Содержание
Области применения термоэлектрогенераторов
Радиоизотопные термоэлектрогенераторы применяются в качестве бортовых источников электропитания космических аппаратов, предназначенных для исследования удаленных от Солнца регионов Солнечной системы. В частности, такие генераторы, использующие тепло плутониевых тепловыделяющих элементов установлены на космических аппаратах «Кассини» и «Новые горизонты». В прошлом подобные устройства применялись и на Земле в навигационных маяках, радиомаяках, метеостанциях и подобном оборудовании, установленном в местности, где по техническим или экономическим причинам нет возможности воспользоваться другими источниками электропитания.
В последние годы термоэлектрические генераторы получили применение в автомобильной технике для рекуперации тепловой энергии, например для утилизации тепла элементов выхлопной системы.
Область применения ЭП
Внедрение передовых технологий в области производства термоэлектриков привело к удешевлению производства ЭП и расширению доступности рынка.
Сегодня ЭП широко применяется:
- в переносных охладителях, для охлаждения небольших приборов и электронных компонентов;
- в осушителях для извлечения воды из воздуха;
- в космических аппаратах для уравновешивания воздействия прямого солнечного света на одну сторону корабля, рассеивая тепло на другую сторону;
- для охлаждения фотонных детекторов астрономических телескопов и высококачественных цифровых камер, чтобы минимизировать погрешности наблюдения, возникающих из-за перегрева;
- для охлаждения компьютерных компонентов.
В последнее время широкое применение он получил и для бытовых целей:
- в устройствах кулеров, питающихся через USB-порт для охлаждения или нагрева напитков;
- в виде дополнительной ступени охлаждения компрессионных холодильников с понижением температуры до -80 градусов для одноступенчатого охлаждения и до -120 для двухступенчатого;
- в легковых автомобилях для создания автономных холодильников или обогревателей.
Китай наладил производство элементов Пельтье модификаций TEC1-12705, TEC1-12706, TEC1-12715 стоимостью до 7 евро, которые могут обеспечить по схемам «тепло-холод» мощность до 200 Вт, сроком службы до 200 000 часов, работающих в температурной зоне от -30 до 138 градусов Цельсия.
Дешевое отопление: экономия на закупке оборудования
Оборудование и расходные материалы составляют большую часть такой строки, как расходы на отопление загородного дома, которые необходимы для организации системы отопления. Оборудование можно приобрести как от самых известных и брендовых производителей, так и оборудование от никому неизвестных фирм
Самое важное – это понимать, что слишком большая экономия и стремление сделать самое дешевое отопление частного дома могут пагубно сказаться на работе отопительной системы
Цена одного котла от этого производителя – минимум 10000 рублей. Покупая котел от этого производителя за 10000, необходимо учесть, что в базовую комплектацию не будут входить такие компоненты, как насос и расширительный бачок. За эти устройства придется платить отдельно, а это не совсем выгодно. А во-вторых, у таких котлов могут наблюдаться довольно большие тепловые потери. Таким образом, сэкономив на оборудовании, можно получить весьма некачественное дешевое отопление частного дома.
Линейка бюджетных котлов АКГВ
Если вы решили приобрести котел от этой отечественной марки, то лучше покупать более дорогой вариант. Можно еще просмотреть варианты котлов от других производителей. Еще одним примером хорошего производителя котлов и отопительного оборудования является фирма Baxi. Котлы от этого производителя обладают не такими тепловыми потерями благодаря тому, что котел оснащен всем необходимым оборудованием, а также обладает встроенной автоматической системой, которая позволяет сэкономить средства во время обслуживания.
Минус такого котла состоит в том, что его придется устанавливать самостоятельно, так как специализированные фирмы за это не возьмутся. Солидные и надежные компании не будут устанавливать котлы, купленные на рынке, так как такой товар не имеет необходимых сертификатов качества. Можно конечно обратиться за помощью к специалистам с того же рынка, однако в таком случае весь риск некачественной работы отопительной системы лежит на плечах заказчика. И в данном случае выгодное отопление частного дома может оказаться низкого качества.
