Получение электричества из тепла: Термоэлектрический генератор — конвертируем тепло в электричество термогенератором

Содержание

Термоэлектрический генератор - конвертируем тепло в электричество термогенератором

Я расскажу как получить электричество из тепла и как построить своими руками термоэлектрогенератор средних размеров, который можно использовать в походах и на открытой природе, а также просто так, для зарядки электронных устройств, посредством зарядки перезаряжаемых батарей от любого источника огня. При использовании ракетной печи или походной печки и газа для более быстрого сгорания, сгенерируется больше энергии.

Термоэлектрический генератор идеально подходит для выживания в случае стихийных бедствий, поскольку позволяет производить электроэнергию из легкодоступного источника — огня. Солнечную энергию можно получить только днем, а сбор лунного света неэффективен и требует создания дорогой линзы, энергию ветра возможно получить не в любой день. Огонь — это мощный и опасный источник энергии, поэтому будьте осторожны при использовании устройства и остерегайтесь горячей части радиатора и т. д.

Шаг 1: Необходимые детали

  1. 1х Элемент Пельтье (термоэлектрический преобразователь)
  2. Алюминиевый радиатор среднего размера (я достал свой из старого ПК)
  3. Толстый электрический кабель двух цветов (опционально)
  4. Входные и выходные разъемы/гнезда, предварительно купленные или изготовленные (для ввода и вывода энергии) (опционально)
  5. Проектный корпус, частично теплозащищенный, если возможно. Используйте изоляционный материал, металл, фольгу и т.д. (опционально)
  6. Термопаста (опционально), алюминиевая фольга (желательно)
  7. Резак для резки тонких металлов
  8. Ножницы по металлу
  9. Разные отвертки (для закручивания винтов корпуса и входов/выходов)
  10. Разные винты и болты (для крепления металлических пластин и радиатора)
  11. Паяльник и припой (опционально) для надежного крепления
  12. Аккумуляторная батарея низкой или средней мощности (для подзарядки)
  13. Термоусадочные трубки для защиты проводов от тепла (необходимо)
  14. 1х блокирующий диод, чтобы предотвратить обратную зарядку.
  15. 2 алюминиевые банки (металлическая пластина)
  16. Толстая медная проволока
  17. Цифровой мультиметр

Все, что отмечено как опциональное, не обязательно к сборке термогенератора, но будет полезным, например корпус для аккумулятора и блокирующий диод.

Шаг 2: Конструирование

Построить корпус и тепловой генератор электричества довольно просто.

Во-первых, отрежьте от алюминиевых банок дно и крышку и разрежьте получившиеся куски пополам. Сложите 4 куска вместе и, прижав, вырежьте отверстия в углах для гаек. Прижмите листы гайками. Основа для устройства готова.

Если имеется термопаста, намажьте её на радиатор и основу, используя старую кредитку. Вам нужен квадрат размером с элемент Пельтье для выработки электричества. Поместите элемент Пельтье холодной стороной к радиатору, а горячей к алюминию. Проверить стороны можно подключив модуль к двум батареям 1.5v и потрогав каждую из сторон.

Нужно положить модуль между радиатором и алюминиевыми листами и немного вдавить в термопасту. Теперь, используя плоскогубцы, нужно обернуть медную проволоку вокруг выпирающих частей радиатора и под болтами на алюминиевой основе. Это соединит радиатор, основу и элемент Пельтье друг с другом. Основной блок сделан.

Шаг 3: Тестирование теплогенератора

Я использовал для теста термоэлектрического генераторного модуля одну маленькую свечку внутри оловянной банки, покрытой изоляционной лентой и подставку из металлического корпуса компьютерного вентилятора. В зависимости от количества тепла, мощность будет медленно подниматься и продолжать расти до заданного напряжения.

Также на эффективность влияет охлаждение радиатора, в холодный день радиатор будет остывать быстрее. К устройству могут быть подключены топливная или ракетная печь, этим можно заряжать аккумуляторы или электронные устройства.

На самом деле эта вещь не подходит для повседневного использования, поскольку элемент Пельтье рано или поздно сломается и сделает устройство неэффективным. В любом случае, оно может использоваться для получения электроэнергии в походе, при экстренных случаях и т. д.

Смотрите видео для тестов и показаний напряжения и скорости его подъема. Тест дома с питанием от свечки. Второй тест с маленькой печкой, в котором видно, что если непрерывно подавать топливо, то за 3-4 минуты можно зарядить батарею или две.

Файлы

Шаг 4: Улучшения

Возможные следующие модернизации устройства:

  1. Добавьте еще одну ячейку Пельтье чтобы удвоить выход напряжения.
  2. Подключите Joule Thief или несколько для небольшого увеличения напряжения.
  3. Используйте более качественные теплопроводные материалы, больший радиатор и более толстую алюминиевую или медную плиту в качестве основы.
  4. Можно качественнее закрепить ячейку Пельтье при помощи медной проволоки или термопасты, что улучшит перенос тепла.
  5. Используйте ракетную печь вместо открытых источников огня. Жар ракетных печей локализован, что будет эффективнее заряжать устройства.
  6. Используйте несколько связанных друг с другом устройств, соединив их последовательно над источником огня, чтобы увеличить выход напряжения.
  7. Можно улучшить термоизоляцию на проводах, фольге и изоляционной ленте (ракетные печи, как правило, немного плавят провода)
  8. Сделать запас компонентов и деталей (если что-то сломается или прогорит, всегда можно будет починить устройство)

Как получить бесплатное электричество в квартире. Как получить электричество из земли: схема Белоусова

Мифы и реальность

На просторах интернета есть большое количество видеороликов, где люди зажигают от земли лампы мощностью 150 Вт, запускают электродвигатели и так далее. Еще больше есть различных текстовых материалов, подробно рассказывающих о земляных батареях. К подобной информации не рекомендуется относиться слишком серьезно, ведь написать можно что угодно, а перед съемкой видеоролика провести соответствующую подготовку.

