Как да получим топлина от студ с топлинни тръби и капилярни явления

За да получите електричество, трябва да намерите потенциална разлика и проводник Хората винаги са се опитвали да спестят пари, а в ерата на постоянно нарастващите сметки за комунални услуги това изобщо не е изненадващо. Днес вече има начини, по които човек може да получи безплатно безплатно електричество за него. По правило това са определени инсталации „направи си сам“, които са базирани на електрически генератор.

Термоелектрически генератор и неговото устройство

Термоелектричният генератор е устройство, което генерира електрическа енергия от топлина. Той е отличен източник на пара за електричество, макар и с ниска ефективност.

Като устройство за директно преобразуване на топлината в електрическа енергия се използват термоелектрически генератори, които използват принципа на действие на конвенционалните термодвойки

По същество термоелектричеството е директното преобразуване на топлината в електричество в течни или твърди проводници и след това обратният процес на нагряване и охлаждане на контакта на различни проводници с помощта на електрически ток.

Устройство за генериране на топлина:

• Генераторът на топлина има два полупроводника, всеки от които се състои от определен брой електрони;
• Те също са свързани помежду си с проводник, над който има слой, способен да провежда топлина;
• Към него е прикрепен и термичен проводник за прехвърляне на контакти;
• След това идва охлаждащият слой, последван от полупроводника, чиито контакти водят към проводника.

За съжаление, генераторът на топлинна и електрическа енергия не винаги може да работи с висок капацитет, поради което се използва главно в ежедневието, а не в производството.

Днес термоелектричният преобразувател почти никога не се използва никъде. Той „иска“ много ресурси, той също заема място, но напрежението и токът, които може да генерира и преобразува, са много малки, което е изключително нерентабилно.

Руските учени получават полезна топлина от студа

Принципът на действие на "TepHol". Илюстрация Юрий Аристов.

Учени от Института по катализа на SB RAS са измислили как да получат топлина от студа, която може да се използва за отопление при сурови климатични условия. За целта те предлагат да абсорбират метаноловите пари от порест материал при ниски температури. Първите резултати от изследването са публикувани в списанието Applied Thermal Engineering.

Химиците са предложили цикъл, наречен "Топлина от студ" ("TepHol"). Учените преобразуват топлината, използвайки процеса на адсорбция на метанол в порест материал. Адсорбцията е процес на абсорбиране на вещества от разтвор или газова смес от друго вещество (адсорбент), което се използва за отделяне и пречистване на веществата. Абсорбираното вещество се нарича адсорбат.

„Идеята беше първо да се предскаже теоретично какъв да бъде оптималният адсорбент, а след това да се синтезира реален материал със свойства, близки до идеалните“, коментира един от авторите на изследването, доктор по химия Юрий Аристов. - Работното вещество е метанолова пара и обикновено се адсорбира с активирани въглища. Първо взехме търговски достъпни активирани въглища и ги използвахме. Оказа се, че повечето от тях „не работят“ много добре, затова решихме сами да синтезираме нови метанолови адсорбенти, специализирани за цикъла TepHol. Това са двукомпонентни материали: те имат пореста матрица, относително инертен компонент и активен компонент - сол, която абсорбира добре метанола ”.

След това изследователите проведоха термодинамичен анализ на TepHol цикъла, който дава приблизителна представа за процеса на трансформация и определя оптималните условия за осъществяване на адсорбцията. Учените са изправени пред задачата да разберат дали новият термодинамичен цикъл може да осигури достатъчна ефективност и мощност за генериране на топлина. За да отговори на този въпрос, е проектиран лабораторен прототип на инсталацията TepHol с един адсорбер, изпарител и криостати, които симулират студен въздух и незамръзваща вода.

Адсорбентът беше поставен в специален голям повърхностен топлообменник, изработен от алуминий. Тази инсталация дава възможност да се произвежда топлина в прекъсващ режим: тя се отделя, когато адсорбентът абсорбира метанола, и след това е необходимо време, за да се регенерира последният. За това налягането на метанола над адсорбента се намалява, което се улеснява от ниската температура на околната среда. Тестовете на прототипа TepHol бяха проведени в лабораторни условия, където бяха симулирани температурните условия на сибирската зима и експериментът беше завършен успешно.

Първият прототип на устройството TepHol: 1 - адсорбер, 2 - изпарител / кондензатор, 3 - термокриостати, 4 - вакуумна помпа.

„Чрез използване на два естествени термостата (резервоари за топлина) през зимата, например околен въздух и незамръзваща вода от река, езеро, море или подземни води, с температурна разлика от 30-60 ° C, е възможно да се получи топлина за отопление на жилища. Освен това, колкото по-студено е навън, толкова по-лесно се получава полезна топлина “, каза Юрий Аристов.

Към днешна дата учените са синтезирали четири нови сорбенти, които са подложени на тестове. Според авторите първите резултати от тези тестове са много обнадеждаващи.

„Предложеният метод ви позволява да получавате топлина директно на място в региони със студена зима (североизточна Русия, Северна Европа, САЩ и Канада, както и Арктика), което може да ускори тяхното социално-икономическо развитие. Използването дори на малко количество нискотемпературна топлина на околната среда може да доведе до промяна в структурата на съвременната енергия, да намали зависимостта на обществото от изкопаеми горива и да подобри екологията на нашата планета “, заключи Аристов.

В бъдеще развитието на руските учени може да бъде полезно за рационалното използване на нискотемпературни топлинни отпадъци от промишлеността (например охлаждаща вода, изпускана от ТЕЦ, и газове, които са страничен продукт от химическата и нефтопреработващата промишленост ), транспорт и жилищно-комунални услуги, както и възобновяема топлинна енергия, особено в региони на Земята с тежки климатични условия.

https://www.vesti.ru

Слънчев топлинен генератор на електричество и радиовълни

Източниците на електрическа енергия могат да бъдат много различни. Днес производството на слънчеви термоелектрически генератори започва да набира популярност. Такива инсталации могат да се използват във фарове, в космоса, автомобили, както и в други сфери на живота.

Слънчевите топлинни генератори са чудесен начин да спестите енергия

RTG (означава радионуклиден термоелектрически генератор) работи чрез преобразуване на изотопната енергия в електрическа енергия. Това е много икономичен начин да получите почти безплатно електричество и възможност за осветление при липса на електричество.

Характеристики на RTG:

• По-лесно е да се получи енергиен източник от изотопни разпадания, отколкото например да се направи същото чрез нагряване на горелка или керосинова лампа;
• Производството на електричество и разпадането на частиците е възможно при наличието на специални изотопи, тъй като процесът на тяхното разпадане може да продължи десетилетия.

Използвайки такава инсталация, трябва да разберете, че при работа със стари модели оборудване съществува риск от получаване на доза радиация и е много трудно да се изхвърли такова устройство. Ако не бъде унищожен правилно, той може да действа като радиационна бомба.

Избирайки производителя на инсталацията, по-добре е да останете във фирмите, които вече са се доказали. Като Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.

Между другото, друг добър начин да получите електричество безплатно е генератор за събиране на радиовълни. Състои се от двойки филмови и електролитни кондензатори, както и диоди с ниска мощност. Изолиран кабел на около 10-20 метра се приема като антена и друг заземителен проводник е прикрепен към тръба за вода или газ.

Урок 24. Как се нагрява атмосферният въздух (§ 24) стр.61

Ще отговорим на следните въпроси.

1. Колко от слънчевата топлина и светлина достигат земната повърхност?

По пътя на слънчевата енергия към повърхността на Земята е атмосферата. Той абсорбира част от енергията, прехвърля част на земната повърхност и отразява обратно в космоса. Атмосферата поглъща около 17% от енергията, отразява около 31% и предава останалите 49% на повърхността на Земята.

2. Защо целият поток от слънчева енергия не достига земната повърхност?

Източниците на енергия за всички процеси, протичащи на повърхността на Земята, са Слънцето и недрата на нашата планета. Слънцето е основният източник. Една две милиардна част от енергията, излъчвана от Слънцето, достига горната граница на атмосферата. Въпреки това, дори такава малка част от слънчевата енергия не достига напълно земната повърхност.

