Kako dobiti toplinu od hladnoće toplinskim cijevima i kapilarnim pojavama

Da biste dobili električnu energiju, morate pronaći potencijalnu razliku i provodnika Ljudi su uvijek pokušavali uštedjeti novac, a u eri neprestano rastućih računa za komunalne usluge to uopće nije iznenađujuće. Danas već postoje načini na koje osoba može za sebe dobiti besplatnu besplatnu električnu energiju. U pravilu su to određene "uradi sam" instalacije koje se temelje na električnom generatoru.

Termoelektrični generator i njegov uređaj

Termoelektrični generator je uređaj koji generira električnu energiju iz topline. Izvrstan je izvor električne energije za paru, iako s niskom učinkovitošću.

Kao uređaj za izravnu pretvorbu topline u električnu energiju koriste se termoelektrični generatori koji koriste princip rada konvencionalnih termoparova

U osnovi, termoelektričnost je izravna pretvorba topline u električnu u tekućim ili čvrstim vodičima, a zatim obrnuti postupak zagrijavanja i hlađenja kontakta različitih vodiča pomoću električne struje.

Uređaj za stvaranje topline:

• Generator topline ima dva poluvodiča, od kojih se svaki sastoji od određenog broja elektrona;
• Oni su također međusobno povezani vodičem, iznad kojeg se nalazi sloj koji može provoditi toplinu;
• Za prijenos kontakata na njega je također pričvršćen termionski vodič;
• Slijedi rashladni sloj, a slijedi poluvodič, čiji kontakti vode do vodiča.

Nažalost, generator topline i električne energije nije uvijek u stanju raditi s velikim kapacitetima, stoga se koristi uglavnom u svakodnevnom životu, a ne u proizvodnji.

Danas se termoelektrični pretvarač gotovo nikada nigdje ne koristi. "Traži" puno resursa, zauzima i prostor, ali napon i struja koje može generirati i pretvoriti su vrlo mali, što je krajnje neisplativo.

Ruski znanstvenici dobivaju korisnu toplinu od hladnoće

Načelo rada "TepHol". Ilustracija Yuri Aristov.

Znanstvenici s Instituta za katalizu SB RAS smislili su kako dobiti toplinu iz hladnoće, koja se može koristiti za grijanje u surovim klimatskim uvjetima. Da bi to učinili, oni predlažu upijanje para metanola poroznim materijalom pri niskim temperaturama. Prvi rezultati studije objavljeni su u časopisu Applied Thermal Engineering.

Kemičari su predložili ciklus nazvan "Toplina od hladnoće" ("TepHol"). Znanstvenici pretvaraju toplinu pomoću procesa adsorpcije metanola u porozni materijal. Adsorpcija je postupak apsorpcije tvari iz otopine ili smjese plina drugom tvari (adsorbentom) koja se koristi za odvajanje i pročišćavanje tvari. Apsorbirana tvar naziva se adsorbat.

"Ideja je bila prvo teoretski predvidjeti koji bi trebao biti optimalni adsorbent, a zatim sintetizirati stvarni materijal sa svojstvima bliskim idealu", komentirao je jedan od autora studije, doktor kemije Yuri Aristov. - Radna tvar je para metanola i obično se adsorbira aktivnim ugljenom. Prvo smo uzeli komercijalno dostupni aktivni ugljen i koristili ih. Ispostavilo se da većina njih "ne radi" jako dobro, pa smo odlučili sami sintetizirati nove metanolske adsorbense, specijalizirane za TepHol ciklus. To su dvokomponentni materijali: imaju poroznu matricu, relativno inertnu komponentu i aktivnu komponentu - sol koja dobro apsorbira metanol ”.

Zatim su istraživači proveli termodinamičku analizu TepHol ciklusa koja daje približnu ideju o procesu transformacije i odredili optimalne uvjete za provedbu adsorpcije. Znanstvenici su bili suočeni sa zadatkom da otkriju može li novi termodinamički ciklus pružiti dovoljnu učinkovitost i snagu za proizvodnju topline. Da bi se odgovorilo na ovo pitanje, dizajniran je laboratorijski prototip instalacije TepHol s jednim adsorberom, isparivačem i kriostatima koji su simulirali hladan zrak i vodu koja se ne smrzava.

Adsorbent je smješten u poseban veliki površinski izmjenjivač topline izrađen od aluminija. Ova instalacija omogućuje proizvodnju topline u isprekidanom načinu: oslobađa se kad adsorbent upije metanol, a zatim treba vremena da se regenerira. Zbog toga se smanjuje tlak metanola preko adsorbenta, što je olakšano niskom temperaturom okoline. Ispitivanja prototipa TepHol provedena su u laboratorijskim uvjetima, gdje su simulirani temperaturni uvjeti sibirske zime i eksperiment je uspješno završen.

Prvi prototip TepHol uređaja: 1 - adsorber, 2 - isparivač / kondenzator, 3 - termokriostati, 4 - vakuumska pumpa.

„Korištenjem dva prirodna termostata (rezervoara topline) zimi, na primjer, okolnog zraka i vode koja ne smrzava iz rijeke, jezera, mora ili podzemne vode, s temperaturnom razlikom od 30-60 ° C, moguće je dobiti toplinu za grijanje domova. Štoviše, što je vani hladnije, to je lakše dobiti korisnu toplinu ”, rekao je Jurij Aristov.

Do danas su znanstvenici sintetizirali četiri nova sorbena koja su na testiranju. Prema autorima, prvi rezultati ovih ispitivanja vrlo su ohrabrujući.

„Predložena metoda omogućuje vam dobivanje topline izravno na lokaciji u regijama s hladnim zimama (sjeveroistočna Rusija, sjeverna Europa, Sjedinjene Države i Kanada, kao i Arktik), što može ubrzati njihov društveno-ekonomski razvoj. Korištenje čak i male količine topline okoliša na niskim temperaturama može dovesti do promjene u strukturi suvremene energije, smanjiti ovisnost društva o fosilnim gorivima i poboljšati ekologiju našeg planeta ”, zaključio je Aristov.

U budućnosti bi razvoj ruskih znanstvenika mogao biti koristan za racionalno korištenje niskotemperaturnog termalnog otpada iz industrije (na primjer, rashladna voda koju ispuštaju termoelektrane i plinovi koji su nusproizvod kemijske i naftne industrije. ), prijevoz i stambene i komunalne usluge, kao i obnovljiva toplinska energija, posebno u regijama Zemlje s oštrim klimatskim uvjetima.

https://www.vesti.ru

Solarni toplinski generator električne energije i radio valova

Izvori električne energije mogu biti vrlo različiti. Danas je proizvodnja solarnih termoelektričnih generatora počela stjecati popularnost. Takve se instalacije mogu koristiti u svjetionicima, u svemiru, automobilima, kao i u drugim područjima života.

Solarni toplinski generatori izvrstan su način uštede energije

RTG (skraćenica od radionuklidnog termoelektričnog generatora) djeluje pretvarajući izotopsku energiju u električnu. Ovo je vrlo ekonomičan način za dobivanje gotovo besplatne električne energije i mogućnosti osvjetljenja u nedostatku električne energije.

Značajke RTG-a:

• Lakše je dobiti izvor energije iz raspada izotopa nego, na primjer, učiniti to zagrijavanjem plamenika ili petrolejske lampe;
• Proizvodnja električne energije i propadanje čestica moguća je u prisutnosti posebnih izotopa, jer proces njihovog raspadanja može trajati desetljećima.

Korištenjem takve instalacije morate shvatiti da pri radu sa starim modelima opreme postoji rizik od primanja doze zračenja i vrlo je teško zbrinuti takav uređaj. Ako se pravilno ne uništi, može djelovati kao zračna bomba.

Odabirom proizvođača instalacije, bolje je ostati u tvrtkama koje su se već dokazale. Kao što su Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.

Inače, još jedan dobar način za besplatno dobivanje električne energije je generator za sakupljanje radio valova. Sastoji se od parova filmskih i elektrolitskih kondenzatora, kao i dioda male snage. Izolirani kabel oko 10-20 metara uzima se kao antena, a druga žica za uzemljenje je pričvršćena na cijev za vodu ili plin.

Lekcija 24. Kako se zagrijava atmosferski zrak (§ 24.) str.61

Odgovorit ćemo na sljedeća pitanja.

1. Kolika količina sunčeve topline i svjetlosti doseže površinu zemlje?

Na putu sunčeve energije do površine Zemlje je atmosfera. Apsorbira dio energije, prebacuje dio na površinu zemlje, a dio vraća u svemir. Atmosfera apsorbira oko 17% energije, odražava oko 31%, a preostalih 49% prenosi na Zemljinu površinu.