Правильным решением будет покупка всех компонентов системы отопления в специализированных магазинах
Если же вы купите необходимое оборудование в специализированном магазине и обратитесь за помощью к профессионалам, то придется заплатить немного больше, однако можно не беспокоиться за качество монтажа и работу системы. Так, даже самое выгодное отопление частного дома обойдется немного больше. Профессиональные компании должны предоставить вам гарантию, как на оборудование, так и на произведенные работы.
Еще одним методом экономии является покупка оборудования во время акций и скидок. Однако такой метод имеет большой минус. Не каждый согласится ждать, когда в магазине будут проходить распродажи. Если же установка котла для хозяина дома не к спеху, то можно и подождать, когда в магазине начнутся акции или распродажи.
Различные акции позволяют сэкономить при закупке всего необходимого для монтажа отопительной системы
Радиаторы, трубы и другие комплектующие
Одна из наиболее бюджетных систем прокладки труб от отопительного котла до нагревательных приборов – это однотрубное недорогое отопление частного дома. Труба идет от котла и по кругу возвращается обратно. Дешевизна подобной системы объясняется тем, что, по сравнению с двухтрубной системой, метраж труб почти в два раза меньше. Однако необходимо учесть, что в таком случае может пострадать качество обогрева.
Однотрубная система является самой дешевой в плане монтажа и затрат материалов
Для прокладки труб лучше воспользоваться таким материалом, как пропилен. Его главными преимуществами являются экономичность и надежность.
Как сделать элемент Пельтье своими руками
Обычный элемент Пельтье – это пластина, собранная из деталей различного металла, с разъемами для подключения в сеть. Такая пластинка пропускает через себя ток, нагреваясь с одной стороны (например, до 380 градусов) и работая от холода с другой.
Такой термогенератор имеет обратный принцип:
- Одна сторона может греться от горящего топлива (например, огня на дровах или какого-либо другого сырья);
- Другая сторона, наоборот, охлаждается жидким или воздушным теплообменником;
- Таким образом, на проводах происходит выработка тока, который можно использовать по своим нуждам.
Этот генераторный элемент имеет свои плюсы:
- Бесшумную работу;
- Возможность использовать то, что есть под рукой;
- Легкий вес и мобильность.
Такие печки-самоделки стали набирать популярность среди любителей заночевать в лесу у костра, пользуясь дарами земли и которые не прочь получить электричество на халяву.
Модуль Пельтье также используется для охлаждения плат компьютеров: элемент подключается к плате и как только температура становится выше допустимой, начинает охлаждать схемы. С одной стороны в прибор входит холодное воздушное пространство, с другой – горячее. Популярностью пользуется модель 50X50X4mm (270w). Такое устройство можно купить в магазине или сделать самому.
Чтобы изготовить элемент Пельтье в домашних условиях, нужно взять:
- Проводники из биметалла (примерно 12 штук или больше);
- Две пластины из керамики;
- Кабели;
- Паяльник.
Схема изготовления такова: проводники припаиваются и размещаются между пластинами, после чего плотно фиксируются. При этом нужно помнить о проводах, которые потом будут крепиться к преобразователю тока.
Сфера использования такого элемента очень разнообразна. Так как одна из его сторон имеет свойство охлаждаться, с помощью этого приспособления можно сделать походный небольшой холодильник, или например, автокондиционер.
Но, как и любой прибор, этот термоэлемент имеет свои плюсы и минусы. К плюсам можно отнести:
- Компактный размер;
- Возможность работы охлаждающими или нагревающими элементами вместе или каждым в отдельности;
- Тихая, практически бесшумная работа.
Минусы:
- Необходимость осуществлять контроль разницы температур;
- Большое потребление энергии;
- Невысокий уровень КПД при высокой себестоимости.
Как определить термоЭДС металла?
Термоэлектродвижущая сила возникает в замкнутом контуре при соблюдении двух условий:
- Если он состоит хотя бы из двух проводников, изготовленных из различных материалов.
- Если все входящие в состав контура разнородные участки имеют различную температуру (хотя бы в области соединения).
В физике данное явление называют эффектом Зеебека.
Величина термоЭДС зависит от вида материалов и разности их температур.
Определяют ее по формуле:
Е = к (Т1 – Т2),
- Где Т1 и Т2 – температура проводников;
- К – коэффициент Зеебека.
Наибольшей производительностью обладают контуры, состоящие из разнородных полупроводников (обладающих р- и n-проводимостью). В металлах эффект Зеебека проявляется незначительно, за исключением некоторых переходных металлов и их сплавов, например, палладия (Pd) и серебра (Ag).