Част от слънчевите лъчи се поглъщат, разпръскват се в тропосферата и се отразяват обратно в космоса, а част от нея достига до Земята и се поглъща от нея. изразходвани за отоплението му.

Нагряване на атмосферния въздух. Температурата на долните слоеве на атмосферния въздух зависи от температурата на повърхността, върху която е разположен. Слънчевите лъчи, преминавайки през прозрачен въздух, почти не го загряват, а напротив, през облаците и съдържанието на примеси, той се разсейва, губейки част от енергията. Но, както вече отбелязахме, земната повърхност се загрява и въздухът вече се загрява от нея.

3. Какво се нарича подлежаща повърхност?

Подлежащата повърхност е повърхността на земята, която взаимодейства с атмосферата, обменя топлина и влага с нея.

4. От какви условия зависи нагряването на подлежащата повърхност?

Количеството слънчева топлина и светлина, постъпващи на земната повърхност, зависят от ъгъла на падане на слънчевите лъчи. Колкото по-високо е слънцето над хоризонта, толкова по-висок е ъгълът на падане на слънчевите лъчи, толкова повече слънчева енергия се получава от подлежащата повърхност.

5. Какво загрява околния въздух?

Слънчевите лъчи, преминавайки през атмосферата, малко я загряват. Атмосферата се нагрява от повърхността на Земята, която, абсорбирайки слънчевата енергия, я превръща в топлина. Частиците въздух, в контакт с нагрята повърхност, получават топлина и я пренасят в атмосферата. Така се загрява долната атмосфера. Очевидно е, че колкото повече слънчева радиация получава повърхността на Земята, толкова повече тя се нагрява, толкова повече въздухът се загрява от нея.

6. Защо температурата на въздуха намалява главно с надморска височина?

Атмосферата се нагрява главно от енергията, погълната от повърхността. Следователно температурата на въздуха намалява с надморска височина.

7. Как се променя температурата на въздуха през деня?

Температурата на въздуха винаги се променя през целия ден. Зависи от количеството слънчева топлина, което навлиза в Земята. Най-високите температури през деня са винаги по обяд, защото Слънцето изгрява до най-голямата си надморска височина през това време. Означава, че загрява голяма площ. След това започва да намалява и температурата също намалява.В продължение на 24 часа най-ниската температура се наблюдава по-близо до сутринта (в 3-4 часа сутринта). След изгрев слънце температурата започва да се повишава обратно.

8. По кое време на деня се наблюдава максималната и минималната температура на въздуха?

Минималната температура на въздуха ще бъде в предзазорните часове. Това е така, защото слънцето беше цяла нощ под хоризонта и въздухът се охлаждаше. Максималната температура на въздуха обикновено се наблюдава около обяд, когато слънцето достигне зенита си и ъгълът на падане на слънчевите лъчи е максимален. По това време на деня се отбелязва максималната дневна температура, която по правило започва да спада следобед. И след залез слънце слънцето напълно престава да затопля земята и температурата на въздуха започва да се стреми към минималната си стойност.

Ще проучим условията на нагряване на подлежащата повърхност и ще научим как да обясним промените в температурата на въздуха през деня.

1. Слънчеви лъчи в атмосферата

На фигурата напишете стойностите на фракциите (в%) на слънчевата енергия, погълната от Земята и отразена от нея в космическото пространство.

2. Подповерхност

Попълни липсващите думи.

Земната повърхност, която взаимодейства с атмосферата, участвайки в обмена на топлина и влага, се нарича подлежаща повърхност.

Попълни липсващите думи.

Количеството слънчева топлина и светлина, постъпващи на земната повърхност, зависят от ъгъла на падане на слънчевите лъчи. Колкото по-високо е слънцето над хоризонта, толкова по-голям е ъгълът на падане на слънчевите лъчи, толкова повече слънчева енергия се получава от подлежащата повърхност.

Посочете колко от слънчевата енергия се абсорбира от различни видове подлежаща повърхност.

3. Промяна в температурата на въздуха през деня.

Въз основа на данните от наблюденията на времето в Москва на 16 април 2013 г. (виж таблицата), анализирайте изменението на температурата на въздуха през деня.

Разберете времето на изгрев и залез, максималната височина на Слънцето над хоризонта в Интернет на връзката https://voshod-solnca.ru/.

През нощта температурата на въздуха спадна от + 14 ° С (в 20:00), достигайки минималната си стойност от + 5 ° С (в 5:00). През това време подлежащата повърхност не беше осветена от Слънцето, поради което тя се охлаждаше, повърхностният въздушен слой също се охлаждаше.

Изгревът настъпи в 5 часа 39 минути.

В рамките на 4 часа след изгрева подлежащата повърхност е леко нагрята, тъй като ъгълът на падане на слънчевите лъчи по това време е малък.

Когато Слънцето се издига над хоризонта, ъгълът на падане на слънчевите лъчи се увеличава, подлежащата повърхност се нагрява все повече и повече, отдавайки топлината си на долния въздушен слой. Повишаване на температурата на въздуха е отбелязано между 9 и 14 часа, т.е. 3 часа след изгрев слънце.

Най-високата височина на Слънцето се наблюдава в истински обяд (12 часа 40 минути).

Следобед подлежащата повърхност продължи да се затопля, така че температурата на въздуха продължи да се повишава от + 13 ° С (в 12:00) до + 16 ° С (в 14:00).

Слънцето намаляваше, подлежащата повърхност получаваше все по-малко топлина и температурата му започна да намалява. Сега въздухът отдаде топлината си на подлежащата повърхност. От 20 часа температурата на въздуха започна да намалява от максималната стойност от + 16 ° С (в 19 часа) до полунощ. В нощните часове на следващия ден температурата на въздуха продължи да спада.

По този начин, дневната промяна на температурата на въздуха в Москва на 16 април 2013 г. се характеризира с нощно понижение до минимална стойност от + 3 ° С (в 7:00) и дневно увеличение до максимална стойност от + 16 ° С ( в 14:00). + 16 ° С - + 3 ° С = 13 ° С.

Училище Pathfinder

Направете работата на стр. 126 учебника.

Запишете отговорите на следните въпроси.

Променила ли се е мощността на светлината от лампата, когато се промени позицията на картонения квадрат без изрез?

Необходимо е визуално да се проведе експериментът и да се запише последователно според учебника.(индивидуално)

Как се е променила площта на осветената част с последователно увеличаване на ъгъла на падане на лъчите върху повърхността на картонен квадрат без изрез?

Необходимо е визуално да се проведе експериментът и да се запише последователно според учебника. (индивидуално)

Променило ли се е количеството светлина за единица площ на осветената част (например с 1 см)?

Необходимо е визуално да се проведе експериментът и да се запише последователно според учебника. (индивидуално)

Как да направите елемент на Пелтие със собствените си ръце

Често срещан елемент на Пелтие е плоча, сглобена от части от различни метали с съединители за свързване към мрежа. Такава плоча пропуска ток през себе си, загрявайки се от едната страна (например до 380 градуса) и работеща от студа, от другата.

Елементът на Пелтие е специален термоелектрически преобразувател, който работи съгласно едноименния принцип за подаване на електрически ток.

Такъв термогенератор има противоположния принцип:

• Едната страна може да се нагрее чрез изгаряне на гориво (например, огън върху дърво или друга суровина);
• Другата страна, напротив, се охлажда от течен или въздушен топлообменник;
• По този начин се генерира ток върху проводниците, който може да се използва според вашите нужди.

Вярно е, че производителността на устройството не е много голяма и ефектът не е впечатляващ, но въпреки това такъв прост домашен модул може да зареди телефона или да свърже LED фенерче.

Този генератор има своите предимства:

• Тиха работа;
• Способността да се използва това, което е под ръка;
• Леко тегло и преносимост.

Такива домашно приготвени печки започват да печелят популярност сред онези, които обичат да нощуват в гората край огъня, използвайки даровете на земята и които не са против да получат електричество безплатно.