2. Zašto čitav protok sunčeve energije ne dopire do zemljine površine?

Izvori energije za sve procese koji se događaju na površini Zemlje su Sunce i crijeva našeg planeta. Sunce je glavni izvor. Jedna milijarda energije koju emitira Sunce doseže gornju granicu atmosfere. Međutim, čak i tako mali dio sunčeve energije ne doseže u potpunosti Zemljinu površinu.

Dio sunčevih zraka apsorbira se, raspršuje se u troposferi i reflektira natrag u svemir, a dio doseže Zemlju i apsorbira je. potrošili na njegovo zagrijavanje.

Zagrijavanje atmosferskog zraka. Temperatura donjih slojeva atmosferskog zraka ovisi o temperaturi površine na kojoj se nalazi. Sunčeve zrake, prolazeći kroz prozirni zrak, gotovo ga ne zagrijavaju, već naprotiv, kroz oblake i sadržaj nečistoća, rasipa se, gubeći dio energije. Ali, kao što smo već primijetili, zemljina se površina zagrijava, a zrak se već zagrijava od nje.

3. Što se naziva temeljna površina?

Osnovna površina je površina zemlje koja djeluje s atmosferom, izmjenjuje toplinu i vlagu s njom.

4. O kojim uvjetima ovisi zagrijavanje podloge?

Količina sunčeve topline i svjetlosti koja ulazi na površinu zemlje ovisi o upadnom kutu sunčevih zraka. Što je više sunce iznad horizonta, to je veći upadni kut sunčevih zraka, podložna površina prima više sunčeve energije.

5. Što zagrijava ambijentalni zrak?

Sunčeve zrake, prolazeći kroz atmosferu, malo je zagrijavaju. Atmosfera se zagrijava s površine Zemlje, koja je, upijajući sunčevu energiju, pretvara u toplinu. Čestice zraka u dodiru sa zagrijanom površinom primaju toplinu i prenose je u atmosferu. Tako se zagrijava donja atmosfera. Očito je da, što više sunčevog zračenja prima Zemljina površina, što se više zagrijava, to se zrak iz nje zagrijava.

6. Zašto se temperatura zraka uglavnom smanjuje s visinom?

Atmosfera se zagrijava uglavnom energijom koju apsorbira površina. Stoga se temperatura zraka smanjuje s visinom.

7. Kako se temperatura zraka mijenja tijekom dana?

Temperatura zraka uvijek se mijenja tijekom dana. Ovisi o količini sunčeve topline koja ulazi u Zemlju. Najviše temperature tijekom dana su uvijek u podne, jer Sunce za to vrijeme izlazi na najveću nadmorsku visinu. Znači da zagrijava veliko područje. Tada se počinje smanjivati, a temperatura se također smanjuje.Tijekom 24 sata najniža temperatura opaža se bliže jutru (u 3-4 sata ujutro). Nakon izlaska sunca, temperatura počinje rasti natrag.

8. U koje doba dana se opaža maksimalna i minimalna temperatura zraka?

Minimalna temperatura zraka bit će u predvečerje. To je zato što je sunce cijelu noć bilo ispod horizonta i zrak se hladio. Maksimalna temperatura zraka obično se opaža oko podneva, kada sunce dosegne svoj zenit, a upadni kut sunčevih zraka je maksimalan. U ovo doba dana bilježi se maksimalna dnevna temperatura koja u pravilu počinje padati popodne. A nakon zalaska sunca, sunce potpuno prestaje zagrijavati zemlju i temperatura zraka počinje težiti svojoj minimalnoj oznaci.

Istražit ćemo uvjete zagrijavanja podložne površine i naučiti kako objasniti promjene temperature zraka tijekom dana.

1. Sunčeve zrake u atmosferi

Na slici napišite vrijednosti frakcija (u%) sunčeve energije koju je Zemlja apsorbirala i odbila u svemir.

2. Podzemlje

Popuni riječi koje nedostaju.

Zemljina površina, koja komunicira s atmosferom, sudjelujući u izmjeni topline i vlage, naziva se temeljnom površinom.

Popuni riječi koje nedostaju.

Količina sunčeve topline i svjetlosti koja ulazi na površinu zemlje ovisi o upadnom kutu sunčevih zraka. Što je više sunce iznad horizonta, to je veći upadni kut sunčevih zraka, podložna površina prima više sunčeve energije.

Navedite koliko sunčeve energije apsorbiraju različite vrste temeljnih površina.

3. Promjena temperature zraka tijekom dana.

Na temelju podataka promatranja vremena u Moskvi 16. travnja 2013. (vidi tablicu), analizirajte promjenu temperature zraka tijekom dana.

Vrijeme izlaska i zalaska sunca, maksimalnu visinu Sunca iznad horizonta pronađite na Internetu na poveznici https://voshod-solnca.ru/.

Noću je temperatura zraka pala s + 14 ° S (u 20:00), dostigavši ​​minimalnu vrijednost od + 5 ° C (u 5:00). Za to vrijeme Sunce nije osvjetljavalo osnovnu površinu, stoga se hladilo, površinski zračni sloj također se hladio.

Izlazak sunca dogodio se u 5 sati 39 minuta.

U roku od 4 sata nakon izlaska sunca, podložna je površina bila malo zagrijana, budući da je kut upada sunčevih zraka u to vrijeme bio mali.

Kako se Sunce izdiže iznad horizonta, kut pada sunčevih zraka raste, temeljna se površina sve više zagrijava, predajući toplinu donjem sloju zraka. Porast temperature zraka zabilježen je između 9 i 14 sati, tj. 3 sata nakon izlaska sunca.

Najveća visina Sunca zabilježena je u točno podne (12 sati 40 minuta).

Poslijepodne se podnožje nastavilo zagrijavati, pa je temperatura zraka nastavila rasti s + 13 ° S (u 12:00) na + 16 ° C (u 14:00).

Sunce je opadalo, podložna površina dobivala je sve manje topline i temperatura mu se počela smanjivati. Sada je zrak davao toplinu podlozi. Od 20 sati temperatura zraka počela se smanjivati ​​s maksimalne vrijednosti od + 16 ° S (u 19 sati) do ponoći. U noćnim satima sljedećeg dana temperatura zraka nastavila je padati.

Dakle, dnevnu promjenu temperature zraka u Moskvi 16. travnja 2013. karakterizira noćni pad na minimalnu vrijednost od + 3 ° S (u 7:00) i dnevni porast na maksimalnu vrijednost od + 16 ° C ( u 14:00). + 16 ° S - + 3 ° S = 13 ° S.

Pathfinder School

Radite na str. 126 udžbenika.

Zapišite odgovore na sljedeća pitanja.

Je li se svjetlosna snaga iz lampe promijenila kada se promijeni položaj kartonskog kvadrata bez izreza?

Potrebno je vizualno provesti eksperiment i zapisati ga uzastopno prema udžbeniku.(pojedinačno)

Kako se promijenila površina osvijetljenog dijela s uzastopnim povećanjem upadnog kuta zraka na površini kartonskog kvadrata bez izreza?

Potrebno je vizualno provesti eksperiment i zapisati ga uzastopno prema udžbeniku. (pojedinačno)

Je li se količina svjetlosti promijenila po jedinici površine osvijetljenog dijela (na primjer, za 1 cm)?

Potrebno je vizualno provesti eksperiment i zapisati ga uzastopno prema udžbeniku. (pojedinačno)

Kako izraditi Peltierov element vlastitim rukama

Uobičajeni Peltierov element je ploča sastavljena od dijelova raznih metala s konektorima za spajanje na mrežu. Takva ploča prolazi kroz sebe struju, zagrijavajući se s jedne strane (na primjer do 380 stupnjeva) i radeći od hladnoće s druge strane.

Peltierov element je specijalni termoelektrični pretvarač koji radi prema istoimenom principu za opskrbu električnom strujom.

Takav termogenerator ima suprotan princip:

• Jedna se strana može zagrijati izgaranjem goriva (na primjer, vatra na drvu ili nekoj drugoj sirovini);
• Druga se strana, naprotiv, hladi izmjenjivačem tekućine ili zraka;
• Dakle, na žicama se stvara struja koja se može koristiti prema vašim potrebama.

Istina, performanse uređaja nisu baš sjajne, a učinak nije impresivan, ali, unatoč tome, takav jednostavan modul domaće izrade može sasvim napuniti telefon ili spojiti LED svjetiljku.

Ovaj element generatora ima svoje prednosti:

• Tihi rad;
• Sposobnost korištenja onoga što je nadohvat ruke;
• Mala težina i prenosivost.

Takve domaće peći počele su stjecati popularnost među onima koji vole noć provesti u šumi kraj vatre, koristeći darove zemlje i koji nisu neskloni besplatnoj električnoj energiji.

Peltier modul koristi se i za hlađenje računalnih ploča: element je povezan s pločom i čim temperatura postane viša od dopuštene, počinje hladiti krugove. S jedne strane, prostor s hladnim zrakom ulazi u uređaj, s druge, vrući. Popularan je model 50X50X4mm (270w). Takav uređaj možete kupiti u trgovini ili ga sami izraditi.