Теплообменники широко применяются в быту. Довольно легко можно сделать теплообменник своими руками – инструкция по сборке представлена в статье.
Пошаговая инструкция по облицовке камина своими руками представлена тут.
Как получить электричество из тепла — использование элемента Пельтье для выработки энергии, сборка термогенератора
Я расскажу как получить электричество из тепла и как построить своими руками термоэлектрогенератор средних размеров, который можно использовать в походах и на открытой природе, а также просто так, для зарядки электронных устройств, посредством зарядки перезаряжаемых батарей от любого источника огня. При использовании ракетной печи или походной печки и газа для более быстрого сгорания, сгенерируется больше энергии.
Термоэлектрический генератор идеально подходит для выживания в случае стихийных бедствий, поскольку позволяет производить электроэнергию из легкодоступного источника — огня. Солнечную энергию можно получить только днем, а сбор лунного света неэффективен и требует создания дорогой линзы, энергию ветра возможно получить не в любой день. Огонь — это мощный и опасный источник энергии, поэтому будьте осторожны при использовании устройства и остерегайтесь горячей части радиатора и т.д.
Принцип работы
Решать задачу по производству электричества из тепловой энергии приходится, как принято говорить в науке, от обратного. Противоположным эффекту Зеебека является эффект Пельтье, который состоит в изменении температур двух объединенных в замкнутый контур разнородных полупроводников при пропускании через них постоянного тока: один из них нагревается, второй – остывает.
Если направление тока изменить, изменится и направление теплового потока: первый полупроводник будет остывать, а второй – нагреваться. В качестве полупроводников чаще всего применяют твердую смесь кремния с германием и теллурид висмута.
Эффект Пельтье
Эффект, открытый Жаном Пельтье, получил широкое применение в различных сферах человеческой жизнедеятельности, где требуются холодильные машины, но нет возможности применить компрессорный тепловой насос на фреоне. Поэтому именно его именем назвали выпускаемые для этой цели устройства – элементы Пельтье.
Но если на такой элемент или, как его еще называют, термоэлектрический охладитель оказать воздействие с противоположной стороны, то есть создать на его полупроводниках разность температур, то мы получим эффект Зеебека: элемент Пельтье превратится в источник постоянного тока.
Способ №1 — Электрогенератор на дровах своими руками
Основа прибора – элемент Пельтье. Его можно специально купить или извлечь из компьютера (он находится между процессором и радиатором).
Кроме него, для работы агрегата понадобится:
- стабилизатор напряжения, он же модуль с USB выходом;
- металл для корпуса (можно использовать корпус от старого блока питания);
- радиатор охлаждения и кулер;
- термопаста;
- инструмент – заклёпочник, ножницы по металлу, дрель;
- паяльник;
- клёпки.
Для начала изготавливается корпус щепочницы (на которой можно с помощью мелкого хвороста вскипятить в кастрюльке воду).
Это квадратная банка без дна, снизу имеет отверстия для воздуха, сверху подставка для емкости (хотя это не обязательно, генератор будет работать и без воды).
На корпус сбоку крепится элемент Пельтье, а к его холодной стороне, через термопасту – радиатор охлаждения
Важно, чтобы контакт между деталями был как можно плотнее. Получается основа печи-генератора
Радиатор должен как можно лучше охлаждать систему, поскольку наибольшая эффективность достигается при большой разнице температур. Зимой проблем не будет, поскольку аппарат можно поставить в снег. Но в тёплое время года радиатор будет постепенно нагреваться, поэтому для его охлаждения устанавливается кулер.
Дальше электрическая часть. Хорошо если удалось найти стабилизатор напряжения в одном корпусе с USB гнездом – это будет удобно.
Стабилизатор нужен для того чтобы на выходе всегда было заданное напряжение, независимо от того, сколько выдает генерирующий элемент.
Можно приобрести готовый с диодным индикатором, который загорается, когда напряжение достигает заданной величины.
Спаивается стабилизатор и Пельтье, согласно полюсам. Стабилизатор тщательно изолируется, чтобы не попадала никакая влага.
Конструкция готова, можно проводить испытания.