Модулът Peltier се използва и за охлаждане на компютърни платки: елементът е свързан към платката и веднага след като температурата стане по-висока от допустимата температура, той започва да охлажда веригите. От една страна, в устройството влиза студено въздушно пространство, от друга - горещо. Моделът 50X50X4mm (270w) е популярен. Можете да си купите такова устройство в магазин или да го направите сами.

Между другото, свързването на стабилизатор към такъв елемент ще ви позволи да получите отлично зарядно устройство за домакински уреди на изхода, а не само термичен модул.

За да направите елемент на Пелтие у дома, трябва да вземете:

• Биметални проводници (около 12 броя или повече);
• Две керамични плочи;
• Кабели;
• Пояло.

Схемата за производство е следната: проводниците се запояват и се поставят между плочите, след което се закрепват плътно. В този случай трябва да запомните за проводниците, които след това ще бъдат прикрепени към текущия преобразувател.

Обхватът на използване на такъв елемент е много разнообразен. Тъй като едната му страна има склонност да се охлажда, с помощта на това устройство можете да направите пътуващ малък хладилник или, например, автоклиматик.

Но, както всяко устройство, този термоелемент има своите плюсове и минуси. Плюсовете включват:

• Компактен размер;
• Възможността за работа с охлаждащи или нагревателни елементи заедно или всеки поотделно;
• Тиха, практически безшумна работа.

Минуси:

• Необходимостта да се контролира температурната разлика;
• Висока консумация на енергия;
• Ниско ниво на ефективност при висока цена.

Разпределение на слънчевата светлина и топлината на повърхността на Земята

Фиг. 88. Промени във височината на Слънцето и дължината на сянката през цялата година

Как се променя височината на Слънцето над хоризонта през цялата година. За да разберете това, запомнете резултатите от вашите наблюдения за дължината на сянката, която гномонът (1 м дълъг полюс) хвърля по обяд. През септември сянката беше със същата дължина, през октомври стана по-дълга, през ноември - още по-дълга, през 20 декември - най-дълга. От края на декември сянката отново намалява. Промяната в дължината на сянката на гномона показва, че през цялата година Слънцето по пладне е на различни височини над хоризонта (фиг. 88).Колкото по-високо е слънцето над хоризонта, толкова по-къса е сянката. Колкото по-ниско е Слънцето над хоризонта, толкова по-дълга е сянката. Слънцето изгрява най-високо в Северното полукълбо на 22 юни (в деня на лятното слънцестоене), а най-ниското му положение е на 22 декември (в деня на зимното слънцестоене).

Фиг. 89. Зависимост на осветеността и нагряването на повърхността от ъгъла на падане на слънчевата светлина

Фиг. 90. Промяна на ъгъла на падане на слънчевите лъчи по сезони

Защо нагряването на повърхността зависи от височината на слънцето? Фиг. 89 може да се види, че същото количество светлина и топлина, идващи от Слънцето, при неговото високо положение пада върху по-малка площ, а при ниско положение, върху по-голяма. Коя област ще стане по-гореща? Разбира се, по-малката, тъй като лъчите са концентрирани там.

Следователно, колкото по-високо е Слънцето над хоризонта, толкова по-праволинейни падат неговите лъчи, толкова повече се загрява земната повърхност и от нея въздухът. След това идва лятото (фиг. 90). Колкото по-ниско е Слънцето над хоризонта, толкова по-малък е ъгълът на падане на лъчите и толкова по-малко се нагрява повърхността. Зимата идва.

Колкото по-голям е ъгълът на падане на слънчевите лъчи върху земната повърхност, толкова повече той се осветява и нагрява.

Как се загрява повърхността на Земята. На повърхността на сферичната Земя слънчевите лъчи падат под различни ъгли. Най-големият ъгъл на падане на лъчите при екватора. Той намалява към полюсите (фиг. 91).

Фиг. 91. Промяна на ъгъла на падане на слънчевите лъчи в посока от екватора към полюсите

Под най-големия ъгъл, почти вертикален, слънчевите лъчи падат върху екватора. Там земната повърхност получава най-много слънчева топлина, така че екваторът е горещ през цялата година и няма промяна на сезоните.

Колкото по-на север или на юг от екватора, толкова по-малък е ъгълът на падане на слънчевите лъчи. В резултат на това повърхността и въздухът се нагряват по-малко. Става по-студено, отколкото на екватора. Появяват се сезоните: зима, пролет, лято, есен.

През зимата слънчевите лъчи не достигат до полюсите и околополярните области. Слънцето не се появява над хоризонта в продължение на няколко месеца и денят не идва. Това явление се нарича полярна нощ... Повърхността и въздухът стават много студени, така че зимите там са много сурови. През лятото Слънцето не залязва над хоризонта с месеци и грее денонощно (нощта не идва) - това е полярен ден... Изглежда, че ако лятото продължи толкова дълго, тогава повърхността също трябва да се нагрее. Но Слънцето е разположено ниско над хоризонта, лъчите му се плъзгат само по повърхността на Земята и едва ли го загряват. Следователно лятото край полюсите е студено.

Осветеността и нагряването на повърхността зависи от нейното местоположение на Земята: колкото по-близо до екватора, толкова по-голям е ъгълът на падане на слънчевите лъчи, толкова повече повърхността се нагрява. С намаляването на разстоянието от екватора до полюсите ъгълът на падане на лъчите намалява, съответно повърхността се загрява по-малко и става по-студена. Материал от сайта //iEssay.ru

Растенията започват да процъфтяват през пролетта

Стойността на светлината и топлината за дивата природа. Слънчевата светлина и топлината са необходими за всичко живо. През пролетта и лятото, когато има много светлина и топлина, растенията цъфтят. С пристигането на есента, когато Слънцето пада над хоризонта и запасът от светлина и топлина намалява, растенията хвърлят листата си. С настъпването на зимата, когато продължителността на деня е малка, природата е в покой, някои животни (мечки, язовци) дори хибернират. Когато настъпи пролетта и Слънцето се издига все по-високо, растенията отново започват да растат активно, животният свят оживява. И всичко това е благодарение на Слънцето.

Декоративните растения като монстера, фикус, аспержи, ако постепенно се обърнат към светлината, растат равномерно във всички посоки. Но цъфтящите растения не понасят такава пермутация. Азалия, камелия, здравец, фуксия, бегония проливат пъпки и дори оставя почти веднага.Ето защо е по-добре да не пренареждате "чувствителни" растения по време на цъфтежа.

Не намерихте това, което търсите? Използвайте търсене ↑↑↑

На тази страница материал по теми:

• накратко разпределението на светлината и топлината по земното кълбо

Прост домашен генератор

Въпреки факта, че тези устройства не са популярни в момента, в момента няма нищо по-практично от термогенератор, който е напълно способен да замени електрическа печка, лампа за осветление при пътуване или да помогне, ако зареждането на мобилен телефон се повреди, включете електрическия прозорец. Този вид електричество ще помогне и у дома в случай на прекъсване на електрозахранването. Може да се получи безплатно, може да се каже, за топка.

Така че, за да направите термоелектрически генератор, трябва да подготвите:

• Волтажен регулатор;
• Поялник;
• Всяко тяло;
• Охлаждащи радиатори;
• Термична паста;
• Нагревателни елементи на Пелтие.

Сглобяване на устройството:

• Първо, корпусът на устройството е направен, който трябва да бъде без дъно, с отвори отдолу за въздух и отгоре със стойка за контейнера (въпреки че това не е необходимо, тъй като генераторът може да не работи върху вода) ;
• След това към тялото е прикрепен елемент на Пелтие, а към студената му страна чрез термична паста е прикрепен охлаждащ радиатор;
• След това трябва да спойкате стабилизатора и модула на Пелтие, според техните полюси;
• Стабилизаторът трябва да бъде много добре изолиран, така че влагата да не попада там;
• Остава да се провери работата му.

Между другото, ако няма начин да се сдобиете с радиатор, вместо това можете да използвате компютърен охладител или автомобилен генератор. Нищо ужасно няма да се случи от такава подмяна.

Стабилизаторът може да бъде закупен с диоден индикатор, който ще дава светлинен сигнал, когато напрежението достигне определената стойност.