Просмотрев или прочитав эти материалы, вы действительно можете поверить в разные небылицы. Например, что электрическое или магнитное поле Земли содержит океан дармовой электроэнергии, получение которой довольно легко. Правда заключается в том, что запас энергии действительно огромен, но вот извлечь ее вовсе не просто. Иначе никто бы уже не пользовался двигателями внутреннего сгорания, не обогревался природным газом и так далее.

Для справки. Магнитное поле у нашей планеты действительно существует и защищает все живое от губительного воздействия разных частиц, идущих от Солнца. Силовые линии этого поля проходят параллельно поверхности с запада на восток.

Если в соответствии с теорией провести некий виртуальный эксперимент, то можно убедиться, насколько непросто заполучить электричество из магнитного поля земли. Возьмем 2 металлических электрода, для чистоты эксперимента – в виде квадратных листов со сторонами 1 м. Один лист установим на поверхности земли перпендикулярно силовым линиям, а второй – поднимем на высоту 500 м и сориентируем его в пространстве таким же образом.

Теоретически между электродами возникнет разность потенциалов порядка 80 вольт. Тот же эффект будет наблюдаться, если второй лист расположить под землей, на дне самой глубокой шахты. А теперь представьте такую электростанцию – в километр высотой, с огромной площадью поверхности электродов. Кроме того, станция должна противостоять ударам молний, что обязательно будут бить именно по ней. Возможно, это реальность далекого будущего.

Тем не менее получить электричество от земли – вполне возможно, хотя и в мизерных количествах. Его может хватить на то, чтобы зажечь светодиодный фонарик, включить калькулятор или немного зарядить сотовый телефон. Рассмотрим способы, позволяющие это сделать.

Электричество от двух стержней

Данный способ основан совсем на другой теории и никакого отношения к магнитному или электрическому полю Земли не имеет. А теория эта – о взаимодействии гальванических пар в солевом растворе. Если взять два стержня из разных металлов, погрузить их в такой раствор (электролит), то на концах появится разница потенциалов. Ее величина зависит от многих факторов: состава, насыщенности и температуры электролита, размеров электродов, глубины погружения и так далее.

Такое получение электричества возможно и через землю. Берем 2 стержня из разных металлов, образующих так называемую гальваническую пару: алюминиевый и медный. Погружаем их в землю на глубину ориентировочно полметра, расстояние между электродами соблюдаем небольшое, хватит 20—30 см. Участок земли между ними обильно поливаем солевым раствором и спустя 5—10 мин производим измерение электронным вольтметром. Показания прибора могут быть разными, но в лучшем случае вы получите 3 В.

Примечание. Показания вольтметра зависят от влажности почвы, ее природного солесодержания, размеров стержней и глубины их погружения.

В действительности все просто, получившееся бесплатное электричество – это результат взаимодействия гальванической пары, при котором влажная земля служила электролитом, принцип похож на работу солевой батарейки. Реальный эксперимент о разнице потенциалов на электродах, забитых в зем

Как обогреть дом с помощью электричества экономно: популярные способы, советы

Электрический обогрев дома кажется наилучшим способом поддержания в доме оптимальных показателей температуры. У такого способа есть преимущества: не нужно сжигать топливо, тепло, можно сказать, само бежит по проводам, причем участие человека в этом минимально. Однако такой удобный способ обогрева не всегда самый дешевый, поскольку тарифы на электроэнергию нельзя назвать невысокими. Кроме того, нужно помнить о риске внезапного отключения электроэнергии, а это значит, что необходимо иметь мощные аккумуляторы. Рассмотрим, как обогреть дом с помощью электричества эффективно и при этом экономно.

Способы отопления

Владельцу собственного дома придется продумать создание такой отопительной системы, которая будет экономичной и вместе с тем максимально защищенной от возможных рисков.

Все возможные системы отопления частных домов можно разделить на два виды. Первый — прямой. Это значит, что обогрев каждого помещения в доме осуществляют приборы, которые запитаны непосредственно от электрической сети.

Второй способ — непрямой. В такой системе используется носитель тепла, который нагревают радиаторы. Радиаторы устанавливают в помещениях, которые необходимо обогреть. Нельзя определенно сказать, что тот или иной способ отопления лучше. Те, кто считают лучшим непрямой, относят к достоинствам тот факт, что остывание теплоносителя занимает достаточно долгое время, а это явный плюс при остановке котла. Те, кто выбирают прямой способ, чтобы обогреть частный дом с помощью электричества, считают, что он более выгоден с точки зрения приобретения оборудования.

Электроконвекторы

Электрические конвекторы обеспечивают возможность построить эффективную и недорогую систему обогрева. Электроконвектор стимулирует движение теплого воздуха внутри помещения, при этом помещение равномерно прогревается. Однако есть и существенный недостаток у этого способа обогрева: электрический конвектор наиболее эффективен в регионах с теплым климатом. Поэтому применение его в условиях очень холодных зим, чтобы отопить частный дом, нецелесообразно.

