması, belirli bir durumun özelliklerine bağlı olarak bireysel olarak yapılır.
Genel bir kural olarak, ısınma masraflarının geri ödenme derecesi, uygulanan katsayıya göre hesaplanır ve bu katsayı sırasıyla kişi başına aile gelirine bağlı olarak belirlenir. Her aile ısınma sezonu için bir sübvansiyon hakkına sahip olduğunu iddia edemez. Bunu yapmak için, otuz bin ruble'den fazla olmayan ortalama kişi başına gelire sahip olmalısınız. Kişi başı on bin ruble bile olmayan vatandaşlar, ısı enerjisi masrafları için tam tazminat alıyor. Bu iki nokta arasında yer alan ve her bir aile üyesi için on ila otuz bin arasında geliri olanlar için kendi katsayıları belirlenir.
Prefabrik Santral Temsilcileri
Bu seçeneklerin - bir termoelektrik jeneratör ve bir gaz jeneratörü artık öncelikler olduğunu, bu nedenle hem evsel hem de endüstriyel kullanıma yönelik hazır istasyonların üretildiğini unutmayın.
Aşağıda bunlardan birkaçı:
- Indigirka sobası;
- Turist fırını "BioLite CampStove";
- Enerji santrali "BioKIBOR";
- Gaz jeneratörü "Cube" ile "Eco" santrali.
Peltier termoelektrik jeneratör ile donatılmış sıradan bir ev tipi katı yakıt sobası ("Burzhayka" sobası tipine göre yapılmıştır).
Yeterince kompakt olduğundan ve bir arabada taşınabilir olduğundan, yazlık evler ve küçük evler için mükemmeldir.
Yakacak odunun yanması sırasındaki ana enerji ısıtma için kullanılır, ancak aynı zamanda mevcut jeneratör ayrıca 12 V voltaj ve 60 W güç ile elektrik elde etmenizi sağlar.
Fırın "BioLite CampStove".
Aynı zamanda Peltier prensibini kullanır, ancak daha da kompakttır (ağırlık sadece 1 kg'dır), bu da onu yürüyüş gezilerine çıkarmanıza izin verir, ancak jeneratör tarafından üretilen enerji miktarı daha da azdır, ancak yeterli olacaktır. bir el feneri veya telefonu şarj edin.
Bir termoelektrik jeneratör de kullanılır, ancak bu zaten endüstriyel bir versiyondur.
Üretici, talep üzerine 5 kW ila 1 MW kapasite ile elektrik çıkışı sağlayan bir cihaz üretebilir. Ancak bu, istasyonun boyutunu ve tüketilen yakıt miktarını etkiler.
Örneğin 100 kW üreten bir tesis saatte 200 kg yakacak odun tüketir.
Ancak Eko enerji santrali bir gaz jeneratörüdür. Tasarımında bir gaz jeneratörü "Cube", bir benzinli içten yanmalı motor ve 15 kW kapasiteli bir elektrik jeneratörü kullanılıyor.
Endüstriyel hazır çözümlere ek olarak, aynı Peltier termoelektrik jeneratörlerini ayrı olarak ancak ocak olmadan satın alabilir ve herhangi bir ısı kaynağıyla kullanabilirsiniz.
Faydalı ısı geri kazanımının faydaları
Madencilik ve bilgi işlem ekipmanından bir yan ürün kullanmak çoğu kullanıcı için evrensel bir çözümdür ve işte nedeni:
- enerji kaynaklarından tasarruf etmek ve enerji özerkliğini sağlamak. Tekelci ısı tedarikçilerinden ademi merkeziyetçilik ve bağımsızlık, özellikle soğuk iklime sahip bölgelerde maliyetleri düşürecektir;
- sıcak ve soğuk koridorlar düzenlemeye, ayrıca klimaları ve diğer yardımcı ekipmanları kurmaya gerek yok. Sunduğumuz çözüm, mevcut altyapıya bağlanan "hepsi bir arada" bir komplekstir;
- sadece madencilikten değil, aynı zamanda üretilen ısıyı kullanarak veya satışından da girişimcilik faaliyeti yoluyla ek gelir elde etmek;
- mevcut altyapıya entegrasyon. Uyguladığımız birleştirme ve kurulum kolaylığı, mevcut tesislere bağlanmamıza izin veriyor ve yeni bir altyapı kompleksi oluşturmamızı sağlıyor;
- Termal kirlilik, ısı adalarının görünümü, ısı kaynağı üzerinden yapay sıcaklık dönüşümü şeklinde çevreye olumsuz bir etkisi yoktur. Atmosferin mikro sirkülasyonu ve kirlilik aktarım mekanizmasının karmaşıklığı yoktur.