Плюсы и минусы электростанции на дровах
Электростанция на дровах – это:
- Доступность топлива;
- Возможность получить электроэнергию в любом месте;
- Параметры получаемой электроэнергии – самые разные;
- Можно сделать устройство и самому.
- Среди недостатков же отмечается:
- Не всегда высокое КПД;
- Громоздкость конструкции;
- В некоторых случаях получение электроэнергии – лишь побочный эффект;
- Для получения электроэнергии для промышленного использования нужно сжечь большое количество топлива.
В целом, изготовление и использование электростанций, работающих на твердом топливе – вариант, заслуживающий внимания, и он может стать не только альтернативой электросетям, но еще и помочь в местах, удаленных от цивилизации.
Как сделать своими руками?
Теперь попытаемся разобраться, как сделать такой газогенератор на дровах собственноручно. Сначала рассмотрим, что нам понадобится, после чего попробуем разобраться в процессе изготовления данного устройства.
Подготовка
Итак, для создания газогенератора самому потребуется приготовить:
- использованный баллон из-под газа;
- бочка, из которой будет сделан корпус газогенератора;
- сварочный аппарат;
- несколько шурупов;
- клапаны и фильтры для газоочистки, что можно приобрести в специализированных магазинах.
Кроме того, потребуется подготовить чертежи модели, которая заинтересовала. Их использованием не стоит пренебрегать, ведь они позволяют максимально точно подогнать все необходимые компоненты друг другу и уберегут от каких-либо ошибок и необязательных промахов. Поэтому лучше иметь их под рукой и перед непосредственным началом работ внимательно с ними ознакомиться.
Для создания корпуса потребуется подготовить уголки и предварительно раскроенную и нарезанную по шаблонам листовую сталь. Для бункера следует приготовить листовой прокат. А также понадобится жаропрочная сталь, из которой делается камера сгорания. Для горловины камеры сгорания нужны асбестовые прокладки, которыми она отделяется от корпуса.
Схема изготовления
Попробуем разобраться, как же осуществляется сборка газогенератора на дровах своими руками. Итак, для начала производится сборка корпуса из заранее подготовленных стальных листов, которые соединяются между собой при помощи сварки. После этого снизу следует приварить ножки.
На втором этапе производится создание бункера. Его форма может быть какой угодно. После того как он будет сделан, его нужно поместить в корпус и обязательно закрепить внутри при помощи болтов. Его следует дополнить крышкой.
На следующем этапе потребуется установить емкость в нижней области бункера, что будет отсеком сгорания. Его как раз можно вырезать из использованного баллона для газа. Тут следует быть осторожными и перед проведением работ с баллоном наполнить емкость водой, чтобы случайно остатки газа не взорвались. Верхнюю часть срезаем, а оставшуюся делаем отсеком для сгорания.
На следующем этапе требуется создать короб для распределения кислорода. Его монтаж происходит за корпусом. На выходе из него устанавливают клапан обратного типа.
Колосник делается из чугуна. Предпоследним этапом будет создания приспособления для подачи кислорода и газоотвода. Они должны быть установлены сверху и снизу газогенератора соответственно. А последним этапом будет монтаж дымохода.
Электричество достойная замена газу ввиду его отсутствия
Экономное, эффективное отопление частного дома, дачи без газа в большей степени должно быть ориентировано на сохранении привычных бытовых условий. Уровень комфорта определяет выбор альтернативного способа отопления, к тому же сегодня технологии дают широкие возможности для маневра. Добиться экономии газа в холодное время года позволит наличие электричества. Недаром многие владельцы дачных домов и загородных коттеджей, ввиду отсутствия технических возможностей подключения к газовой магистрали, отдают предпочтение электрическим системам отопления. В сравнении с другими устройствами обогрева, электронагревательные приборы имеют практически 100% КПД. Котел, работающий на электричестве прост в обслуживании, недорогой. Отпадает в данном случае необходимость оборудования вытяжки и дымохода.
Электроэнергия на сегодняшний день остается самой доступной альтернативой газовому отоплению, если брать во внимание эффективность и удобство обслуживания
Помимо установки в доме электрического котла для водяной системы отопления, активно используются для обогрева жилых строений небольшой площади конвекторы, тепловые пушки и инфракрасные излучатели. Модным явлением сегодня становится оборудование теплых полов в частном доме. Технология достаточно новая, однако, уже успевшая доказать свою эффективность. Разнообразие предлагаемых источников тепла дают вам возможность сделать выбор, чем лучше отапливать дом.