Направи си сам термодвойка: характеристики на процеса

Какво е термодвойка? Термодвойката е електрическа верига, изградена от два различни елемента с електрически контакт.

ThermoEMF на термодвойка с температурна разлика от 100 градуса по краищата е около 1 mV. За да бъде по-висок, няколко термодвойки могат да бъдат свързани последователно. Ще получите термопила, чиято термоЕМП ще бъде равна на общата сума от ЕМП на термодвойките, включени в нея.

Процесът на производство на термодвойки е както следва:

• Създава се силна връзка от два различни материала;
• Взема се източник на напрежение (например автомобилна батерия) и към единия му край се свързват проводници от различни материали, предварително усукани в пакет;
• По това време трябва да донесете олово, свързано към графита, до другия край (тук е подходящ редовен молив).

Между другото, много е важно за безопасността да не се работи под високо напрежение! Максималният показател в това отношение е 40-50 волта. Но е по-добре да започнете с малки мощности от 3 до 5 kW, като постепенно ги увеличавате.

Съществува и "воден" начин за създаване на термодвойка. Състои се в осигуряване на нагряването на свързаните проводници на бъдещата конструкция с дъгов разряд, който се появява между тях и силен разтвор на вода и сол. В процеса на такова взаимодействие "водни" пари задържат материалите заедно, след което термодвойката може да се счита за готова. В този случай има значение с какъв диаметър е включен продуктът. Не бива да е твърде голям.

Безплатно електричество със собствените си ръце (видео)

Получаването на безплатно електричество не е толкова сложно, колкото звучи. Благодарение на различни видове генератори, работещи с различни източници, вече не е страшно да останете без светлина по време на прекъсване на електрозахранването. Малко умения и вече имате собствена мини станция за производство на електричество.

Електроцентралата на дърва е един от алтернативните начини за доставка на електроенергия на потребителите.

Такова устройство е способно да получава електричество при минимални разходи за енергийни ресурси и дори на места, където изобщо няма захранване.

Електроцентрала, която използва дърва за огрев, може да бъде отлична възможност за собствениците на вили и селски къщи.

Има и миниатюрни версии, които са подходящи за любителите на дълги преходи и дейности на открито. Но първо нещата първо.

СЪДЪРЖАНИЕ (щракнете върху бутона вдясно):

Характеристики на

Електроцентрала, работеща на дърва, далеч не е ново изобретение, но съвременните технологии позволиха донякъде да се подобрят устройствата, разработени по-рано. Освен това се използват няколко различни технологии за производство на електроенергия.

Освен това понятието „на дърво“ е донякъде неточно, тъй като всяко твърдо гориво (дърва, дървесни стърготини, палети, въглища, кокс), като цяло всичко, което може да изгори, е подходящо за работата на такава станция.

Веднага отбелязваме, че дърва за огрев, или по-скоро процесът на тяхното изгаряне, действа само като източник на енергия, който осигурява функционирането на устройството, в което се генерира електричество.

Основните предимства на такива електроцентрали са:

• Възможността за използване на голямо разнообразие от твърди горива и тяхната наличност;
• Получаване на електричество навсякъде;
• Използването на различни технологии ви позволява да получавате електричество с голямо разнообразие от параметри (достатъчно само за редовно презареждане на телефона и преди захранване на промишлено оборудване);
• Той може да действа и като алтернатива, ако прекъсванията на електрозахранването са често срещани, а също и основният източник на електричество.

Характеристики на геотермалното отопление у дома

Геотермалното отопление е вид отоплителна система, при която енергията се взема от земята.

Такава система може да бъде изградена със собствените ви ръце, поради тази причина те популярен в Европа, както и средна зона на Русия... Но някои вярват, че това е мода, която скоро ще отмине.

Такова оборудване трудно се отопляват големи помещения, тъй като температурата на почвата на местата, където се намират топлообменниците, като правило е 6-8 ° С.

Но особено скъпото оборудване, проектирано за производствен мащаб, може да произвежда много енергия... Само устройства от този тип имат огромен разход.

Класическа версия

Както беше отбелязано, електроцентрала на дърва използва няколко технологии за производство на електричество. Класиката сред тях е енергията на парата или просто парната машина.

Тук всичко е просто - дърва за огрев или друго гориво, изгаряйки, загрява водата, в резултат на което тя се превръща в газообразно състояние - пара.

Получената пара се подава към турбината на генераторния комплект и чрез въртене на генератора се генерира електричество.

Тъй като парната машина и генераторът са свързани в един затворен кръг, след преминаване през турбината парата се охлажда, отново се подава в котела и целият процес се повтаря.

Такова оформление на електроцентралата е едно от най-простите, но има редица съществени недостатъци, един от които е опасност от експлозия.

След преминаването на водата в газообразно състояние налягането във веригата се увеличава значително и ако не се регулира, тогава има голяма вероятност от разрушаване на тръбопровода.

И въпреки че съвременните системи използват цял ​​набор от клапани за регулиране на налягането, работата на парна машина все още изисква постоянно наблюдение.

В допълнение, обикновената вода, използвана в този двигател, може да причини образуване на котлен камък по стените на тръбите, което намалява ефективността на станцията (мащабът влошава преноса на топлина и намалява производителността на тръбите).

Но сега този проблем се решава чрез използване на дестилирана вода, течности, пречистени примеси, които се утаяват, или специални газове.

Но от друга страна, тази електроцентрала може да изпълнява и друга функция - да отоплява помещението.

Тук всичко е просто - след като изпълни функцията си (въртене на турбината), парата трябва да се охлади, така че отново да премине в течно състояние, което изисква охлаждаща система или просто радиатор.

И ако поставим този радиатор на закрито, тогава в крайна сметка ще получим не само електричество от такава станция, но и топлина.

Как работи колекторът - това е просто

Всяка от структурите, разгледани в статията за преобразуване на слънчевата енергия в топлинна енергия, има два основни компонента - топлообмен и устройство за събиране на светлина. Вторият служи за улавяне на слънчевите лъчи, първият - за модифицирането им в топлина.

Най-модерният колектор е вакуумният. В него акумулаторите-тръби се вкарват една в друга и между тях се образува безвъздушно пространство. Всъщност имаме работа с класически термос. Благодарение на своя дизайн вакуумният колектор осигурява перфектна топлоизолация на устройството. Между другото тръбите в него имат цилиндрична форма. Следователно лъчите на Слънцето ги удрят перпендикулярно, което гарантира получаването на голямо количество енергия от колектора.

Прогресивни вакуумни устройства

Има и по-прости устройства - тръбни и плоски. Вакуумният колектор ги превъзхожда във всички отношения. Единственият му проблем е относително високата сложност на производството. Възможно е да сглобите такова устройство у дома, но това ще отнеме много усилия.

Топлоносителят във въпросните слънчеви отоплителни колектори е вода, която струва малко за разлика от всеки съвременен вид гориво и не излъчва въглероден диоксид в околната среда. Устройство за улавяне и преобразуване на слънчевите лъчи, което можете да направите сами, с геометрични параметри 2х2 квадратни метра, е в състояние да ви осигури около 100 литра топла вода всеки ден в продължение на 7-9 месеца. И големи конструкции могат да се използват за отопление на къща.

Ако искате да направите колектор за целогодишна употреба, ще трябва да инсталирате допълнителни топлообменници върху него, две вериги с антифриз и да увеличите повърхността му. Такива устройства ще ви осигурят топлина както при слънчево, така и при облачно време.

Термоелектрически генератори

Електроцентралите с генератори, построени по принципа на Пелтие, са доста интересен вариант.

Физикът Пелтие откри ефекта, че когато електричеството преминава през проводници, състоящи се от два различни материала, топлината се абсорбира върху един от контактите, а топлината се освобождава при втория.

Нещо повече, този ефект е обратен - ако от едната страна проводникът се нагрява, а от другата - охлажда, тогава в него ще се генерира електричество.

Точно обратният ефект се използва в електроцентралите на дърва. При изгаряне те загряват половината от плочата (която е термоелектрически генератор), състояща се от кубчета, изработени от различни метали, а втората част от нея се охлажда (за което се използват топлообменници), в резултат на което електричеството се появява на клемите на плочата.