Usput, povezivanje stabilizatora s takvim elementom omogućit će vam da na izlazu dobijete izvrsni punjač za kućanske aparate, a ne samo toplinski modul.

Da biste napravili Peltierov element kod kuće, morate uzeti:

• Bimetalni vodiči (oko 12 komada ili više);
• Dvije keramičke ploče;
• Kabeli;
• Lemilica.

Shema proizvodnje je sljedeća: vodiči su zalemljeni i postavljeni između ploča, nakon čega su čvrsto učvršćeni. U tom slučaju morate se sjetiti žica, koje će se zatim pričvrstiti na trenutni pretvarač.

Opseg upotrebe takvog elementa vrlo je raznolik. Budući da se jedna od njegovih strana nastoji hladiti, uz pomoć ovog uređaja možete napraviti mali hladnjak za kampiranje ili, na primjer, klima uređaj.

Ali, kao i svaki uređaj, i ovaj termoelement ima svoje prednosti i nedostatke. Plusevi uključuju:

• Kompaktna veličina;
• Sposobnost rada s elementima za hlađenje ili grijanje zajedno ili svaki zasebno;
• Tihi, gotovo tihi rad.

Minusi:

• Potreba za kontrolom temperaturne razlike;
• Velika potrošnja energije;
• Niska razina učinkovitosti uz visoku cijenu.

Raspodjela sunčeve svjetlosti i topline na površini Zemlje

Sl. 88. Promjene visine Sunca i duljine sjene tijekom cijele godine

Kako se visina Sunca iznad horizonta mijenja tijekom godine. Da biste to saznali, sjetite se rezultata svojih promatranja duljine sjene koju gnomon (pol dugačak 1 m) baca u podne. U rujnu je sjena bila iste dužine, u listopadu je postala dulja, u studenom - još dulja, 20. prosinca - najdulja. Od kraja prosinca sjena se opet smanjuje. Promjena duljine sjene gnomona pokazuje da je tijekom cijele godine Sunce u podne na različitim visinama iznad horizonta (slika 88).Što je više sunce iznad horizonta, to je sjena kraća. Što je sunce niže iznad horizonta, sjena je duža. Sunce izlazi najviše na sjevernoj hemisferi 22. lipnja (na dan ljetnog solsticija), a najniži položaj je 22. prosinca (na dan zimskog solsticija).

Sl. 89. Ovisnost osvjetljenja i površinskog zagrijavanja o kutu upada sunčeve svjetlosti

Sl. 90. Promjena kuta upada sunčevih zraka po godišnjim dobima

Zašto površinsko zagrijavanje ovisi o visini sunca? Sl. 89 može se vidjeti da ista količina svjetlosti i topline koja dolazi sa Sunca, na svom visokom položaju, pada na manju površinu, a u nižoj na veću. Koje će područje postati vruće? Naravno, onaj manji, budući da su zrake tamo koncentrirane.

Slijedom toga, što je Sunce iznad horizonta, to više zrake padaju pravolinijski, to se zemaljska površina više zagrijava, a iz nje i zrak. Tada dolazi ljeto (slika 90). Što je Sunce niže iznad horizonta, to je manji upadni kut zraka, a površina se manje zagrijava. Zima dolazi.

Što je veći kut upada sunčevih zraka na površinu zemlje, to je ona više osvijetljena i zagrijana.

Kako se zagrijava Zemljina površina. Na površinu sferne Zemlje sunčeve zrake padaju pod različitim kutovima. Najveći upadni kut zraka na ekvatoru. Smanjuje se prema polovima (slika 91).

Sl. 91. Promjena kuta upada sunčevih zraka u smjeru od ekvatora prema polovima

Pod najvećim kutom, gotovo okomitim, sunčeve zrake padaju na ekvator. Tamošnja zemaljska površina prima najviše sunčeve topline, pa je ekvator vruć tijekom cijele godine i nema promjene godišnjih doba.

Što su sjevernije ili južnije od ekvatora, manji je kut upada sunčevih zraka. Kao rezultat, površina i zrak se manje zagrijavaju. Sve je hladnije nego na ekvatoru. Pojavljuju se godišnja doba: zima, proljeće, ljeto, jesen.

Zimi sunčeve zrake ne dopiru do polova i cirkumpolarnih područja. Sunce se ne pojavljuje nad horizontom nekoliko mjeseci, a dan ne dolazi. Taj se fenomen naziva polarna noć... Površina i zrak postaju vrlo hladni, pa su tamo zime vrlo oštre. Ljeti Sunce mjesecima ne zalazi nad horizont i svijetli danonoćno (noć ne dolazi) - to je polarni dan... Čini se da ako ljeto traje toliko dugo, onda bi se i površina trebala zagrijati. Ali Sunce se nalazi nisko iznad horizonta, njegove zrake samo klize površinom Zemlje i jedva ga zagrijavaju. Stoga je ljeto u blizini polova hladno.

Osvjetljenje i zagrijavanje površine ovisi o njezinom položaju na Zemlji: što je bliže ekvatoru, to je veći upadni kut sunčevih zraka, to se površina više zagrijava. Kako se udaljenost od ekvatora do polova smanjuje, pada upadni kut, odnosno površina se manje zagrijava i postaje hladnija. Materijal s web stranice //iEssay.ru

Biljke počinju da uspijevaju u proljeće.

Vrijednost svjetlosti i topline za divlje životinje. Sunčeva svjetlost i toplina neophodni su za sva živa bića. U proljeće i ljeto, kada ima puno svjetla i topline, biljke cvjetaju. Dolaskom jeseni, kada Sunce padne iznad horizonta, a opskrba svjetlošću i toplinom se smanji, biljke odbacuju lišće. S početkom zime, kada je trajanje dana kratko, priroda miruje, neke životinje (medvjedi, jazavci) čak hiberniraju. Kada dođe proljeće i Sunce izlazi sve više i više, biljke ponovno počinju aktivno rasti, životinjski svijet oživljava. I sve je to zahvaljujući Suncu.

Ukrasne biljke poput monstere, fikusa, šparoga, ako se postupno okreću prema svjetlosti, rastu ravnomjerno u svim smjerovima. Ali cvjetnice ne podnose takvu permutaciju. Azaleja, kamelija, pelargonija, fuksija, begonija puštaju pupoljke, pa čak i ostavlja gotovo odmah.Stoga je za vrijeme cvatnje bolje ne preuređivati ​​"osjetljive" biljke.

Niste pronašli ono što ste tražili? Koristite pretragu ↑↑↑

Na ovoj stranici materijal o temama:

• ukratko raspodjela svjetlosti i topline na globusu

Jednostavan domaći generator

Unatoč činjenici da ovi uređaji sada nisu popularni, trenutno nema ništa praktičnije od termogeneratorske jedinice koja je u stanju zamijeniti električni štednjak, rasvjetnu lampu tijekom putovanja ili pomoći ako punjenje prestane mobilni telefon se pokvari za napajanje električnog podizača prozora. Takva će struja pomoći i kod kuće u slučaju nestanka struje. Može se dobiti besplatno, moglo bi se reći, za loptu.

Dakle, da biste napravili termoelektrični generator, morate pripremiti:

• Regulator napona;
• Lemilica;
• Itko;
• Radijatori za hlađenje;
• Termalna pasta;
• Peltierovi grijaći elementi.

Sastavljanje uređaja:

• Prvo je napravljeno tijelo uređaja, koje bi trebalo biti bez dna, s rupama na dnu za zrak i na vrhu s postoljem za spremnik (iako to nije potrebno, jer generator možda neće raditi na vodi) ;
• Dalje, Peltierov element pričvršćen je na tijelo, a hladni hladnjak pričvršćen je na njegovu hladnu stranu pomoću termalne paste;
• Zatim trebate lemiti stabilizator i Peltierov modul, prema njihovim polovima;
• Stabilizator bi trebao biti vrlo dobro izoliran kako vlaga ne bi tamo dospjela;
• Preostaje provjeriti njegov rad.

Usput, ako ne postoji način da nabavite radijator, umjesto njega možete koristiti računalni hladnjak ili automobilski generator. Od takve zamjene neće se dogoditi ništa strašno.

Stabilizator se može kupiti s diodnim indikatorom, koji će dati svjetlosni signal kad napon dosegne zadanu vrijednost.

Uradi sam termoelement: značajke procesa

Što je termoelement? Termoelement je električni krug koji se sastoji od dva različita elementa s električnim kontaktom.

TermoEMF termoelementa s temperaturnom razlikom od 100 stupnjeva na rubovima iznosi oko 1 mV. Da bi bio viši, nekoliko termoparova može se povezati u seriju. Dobit ćete termopilu čiji će termoEMF biti jednak ukupnom zbroju EMF termoparova koji su u njoj uključeni.