Плюсы

  1. К значительному преимуществу относят то, что такой способ не предусматривает принудительного выдувания воздуха. Дело в том, что даже при поддержании максимальной чистоты в доме всегда есть крупные и твердые элементы, лежащие на поверхности. И когда работает система искусственного выдувания теплого воздуха, все эти твердые частицы попадают в воздух, которым дышат люди. При естественной же циркуляции воздуха этого не происходит, поскольку она не настолько активна и не поднимает пыль в воздух.
  2. Оптимальный уровень мощности при небольшой величине конвекторов.
  3. Наличие термостатов, которые позволяют конвекторам работать не все время, а только тогда, когда снижается температура воздуха.
  4. Мобильность конвекторов. Их можно перемещать по комнате в те места, где максимально холодный воздух.
  5. Конвекторы можно эксплуатировать в сложных системах обогрева дома как один из элементов, а можно создавать систему обогрева, которая основана только на этом оборудовании.
  6. Корпус конвекторов не нагревается выше 60 градусов.
  7. Конвекторы предусмотрены для использования в любых помещениях, в том числе на кухне и санузлах.

Минусы

Что касается недостатков такого способа нагрева, то самый большой недостаток — необходимость устанавливать конвектор в каждое помещение. При этом, если включать обогреватели сразу во всех комнатах, то можно превысить пределы мощности, которая допустима в электрической сети.

Важно!

Но и этот недостаток можно исключить, если установить реле, которое будет включать оборудование в порядке очереди, не рискуя выйти за пределы допустимой мощности.

В таком недостатке есть и плюс — поскольку в доме будет работать система из электрических конвекторов, то они не сломаются сразу. Если дом отапливался конвекторами, и один вышел из строя, его можно заменить, при этом не будет потери тепла.

Масляные приборы

Масляные приборы это герметичные металлические обогреватели с секционной конструкцией, работающие на минеральном масле. Масло в результате действия электрического нагревателя разогревается до определенной температуры, прогревает корпус, от которого тепло попадает в воздух помещения. Это один из наиболее распространенных способов обогрева. К очевидным преимуществам можно отнести высокую степень безопасности, мобильность и компактность оборудования, простую эксплуатацию.

Что касается недостатков, то основной заключается в том, что масляные обогреватели долго нагреваются. Кроме того, при использовании их в качестве основного способа обогрева, то это будет достаточно затратный способ.

Тепловентиляторы

Это наиболее часто используемые обогревательные приборы, которые представляют собой конструкцию из нагревательного элемента и вентилятора, помещенных в корпус. Есть модели с расширенным оснащением, которые могут включать увлажнители воздуха и термостаты.

Из достоинств тепловентиляторов можно отметить их компактность, простую эксплуатацию, невысокую цену, быстрый обогрев. Однако такие приборы, в массе своей, достаточно шумные во время работы, кроме того бытовые тепловентиляторы не подходят для создания полноценной отопительной системы в частном доме.

Трубчатые электронагреватели

Представляют собой конструкцию из трубчатого электрического нагревателя и теплоносителя. В качестве жидкой основы, то есть теплоносителя, чаще всего применяют воду и масло, реже — антифриз. Эти устройства устроены по принципу электрического чайника, то есть их они похожи на кипятильник, помещенный в емкость с водой. При этом КПД вполне высокий с минимальным теплопотерями на обогрев.

Плюсы

К очевидным плюсам можно отнести:

  1. Несложная и безопасная эксплуатация, универсальность.
  2. Возможность использования как в жидких, так и газообразных средствах.
  3. Приборы не боятся ударов, не ломаются из-за вибрации.
  4. Это экономный способ обогрева собственного дома, при этом отлично вписывается в дизайн.
  5. Такие нагреватели разнообразны по своему внешнему виду и исполнению, выглядят эстетично.

Минусы

Основным недостатком трубчатых электронагревателей потребители называют достаточно дорогую цену по сравнению с другими нагревателями. Дело в том, что при производстве такого оборудования используются дорогие металлы, которые и обуславливают высокую стоимость его.

Еще один недостаток заключается в том, что на трубках приборов часто образуется накипь, которая негативно сказывается на работе оборудования. Но такого недостатка можно избежать, если следить за качеством воды.

Совет!

Если вам не нужна высокая температура, то лучше выбирайте приборы с трубками, изготовленными из углеродистой стали. Если важна постоянная высокая температура — то нержавеющая сталь.

Теплый пол

Электрические теплые полы — одна из наиболее часто встречающихся систем отопления частных домов. Основное преимуществе теплых полов заключается в том, что они освобождают полезную площадь, то есть дают возможность организовать систему отопления без использования оборудования, которое будет занимать помещение. Теплые полы обеспечивают равномерное распределение тепла, а это, из-за того, что нет принудительной циркуляции воздуха, уменьшает количество пыли в воздухе, которым дышат люди.

Совет!

Если вы хотите максимально облегчить себе монтаж системы отопления, то лучше выбирать нагревательные маты.

В целом, теплые полы — одна из самых удачных альтернатив традиционным системам отопления, а потом они так часто встречаются и в частных домах, и в квартирах. И хотя заметного обогрева помещения они не дают, они способствуют снижению энергозатрат на обогрев.

Чем эффективны теплые полы? Их главное преимущество — в рациональном распределении тепла, поскольку пол — самая холодная часть любого помещения. Воздух, который нагревается внизу, равномерными теплыми потоками поднимается вверх.

Наличие регуляторов температуры позволяет достичь оптимальных параметров нагрева. Потребители могут сами выбирать оптимальный для них температурный режим, и тем самым добиться значительной экономии энергопотребления.