Газогенератори

Вторият тип са газовите генератори. Такова устройство може да се използва в няколко посоки, включително да генерира електричество.

Тук си струва да се отбележи, че самият такъв генератор няма нищо общо с електричеството, тъй като основната му задача е да генерира горим газ.

Същността на работата на такова устройство се свежда до факта, че в процеса на окисляване (изгаряне) на твърдо гориво се отделят газове, включително горими газове - водород, метан, CO, които могат да се използват за различни цели.

Например, такива генератори преди са били използвани в автомобили, където конвенционалните двигатели с вътрешно горене са работили перфектно върху отделяния газ.

Поради постоянните тръпки на горивото, някои шофьори и мотоциклетисти вече са започнали да инсталират тези устройства на своите автомобили.

Тоест, за да се получи електроцентрала, е достатъчно да имате газов генератор, двигател с вътрешно горене и конвенционален генератор.

В първия елемент ще се отдели газ, който ще се превърне в гориво за двигателя и който от своя страна ще завърти ротора на генератора, за да получи електричество на изхода.

Предимствата на газовите електроцентрали включват:

• Надеждност на дизайна на самия генератор на газ;
• Полученият газ може да се използва за работа с двигател с вътрешно горене (който ще се превърне в задвижване за електрически генератор), газов котел, пещ;
• В зависимост от двигателя с вътрешно горене и електрическия генератор, електричеството може да се получи дори за промишлени цели.

Основният недостатък на газовия генератор е тромавата конструкция, тъй като той трябва да включва котел, в който протичат всички процеси за производство на газ, неговата система за охлаждане и пречистване.

И ако това устройство трябва да се използва за производство на електричество, тогава в допълнение станцията трябва да включва и двигател с вътрешно горене и електрически генератор.

Безплатна топлина срещу енергийната криза

През XX век електричеството силно принуди коня и огъня от "енергийния" сектор, но нека помислим - от какво е това електричество? Първоначално се произвежда от турбинни генератори, задвижвани от парна машина, която от своя страна консумира въглища. Защо започнаха да строят водноелектрически централи, след това се появиха газови турбини, турбини, работещи на мазут, и вятърни турбини. Но и вятърът, и движението на водата са физически явления, а газът, въглищата и нефтът - като биологични - са „продуктът“ на слънчевата активност. Ядрената енергия не е пряко свързана със слънцето, но самата атомна електроцентрала е най-сложната и безумно скъпа структура. В ерата на квантовата физика и полупроводници се появиха слънчеви клетки, но искам веднага да ви предупредя: не купувайте това нещо. Да, те могат да бъдат използвани там, където няма нищо друго, например на космически кораби, но не съветвам да фантазирате как ще залепите покрива на къщата си с тези сини плочи и ще „просто така“ завинаги ще получавате енергия. Това не е микро калкулатор, това е къща или апартамент, тоест киловати мощност. Самото инсталиране никога няма да се изплати. Когато обаче говорим за „енергията“ от 19-ти век, ще имаме предвид, че тя се губи изключително за движение и топлина, тоест за отопление на жилището, сега има повече области на неговото потребление, но отопление, тоест превръщането му в топлина е едно от най-скъпите. Вижте колко електрически нагреватели се произвеждат и продават! Но да се отоплява с „чист ток“, просто изгаряне на киловати в килокалории - височината на отпадъците. Отоплението с газ изглежда е много по-удобно, но газът непрекъснато поскъпва, газовите мрежи са скъпи за инсталиране и поддръжка, плюс драконовските мерки за сигурност, наложени върху оборудването. Изглежда, че въглищата са явен анахронизъм, но все още се нагряват с него, особено в частни къщи в селските райони. А „футуролозите“ прогнозират какво ще се случи, когато изчезнат всички тези нефт, газ и въглища. Някои признаци също показват, че охлаждането на свлачището може да последва настоящото затопляне. Какво да правя? На руски думите "глад" и "студ" очевидно идват от някакъв общ "прародител". Защото студът автоматично е глад, а гладът е гарантирана смърт.

1.

Енергията, за липсата на която всеки ден ни казват, лежи буквално под краката ни. Нека да разгледаме обикновения хладилник, който се надявам да има всеки. Това е такава "кутия", от която топлината се отстранява по определен метод, затова вътре е студено. Но ако нещо някъде се охлажда, значи нещо трябва да загрява.

Как работи хладилникът

Поставете ръката си зад хладилника и ще почувствате, че тръбата на бобината (кондензатора) е гореща. Тоест топлината отзад е топлината, отделена от хладилната камера. Разбира се, това не се случва само по себе си.Вторият закон на термодинамиката забранява спонтанното прехвърляне на топлина от по-студен източник към по-топъл приемник. Но ако харчите енергия, тогава такъв преход е възможен. Хладилникът се захранва от мрежата, или по-точно, компресорната помпа се захранва от мрежата. Когато огледате хладилника си, можете да видите, че тръбите във фризера (изпарителя) са много по-широки от горещите тръби отзад. Трябва да е така. Хладилният газ лети от тясна тръба в широка, прокарвайки през т.нар. „Дроселът“ (силно свиване) се разширява рязко, като по този начин върши работа. Когато върши работа, той се отказва от енергия, тоест охлажда, охлаждайки цялата камера. Но за да го забиете от широка тръба в тясна, трябва да извършите работа върху нея, грубо казано, за да я пъхнете в тази тръба. За да задвижвате газ, ви е необходим компресор - той е този, който гърми във вашия хладилник. Между другото, ако някога сте надували велосипед или автомобилна гума с ръчна помпа, трябва да сте забелязали, че маркучът, преминаващ от помпата към макарата, се загрява, когато се надува. Причината е същата. Ние изтласкваме газ (въздух) от по-голям обем в по-малък. По този начин хладилникът може да се нарече „всмукване на топлина“. Или „обратната термопомпа“. Отнема топлина от малка, добре изолирана камера и я изхвърля навън. Имайте предвид, че топлината, която хладилникът отделя, не отива никъде, просто загрява стаята ни. И ако хладилният агрегат е мощен, например, той охлажда камера с размерите на фитнес, колко топлина се генерира там? И почти винаги се хвърля в „никъде“. Поне при нас.

2.

Така че, както видяхме, топлината може да бъде „изпомпвана“ съвсем спокойно. Но по същия начин може да се изпомпва. Нека преформулираме проблема малко. Да приемем, че нашата къща е някаква изолирана кутия. Е, тоест, ние се погрижихме и по време на строителството направихме топли стени, монтирахме нормални прозорци, изолирахме покрива (което е много важно - топлия въздух се издига до върха). Трябва да "изпомпате" топлина в тази кутия. Или, казано по-просто, загрейте го. Въпросът е - откъде да го взема? Да, отвсякъде! Всъщност от всяка среда, чиято температура е по-голяма от нула. Обикновено като такава среда се използва почва, загрята от ... да, от слънцето! Топлинният капацитет на въздуха е доста нисък, но почвата, затоплена през лятото, поддържа топлината доста добре. При 20-градусовите студове през февруари можете да изкопаете горния слой и да видите, че на дълбочина 10-20 сантиметра земята не е замръзнала, тоест температурата там е ясно над нулата. А на дълбочина 2-3 метра? Такава „отпадъчна“ топлина се нарича нискокачествена топлина. Това е нещо, което трябва да бъде напомпано в нашата къща. Във физиката това се нарича "обратен термодинамичен цикъл" по аналогия с предния цикъл на Карно.

За първи път се заинтересувах от този въпрос, когато изградихме безплатни артезиански помпени помещения - „точки“, където можете да черпите вода от дълбоки кладенци - 100-120 м. Спомням си, че имаше напълно люта слана, 25 градуса, забравих ръкавиците и ръцете бяха много студени. Включих крана и водата ми се стори гореща! Но температурата й всъщност беше 13-14 градуса. 14 - (-25) - почти 40 градуса контраст! Разбира се, ще изглежда горещо! Тогава изведнъж си спомних как, навремето, през зимата се качихме в катакомбите и там също целогодишно - 13-14 градуса над нулата. Едва тогава си помислих - каква грандиозна и напълно безплатна топлина е заровена под краката ни! Буквално ходим на топлина и в същото време плащаме огромни пари за отопление и топла вода. Единственият въпрос е изпомпването на тази топлина в нашия дом.