Postupak proizvodnje termoelementa je sljedeći:

• Stvara se čvrsta veza dva različita materijala;
• Uzima se izvor napona (na primjer, automobilska baterija) i na jedan kraj spajaju se žice od različitih materijala prethodno uvijenih u snop;
• U ovom trenutku na drugi kraj morate donijeti olovo spojeno na grafit (ovdje će vam trebati obična olovka).

Inače, za sigurnost je vrlo važno ne raditi pod visokim naponom! Maksimalni pokazatelj u tom pogledu je 40-50 V. Ali bolje je započeti s malim snagama od 3 do 5 kW, postupno ih povećavajući.

Postoji i "vodeni" način stvaranja termoelementa. Sastoji se u osiguravanju zagrijavanja povezanih žica buduće strukture s lučnim pražnjenjem koje se pojavljuje između njih i jakom otopinom vode i soli. U procesu takve interakcije, "vodene" pare drže materijale na okupu, nakon čega se termoelement može smatrati spremnim. U ovom je slučaju važno s kojim promjerom je proizvod u paketu. Ne bi trebao biti prevelik.

Besplatna struja vlastitim rukama (video)

Dobiti besplatnu električnu energiju nije tako škakljivo koliko zvuči. Zahvaljujući različitim vrstama generatora koji rade s različitim izvorima, više nije zastrašujuće ostati bez svjetla tijekom nestanka struje. Malo vještine i već imate spremnu vlastitu mini stanicu za proizvodnju električne energije.

Elektrana na drva jedan je od alternativnih načina opskrbe potrošača električnom energijom.

Takav je uređaj sposoban dobivati ​​električnu energiju uz minimalne troškove energetskih resursa, pa čak i na onim mjestima gdje uopće nema napajanja.

Elektrana koja koristi ogrjevno drvo može biti izvrsna opcija za vlasnike ljetnih vikendica i seoskih kuća.

Postoje i minijaturne verzije pogodne za ljubitelje dugih šetnji i aktivnosti na otvorenom. Ali prvo najprije.

SADRŽAJ (kliknite gumb s desne strane):

Značajke

Elektrana na drva daleko je od novog izuma, ali moderne tehnologije omogućile su ponešto poboljšanje uređaja razvijenih ranije. Štoviše, nekoliko različitih tehnologija koristi se za proizvodnju električne energije.

Osim toga, koncept "na drvu" pomalo je netočan, jer je svako kruto gorivo (drvo, drvna sječka, palete, ugljen, koksa), općenito, sve što može izgorjeti, prikladno za rad takve stanice.

Odmah primjećujemo da ogrjevno drvo, odnosno postupak njihova izgaranja, djeluje samo kao izvor energije koji osigurava funkcioniranje uređaja u kojem se stvara električna energija.

Glavne prednosti takvih elektrana su:

• Sposobnost korištenja širokog spektra krutih goriva i njihova dostupnost;
• Dobivanje električne energije bilo gdje;
• Korištenje različitih tehnologija omogućuje vam primanje električne energije sa širokim izborom parametara (dovoljno samo za redovito punjenje telefona i prije napajanja industrijske opreme);
• Također može djelovati kao alternativa ako su nestanci električne energije česti i ujedno glavni izvor električne energije.

Značajke geotermalnog grijanja kod kuće

Geotermalno grijanje je vrsta sustava grijanja u kojem energija se uzima iz tla.

Takav sustav može se izgraditi vlastitim rukama, iz tog razloga oni popularan u Europi, kao i srednja zona Rusije... No, neki vjeruju da je to moda koja će uskoro proći.

Takva oprema teško zagrijati velike prostorije, jer je temperatura tla na mjestima gdje se nalaze izmjenjivači topline, u pravilu, 6-8 ° C.

Ali, posebno skupa oprema dizajnirana za proizvodnju može se proizvesti puno energije... Samo uređaji ove vrste imaju ogroman trošak.

Klasična verzija

Kao što je napomenuto, elektrana na drva koristi nekoliko tehnologija za proizvodnju električne energije. Klasična među njima je energija pare ili jednostavno parnog stroja.

Ovdje je sve jednostavno - ogrjev ili bilo koje drugo gorivo, gori, zagrijava vodu, uslijed čega ona prelazi u plinovito stanje - paru.

Rezultirajuća para dovodi se u turbinu agregata, a okretanjem generatora generira se električna energija.

Budući da su parni stroj i agregat povezani u jedan zatvoreni krug, nakon prolaska kroz turbinu para se hladi, ponovno dovodi u kotao i cijeli postupak se ponavlja.

Takav raspored elektrane jedan je od najjednostavnijih, ali ima niz značajnih nedostataka, od kojih je jedan opasnost od eksplozije.

Nakon prijelaza vode u plinovito stanje, tlak u krugu se znatno povećava, a ako nije reguliran, postoji velika vjerojatnost puknuća cjevovoda.

I premda moderni sustavi koriste čitav niz ventila za regulaciju tlaka, rad parnog stroja i dalje zahtijeva stalan nadzor.

Uz to, obična voda koja se koristi u ovom motoru može uzrokovati stvaranje kamenca na stijenkama cijevi, što smanjuje učinkovitost stanice (vaga smanjuje prijenos topline i smanjuje propusnost cijevi).

Ali sada se taj problem rješava korištenjem destilirane vode, tekućina, pročišćenih nečistoća koje talože ili posebnih plinova.

Ali s druge strane, ova elektrana može obavljati i drugu funkciju - zagrijavanje prostorije.

Ovdje je sve jednostavno - nakon što ispuni svoju funkciju (rotacija turbine), para se mora ohladiti kako bi opet prešla u tekuće stanje, za što je potreban sustav hlađenja ili, jednostavno, radijator.

A ako ovaj radijator postavimo u zatvoreni prostor, na kraju ćemo iz takve stanice dobiti ne samo električnu energiju, već i toplinu.

Kako sakupljač radi - jednostavno je

Bilo koja struktura razmatrana u članku za pretvaranje sunčeve energije u toplinsku ima dvije glavne komponente - izmjenjivač topline i baterijski uređaj za sakupljanje svjetlosti. Druga služi za zadržavanje sunčevih zraka, prva - za njihovu preinaku u toplinu.

Najnapredniji kolektor je onaj vakuumski. U njemu su akumulatori-cijevi umetnuti jedan u drugi i između njih se stvara bezzračni prostor. Zapravo imamo posla s klasičnom termosicom. Vakuumski razvodnik, zbog svog dizajna, pruža savršenu toplinsku izolaciju uređaja. Cijevi u njemu, inače, imaju cilindrični oblik. Stoga ih sunčeve zrake udaraju okomito, što jamči primanje velike količine energije od strane kolektora.

Progresivni vakuumski uređaji

Postoje i jednostavniji uređaji - cijevni i ravni. Vakuumski razvodnik ih nadmašuje u svim pogledima. Njegov jedini problem je relativno velika složenost proizvodnje. Moguće je sastaviti takav uređaj kod kuće, ali trebat će puno truda.

Nosač topline u dotičnim solarnim kolektorima za grijanje je voda koja košta malo, za razliku od bilo koje moderne vrste goriva, a ne emitira ugljični dioksid u okoliš. Uređaj za hvatanje i pretvaranje sunčevih zraka, koji možete sami izraditi, s geometrijskim parametrima od 2x2 četvorna metra, sposoban je pružiti vam oko 100 litara tople vode svaki dan tijekom 7-9 mjeseci. I velike strukture mogu se koristiti za grijanje kuće.

Ako želite napraviti kolektor za cjelogodišnju upotrebu, morat ćete na njega instalirati dodatne izmjenjivače topline, dva kruga s antifrizom i povećati njegovu površinu. Takvi uređaji pružit će vam toplinu i po sunčanom i oblačnom vremenu.

Termoelektrični generatori

Elektrane s generatorima izgrađenim po Peltierovom principu prilično su zanimljiva opcija.

Fizičar Peltier otkrio je učinak da se pri prolasku električne energije kroz vodiče koji se sastoje od dva različita materijala, toplina apsorbira na jednom od kontakata, a toplina oslobađa na drugom.

Štoviše, ovaj je učinak suprotan - ako se s jedne strane vodič zagrije, a s druge - ohladi, tada će se u njemu generirati električna energija.

Suprotan je učinak koji se koristi u elektranama na drva. Izgaranjem zagrijavaju polovicu ploče (koja je termoelektrični generator), koja se sastoji od kockica izrađenih od različitih metala, a drugi dio se hladi (za što se koriste izmjenjivači topline), što rezultira električnom energijom pojavljuje se na stezaljkama pločice.

Generatori plina

Druga vrsta su plinski generatori. Takav se uređaj može koristiti u nekoliko pravaca, uključujući proizvodnju električne energije.

Ovdje je vrijedno napomenuti da takav generator sam nema nikakve veze s električnom energijom, jer je njegova glavna zadaća generiranje zapaljivog plina.