Какие же основные преимущества теплого пола? В их числе можно назвать:

  1. Высокая эффективность и быстрый прогрев комнаты.
  2. Экономия энергопотребления.
  3. Поскольку не сжигается кислород, то в помещении поддерживается комфортный для человека микроклимат.
  4. Простая эксплуатация.
  5. Безопасность и надежность.

Конечно, есть и свои недостатки, но больших недостатков такого способа обогрева, как таковых, нет. Единственной проблемой можно назвать сложность монтажа, поскольку придется переработать напольное покрытие, но специалисты быстро решают такие проблемы.

Электрический котел с ТЭНом

Электрические котлы как способ обогрева популярны и востребованы, поскольку они надежды в работе, недорого стоят, безопасны. Котлы бывают электродным, индукционными и ТЭНовыми, и последние являются наиболее распространенными, поскольку можно обогреть электричеством дом дешево, и при этом котлы легки в эксплуатации. Но есть существенный недостаток: в котлах используется термоэлектрический нагреватель, который делает отопление не самым экономным.

Кроме того, есть риск, что выбранное оборудование просто-напросто не подойдет, поскольку местные электросети не справятся с нагрузкой. Поэтому при выборе котла нужно обязательно уточнить этот момент.

Индукционный котел

Индукционные котлы — не менее распространенный способ организации отопления в доме, поскольку они достаточно быстро обеспечивают его теплом. Они представляют собой трансформатор с двумя видами обмотки, не содержат элементов, которые могут выйти из строя, при этом работают даже при низком напряжении. Еще одно достоинство — КПД, которое у индукционных котлов достигается практически 100%.

Среди основных преимуществ можно назвать:

  1. Высокую эффективность работы (97-98%).
  2. Простая конструкция, что обуславливает долговечную работу установок.
  3. Компактность и мобильность, что позволяет перемещать оборудование.
  4. Простое обслуживание, хотя оно во многом зависит от качества воды.

Что касается недостатков, то по, по отзывам потребителей, в главным можно отнести высокую стоимость установок, что делает индукционное отопление для частного дома не слишком выгодным.

Электродный котел

Если говорить об устройстве таких котлов, то они состоят из электродов, которые и выполняют функцию нагревательных элементов, хотя собственных нагревательных элементов в котлах нет. Но это и большой плюс такого оборудования, поскольку не будет образовываться накипь, которая часто приводит к выходу приборов из строя.

Достоинства электродных котлов:

  1. Простая эксплуатация.
  2. Нет риска образования накипи.
  3. Надежность и длительный срок работы.
  4. Компактные размеры делают их оптимальным выбором для небольших домов.

Что касается недостатков, то самый главный, по отзывам потребителей, относится к жидкости, к которой предъявляют высокие требования. Жидкость, которая используется как теплоносители, должна быть обработана специальным образом.

Инфракрасные обогреватели

Если вы хотите отопить дом электричеством как можно более экономно, то рассмотрите этот способ. Такие типы обогревателей потребители называют самыми экономными, поскольку для работы они не требуют труб с водой и нагревательных тэнов. Важно и то, что у них другая специфика работы: они нагревают предметы, нагретые предметы, в свою очередь, нагревают воздух. По сути такой принцип работы схож с принципом работы микроволновой печи.

Наиболее популярными разновидностями инфракрасных обогревателей являются панели, которые монтируют на стены или потолок. Это позволят значительно увеличить площадь обогрева. Достоинство панелей заключается в том, что их можно использовать как самостоятельную систему обогрева или включить в уже существующую как один из элементов.

Электроковрики

8 отличных способов производства электроэнергии на SHTF

Хотите узнать о различных способах производства электроэнергии? Учитесь у самого эксперта по энергетике Роберта Бреннера!

Отличные способы производства электроэнергии при SHTF

По материалам книги: Power Out! Как подготовиться к краху сети и выжить в ней)

Как вырабатывать электричество, используя энергию Земли

Американские индейцы верят, что Земля живая и пульсирующая энергией. Ученые обнаружили, что Земля действительно резонирует (с частотой 7,8 Гц).

Наш мозг резонирует с той же частотой, и когда люди «настраиваются» на природу, многие становятся более здоровыми и фактически исцеляются от болезней. Это говорит о том, что «заземление» - соединение вашего тела с землей, возможно, имеет смысл.

Становятся ли люди здоровее, когда босые ноги касаются твердой земли или пальцы касаются растений и деревьев, растущих в почве? Возможно, жизнь связана с энергией, которая течет в земле и в наших телах.

Это такие чудесные симбиотические отношения.

Никола Тесла также считал, что у Земли есть энергия. Его работа 1909 года показала, что Земля резонирует с энергией.

Только в 1952 году немецкий физик В. О. Шуман фактически измерил его базовую частоту 7,8 Гц. Тесла хотел знать, как производить бесплатное электричество, используя невидимую энергию электромагнитных полей.

Он присоединился к другим, ищущим способы производить электричество из энергии, которая окружает нас. Сегодня мы знаем восемь технологий, которые можно использовать для производства электроэнергии: химические, солнечные панели для домов, топливные генераторы, паровые турбины, гидроэлектростанции, ветровые, тепловые и ЭМП.

Эта статья познакомит вас с каждым из них.

1. Химические источники электроэнергии

https://twitter.com/chemengg2018/status/959670096812789760

Аккумуляторные батареи популярны для производства электроэнергии. Они уже много лет производят электричество, и технология постоянно совершенствуется.

Химическое взаимодействие между элементами батареи и электролитом создает напряжение, которое может управлять током через подключенное устройство. Аккумуляторная батарея может питать освещение, приводить в движение небольшие моторы, качать воду и даже обеспечивать электричеством весь дом.