3.

За такова изпомпване е необходима термопомпа. От своя страна топлината от почвата може да се получи по два основни начина. Първият - от повърхностния слой - 1,20 м до 1,50 м, тоест отнемащ топлината, която слънцето дава.

Топлината се отстранява от почвата с помощта на пластмасов маркуч, който се полага по периметъра на парцела на дълбочина 1 м. Желателно е почвата да е влажна (по-добре е за пренос на топлина).Ако почвата е суха, ще трябва да увеличите дължината на контура. Минималното разстояние между съседните тръбопроводи трябва да бъде около 1 м. Като топлоносител се използва обикновена вода със специален антифриз. За да се получат 10 kW за отопление (в нашите средно европейски условия), ще трябва да се положат 350-450 течащи метра от тръбопровода. Това ще отнеме приблизително парцел от 20x20 метра.

Термопомпа, която отвежда топлината от повърхностния слой

Ползи:

- относителна евтиност

Недостатъци:

- много високи изисквания за качеството на стила.

- необходимостта от голяма площ на "отстраняване на топлината"

Вторият начин е да се вземе топлина от дълбините. Тук е бездънната цев! В крайна сметка, ако сравним нашата планета с ябълка, тогава твърдата земна кора, по която ходим, ще се окаже дори по-тънка от кожата на тази ябълка. И тогава - гореща лава, тя е тази, която изригва под формата на вулкани. Ясно е, че топлината от тази гигантска печка се втурва навън. Следователно вторият популярен дизайн на помпите е използването на геотермална топлина, за която се въвеждат специални сонди за радиатор на дълбочина 150-170 m. Наземните сонди станаха широко разпространени през последните години поради простотата на подреждането и незначителната нужда от технологична площ. Такива сонди обикновено се състоят от пакет от четири успоредни пластмасови тръби, краищата на които са заварени със специални фитинги, така че да създадат две независими вериги. Наричани още двойни U-образни сонди, сондажните операции се извършват за един ден.

Монтаж на дълбоководна термопомпа от германците от

В зависимост от различни фактори кладенецът трябва да е някъде между 60-200 м. В дълбочина. Ширината му е 10-15 см. Инсталацията може да бъде изпълнена на малка площ от земята. Обемът на възстановителните работи след сондажа е незначителен, въздействието на кладенеца е минимално. Инсталацията не влияе на нивото на подпочвените води, тъй като подпочвените води не участват в процеса.Поради топлината, съдържаща се в земята, ефективността на такава помпа е доста висока. Приблизителните цифри са такива, че харчейки 1 kW електрическа енергия за преместване на течност в земята и обратно, получавате 4-6 kW енергия за отопление. Нивото на инвестиция е доста високо в инсталация, базирана на топлината на земната вътрешност, но в замяна получавате безопасна експлоатация, с максимален дългосрочен експлоатационен живот на система с достатъчно висок коефициент на преобразуване на топлина.

Термопомпа с радиатори

Американско видео, разказващо за двата основни типа термопомпи

Ползи:

- ниска площ на "отстраняване на топлината"

-надеждност

-висока ефективност

Недостатъци:- Висока цена

Е, имайте предвид, че и двата вида помпи не могат да се използват във всички региони. За това ще говорим по-долу, но не бива да се мисли, че топлината може да се взема само от земята. Можете спокойно да го вземете от резервоар - например от езеро или море. Може да се използва подземна вода. Може да се използва въздух, но тази опция е подходяща за страни с по-горещ климат. Можете дори да използвате индустриална топлина, например топлина, получена в резултат на охлаждане в атомни и топлоелектрически централи и т.н. Накратко, ако има някакъв "неизчерпаем" и най-важното безплатен източник на нискокачествена топлина, той може да се използва. Термопомпите могат лесно да работят в режим "зима-лято". Тоест през зимата - нагревател, през лятото - хладилник. Като цяло, в края на краищата няма абсолютно никаква разлика в каква посока да се изпомпва топлината. Така че, като инсталирате зимно-лятна термопомпа, климатикът вече не е необходим.

Термопомпа "Зима-лято"

4.

Изграждането на термопомпа е трудна инженерна задача и при проектирането й трябва да се вземат предвид много фактори, като свойства на почвата и информация за подпочвените процеси.

И така, предимствата на термопомпите, които имаме:

• Плащате не за топлина, както при електрическите нагреватели, а само за изпомпване на топлина. За киловат работа на помпата получавате 4-5 киловата топлина. Тоест, „ефективността“ (макар всъщност ефективността на термопомпата) е 300-400%.
• До голяма степен ще престанете да зависите от цените на енергията, които непрекъснато се покачват. Тоест да зависи от държавата.
• 100% екологичен. Спестяване на невъзобновяеми енергийни ресурси и опазване на околната среда, включително чрез намаляване на емисиите на CO2 в атмосферата.
• Всъщност 100% безопасно. Без открит пламък, без отработени газове, без въглероден окис, без въглероден диоксид, без сажди, без дизелова миризма, без изтичане на газ, разлив на мазут. Няма пожароопасни съоръжения за съхранение на въглища, дърва за огрев, мазут или дизелово гориво;
• Надеждност. Минимум движещи се части с дълъг експлоатационен живот. Независимост от доставката на горивен материал и неговото качество. На практика не се нуждае от поддръжка. Термопомпата работи безшумно и е съвместима с всяка циркулационна отоплителна система, а модерният й дизайн позволява да бъде инсталирана във всяка стая;
• гъвкавост по отношение на вида на използваната енергия (електрическа или топлинна);
• широк диапазон от мощности (от фракции до десетки хиляди киловати).
• Термопомпата може да бъде направена на ръка, всички компоненти са в продажба. Особено ако в близост до къщата има топлина с ниска температура.
• Термопомпата е невидима и може да бъде доставена без никакви разрешения.
• Широка гама от приложения. Той е особено удобен за обекти, разположени далеч от комуникациите - независимо дали става въпрос за ферма, вилно селище или бензиностанция на магистралата. Като цяло термопомпата е универсална и приложима както в гражданското, промишленото, така и в частното строителство.

5. В СССР

Съветският съюз винаги се гордееше с „неизчерпаемостта“ на своите въглеводородни енергийни ресурси, но както виждате сега, запасите им са наистина големи, но са доста изчерпаеми. Евтиността на точно тези превозвачи, всъщност нулевата им цена, макар и изкуствено поддържана, изобщо не стимулира енергоспестяването. Бетонни къщи и нискокачествени прозорци, които от гледна точка на топлоизолацията представляват солидно сито (случайно видях снимки на нови сгради в инфрачервени лъчи - там топлината, останала както от прозорците, така и от междублоковите фуги, добре, самите панели също не бяха изолирани от нищо) принудени да харчат колосални ресурси за отопление. Добавете към това факта, че отоплението в СССР е било централно и от една трета до половината от топлината е била загубена по време на доставката. След петролната криза от началото на 70-те години нефтът и газът се превърнаха във важна валутна стока и те започнаха да я „спасяват“, макар и по много своеобразен начин - всичко, което можеше да се превърне в електричество, за което грандиозно строителство на атомна електроцентрала програмата беше приета. Никой дори не заекваше да пести от такива „дребни неща“ като апартаменти, обществени сгради, предприятия. Както ми каза един абсолютно типичен съветски инженер, „една голяма държава трябва да спести голяма“. От какво се състои тази „голяма икономика“, все още не разбрах. Нещо повече, това беше казано в гигантска работилница, където имаше прозорци в едно (!) Стъкло. За да поддържа температурата там през зимата поне 13-14 градуса, котелната работи с пълен капацитет. Друго нещо е, че газът в началото на 90-те беше много евтин, но веднага щом цената леко се повиши, той (котелното) веднага беше затворен (завинаги), а отоплителната система на трудолюбивия беше прекъсната и предадена за скрап .