Bit rada takvog uređaja svodi se na činjenicu da se u procesu oksidacije (izgaranja) krutog goriva emitiraju plinovi, uključujući zapaljive plinove - vodik, metan, CO, koji se mogu koristiti u razne svrhe.

Primjerice, takvi su se generatori ranije koristili na automobilima, gdje su konvencionalni motori s unutarnjim izgaranjem savršeno radili na emitiranom plinu.

Zbog stalnog podrhtavanja goriva, neki vozači i motociklisti već su počeli instalirati ove uređaje na svoje automobile.

Odnosno, za dobivanje elektrane dovoljno je imati generator plina, motor s unutarnjim izgaranjem i konvencionalni generator.

U prvom će se elementu osloboditi plin koji će postati gorivo za motor, a koji će zauzvrat okretati rotor generatora kako bi dobio električnu energiju na izlazu.

Prednosti elektrana na plin uključuju:

• Pouzdanost dizajna samog generatora plina;
• Rezultirajući plin može se koristiti za pogon motora s unutarnjim izgaranjem (koji će postati pogon za električni generator), plinskog kotla, peći;
• Ovisno o uključenom motoru s unutarnjim izgaranjem i električnom generatoru, električna energija se može dobiti čak i u industrijske svrhe.

Glavni nedostatak generatora plina je glomazna struktura, jer mora sadržavati kotao, u kojem se odvijaju svi procesi za proizvodnju plina, njegov sustav hlađenja i pročišćavanja.

A ako se ovaj uređaj koristi za proizvodnju električne energije, stanica bi osim toga trebala sadržavati i motor s unutarnjim izgaranjem i električni generator.

Besplatna toplina protiv energetske krize

U XX. Stoljeću električna energija jako je natjerala konja i vatru iz "energetskog" sektora, ali razmislimo - od čega se dobiva ta električna energija? Izvorno su ga proizvodili turbinski generatori pogonjeni parnim strojem koji je, pak, trošio ugljen. Zašto su počeli graditi hidroelektrane, zatim su se pojavile plinske turbine, turbine koje rade na loživo ulje i vjetroturbine. Ali i vjetar i kretanje vode fizički su fenomeni, a plin, ugljen i nafta - kao biološki - "proizvod" su sunčeve aktivnosti. Nuklearna energija nije izravno povezana sa suncem, ali sama nuklearna elektrana najsloženija je i suludo skupa građevina. U eri kvantne fizike i poluvodiča pojavile su se solarne ćelije, ali želim vas odmah upozoriti: ne kupujte ovu stvar. Da, mogu se koristiti tamo gdje nema ničega drugog, na primjer, na svemirskim brodovima, ali ne savjetujem maštanje o tome kako ćete tim plavim pločama zalijepiti krov svoje kuće i zauvijek ćete "jednostavno tako" dobivati ​​energiju. Ovo nije mikro kalkulator, ovo je kuća ili stan, odnosno kilovati snage. Instalacija se nikada neće isplatiti. Međutim, kada govorimo o "energiji" 19. stoljeća, imat ćemo na umu da se ona trošila isključivo na kretanje i toplinu, odnosno na grijanje stana, sada ima više područja njegove potrošnje, ali grijanje, odnosno pretvaranje u toplinu jedno je od najskupljih. Pogledajte koliko se električnih grijača proizvodi i prodaje! Ali za grijanje na "čistu struju", jednostavno sagorijevanje kilovata u kilokalorijama - visina otpada. Čini se da je grijanje plinom puno prikladnije, ali plin cijelo vrijeme postaje skuplji, plinovite mreže skupo je instalirati i održavati, plus drakonske mjere sigurnosti nametnute na opremi. Čini se da je ugljen jasan anakronizam, ali se još uvijek grije njime, posebno u privatnim kućama u ruralnim područjima. A "futurolozi" predviđaju što će se dogoditi kad sva ta nafta, plin i ugljen nestanu. Određeni znakovi također ukazuju na to da zahlađenje klizišta može slijediti trenutno zagrijavanje. Što učiniti? Na ruskom jeziku riječi "glad" i "prehlada" očito potječu od nekog zajedničkog "pretka". Jer hladnoća je automatski glad, a glad je zajamčena smrt.

1.

Međutim, energija, čiji nam nedostatak svakodnevno govori, leži doslovno pod nogama. Pogledajmo redoviti hladnjak koji se nadam da svi imaju. Ovo je takva "kutija" iz koje se određena metoda uklanja toplina, zato je unutra hladno. Ali ako se nešto negdje hladi, onda nešto mora grijati.

Kako radi hladnjak

Stavite ruku iza hladnjaka i osjetit ćete da je cijev zavojnice (kondenzator) vruća. Odnosno, toplina straga je toplina koja se uklanja iz rashladne komore. Naravno, to se ne događa samo od sebe.Drugi zakon termodinamike zabranjuje spontani prijenos topline iz hladnijeg izvora u topliji prijemnik. Ali ako trošite energiju, onda je takav prijelaz moguć. Hladnjak se napaja iz mreže, odnosno kompresorska pumpa se napaja iz mreže. Kad pogledate svoj hladnjak, možete vidjeti da su cijevi u zamrzivaču (isparivaču) mnogo šire od vrućih cijevi straga. Trebalo bi biti tako. Rashladni plin leti iz uske cijevi u široku, gurajući se kroz tzv. "Prigušnica" (jako suženje) naglo se širi, obavljajući tako posao. Kada radi posao, odriče se energije, odnosno hladi, hladeći cijelu komoru. Ali da biste je iz široke cijevi prebacili u usku, trebate na njoj, grubo rečeno, raditi na tome da je ugurate u ovu cijev. Da biste vozili plin, potreban vam je kompresor - on je taj koji tutnji u vašem hladnjaku. Usput, ako ste ikada napuhali bicikl ili automobilsku gumu ručnom pumpom, trebali ste primijetiti da crijevo koje ide od pumpe do kalema postane toplo kad se napuhne. Razlog je isti. Plin (zrak) guramo iz većeg volumena u manji. Dakle, hladnjak se može nazvati "usisavanjem topline". Ili "obrnuta dizalica topline". Vodi toplinu iz male, dobro izolirane komore i izbacuje je van. Imajte na umu da toplina koju hladnjak emitira ne ide nikamo, već samo zagrijava našu sobu. A ako je rashladna jedinica snažna, na primjer, hladi komoru veličine teretane, koliko se tamo generira topline? I gotovo uvijek se baci na “nigdje”. Barem kod nas.

2.

Dakle, kao što smo vidjeli, toplina se može "ispumpavati" sasvim mirno. Ali na isti se način može napumpati. Preformulirajmo problem malo. Recimo da je naša kuća neka vrsta izolirane kutije. Pa, odnosno, mi smo se pobrinuli i tijekom gradnje napravili smo tople zidove, postavili normalne prozore, izolirali krov (što je vrlo važno - topli zrak se diže do vrha). U ovu kutiju morate "pumpati" toplinu. Ili, pojednostavljeno rečeno, zagrijte ga. Pitanje je - gdje ga nabaviti? Da, s bilo kojeg mjesta! Zapravo iz bilo kojeg okruženja čija je temperatura veća od nule. Obično se kao takav medij koristi tlo zagrijano ... da, suncem! Toplinski kapacitet zraka prilično je nizak, ali tlo zagrijano preko ljeta prilično dobro održava toplinu. U mrazevima od 20. stupnja u veljači možete iskopati gornji sloj i vidjeti da na dubini od 10-20 centimetara tlo nije smrznuto, odnosno temperatura je tamo očito iznad nule. A na dubini od 2-3 metra? Takva se "otpadna" toplina naziva toplinom niskog stupnja. To je nešto što treba upumpati u našu kuću. U fizici se to naziva "obrnuti termodinamički ciklus" po analogiji s Carnotovim ciklusom naprijed.

Ovo me pitanje prvi put zainteresiralo kada smo izgradili besplatne arteške pumpe - "točke" na kojima možete crpiti vodu iz dubokih bunara - 100-120 m. Sjećam se da je bio potpuno oštar mraz, 25 stupnjeva, zaboravio sam rukavice i svoje ruke su bile vrlo hladne. Otvorio sam slavinu i voda mi se učinila vrućom! Ali temperatura joj je zapravo bila 13-14 stupnjeva. 14 - (-25) - gotovo 40 stupnjeva kontrasta! Naravno da će izgledati vruće! Tada sam se iznenada sjetio kako smo se, nekad, zimi penjali u katakombe i tamo također tijekom cijele godine - 13-14 stupnjeva iznad nule. Tek tada sam pomislio - kakva je grandiozna i potpuno besplatna toplina zakopana pod našim nogama! Doslovno hodamo po vrućini, a istovremeno plaćamo puno novca za grijanje i toplu vodu. Pitanje je samo upumpavanje ove topline u naš dom.

3.