Это хороший источник электроэнергии для автономного проживания.

Батареи продаются разной емкости - 2 В, 6 В, 8 В, 12 В, 24 В, 36 В, 48 В, 72 В - и изготавливаются в различных формах с использованием таких материалов, как диоксид марганца-цинк-никель, углерод-цинк, никель-кадмий, никель-металлогидридные и литиевые.

Батареи

могут быть изготовлены из сухих элементов, влажных элементов или желатинового ила и быть одноразовыми или перезаряжаемыми в зависимости от области применения.

Домовладельцы обычно используют сухие элементы для фонарей и небольших электрических устройств, а влажные элементы для управления инверторами для выработки электроэнергии переменного тока. Особый аккумулятор - это топливный элемент.

Преобразует химическую энергию окисления топлива в электрическую энергию постоянного тока. Вы даже можете собрать батареи с низким напряжением и низким током, чтобы зажигать светодиоды или управлять MP3-плеерами, и делать их очень весело.

Проверьте лимонную батарею, картофельную батарею, батарею отбеливателя, батарею заземления и кристаллический диод. Обычно они генерируют от 0,6 до 1,9 В и от 0,58 до 0,95 мА.

Кристаллический диод Определение: Также известный как диод кошачьих усов, это микроволновое полупроводниковое устройство, в котором ток течет в одном направлении.

Заземленная батарея может выдавать 12-14 вольт и 200 мА тока. У вас всегда есть возможность получить заряд аккумулятора.

2. Солнечная энергия

https: // www.instagram.com/p/Bh7BZAeBqcH/

Поместив панель или модуль, покрытые солнечными элементами, под прямыми солнечными лучами, энергия фотонов может быть преобразована в постоянное напряжение от 1 В до 46 В с током от 20 мА до 9 А в зависимости от модуля.

Набор солнечных модулей может быть применен к инвертору высокого напряжения для выработки переменного тока, который может быть подключен к местной электросети. Солнечная панель меньшего размера может заряжать ландшафтный свет или управлять двигателем постоянного тока или лампой. Солнечные панели могут заряжать целый банк батарей.

Ночью аккумуляторы могут обеспечить дом энергией. Некоторые домовладельцы, использующие солнечную батарею, добавили передаточный переключатель и аккумуляторную батарею, поэтому им не нужно отключаться от электроэнергии, когда солнечные панели неактивны.

Несколько новых инверторных продуктов могут преобразовывать солнечную энергию в электросеть переменного тока с функцией отключения электросети. Это позволяет домовладельцу потреблять постоянный ток солнечной энергии через переключатель в инверторе и обеспечивать до 1500 Вт переменного тока.

Это позволяет домовладельцу продолжать использовать солнечную энергию, пока светит солнце, а сеть отключена.Солнечная энергия - один из величайших источников возобновляемой энергии.

3. Ветроэнергетика

https://www.instagram.com/p/BZF0gRWn6vl/

Движущийся ветер может заставить гребной винт вращаться и вращать вал генератора, вырабатывающий электрическую энергию. Использование энергии ветра похоже на использование фотонов в солнечной батарее для производства электричества.

Фотоны Определение : основная единица легких частиц, находящихся в постоянном движении. Фотоны несут ответственность за передачу света.

Как и солнечная энергия, энергия ветра доступна и является одним из лучших возобновляемых источников. Вы можете установить домашние ветряные генераторы, которые обычно создают 400-800 Вт для зарядки аккумуляторов 12 В.

Новые безлопастные ветряные турбины работают без больших вращающихся гребных винтов, что создает опасность для пролетающих птиц. Ветер может быть использован для выработки электроэнергии.

4. Гидроэнергетика

Движущаяся вода выполняет полезную работу на протяжении тысяч лет. Он может перемещать большие объекты, вращать колеса, обрабатывающие зерно, качать воду в гору и вращать турбины для выработки электроэнергии.

Вы можете создать свою собственную электрическую энергию, используя проточную воду, которая вращает турбину или гребной вал с присоединенным генератором. Он преобразует действие воды в электричество.

Если у вас есть проточная вода, подумайте о простом гидроэлектрическом генераторе. Они производят около 100 Вт энергии 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и могут заряжать множество аккумуляторов для вашего дома.

Гидроэлектростанция малого напряжения также включает в себя погружной гребной генератор, который можно разместить в условиях быстрой воды, и турбогенератор для подводной парусной лодки, который вырабатывает постоянный ток.

Частью родственной технологии является турбина Тесла. В нем используются близкорасположенные диски, которые вращаются при входе и выходе жидкости или газа.

Отверстия в дисках заставляют соединенный вал вращаться, обеспечивая кинетическую энергию генератору или генератору переменного тока, создавая электричество постоянного или переменного тока. Вал должен вращаться со скоростью 16 800 об / мин для выработки 12 В постоянного тока, поэтому может быть шумно.

СВЯЗАННЫЙ: вернуть мертвые никель-кадмиевые батареи к жизни | Преппер Навыки

5. Топливные генераторы

Топливные генераторы вырабатывают переменный ток, хотя многие из них имеют выход постоянного тока для зарядки батарей.Вы можете использовать их как автономные резервные источники питания в аварийных условиях.

Автономные генераторы бензина, дизельного топлива, природного газа или пропана (сжиженный газ) преобразуют горящее топливо в электрическую энергию переменного тока. Стационарный генератор может производить до 200 кВт переменного тока.