Ev yapımı istasyonlar
Ayrıca, birçok zanaatkar, daha sonra satılan kendi kendine istasyonlar (genellikle bir gaz jeneratörüne dayalı) oluşturur.
Bütün bunlar, mevcut araçlardan bağımsız olarak bir elektrik santrali yapabileceğinizi ve kendi amaçlarınız için kullanabileceğinizi gösterir.
Ardından, cihazı kendiniz nasıl yapabileceğinize bakalım.
Termoelektrik jeneratörü esas alır.
İlk seçenek, Peltier plakasına dayalı bir enerji santralidir. Hemen, ev yapımı bir cihazın yalnızca bir telefonu, bir el fenerini şarj etmek veya LED lambaları kullanarak aydınlatma için uygun olduğunu not ediyoruz.
Üretim için ihtiyacınız olacak:
- Bir fırın rolünü oynayacak metal gövde;
- Peltier plaka (ayrı satılır);
- USB çıkışlı voltaj regülatörü;
- Soğutma sağlamak için bir ısı eşanjörü veya sadece bir fan (bir bilgisayarı daha soğuk tutabilirsiniz).
Bir elektrik santrali yapmak çok basittir:
- Soba yapıyoruz. Metal bir kutu (örneğin, bir bilgisayar kasası) alıyoruz, fırının tabanı olmayacak şekilde açıyoruz. Hava temini için aşağıdaki duvarlarda delikler açıyoruz. En üstte, üzerine su ısıtıcısı vb. Yerleştirebileceğiniz bir ızgara takabilirsiniz.
- Plakayı arka duvara monte edin;
- Soğutucuyu plakanın üstüne monte edin;
- Soğutucuyu çalıştırdığımız plakadaki terminallere bir voltaj regülatörü bağlarız ve ayrıca tüketicileri bağlamak için sonuçlar çıkarırız.
Her şey basitçe işliyor: biz odunu ateşliyoruz, plaka ısındıkça, terminallerinde elektrik üretilecek ve voltaj regülatörüne sağlanacak. Soğutucu başlayacak ve ondan çalışacak ve plakanın soğumasını sağlayacaktır.
Sadece tüketicileri bağlamak ve ocaktaki yanma sürecini izlemek için kalır (zamanında yakacak odun atmak).
Bir gaz jeneratörüne dayanmaktadır.
Bir elektrik santrali yapmanın ikinci yolu, bir gazlaştırıcı yapmaktır. Böyle bir cihazın üretimi çok daha zordur, ancak elektrik çıktısı çok daha yüksektir.
Bunu yapmak için ihtiyacınız olacak:
- Silindirik kap (örneğin, demonte bir gaz silindiri). Bir soba rolünü oynayacaktır, bu nedenle, yakıtın yüklenmesi ve katı yanma ürünlerinin temizlenmesi için kapakların yanı sıra bir hava beslemesi (daha iyi bir yanma sürecini sağlamak için bir cebri fan gerekli olacaktır) ve bir gaz çıkışı sağlanmalıdır;
- Gazın soğutulacağı soğutma radyatörü (bobin şeklinde yapılabilir);
- "Siklon" tipi bir filtre oluşturma kapasitesi;
- İnce bir gaz filtresi oluşturma kapasitesi;
- Benzinli jeneratör seti (ancak herhangi bir benzinli motorun yanı sıra normal bir 220V asenkron elektrik motorunu da alabilirsiniz).
Ekipmandan gelen ısı nereye yönlendirilebilir?
BiXBiT ünitesini kullanarak, aşağıdaki ihtiyaçlar için fazla ısıyı kullanabilirsiniz:
- ısıtma sisteminin ("sıcak zemin" sistemi dahil) veya bir konut binasının sıcak su beslemesinin bir parçası olan odaya giren besleme havasını veya suyu ısıtmak;
- bir ortamın bir faz durumundan diğerine geçişi, buhar üretimi. Örneğin, ısı motorlarının veya buhar sıkıştırmalı soğutma makinelerinin döngülerini sağlamak için çalışma karışımının faz geçişinden bahsediyoruz;
- kurutma ajanını ısıtmak;
- teknolojik hammaddelerin ısıtılması;
- demleme (kaynar wort);
- tarım (sera kompleksleri, sıcağı seven bitkilerin yetiştirilmesi, egzotik hayvanların yetiştirilmesi vb.).
İşte kurulumumuzun belirli koşullarda yerleştirilmesine ilişkin üç örnek.
Endüstriyel atölye. Bu tür ürünler çoğunlukla işletmeler için ucuz tarifelerden elektrik alır. Çoğu zaman boşta olan yedek trafo istasyonları da vardır. Odalar fosil yakıtlar veya elektrik kullanılarak ısıtılır.
Kurulumumuzun konumu, yedek güç hattının daha verimli kullanılmasına ve ayrıca merkezi ısıtma sistemine bağlanarak şirketin alan ısıtma kaynaklarından tasarruf etmesine olanak sağlayacaktır.
Depo, alışveriş merkezi, ofis binası. Bu tür tesisler ortalama bir elektrik tarifesi kullanır ve ayrıca güç kaynağı için bir güç rezervine sahiptir. Odalar fosil yakıtlar veya elektrik kullanılarak ısıtılır.
Bilgisayar ünitemiz, hava kanalları vasıtasıyla odaya ısı sağlar veya merkezi bir ısıtma sistemine bağlıdır.
Seralar. Özel tarım şirketleri, ucuz tarifeler veya güneş panellerinden elektrik kullanıyor. Seralar da ağırlıklı olarak elektrikle ısıtılır.
Isıtma için elektrik, yüksek bir sıcaklığı korumak için gerekli olan ısıyı üreten kurulumumuzun güç kaynağına yönlendirilir. Tesis 7/24 çalışır ve buna göre bitkiler (hayvanlar) gerekli termal enerjiyi istikrarlı bir şekilde alır.
Odun ateşlemeli bir elektrik santralinin artıları ve eksileri
Odun ateşlemeli bir elektrik santrali:
- Yakıt mevcudiyeti;
- Her yerden elektrik alabilme yeteneği;
- Alınan elektriğin parametreleri çok farklı;
- Cihazı kendiniz yapabilirsiniz.
- Eksiklikler arasında şunlar belirtiliyor:
- Her zaman yüksek verimlilik değil;
- Yapının büyüklüğü;
- Bazı durumlarda, elektrik üretmek yalnızca bir yan etkidir;
- Endüstriyel kullanım için elektrik üretmek için büyük miktarda yakıt yakılmalıdır.
Genel olarak katı yakıtlı elektrik santrallerinin üretimi ve kullanımı ilgiyi hak eden bir seçenektir ve sadece elektrik şebekelerine alternatif olmakla kalmaz, aynı zamanda uygarlıktan uzak yerlerde de yardımcı olabilir.
Kısaca eylem ilkesi hakkında
Böylece gelecekte, ev yapımı bir termoelektrik jeneratörü monte ederken neden bazı parçaların gerekli olduğunu anlarsınız, önce Peltier elemanının cihazı ve nasıl çalıştığı hakkında konuşalım. Bu modül, aşağıdaki resimde gösterildiği gibi seramik plakalar arasına seri olarak bağlanmış termokupllardan oluşur.
Bir elektrik akımı böyle bir devreden geçtiğinde, Peltier etkisi olarak adlandırılan bir etki meydana gelir - modülün bir tarafı ısınır ve diğer tarafı soğur. Neden buna ihtiyacımız var? Ters sırada hareket ederseniz her şey çok basittir: sırasıyla plakanın bir tarafını ısıtın ve diğerini soğutun, küçük voltaj ve akımdan elektrik üretebilirsiniz. Bu aşamada her şeyin açık olduğunu umuyoruz, bu yüzden kendi ellerimizle bir termoelektrik jeneratörün neyi ve nasıl yapılacağını açıkça gösterecek ustalık sınıflarına dönüyoruz.