Za takvo crpljenje potrebna je dizalica topline. Zauzvrat, toplina iz tla može se dobiti na dva glavna načina. Prvi - od površinskog sloja - 1,20 m do 1,50 m, odnosno oduzimanje topline koju je dalo sunce.

Toplina se uklanja iz tla pomoću plastičnog crijeva, koje se postavlja duž oboda parcele na dubini od 1 m. Poželjno je da je tlo vlažno (bolje je za prijenos topline).Ako je tlo suho, morat ćete povećati duljinu konture. Minimalna udaljenost između susjednih cjevovoda trebala bi biti oko 1 m. Obična voda s posebnim antifrizom koristi se kao nosač topline. Da bi se dobilo 10 kW za grijanje (u našim prosječno europskim uvjetima), mora se položiti 350-450 tekućih metara cjevovoda. Za to će trebati otprilike parcela od 20x20 metara.

Dizalica topline koja uklanja toplinu s površinskog sloja

Prednosti:

- relativna jeftinost

Mane:

- vrlo visoki zahtjevi za kvalitetu stylinga.

- potreba za velikim područjem "uklanjanja topline"

Drugi način je uzimanje topline iz dubine. Ovdje je bačva bez dna! Uostalom, ako svoj planet usporedimo s jabukom, tada će tvrda zemljina kora po kojoj hodamo ispasti još tanja od kože ove jabuke. A onda - vruća lava, ona je ta koja eruptira u obliku vulkana. Jasno je da toplina iz ove divovske peći naglo odlazi. Stoga je drugi popularni dizajn crpki upotreba geotermalne topline, za koju se uvode posebne sonde hladnjaka na dubinu od 150-170 m. Zemaljske sonde postale su vrlo raširene posljednjih godina zbog jednostavnosti uređenja i beznačajne potrebe za tehnološkim područjem. Takve se sonde obično sastoje od snopa od četiri paralelne plastične cijevi, čiji su krajevi zavareni posebnim okovima tako da stvaraju dva neovisna kruga. Također se nazivaju dvostruke sonde u obliku slova U, operacije bušenja odvijaju se u jednom danu.

Ugradnju toplinske pumpe za duboke bušotine od strane Nijemaca iz

Ovisno o raznim čimbenicima, bunar bi trebao biti negdje između 60-200 m. Dubina. Njegova širina je 10-15 cm. Instalacija se može provesti na malom području zemljišta. Količina obnavljanja nakon bušenja je beznačajna, utjecaj bušotine minimalan. Instalacija ne utječe na razinu podzemne vode, jer podzemna voda nije uključena u proces, jer je toplina sadržana u tlu, učinkovitost takve pumpe prilično visoka. Približne su brojke takve da trošeći 1 kW električne energije za premještanje tekućine u zemlju i natrag, dobivate 4-6 kW energije za grijanje. Razina ulaganja prilično je visoka u instalaciju koja se temelji na toplini zemljine unutrašnjosti , ali zauzvrat dobivate siguran rad, s maksimalnim dugotrajnim vijekom trajanja sustava s dovoljno visokim koeficijentom pretvorbe topline.

Toplinska crpka s hladnjacima u rupi

Američki video koji govori o dvije glavne vrste dizalica topline

Prednosti:

- nisko područje "uklanjanja topline"

-pouzdanost

-visoka efikasnost

Mane:- Visoka cijena

Pa, imajte na umu da se obje vrste pumpi ne mogu koristiti u svim regijama. O tome ćemo govoriti u nastavku, ali ne treba misliti da se toplina može uzimati samo sa zemlje. Možete ga sigurno uzeti iz rezervoara - na primjer, iz jezera ili mora. Može se koristiti podzemna voda. Može se koristiti zrak, ali ova je opcija prikladna za zemlje s vrućom klimom. Možete čak koristiti i industrijsku toplinu, na primjer, toplinu dobivenu kao rezultat hlađenja u nuklearnim i termoelektranama itd. Ukratko, ako postoji neka vrsta "neiscrpnog" i, što je najvažnije, besplatnog izvora niskokvalitetne topline, on se može koristiti. Toplinske pumpe mogu lako raditi u načinu "zima-ljeto". Odnosno, zimi - grijač, ljeti - hladnjak. Općenito, nema apsolutno nikakve razlike u kojem smjeru pumpati toplinu. Dakle, ugradnjom zimsko-ljetne dizalice topline klima uređaj više nije potreban.

Toplinska pumpa "Zima-ljeto"

4.

Izgradnja toplinske pumpe zahtjevan je inženjerski zadatak i pri projektiranju se moraju uzeti u obzir mnogi čimbenici, poput svojstava tla i informacija o podzemnim procesima.

Dakle, prednosti dizalica topline koje imamo:

• Ne plaćate toplinu, kao kod električnih grijača, već samo pumpanje topline. Za kilovat rada pumpe dobivate 4-5 kilovata topline. Odnosno, "učinkovitost" (iako je zapravo učinkovitost toplinske pumpe) iznosi 300-400%.
• Uglavnom ćete prestati biti ovisni o cijenama energije koje neprestano rastu. Odnosno, ovisiti o državi.
• 100% ekološki prihvatljivo. Štednja neobnovljivih izvora energije i zaštita okoliša, uključujući smanjenjem emisije CO2 u atmosferu.
• Zapravo, 100% sigurno. Nema otvorenog plamena, nema ispuha, nema ugljičnog monoksida, nema ugljičnog dioksida, nema čađe, nema mirisa dizela, nema curenja plina, izlijevanje loživog ulja. Ne postoje skladišta opasnih za požar za ugljen, ogrjev, mazut ili dizel gorivo;
• Pouzdanost. Minimum pokretnih dijelova s ​​dugim vijekom trajanja. Neovisnost od opskrbe gorivnim materijalom i njegove kvalitete. Gotovo bez održavanja. Dizalica topline radi tiho i kompatibilna je s bilo kojim cirkulacijskim sustavom grijanja, a suvremeni dizajn omogućuje je ugradnju u bilo koju sobu;
• svestranost u odnosu na vrstu energije koja se koristi (električna ili toplinska);
• širok raspon kapaciteta (od frakcija do desetaka tisuća kilovata).
• Dizalica topline može se izraditi ručno, svi su dijelovi na prodaju. Pogotovo ako u blizini kuće postoji vrućina s niskim temperaturama.
• Dizalica topline je nevidljiva i može se isporučiti bez ikakvih dozvola.
• Širok spektar primjena. Posebno je prikladan za objekte koji se nalaze daleko od komunikacija - bilo da se radi o farmi, vikend naselju ili benzinskoj postaji na autocesti. Općenito, toplinska pumpa je svestrana i primjenjiva u civilnoj, industrijskoj i privatnoj gradnji.

5. U SSSR-u

Sovjetski Savez je uvijek bio ponosan na "neiscrpnost" svojih ugljikovodičnih energetskih izvora, ali, kao što sada možete vidjeti, njihove su rezerve zaista velike, ali su prilično iscrpne. Jeftinost upravo tih nosača, zapravo njihova nulta cijena, iako umjetno održavana, uopće nije stimulirala uštedu energije. Betonske kuće i nekvalitetni prozori koji su, sa stajališta toplinske izolacije, bili čvrsto sito (slučajno sam vidio fotografije novih zgrada u infracrvenim zrakama - tamo je ostala toplina s prozora i međuzračnih spojeva, dobro, sami paneli također nisu bili ničim izolirani) prisiljeni trošiti ogromne resurse za grijanje. Dodajte tome činjenicu da je grijanje u SSSR-u bilo centralno i da je tijekom isporuke izgubljeno od jedne trećine do polovice topline. Nakon naftne krize ranih 70-ih, nafta i plin postali su važna devizna roba i počeli su je "štedjeti", iako na vrlo osebujan način - sve što se moglo pretvoriti u električnu energiju, za što je izgrađena grandiozna nuklearna elektrana program je usvojen. Nitko nije ni mucao štedeći na tako "malim stvarima" kao što su stanovi, javne zgrade, poduzeća. Kao što mi je rekao jedan apsolutno tipični sovjetski inženjer, "velika zemlja treba spasiti velike." Od čega se sastojala ta "velika ekonomija", još uvijek nisam razumio. Štoviše, to je rečeno u divovskoj radionici, gdje su bili prozori u jednom (!) Staklu. Da bi tamo zimi temperatura održavala najmanje 13-14 stupnjeva, kotlovnica je radila punim kapacitetom. Druga stvar je da je plin početkom 90-ih bio vrlo jeftin, ali čim je cijena malo porasla, on (kotlovnica) je odmah zatvoren (zauvijek), a sustav grijanja vrijednog radnika prekinut je i predan na otpad .