Например, у меня есть стационарный генератор мощностью 15 кВт, который работает на пропане и обеспечивает подачу электроэнергии в мой дом. Этот генератор обеспечивает электроэнергией весь мой дом в случае отказа местной электросети. Портативные генераторы могут производить от 140 Вт до 30 000 Вт мощности.

У меня также есть портативный газовый генератор мощностью 2000 Вт, который обеспечивает до 13,7 ампер при 120 В переменного тока. Бензобак рассчитан на 5-9 часов работы до заправки.

Это был надежный источник энергии для кемпинга и даже для питания полевых фонарей во время школьных занятий.

6. Мощность пара

Solar Steam Power - перейдите по ссылке: http://t.co/9T6HRqr3Kz #SolarPanel #SolarPower pic.twitter.com/Z2xm7N76g2

- Clean Energy Now (@ cleanenergy2014) 26 ноября 2014 г.

Система производства паровой энергии использует топливо, такое как древесина, уголь, газ, газификация древесины или ядерная энергия, для нагрева жидкости в котле, производящем пар высокого давления.Этот пар проходит через турбину, вращающую присоединенный к нему генератор, который производит электричество.

Сегодня многие электростанции используют геотермальную энергию на этом принципе. Сила пара - отличный источник возобновляемой энергии.

Хотя паровые двигатели были обычным явлением в 1800-х годах, в настоящее время домашнему пользователю доступны только небольшие демонстрационные парогенераторы. Они могут производить от 10 до 15 В постоянного тока для зарядки аккумулятора 12 В.

7. Термоэлектрическая мощность

https: // www.instagram.com/p/BgIChXqhWTa/

Термопара или термоэлектрический модуль может преобразовывать тепло в постоянное напряжение, которое можно использовать для зарядки батареи или группы батарей. Двигатель Стирлинга тоже работает на высокой температуре.

Он вырабатывает постоянный ток за счет тепла, подаваемого на цилиндр с подвижным поршнем. Нитиноловая проволока может стать тепловым двигателем, который использует разницу температур между одним и тем же проводом, погруженным в два резервуара с водой, для включения генератора и выработки электричества.

Все они вырабатывают низкое напряжение и ток, но достаточно энергии для зарядки батареи с жидкими элементами.

8. Невидимая мощность ЭДС

Это перспективная технология, хотя концепция существует с тех пор, как Никола Тесла провел свои первые эксперименты по передаче электричества без проводов. Эксперименты Теслы включали подачу питания на лампочки, удаленные от источника питания без соединительных проводов.

После смерти Теслы до недавнего времени не проводилось никаких серьезных исследований и экспериментов. Теперь катушки Тесла могут заставить беспроводные лампочки светиться в ваших руках, а электрические искры высокого напряжения заполняют комнату.

Мы только начинаем использовать эту технологию. Теперь доступны продукты, которые используют невидимую энергию ЭМП для зарядки мобильных телефонов.

Возможно, скоро мы сможем использовать энергию Wi-Fi для создания электричества, которое может приводить в движение бытовые приборы и даже автомобили.

Когда SHTF, нам нужно найти другие источники электроэнергии, чтобы увеличить наши шансы на выживание. Посмотрите это видео от Alltime10s и узнайте о новых, но несколько странных способах использования энергии:

Земля - ​​это гигантский источник энергии, как возобновляемой, так и невозобновляемой, который находится в нашем распоряжении.Благодаря работе Вебера, Фарадея, Максвелла, Герца, Эдисона и Теслы у нас есть электрическая энергия, которая делает нашу жизнь проще и комфортнее.

По мере развития технологий некоторые инновации того времени были забыты. Сегодня эти технологии пересматриваются, дорабатываются и повторно внедряются, что дает нам несколько способов производства электроэнергии в домашних условиях.

Знаете другие способы производства электроэнергии дома? Расскажите об этом в комментариях ниже!

ВВЕРХ ДАЛЕЕ:

Следуйте за нами в Facebook, Instagram, Twitter, Pinterest и Tumblr!

** Отказ от ответственности: Все материалы на этом сайте предназначены только для информационных целей.Пожалуйста, прочтите наш полный отказ от ответственности здесь **

Примечание редактора. Этот пост был первоначально опубликован 24 июля 2015 г. и был обновлен для обеспечения качества и актуальности.

Связанные

Рекуперация тепла и тепла | Britannica

Рекуперация теплового тепла , также называемая рекуперация отходящего тепла , использование тепловой энергии, которая выделяется в ходе некоторых промышленных процессов и которая в противном случае рассеивалась бы в непосредственной окружающей среде, неиспользованная.Учитывая преобладание процессов генерирования тепла в энергетических системах, например, в бытовых системах отопления и охлаждения и при производстве электроэнергии, рекуперация тепла и тепла имеет широкую область потенциальных применений и может снизить потребление ископаемого топлива. Однако, хотя источники отходящего тепла повсеместны, не все отходящее тепло подходит для рекуперации тепла, а экономические или технические ограничения иногда препятствуют использованию имеющихся технологий рекуперации.

Британника исследует

Список дел Земли

Действия человека вызвали обширный каскад экологических проблем, которые теперь угрожают продолжающейся способности как природных, так и человеческих систем процветать.Решение критических экологических проблем глобального потепления, нехватки воды, загрязнения и утраты биоразнообразия, возможно, является величайшей задачей 21 века. Мы встанем им навстречу?