В том случае, если теплый пол для вас является основным источником обогрева жилых помещений, мощность оборудования должна составлять 150-180 Вт на один м 2 жилой площади. Теплые полы должны иметь площадь не менее 70-80% от общей площади самого здания. В противном случае ожидаемый отопительный эффект будет мизерным.
При отоплении частного дома другими способами, можно добиться еще более высоких экономических показателей. Без газа экономный и бесперебойный источник тепловой энергии на своем участке можно получить, используя тепловой насос. Принцип работы оборудования построен на разнице температур, в глубине грунта и на поверхности. С помощью теплового насоса, который правда стоит немалые деньги, можно обеспечить себя практически вечным источником тепла в загородном доме. Эффективность данной системы подтверждается нехитрыми расчетами. Показателем успешной работы теплового насоса является коэффициент преобразования теплоты (СОР).
К примеру. При потреблении тепловым насосом 1 кВт электроэнергии, необходимой для обеспечения работы всей системы (Ртн), коэффициент преобразования теплоты (СОР) составляет 3.0, а значит:
Ртн х СОР = 3 кВт Рп энергии на выходе. Экономия и эффективность данного метода отопления более чем очевидна.
Однозначного ответа на вопрос, выгоднее отапливать частный дом газом или другими видами топлива, не существует. В каждом отдельном случае играет роль наличие самых разных факторов, среди которых не последнее место занимают экономические и технические возможности потребителя.
Взамен газа при отоплении можно использовать практически любое топливо. Другое дело, насколько вы сможете полноценно отопить собственный дом в холодное время, создать для себя комфортные условия проживания. Столкнувшись с подобной ситуацией — выбор за вами. Как сэкономить, сделать свои расходы на отопление оптимальными зависит от вас, от вашего отношения к самому факту экономии энергоносителей и технических возможностей.
- Проект и расчет камина из кирпича своими руками
- Как проложить и утеплить трубы отопления в земле?
- Для чего нужен плинтус для труб отопления?
- Выбираем ребристрые регистры, радиаторы и трубы отопления
- Как спрятать трубу отопления?
Свое электричество и своя вода
Живя за городом, и имея рядом со своим домом или дачей, небольшую речку или ручей, всегда можно обеспечить себя не только водой, но и своим электричеством. Конечно можно приобрести комплект микро – ГЭС, которое достаточно широко представлены на отечественном рынке, но можно изготовить подобное устройство и своими руками. Конструкция может быть простой или сложной, все зависит от потребности в электрической энергии, а также от вида водоема, т.е. способности воды создавать напор в заданном направлении.
Для изготовления простейшей конструкции потребуется автомобильный генератор, велосипедное или иное колесо, пара шкивов разного диаметра или звездочек, а также металлический профиль (уголок), какой есть в наличии.
Из металлического профиля изготавливается конструкция крепления колеса и генератора. Колесо можно расположить параллельно или перпендикулярно плоскости воды, это зависит от вида водоема. На колесе крепятся лопасти, изготавливаемые из металла, пластика, фанеры или иного материала. На ось колеса крепится шкив (звездочка) большего диаметра.
Монтируется генератор, на его вал крепится шкив (звездочка) меньшего диаметра. Шкивы соединяются посредством ременной передачи, звездочки – посредством цепи. К выводам генератора подсоединяются провода. Колесо помещается в воду. Установка готова к работе.
Историческая справка
Термоэлектрические эффекты или термоэлектричество, своим открытием обязано нескольким ученым. Впервые явление открыл немецкий физик Томас Иоганн Зеебек, в 1821 году. Оно получило название «Эффект Зеебека».
Обратное свойство – нагревание или охлаждение разнородных проводников воздействием электрического тока, в 1834 году изучил француз Жан Пельтье, его именем назван и сам эффект и термоэлектрический преобразователь, получивший название элемент Пельтье. Свой вклад в исследования внесли, также русский физик Эмилий Ленц в 1838 г. и британец Уильям Томпсон в 1851 г.