Pansion "Druzhba" u Jalti. Zagrijava se i hladi dizalicom topline voda-zrak«

Sada Ukrajina plaća 500 dolara za 1.000 kubičnih metara plina. Ako tu trgovinu zagrijavate istom količinom plina, vjerojatno bi, zbog profitabilnosti, njezini proizvodi u smislu potrošnje energije trebali koštati više od opeke izrađene od zlata. Međutim, prolazio sam prije par godina, površina prozora tamo se drastično smanjila, položivši njihov dio pjenastim betonom, a ostatak zamijenio metal-plastikom.Ako misle zidove obložiti toplinski izolacijskim materijalom, to će općenito biti izvrsno. Pod SSSR-om to nije učinjeno, nije bilo potrebe za takvim troškovima, jer ponavljam: plin uopće nije ništa koštao, ali mora se reći da su se u izoliranim slučajevima toplinske pumpe koristile čak i u SSSR-u. Ne znam koji su entuzijasti točno "probušili" njihovu instalaciju, ali kao i obično, sve je bilo ograničeno na neke "eksperimentalne uzorke". Pansion Druzhba na Jalti može se smatrati remek-djelom sovjetske arhitektonske visoke tehnologije koja se zimi grijala, a ljeti hladila toplinskom pumpom koja je energiju uzimala iz dubina Crnog mora (gdje je stabilna i gotovo nikad ne pada ispod 7 stupnjeva). Pumpa, koja je osim grijanja, grijanja vode za kućne potrebe, grijala vanjski bazen i nosila se sa svojim zadatkom čak i u nevjerojatno hladnoj zimi 2005.-2006. Čak su postojale eksperimentalne instalacije geotermalne toplinske pumpe u privatnim vikendicama. Naravno, ne bilo gdje, već u najrazvijenijem dijelu SSSR-a - u baltičkim državama.

6.

U inozemstvu

Toplinska pumpa uopće nije ni nova. Prvi je put već spomenuti Carnot o tome razmišljao 1824. godine, kada je razvijao svoj idealni termodinamički ciklus. No, prvi pravi primjerak sagradio je Englez William Thomson, Lord Kelvin, 28 godina kasnije. Njegov "multiplikator topline" koristio je zrak kao radni medij (rashladno sredstvo), dok je toplinu dobivao iz vanjskog zraka. Prvi pokusni model pokrenut je u Švicarskoj i više od jednog stoljeća ova je planinska zemlja lider u korištenju niskorazredne topline. Prije Drugog svjetskog rata ovdje je izgrađeno prvo veliko postrojenje snage 175 kW. Sustav dizalica topline koristio je toplinu riječne vode i zagrijavao gradsku vijećnicu u Zürichu. Štoviše, radilo je u načinu "zima-ljeto", zimi se grijalo, a ljeti hladilo zrak unutar zgrade, ali sve do 1973. godine, čak i na Zapadu, uporaba dizalica topline bila je fragmentirana. Tek nakon naglog rasta cijena nafte doista su im obratili pažnju. Sedam godina kasnije, 1980., u Sjedinjenim Državama radilo je tri milijuna dizalica topline. Do nedavno su Sjedinjene Države ostale vodeće u broju izdanih sustava, a sada je Japan prednjačio. Sada se u Sjedinjenim Državama godišnje proizvede oko milijun novih instalacija. Iste 1980. godine bilo je 150 tisuća sustava u cijeloj zapadnoj Europi, a zatim je nakon ponovnog skoka cijena plina početkom 2000-ih, samo 2006., prodano preko 450 tisuća jedinica. Geotermalne pumpe čine četvrtinu svih crpki, Švedska, hladna sjeverna zemlja, sada je postala neprikosnoveni lider u broju dizalica topline u Europi. Primjerice, samo u 2006. prodano je više od 120 tisuća jedinica. Primjer je toplinska crpna stanica od 320 MW u Stockholmu. Izvor topline je voda Baltičkog mora s temperaturom od + 4 ° C, hlađenjem do + 2 ° C. Ljeti se temperatura povećava, a s njom i učinkovitost stanice. Francuska je poznata po tome što se do 70% sve električne energije u njoj proizvodi u nuklearnim elektranama i, možda, ova zemlja ima najbolji energetski sustav u Europi, barem ako uzmemo velike zemlje. No, Francuzi su ozbiljno pristupili dizalicama topline - prijelaz na instalacije dizalica topline također potiče država. Međutim, u drugim naprednim zemljama to se također stimulira. Tvrtke koje nude zelene instalacije uživaju porezne olakšice. Građani koji kupuju sustave - s poreznim kreditom (do 50%). Kao rezultat takvih mjera, prodaja je skočila: 2006. prodano je 54 tisuće dizalica topline, što je Francusku dovelo na drugo mjesto u Europi nakon Švedske. Klima uređaji temeljeni na dizalicama topline također se aktivno prodaju: od siječnja do travnja 2007. količina se udvostručila.Tijekom godine prodavalo se 51 tisuću jedinica godišnje. Njemačka je izuzetno siromašna "klasičnim" izvorima energije, zbog čega postoje strogi standardi za energetsku učinkovitost zgrada - "Nacionalni standardi za potrošnju energije" (ako su takvi standardi uvedeni u SSSR-u ili post-SSSR-u, nisam siguran - odgovarao bi im barem 1% struktura). Strogi zahtjevi pokreću razvoj tržišta dizalica topline. U 2006. prodaja je porasla za 250%. Sredinom 2008. ukupan broj dizalica topline u zemlji premašio je 300 tisuća. Njemačka je na četvrtom mjestu u Europi, malo iza Finske. Velika Britanija je sada u drugoj fazi. U tu svrhu subvencioniraju prijelaz stambenih i javnih zgrada na toplinske pumpe i potiču njihovu upotrebu u novim razvojnim projektima.

Na Dalekom istoku Japan nije samo jedan od lidera po broju proizvedenih i prodanih dizalica topline, već i lider u poboljšanju tehnologije. Ovdje se razvijaju nova rashladna sredstva i najsuvremenije instalacije s najvećom učinkovitošću. Ali Kina, koja juri punom brzinom, osjeća akutni nedostatak energetskih resursa. Stoga su vlasti ove komunističke zemlje usmjerile pozornost na dizalice topline. Uskoro će biti subvencije za vlasnike zgrada koji se prebace na obnovljive izvore energije, uključujući geotermalno grijanje. Unatoč činjenici da se tržište još uvijek razvija, njegova količina je impresivna: u Kini se godišnje proda oko 15 milijuna klima uređaja na bazi dizalica topline. Nema sumnje da Kinezi mogu proizvesti sve što im treba u bilo kojoj količini i po vrlo povoljnim cijenama.

7.

Rusija i Ukrajina

Iz nekog se razloga često iznosi mišljenje da toplinske pumpe "neće raditi" u Rusiji jer, prvo, postoje jeftini (u usporedbi sa Zapadom) nosači energije, u svakom slučaju ne tako skupi za postavljanje crpki u velikim količinama, i drugo, klimatske značajke učinit će ove pumpe neučinkovitima ili općenito neučinkovitima, kao u uvjetima vječnog leda. Ali ovo mišljenje nije potpuno točno. Nosači energije i dalje su jeftini u usporedbi s Europom, no vlasnici tzv. „Ruski plin“ nastojat će podići cijene na domaćem tržištu na svjetska, a njima uopće nije isplativo prodavati ga jeftinije. Ovo je ekonomija. Što se tiče "fizike", tada je doista pola Rusije u vječnom ledu, ali tamo živi 20 milijuna, više nema. Ostatak 120-125 na mjestima sasvim pogodnim za ugradnju VT-ova. Zašto se, recimo, u Finskoj mogu kladiti deseci tisuća, a u Kareliji ili Sankt Peterburgu je to „neisplativo“? Što se tiče južnih regija, uopće nema problema. Da, ako uzmemo toplinsku snagu, tada će vjerojatno prosječna ruska dizalica topline koštati više od kolege u Americi ili Japanu, uostalom, klima u Rusiji je, općenito, hladnija. Ali s druge strane, TN u regiji Rostov vjerojatno će i dalje biti učinkovitiji od istog u Finskoj. Dakle, sve se svodi na vladinu politiku, ništa više.

Tipična sovjetska kuća od panela. Snimanje u infracrvenim zrakama. Možete vidjeti kako toplina pogađa doslovno svugdje. Kontrast je izolirani dio kuće - međutim, praktički nema curenja topline čak je i na ovoj fotografiji teško reći koliko je dobro napravljena izolacija.

Situacija u Ukrajini još je „zabavnija“. Već 20 godina njegove vlasti viču o "energetskoj neovisnosti" i o "ruskom plinskom gušenju". Ali što su ponudili zauzvrat? Prema njihovom mišljenju, potrebno je "diverzificirati" izvore nabave energije. Pa, to jest, da kupujete ne samo iz Rusije, već, na primjer, iz Azerbejdžana. Međutim, Azerbajdžan, naravno, neće prodati plin ni kune jeftinije od Rusije, pogotovo što Azerbejdžan nije vlasnik tog plina, sve je nekako vezano za zapadne tvrtke. Dakle, od promjene prodavača, apsolutno se ništa neće promijeniti. Pravi način smanjenja ovisnosti je smanjenje potrošnje ugljikovodičnih goriva.Ovdje se ništa nije učinilo. Baš ništa. Ukrajina troši samo ludu količinu plina, ako uzmemo njezino stanovništvo i, općenito, prilično slabo gospodarstvo. Primjerice, troši više plina od Francuske, dok je Francuska puno bogatija zemlja. Ali ako bi se umjesto histeričnih vriskova i paranoičnih maštanja o "plinskom ventilu" koji bi jednom u hladnoj zimi "blokirao podmukli Moskal", uveli normalni programi uštede topline, a dizalice topline počele bi se instalirati gdje god je to moguće, tada bi se potrošnja plina od dobavljača mogla prepoloviti. A ako uzmemo u obzir da Ukrajina proizvodi i plin, onda bi ga općenito bilo moguće svesti na minimum. Ali nitko vam neće reći o ovome. Smanjivanje potrošnje plina nije korisno za vlasti, jer tvrtke povezane s prodajom zarađuju milijarde od posrednika. Tko bi odbio tako lak novac? Dakle, era dizalica topline neće biti ovdje, iako se još uvijek postavljaju fragmentarno. Ljubitelji amatera.

Predstavnici montažnih elektrana

Imajte na umu da su ove opcije - termoelektrični generator i plinski generator sada prioriteti, stoga se proizvode gotove stanice za upotrebu, kako domaće tako i industrijske.

Ispod je nekoliko njih:

• Štednjak Indigirka;
• Turistička pećnica "BioLite CampStove";
• Elektrana "BioKIBOR";
• Elektrana "Eco" s plinskim generatorom "Cube".

Obična kućanska peć na kruto gorivo (izrađena prema tipu peći "Burzhayka"), opremljena termoelektričnim generatorom Peltier.

Savršeno za ljetne vikendice i male kućice, jer je dovoljno kompaktna i može se prevoziti u automobilu.

Glavna energija tijekom izgaranja drva za ogrjev koristi se za grijanje, ali istodobno postojeći generator omogućuje i dobivanje električne energije s naponom od 12 V i snagom od 60 W.

Pećnica "BioLite CampStove".

Također koristi Peltierov princip, ali je još kompaktniji (težina je samo 1 kg), što vam omogućuje da ga vodite na planinarske izlete, ali količina energije koju generira još je manja, ali bit će dovoljna da napunite baterijsku svjetiljku ili telefon.

Također se koristi termoelektrični generator, ali ovo je već industrijska inačica.

Proizvođač na zahtjev može proizvesti uređaj koji daje izlaz električne energije snage od 5 kW do 1 MW. Ali to utječe na veličinu stanice, kao i na količinu potrošenog goriva.

Na primjer, instalacija koja proizvodi 100 kW troši 200 kg drva za ogrjev na sat.

Ali Eko elektrana je generator plina. Njegov dizajn koristi plinski generator "Cube", benzinski motor s unutarnjim izgaranjem i električni generator snage 15 kW.

Uz gotova industrijska rješenja, možete zasebno kupiti iste Peltierove termoelektrične generatore, ali bez štednjaka, i koristiti ih s bilo kojim izvorom topline.

Domaće stanice

Također, mnogi obrtnici stvaraju vlastite stanice (obično na bazi generatora plina), koje se zatim prodaju.

Sve to ukazuje na to da možete samostalno izraditi elektranu od improviziranih sredstava i koristiti je za svoje potrebe.

Dalje, pogledajmo kako možete sami izraditi uređaj.

Na temelju termoelektričnog generatora.

Prva opcija je elektrana koja se temelji na Peltierovoj ploči. Odmah napominjemo da je domaći uređaj prikladan samo za punjenje telefona, baterijske svjetiljke ili za osvjetljenje pomoću LED svjetiljki.

Za proizvodnju trebat će vam:

• Metalno tijelo, koje će igrati ulogu peći;
• Peltier ploča (prodaje se zasebno);
• Regulator napona s instaliranim USB izlazom;
• Izmjenjivač topline ili samo ventilator za hlađenje (možete uzeti računalni hladnjak).

Izrada elektrane vrlo je jednostavna:

1. Izrađujemo štednjak. Uzmemo metalnu kutiju (na primjer, kućište računala), rasklopimo je tako da pećnica nema dno.Na donjim zidovima radimo rupe za dovod zraka. Na vrh možete postaviti rešetku na koju možete postaviti kotlić itd.
2. Montirajte ploču na stražnji zid;
3. Montirajte hladnjak na vrh ploče;
4. Na stezaljke s ploče priključujemo regulator napona s kojeg napajamo hladnjak, a također donosimo zaključke za spajanje potrošača.

Sve funkcionira jednostavno: drva palimo, dok se ploča zagrijava, na njezinim će se stezaljkama stvarati električna energija koja će se napajati regulatorom napona. Hladnjak će se pokrenuti i raditi od njega, pružajući hlađenje ploče.

Preostaje samo povezivanje potrošača i nadgledanje procesa izgaranja u peći (pravodobno bacite ogrjev).

Na temelju generatora plina.

Drugi način izrade elektrane je izrada rasplinjača. Takav je uređaj mnogo teže izraditi, ali je izlaz električne energije puno veći.

Za izradu će vam trebati:

• Cilindrična posuda (na primjer, rastavljena plinska boca). Imat će ulogu peći, stoga treba osigurati grotla za utovar goriva i čišćenje krutih proizvoda izgaranja, kao i dovod zraka (prisilni ventilator bit će potreban da bi se osigurao bolji postupak izgaranja) i izlaz za plin;
• Radijator za hlađenje (može se napraviti u obliku zavojnice), u kojem će se plin hladiti;
• Kapacitet za stvaranje filtra tipa "Ciklon";
• Kapacitet za stvaranje filtra za fini plin;
• Set benzinskih generatora (ali možete uzeti bilo koji benzinski motor, kao i redoviti asinkroni elektromotor od 220 V).

Prednosti i nedostaci elektrane na drva

Elektrana na drva je:

• Dostupnost goriva;
• Mogućnost dobivanja električne energije bilo gdje;
• Parametri primljene električne energije vrlo su različiti;
• Uređaj možete napraviti sami.
• Među nedostacima se napominje:
• Ne uvijek visoka učinkovitost;
• Glomaznost strukture;
• U nekim je slučajevima proizvodnja električne energije samo nuspojava;
• Da bi se proizvela električna energija za industrijsku upotrebu, mora se sagorjeti velika količina goriva.

Općenito, proizvodnja i uporaba elektrana na kruto gorivo opcija je koja zaslužuje pozornost i može postati ne samo alternativa elektroenergetskim mrežama, već i pomoć na mjestima udaljenim od civilizacije.

Ukratko o principu djelovanja

Kako biste u budućnosti razumjeli zašto su određeni dijelovi potrebni prilikom sastavljanja domaćeg termoelektričnog generatora, prvo razgovarajmo o uređaju Peltierovog elementa i kako on funkcionira. Ovaj se modul sastoji od termoparova povezanih u seriju između keramičkih ploča, kao što je prikazano na donjoj slici.

Kad električna struja prolazi kroz takav krug, dolazi do takozvanog Peltierovog efekta - jedna strana modula se zagrijava, a druga hladi. Zašto nam to treba? Sve je vrlo jednostavno, ako djelujete obrnutim redoslijedom: zagrijte jednu stranu ploče, a drugu ohladite, možete proizvesti električnu energiju malog napona i struje. Nadamo se da je u ovoj fazi sve jasno, pa se okrećemo majstorskim tečajevima koji će jasno pokazati što i kako napraviti termoelektrični generator vlastitim rukama.

Besplatna električna energija: načini kako je sami nabaviti. Sheme, upute, fotografije i videozapisi

Nakon toga prekrijte pukotine trakama pamučne tkanine, širina svake trake je cm. Na taj način nećete dopustiti da toplina izlazi iz kuće. U kući je poželjno imati debela, masivna vrata koja će vam držati puno topline. Stara ulazna vrata također možete presvući umjetnom kožom ispunjenom jastučićem od pjene. Preporučljivo je sve pukotine žbukati poliuretanskom pjenom.

Ako odlučite instalirati nova vrata, provjerite možete li zadržati stara, jer dva ulazna vrata stvaraju zračni jaz između njih, a oni izoliraju toplinu.Pričvrstite list folije iza radijatora i on će reflektirati toplinu natrag u sobu, a malo topline izlazi kroz zid. Treba imati na umu da razmak između folije i baterije mora biti najmanje 3 cm.

Ako iz jednog ili drugog razloga nije moguće pričvrstiti zaslon od metalne folije, pokušajte izolirati kuću izvana.