Во многих процессах производства тепла и электроэнергии после удовлетворения потребности процесса в тепле любое избыточное или отработанное тепло выделяется в виде выхлопных газов. Поскольку законы термодинамики показывают, что тепло передается от более высоких к более низким температурам, температура отходящего тепла процесса неизбежно ниже, чем температура самого процесса.При определении возможности рекуперации тепла двумя наиболее важными факторами являются температура отходящего тепла и количество произведенного тепла. Плотность теплового потока (скорость теплового потока на площадь поперечного сечения), характер окружающей среды, температура тепла и особенности процесса, такие как скорость охлаждения, которая должна контролироваться в некоторых промышленных такие процессы, как производство стекла, также влияют на пригодность отходящего тепла для рекуперации. Вообще говоря, чем выше температура, тем больше тепла подходит для выработки электроэнергии (а не для прямого использования).

Потери тепла в процессе происходят через три основных механизма: электромагнитное излучение; конвекция, то есть передача энергии через тепловые токи в жидкостях; и проводимость, то есть прямая передача тепла через вещество. Технологии рекуперации тепла используют один или комбинацию этих механизмов для рекуперации отработанного тепла.

Теплообменники - это широко используемая технология, которая позволяет передавать тепловую энергию между потоками горячей и холодной жидкости, и их можно разделить на три основных типа: рекуператоры, регенераторы и испарительные теплообменники.Рекуператоры работают непрерывно и передают тепло между жидкостями по обе стороны от разделительной стенки. Регенераторы позволяют передавать тепло к и от абсорбирующей среды, такой как теплопроводящие кирпичи. Регенераторы работают периодически и имеют фазу загрузки, во время которой горячая жидкость заряжает устройство, и фазу разгрузки, во время которой тепло передается более холодной жидкости. Испарительные теплообменники часто используются в градирнях электростанций и используют испарение для охлаждения жидкости в том же пространстве, что и хладагент.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Теплообменники широко используются на электростанциях, работающих на ископаемом топливе, на атомных электростанциях, в газовых турбинах и в химической промышленности, а также в системах отопления, кондиционирования и охлаждения. Рекуперированное тепло может использоваться непосредственно для предварительного нагрева сырья, в операциях сушки, для производства пара, а также для нагрева помещений и воды. Производство электроэнергии из отходящего тепла часто более выгодно, чем прямое использование рекуперированного тепла, из-за универсальности и относительно высокой стоимости электроэнергии по сравнению с теплом.Электричество можно использовать как для выработки электроэнергии, так и для обогрева, и его можно транспортировать более эффективно, чем тепло. Хотя для выработки электроэнергии на обычных электростанциях необходимы высокотемпературные источники отработанного тепла, можно производить электричество при более низких температурах с помощью нетрадиционных циклов, таких как органический цикл Ренкина. В этом цикле используется органическая рабочая жидкость с низкой температурой кипения, поэтому испарение происходит при гораздо более низкой температуре. Таким образом, более холодное отработанное тепло по-прежнему может производить пар для вращения турбины и выработки электроэнергии.

Другие технологии, относящиеся к рекуперации тепла, включают тепловые насосы и тепловые трубы. Тепловые насосы - это простые термодинамические машины, в которых низкотемпературное тепло от источника передается в более высокотемпературный сток с использованием механической или высокотемпературной тепловой энергии. В промышленности существует несколько применений, в которых желательно перекачивать низкотемпературное отработанное тепло в среду с более высокой температурой. В бытовом секторе наземные или воздушные тепловые насосы модернизируют источники тепла окружающей среды до температур, подходящих для отопления жилых помещений.Тепловые трубки обеспечивают передачу тепла на умеренные расстояния с очень низкими потерями тепла и без необходимости механической перекачки. Их можно использовать в сочетании с системами теплоэнергетики для транспортировки тепла в системы централизованного теплоснабжения или на соседние промышленные объекты.

На практике применение технологий рекуперации тепла и тепла требует использования рекуперированной энергии, что часто влечет за собой значительные инвестиции в возможности производства электроэнергии, если тепло нельзя использовать напрямую.Кроме того, некоторые теплообменники нуждаются в регулярном обслуживании из-за агрессивных газов в выхлопных потоках или требуют специальных материалов, чтобы выдерживать высокие температуры, что может быть дорогостоящим и делать установку неэкономичной.

Когенерация - энергетическое образование

Рис. 1: Цикл когенерации использует отходящее тепло, генерируемое термодинамическим процессом, для обогрева домов, автомобилей и других приборов.

Когенерация или комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ) - это производство электроэнергии на месте из отходящего тепла.При производстве электроэнергии из угля, природного газа или ядерной энергии только часть фактического количества энергии, выделяемой при сгорании, преобразуется в электричество. Остальная часть энергии теряется в виде отработанного тепла. На ТЭЦ это отработанное тепло используется для других целей, таких как отопление помещений или других промышленных процессов, требующих тепла. Следовательно, ТЭЦ - это эффективный процесс восстановления энергии, которая в противном случае была бы потеряна. [1] Благодаря такому повышению эффективности когенерация имеет много экологических преимуществ и может быть ключевым фактором в уменьшении изменения климата. [2]

Когенерационные установки предлагают большую экономию затрат, обеспечивая дополнительную конкурентоспособность для промышленного и коммерческого использования, предлагая доступное тепло для бытовых потребителей. [1] Они обеспечивают очевидные экологические преимущества за счет улучшенного преобразования энергии и использования отходящего тепла. Однако на строительстве таких заводов есть много препятствий. [3] Одним из факторов являются относительно высокие капитальные затраты, связанные с такими установками, что делает их непривлекательными для потенциальных разработчиков.Когенерационные установки представляют угрозу для таких компаний, и, как известно, было много судебных споров при разработке этих станций. [4] Кроме того, распределенные источники электроэнергии могут создавать опасность поражения электрическим током для энергокомпании, электрифицировав часть электрической сети, которая в противном случае была бы отключена, когда компании необходимо работать в этой части сети.