Пансион "Дружба" в Ялта. Нагрява се и се охлажда от термопомпа вода-въздух«

Сега Украйна плаща 500 долара за 1000 кубически метра газ. Ако отоплявате този магазин, използвайки същото количество газ, тогава, вероятно, за рентабилност, неговите продукти по отношение на енергопотреблението трябва да струват повече от тухли, изработени от злато. Минах обаче преди няколко години, площта на прозорците там беше драстично намалена, полагайки частта им от пенобетон, а останалите бяха заменени с металопластика.Ако мислят да обличат стените с топлоизолационен материал, като цяло ще бъде отлично. По времето на СССР това не беше направено, нямаше нужда от такива разходи, защото повтарям: бензинът не струваше нищо, но трябва да се каже, че в единични случаи термопомпи се използваха дори в СССР. Не знам кои ентусиасти точно „пробиха“ инсталацията им, но както обикновено, всичко беше ограничено до някои „експериментални проби“. Пансионът "Дружба" в Ялта може да се счита за шедьовър на съветските архитектурни хай-тек, който се отоплява през зимата и охлажда през лятото с помощта на термопомпа, която взима енергия от дълбините на Черно море (където е стабилна и почти никога не пада под 7 градуса). Помпата, която в допълнение към отоплението, нагряването на вода за битови нужди, отоплява външния басейн и се справя със задачата си дори през невероятно студената зима на 2005-2006. Имаше дори експериментални геотермални термопомпени инсталации в частни вили. Разбира се, не просто къде да е, а в най-развитата част на СССР - в балтийските държави.

6.

В чужбина

Термопомпата дори изобщо не е нова. За първи път споменатият вече Карно мисли за това през 1824 г., когато развива своя идеален термодинамичен цикъл. Но първият истински образец е построен от англичанина Уилям Томсън, лорд Келвин, 28 години по-късно. Неговият "умножител на топлина" използва въздух като работна среда (охлаждаща течност), докато получава топлина от външния въздух. Първият пробен модел стартира в Швейцария и повече от век тази планинска страна е лидер в използването на нискокачествена топлина. Преди Втората световна война тук е построена първата голяма централа от 175 kW. Системата с термопомпа използва топлината на речната вода и отоплява кметството на Цюрих. Нещо повече, работеше в режим "зима-лято", през зимата се нагряваше, а през лятото охлаждаше въздуха вътре в сградата.Но все пак до 1973 г., дори на Запад, използването на термопомпи беше фрагментирано. Едва след рязкото покачване на цените на петрола те наистина им обърнаха внимание. Седем години по-късно, през 1980 г., в Съединените щати работят три милиона термопомпи. Доскоро Съединените щати оставаха лидери по броя на пуснатите системи, сега Япония е на първо място. Сега в САЩ годишно се произвеждат около милион нови инсталации. През същата 1980 г. в Западна Европа имаше 150 хиляди системи, след което след поредния скок на цените на газа в началото на 2000-те, само през 2006 г., бяха продадени над 450 хиляди единици. Геотермалните помпи съставляват една четвърт от всички помпи.Швеция, студена северна страна, сега се превърна в безспорен лидер в броя на термопомпите в Европа. Например само през 2006 г. са продадени над 120 хиляди бройки. Примерът е термопомпена станция с мощност 320 MW в Стокхолм. Източник на топлина е водата на Балтийско море с температура от + 4 ° C, охлаждаща се до + 2 ° C. През лятото температурата се повишава, а с това и ефективността на станцията. Франция е известна с факта, че до 70% от цялото електричество там се произвежда в атомни електроцентрали и може би тази страна има най-добрата енергийна система в Европа, поне ако вземем големи държави. Но французите се заеха сериозно с термопомпите - преходът към термопомпени инсталации също се стимулира от държавата. Въпреки това, в други напреднали страни също се стимулира. Компаниите, предлагащи екологични инсталации, се ползват от данъчни облекчения. Системи за закупуване на граждани - с данъчен кредит (до 50%). В резултат на такива мерки продажбите скочиха: през 2006 г. бяха продадени 54 хиляди термопомпи, което доведе Франция до второто място в Европа след Швеция. Климатичните системи, базирани на термопомпи, също се продават активно: от януари до април 2007 г. обемът се е удвоил.През годината се продават 51 хил. Бройки годишно.Германия е изключително бедна на „класически“ енергийни източници, поради което съществуват строги стандарти за енергийна ефективност на сградите - „Национални стандарти за потребление на енергия“ (ако такива стандарти бяха въведени) в СССР или след СССР, не съм сигурен - би им съответствал поне 1% от структурите). Строгите изисквания движат развитието на пазара на термопомпи. През 2006 г. продажбите са нараснали с 250%. Към средата на 2008 г. общият брой термопомпи в страната надхвърля 300 хиляди. Германия е на четвърто място в Европа, малко след Финландия. Великобритания вече е във втората фаза. За тези цели те субсидират прехода на жилищни и обществени сгради към термопомпи и насърчават използването им в нови проекти за развитие.

В Далечния изток Япония е не само един от лидерите по брой произведени и продадени термопомпи, но и лидер в подобряването на технологиите. Именно тук се разработват нови хладилни агенти и съвременни инсталации с най-висока ефективност. Но Китай, който бърза с пълна скорост, изпитва остър недостиг на енергийни ресурси. Затова властите на тази комунистическа страна насочиха вниманието си към термопомпите. Скоро ще има субсидии за собствениците на сгради, които преминат към възобновяеми енергийни източници, включително геотермално отопление. Въпреки факта, че пазарът все още се развива, обемите му са впечатляващи: годишно в Китай се продават около 15 милиона климатици, базирани на термопомпи. Няма съмнение, че китайците могат да произвеждат всичко необходимо във всяко количество и на много разумни цени.

7.

Русия и Украйна

По някаква причина често се изразява мнението, че термопомпите "няма да работят" в Русия, тъй като, първо, има евтини (в сравнение със Запада) енергийни носители, във всеки случай не са толкова скъпи за инсталиране на помпи в големи количества и второ, климатичните особености ще направят тези помпи неефективни или като цяло неефективни, като например при условия на вечна замръзналост. Но това мнение не е съвсем вярно. Енергийните носители все още са евтини в сравнение с Европа, но собствениците на т.нар. „Руският газ“ ще се стреми да повиши цените си на вътрешния пазар до световните; изобщо не им е изгодно да ги продават по-евтино. Това е икономиката. Що се отнася до "физиката", тогава наистина половината Русия е във вечен лед, но там живеят 20 милиона, не повече. Останалите 120-125 са разположени на доста подходящи места за VT монтаж. Защо, да речем, във Финландия могат да бъдат заложени десетки хиляди, но в Карелия или Санкт Петербург това е „нерентабилно“? Що се отнася до южните райони, изобщо няма проблеми. Да, ако вземем топлинна мощност, тогава вероятно средната руска термопомпа ще струва повече от аналога си в Америка или Япония, в края на краищата климатът в Русия като цяло е по-студен. Но от друга страна, TN в Ростовска област вероятно все още ще бъде по-ефективен от същия във Финландия. Така че всичко се свежда до държавната политика, нищо повече.

Типична съветска панелна къща. Снимане в инфрачервени лъчи. Можете да видите как топлината удря буквално навсякъде. Контрастът е изолирана част от къщата - на практика няма изтичане на топлина дори от тази снимка е трудно да се каже колко добре е направена изолацията.

Ситуацията в Украйна е още по-„забавна“. В продължение на 20 години нейните власти крещят за „енергийна независимост“ и за „удушението на руския газ“. Но какво предложиха в замяна? Според тях е необходимо да се „диверсифицират“ източниците на покупки на енергия. Е, тоест да купувате не само от Русия, но например от Азербайджан. Азербайджан обаче, разбира се, няма да продаде газ нито стотинка по-евтино от Русия, особено след като Азербайджан не притежава този газ, всичко по някакъв начин е обвързано със западни компании. Така че, от смяната на продавача, абсолютно нищо няма да се промени. Истинският начин за намаляване на зависимостта е да се намали потреблението на въглеводородни горива.Тук нищо не е направено. Съвсем нищо. Украйна консумира просто безумно количество газ, ако вземем населението й и като цяло доста слаба икономика. Например, той консумира повече газ от Франция, докато Франция е много по-богата страна. Но ако вместо истерични писъци и параноични фантазии за „газовия клапан“, който един ден в студената зима „ще бъде блокиран от коварен москал“, се въведат нормални програми за спестяване на топлина и навсякъде, където е възможно, ще започнат да се инсталират термопомпи , тогава потреблението на газ и следователно зависимостта от доставчиците може да бъде намалена наполовина. И ако вземем предвид, че Украйна също произвежда газ, тогава като цяло би било възможно да го намалим до минимум. Но никой няма да ви каже за това. Намаляването на потреблението на газ не е от полза за властите, тъй като продаващите компании, свързани с него, правят милиарди на посредници. Кой би отказал толкова лесни пари? Така че ерата на термопомпите няма да е тук, въпреки че те все още се инсталират фрагментарно. Любители-любители.

Представители на сглобяеми електроцентрали

Имайте предвид, че тези опции - термоелектрически генератор и газов генератор вече са приоритети, поради което се произвеждат готови станции за употреба, както битови, така и промишлени.

По-долу са дадени няколко от тях:

• Печка Indigirka;
• Туристическа фурна "BioLite CampStove";
• Електроцентрала "BioKIBOR";
• Електроцентрала "Еко" с газов генератор "Куб".

Обикновена домакинска печка на твърдо гориво (направена според типа на печката "Burzhayka"), оборудвана с термоелектрически генератор на Пелтие.

Перфектен за летни вили и малки къщи, тъй като е достатъчно компактен и може да се транспортира с кола.

Основната енергия по време на изгарянето на дърва за огрев се използва за отопление, но в същото време съществуващият генератор също ви позволява да получавате електричество с напрежение 12 V и мощност 60 W.

Фурна "BioLite CampStove".

Той също така използва принципа на Пелтие, но е още по-компактен (теглото е само 1 кг), което ви позволява да го вземате на туристически пътувания, но количеството енергия, генерирана от генератора, е още по-малко, но ще бъде достатъчно, за да заредете фенерче или телефон.

Използва се и термоелектрически генератор, но това вече е индустриална версия.

При поискване производителят може да произведе устройство, което осигурява мощност на електроенергия с мощност от 5 kW до 1 MW. Но това се отразява на размера на станцията, както и на количеството консумирано гориво.

Например, инсталация, която произвежда 100 kW, консумира 200 кг дърва за огрев на час.

Но Еко централата е газов генератор. В неговия дизайн се използва газов генератор "Куб", бензинов двигател с вътрешно горене и електрически генератор с мощност 15 kW.

В допълнение към готовите промишлени решения, можете отделно да закупите същите термоелектрически генератори на Пелтие, но без печка, и да ги използвате с всеки източник на топлина.

Самоделни станции

Също така много майстори създават самостоятелно направени станции (обикновено на базата на генератор на газ), които след това се продават.

Всичко това показва, че можете самостоятелно да направите електроцентрала от наличните инструменти и да я използвате за свои собствени цели.

След това нека разгледаме как можете сами да направите устройството.

Въз основа на термоелектрически генератор.

Първият вариант е електроцентрала, базирана на плоча на Пелтие. Веднага отбелязваме, че домашно приготвено устройство е подходящо само за зареждане на телефон, фенерче или за осветление с LED лампи.

За производството ще ви трябва:

• Метален корпус, който ще играе ролята на пещ;
• Плоча Пелтие (продава се отделно);
• Регулатор на напрежение с инсталиран USB изход;
• Топлообменник или просто вентилатор за осигуряване на охлаждане (можете да вземете компютърен охладител).

Направата на електроцентрала е много проста:

1. Ние правим печка. Вземаме метална кутия (например компютърна кутия), разгъваме я, така че фурната да няма дъно.Правим дупки в стените отдолу за подаване на въздух. В горната част можете да инсталирате решетка, върху която можете да поставите чайник и т.н.
2. Монтирайте плочата на задната стена;
3. Монтирайте охладителя върху плочата;
4. Свързваме регулатор на напрежение към клемите от плочата, от която захранваме охладителя, и също така правим заключения за свързване на потребителите.

Всичко работи просто: ние изгаряме дървата, тъй като плочата се нагрява, на нейните клеми ще се генерира електричество, което ще се подава към регулатора на напрежението. Охладителят ще стартира и ще работи от него, осигурявайки охлаждане на плочата.

Остава само да свържете потребителите и да наблюдавате процеса на горене в печката (хвърляйте дърва за огрев своевременно).

Въз основа на газов генератор.

Вторият начин да се направи електроцентрала е да се направи газификатор. Такова устройство е много по-трудно за производство, но продукцията на електричество е много по-висока.

За да го направите, ще ви трябва:

• Цилиндричен контейнер (например разглобена газова бутилка). Той ще играе ролята на печка, поради което трябва да се осигурят люкове за зареждане на гориво и почистване на твърди продукти от горенето, както и подаване на въздух (ще е необходим принудителен вентилатор, за да се осигури по-добър процес на горене) и изход за газ;
• Охлаждащ радиатор (може да бъде направен под формата на бобина), в който газът ще се охлажда;
• Капацитет за създаване на филтър от типа "Циклон";
• Капацитет за създаване на фин газов филтър;
• Комплект бензинови генератори (но можете просто да вземете всеки бензинов двигател, както и обикновен асинхронен електрически мотор 220V).

Плюсове и минуси на електроцентрала на дърва

Електроцентрала на дърва е:

• Наличност на гориво;
• Възможността да получавате електричество навсякъде;
• Параметрите на полученото електричество са много различни;
• Можете да направите устройството сами.
• Сред недостатъците се отбелязва:
• Не винаги висока ефективност;
• Обемистостта на структурата;
• В някои случаи генерирането на електричество е просто страничен ефект;
• За да се генерира електричество за промишлена употреба, трябва да се изгори голямо количество гориво.

Като цяло производството и използването на електроцентрали на твърдо гориво е опция, която заслужава внимание и може да се превърне не само в алтернатива на електрическите мрежи, но и в помощ на места, отдалечени от цивилизацията.

Накратко за принципа на действие

За да разберете в бъдеще защо са необходими определени части при сглобяването на самоделен термоелектрически генератор, първо нека поговорим за устройството на елемента Пелтие и как работи. Този модул се състои от термодвойки, свързани последователно между керамични плочи, както е показано на снимката по-долу.

Когато електрически ток преминава през такава верига, възниква така нареченият ефект на Пелтие - едната страна на модула се загрява, а другата се охлажда. Защо ни трябва? Всичко е много просто, ако действате в обратен ред: загрейте едната страна на плочата, а другата охладете, съответно можете да генерирате електричество с ниско напрежение и ток. Надяваме се, че на този етап всичко е ясно, затова се обръщаме към майсторски класове, които ясно ще покажат какво и как да направим термоелектрически генератор със собствените си ръце.

Безплатно електричество: начини да си го набавите сами. Схеми, инструкции, снимки и видеоклипове

След това покрийте пукнатините с ленти от памучен плат, ширината на всяка лента е см. По този начин няма да оставите топлината да излиза от къщата. Препоръчително е да имате дебели, масивни врати в къщата, които да ви държат много топлина. Можете също да тапицирате стара входна врата с изкуствена кожа, пълна с пяна. Препоръчително е да се замажат всички пукнатини с полиуретанова пяна.

Ако решите да инсталирате нова врата, тогава вижте дали можете да запазите старата, тъй като двете входни врати създават въздушна междина между тях и тя изолира топлината.Прикрепете лист фолио зад радиатора и той ще отразява топлината обратно в стаята, като малко топлина излиза през стената. Трябва да се отбележи, че разстоянието между фолиото и батерията трябва да бъде най-малко 3 cm.

Ако по една или друга причина не е възможно да прикрепите екран с метално фолио, опитайте да изолирате къщата отвън.