Читайте здесь! Биогазовая установка — простые идеи для частного дома. Чертежи, схемы и проекты лучших установок. Все за и против установки в домашних условиях
Причина, по которой эти технологии не получили широкого распространения, заключается в низком КПД, при использовании чистых металлических пар — это сотые доли процента. Немногим более эффективными — 1,5-2,0% оказались термоэлементы из полупроводников, которые начали использоваться в середине XX века.
Можно вспомнить довольно известный «партизанский котелок», от которого питались радиостанции. Выпускалась модель термоэлектрического генератора ТГК-3. Фото термоэлектрического генератора ТГК-3 представлены в нашей галерее.
Была отсылка к теме термоэлектрических генераторов и в советской фантастике — в 1930-х годах Роман Адамов написал научно-фантастический роман «Тайна двух океанов», о похождениях подводной лодки «Пионер», источником энергии в которой служила термопара.
пресс гидравлический для пробивки отверстий пгпо-60 квт
Менделеева, как это написано на названии во всей научно-технической и популярной литературе. Чтобы перейти к построению безъядерной электроатомной электрозарядовой модели необходимо было получить экспериментальные подтверждения, не вызывающие сомнений и они нашлись при исследовании трибоэлектричества, материаловедения и в технологии электропластической деформации металлов под давлением. Мало того, первоисточник электрических зарядов трибогенератор Ван дер Граафа исключён из программы школьного и вузовского образования, что наносит серьёзный ущерб проблемам познания электровещества, электричества и процессов, происходящих в электровеществе и на поверхностях между электровеществами при различных взаимодействиях. Ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области трибоэлектрических явлений, в физике твёрдого тела, при создании преобразователей и накопителей электрических зарядов свинцово кислотных аккумуляторов и технологических разработок позволили по-другому посмотреть на модели атомов. В указанных материалах показано, что при трении любых, без исключения, материалов трибогенерируется только постоянный электроатомарный электрический ток, а, как известно, в постоянном токе отрицательная составляющая заряда электроатома отсутствует.
БТГ генераторы будьте осторожны не попадайтесь на развод секретов Бизнеса фан канал сайта-библиотеки секретов. Пример некачественной рекламы в интернете.
Диоген Лаэртский. Что же Бог хочет сказать, говоря, что я мудрее всех? Ведь не лжёт же он: не пристало ему это. Потом прибегнул я к такому разрешению вопроса: пошёл я к одному из тех людей, которые слывут мудрыми… Но когда я присмотрелся к этому человеку, когда я побеседовал с ним, решил, что этот человек только кажется мудрым и многим другим людям, и особенно самому себе, а чтобы в самом деле он был мудрым, этого нет. Потом я попробовал показать ему, что он только мнит себя мудрым, а на самом деле не мудр. Из-за этого и сам он, и многие из присутствующих возненавидели меня.
Современный мир — и каждый из нас, полностью зависит от электричества. Все приборы, начиная от бытовых и заканчивая промышленными, работают на электрической энергии. Человек вынужден платить за свет, тепло и прочие ресурсы, работающие за счёт электричества. Генераторы разового пуска позволят каждому иметь собственное электричество, за которое не нужно платить.
Принцип работы
В девятнадцатом веке одним ученым обнаружилось возникновение электродвижущей силы в замкнутой цепи, при изменениях температуры в среде контактировании сурьмы с проводником.
Нагревая один из контактов, возникает магнитное поле, что вызывает ЭДС. При нагревании второго контакта, поток ЭДС противоположно изменяется.
Спустя двенадцать 12 лет другой физик выявил противоположный эффект. Пропустив ток по цепи термопары, в контактах создается перепады температур.
В принципе эти оба эффекта разные стороны одного и того же явления, дающего возможность непосредственно получить электричество из тепла.
Заключение
В результате проведенных действий, к отрицательному полюсу подключение производится путем заземления, а к положительному — при помощи проводника, конвективного тока (то есть того же электрического, но в котором перенос заряженных частиц происходит упорядоченно).
Получается, что такой источник является простым и удобным в устройстве и эксплуатации, экологически чистым и исключительно дешевым.
Конечно, он подвержен колебаниям, в зависимости от времени года и погодных условий. Но обычно эти природные явления составляют не более 30% от средних показателей. В любом случае, как альтернативный источник энергии, электричество из земли представляется очень перспективным.