Поскольку ископаемое топливо в основном используется в качестве источника ввода, ТЭЦ не может считаться в конечном итоге устойчивым решением в долгосрочной перспективе.Тем не менее, это может помочь снизить уровень выбросов углерода с существенной экономией энергии за счет повышения эффективности в ситуациях, когда более экологичные варианты недоступны или недоступны. [5]

Обсуждение некоторых плюсов и минусов ТЭЦ можно увидеть в блоге TriplePundit здесь.

Эффективность

Электростанции производят примерно вдвое больше энергии, чем отработанное тепло, чем электричества. Дома обычно отапливаются с помощью печей, а для выработки тепла также требуется топливо.Отвод части отработанного тепла от производства электроэнергии позволяет сэкономить значительные суммы денег и энергии.

Производство эквивалентного количества тепла и электроэнергии с использованием системы ТЭЦ намного более эффективно, поскольку тепло от производства электроэнергии может быть эффективно использовано. Общий КПД системы ТЭЦ определяется как общая потребляемая энергия, как электрическая, так и тепловая, деленная на входящую энергию. Гораздо меньшая часть тепла не подлежит рекуперации и все равно теряется в виде отработанного тепла.

Рисунок 2: Энергетическая диаграмма, сравнивающая эффективность раздельной генерации и когенерации. Данные по эффективности, спросу на тепло и энергию являются образцовыми. [6] Зеленые стрелки обозначают полезную энергию, черные - потери.

Расчет эффективности

Домохозяйство имеет определенную потребность в тепловой энергии [математика] Q_ {th} [/ math] и потребность в энергии [математика] W_ {el} [/ math]. ТЭЦ имеет тепловой коэффициент полезного действия [math] \ eta_ {th} [/ math] и электрический КПД [math] \ eta_ {el} [/ math].Благодаря комбинированной выработке КПД ТЭЦ является суммой этих КПД [математика] \ eta_ {ТЭЦ} = \ eta_ {th} + \ eta_ {el} [/ math], где общее количество топлива, необходимое для удовлетворения потребностей дома, равно [математические] Q_ {топливо, CHP} = \ frac {Q_ {th} + W_ {el}} {\ eta_ {CHP}} [/ math]. Из-за гораздо более высокой эффективности [математика] \ eta_ {ТЭЦ} [/ математика] по сравнению с домохозяйством, не использующим ТЭЦ, количество топлива, необходимое для удовлетворения его потребностей в энергии, намного меньше. Например, если дом, использующий ТЭЦ, имеет КПД 90%, для сравнения он будет использовать только 1/3 топлива, которое будет использовать дом, работающий с КПД 30%! [7]

Типы

Схематический вид подключенной к сети жилой когенерационной установки [8]

Необходимая электрическая мощность будет увеличивать размер системы когенерационной установки.Как правило, Микро-ТЭЦ будет вырабатывать менее 5 киловатт (кВт), а Мини-ТЭЦ будет более 5 кВт и менее 500 кВт. Системы микро-ТЭЦ обычно устанавливаются в домах, и потребность в тепле регулируется. Это означает, что они включаются, когда возникает потребность в тепле для производства побочного тепла при выработке электроэнергии.

Различные типы систем Micro-CHP включают, например:

Включение ТЭЦ в электрическую сеть

Чтобы интегрировать систему когенерации в сеть, ее сначала необходимо подключить к инвертору, чтобы преобразовать электричество постоянного тока в электричество переменного тока.Это позволяет другим участникам сети использовать произведенную электроэнергию. Высокий уровень проникновения систем микро-ТЭЦ в дома может вызвать нестабильность электросети. Это связано с трудностью прогнозирования того, когда эти системы будут вырабатывать электроэнергию, поскольку они должны вырабатывать тепло в доме, чтобы получать электричество, необходимое для нагрузки. В часы пик, когда потребление электроэнергии велико, потребность в дополнительной электроэнергии в электросети выше, чем во внепиковые часы.Области, представляющие интерес для решения этой проблемы, включают аккумулирование тепла, которое может эффективно заставить ТЭЦ стать управляемым спросом на электроэнергию, а не регулировать спрос на тепло. Система будет вырабатывать электроэнергию в соответствии с требованиями сети и накапливать избыточное тепло для использования в другое время.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

  1. 1.0 1.1 COGEN, Что такое когенерация? [Online], доступно: http: // www.c geneurope.eu/what-is-cogeneration_19.html
  2. ↑ Code Project, Справочник по тематическим исследованиям когенерации [Онлайн], Доступно: http://www.code-project.eu/wp-content/uploads/2011/04/CODE_CS_Handbook_Final.pdf
  3. ↑ IEA. (2014). Объединение систем отопления и электричества [Онлайн]. Доступно: https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/LinkingHeatandElectricitySystems.pdf
  4. ↑ Forbes, Самые эффективные электростанции [Online], Доступно: http: // www.forbes.com/2008/07/03/energy-efficiency-cogeneration-biz-energy_cx_jz_0707efficiency_horror.html
  5. ↑ Triple Pundit, Combined Heat and Power: Pros and Cons [Online], Доступно: http://www.triplepundit.com/special/energy-options-pros-and-cons/combined-heat-power-pros -cons /
  6. ↑ Agert, Prof. Dr Carsten, Energy Storage Lecture 4, Хранение тепла вместо электричества, неопубликовано.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *