Hvordan få varme fra kulde med varmerør og kapillære fenomener

For å få strøm må du finne en potensiell forskjell og en leder Folk har alltid prøvd å spare penger, og i en tid med stadig voksende strømregninger er dette slett ikke overraskende. I dag er det allerede måter som en person kan få gratis strøm gratis for ham. Som regel er dette visse gjør-det-selv-installasjoner, som er basert på en elektrisk generator.

Termoelektrisk generator og dens enhet

En termoelektrisk generator er en enhet som genererer elektrisk energi fra varme. Det er en utmerket dampkilde for elektrisitet, om enn med lav effektivitet.

Som en enhet for direkte konvertering av varme til elektrisk energi, brukes termoelektriske generatorer, som bruker prinsippet om drift av konvensjonelle termoelementer

I utgangspunktet er termoelektrisitet direkte konvertering av varme til elektrisitet i flytende eller faste ledere, og deretter den omvendte prosessen med oppvarming og kjøling av kontakten til forskjellige ledere ved hjelp av en elektrisk strøm.

Varmegenerator:

• En varmegenerator har to halvledere, som hver består av et visst antall elektroner;
• De er også sammenkoblet av en leder, over hvilket det er et lag som er i stand til å lede varme;
• En termionisk leder er også festet til den for overføring av kontakter;
• Deretter kommer avkjølingslaget, etterfulgt av halvlederen, hvis kontakter fører til lederen.

Dessverre er en varme- og kraftgenerator ikke alltid i stand til å jobbe med høy kapasitet, derfor brukes den hovedsakelig i hverdagen, og ikke i produksjonen.

I dag brukes den termoelektriske omformeren nesten aldri hvor som helst. Han "ber" om mange ressurser, tar også plass, men spenningen og strømmen han kan generere og konvertere er veldig liten, noe som er ekstremt ulønnsomt.

Russiske forskere får nyttig varme fra kulden

Prinsippet om drift av "TepHol". Illustrasjon av Yuri Aristov.

Forskere fra Institute of Catalysis of SB RAS har funnet ut hvordan man får varme fra kulden, som kan brukes til oppvarming under tøffe klimatiske forhold. For å gjøre dette foreslår de å absorbere metanolgasser av et porøst materiale ved lave temperaturer. De første resultatene av studien ble publisert i tidsskriftet Applied Thermal Engineering.

Kjemikere har foreslått en syklus kalt "Heat from Cold" ("TepHol"). Forskere omdanner varme ved hjelp av adsorpsjon av metanol til et porøst materiale. Adsorpsjon er prosessen med absorpsjon av stoffer fra en løsning eller gassblanding av et annet stoff (adsorbent), som brukes til å skille og rense stoffer. Det absorberte stoffet kalles adsorbat.

"Ideen var å først teoretisk forutsi hva den optimale adsorbenten skulle være, og deretter å syntetisere et reelt materiale med egenskaper nær idealet," kommenterte en av forfatterne av studien, doktor i kjemi Yuri Aristov. - Arbeidsstoffet er metanoldamp og adsorberes vanligvis ved hjelp av aktivert karbon. Vi tok først kommersielt tilgjengelige aktiverte karbon og brukte dem. Det viste seg at de fleste av dem “ikke fungerer” veldig bra, så vi bestemte oss for å syntetisere nye metanoladsorbenter, spesialisert for TepHol-syklusen, selv. Dette er to-komponentmaterialer: de har en porøs matrise, en relativt inert komponent og en aktiv komponent - et salt som absorberer metanol godt ”.

Deretter gjennomførte forskerne en termodynamisk analyse av TepHol-syklusen, som gir en omtrentlig ide om transformasjonsprosessen, og bestemte de optimale forholdene for implementering av adsorpsjon. Forskere sto overfor oppgaven med å finne ut om den nye termodynamiske syklusen kan gi tilstrekkelig effektivitet og kraft for å generere varme. For å svare på dette spørsmålet ble en laboratorieprototype av TepHol-installasjonen designet med en adsorber, en fordamper og kryostater som simulerte kald luft og ikke-frysende vann.

Adsorbenten ble plassert i en spesiell stor overflatevarmeveksler laget av aluminium. Denne installasjonen gjør det mulig å produsere varme i en intermitterende modus: den frigjøres når adsorbenten absorberer metanol, og deretter tar det tid å regenerere sistnevnte. For dette reduseres metanoltrykket over adsorbenten, noe som lettes av den lave omgivelsestemperaturen. Tester av TepHol-prototypen ble utført under laboratorieforhold, der temperaturforholdene til den sibiriske vinteren ble simulert, og eksperimentet ble fullført.

Den første prototypen på TepHol-enheten: 1 - adsorber, 2 - fordamper / kondensator, 3 - termokryostater, 4 - vakuumpumpe.

“Ved å bruke to naturlige termostater (varmebeholdere) om vinteren, for eksempel omgivende luft og ikke-frysende vann fra en elv, innsjø, sjø eller grunnvann, med en temperaturforskjell på 30-60 ° C, kan varme oppnås til oppvarming hjem. Dessuten, jo kaldere det er ute, jo lettere er det å få nyttig varme, ”sa Yuri Aristov.

Hittil har forskere syntetisert fire nye sorbenter som er i testfasen. Ifølge forfatterne er de første resultatene av disse testene veldig oppmuntrende.

“Den foreslåtte metoden lar deg få varme direkte på stedet i regioner med kalde vintre (nordøstlige Russland, Nord-Europa, USA og Canada, samt Arktis), noe som kan akselerere deres sosioøkonomiske utvikling. Bruk av til og med en liten mengde miljøvarme ved lave temperaturer kan føre til en endring i strukturen til moderne energi, redusere samfunnets avhengighet av fossile brensler og forbedre økologien på planeten vår, ”konkluderte Aristov.

I fremtiden kan utviklingen av russiske forskere være nyttig for rasjonell bruk av lavtemperatur termisk avfall fra industrien (for eksempel kjølevann som slippes ut av termiske kraftverk, og gasser som er et biprodukt fra kjemisk industri og oljeraffineringsindustri. ), transport og bolig og fellestjenester, samt fornybar termisk energi, spesielt i regioner på jorden med tøffe klimatiske forhold.

https://www.vesti.ru

Solvarme generator av elektrisitet og radiobølger

Kilder til elektrisk energi kan være veldig forskjellige. I dag har produksjonen av solvarmeelektriske generatorer begynt å bli populær. Slike installasjoner kan brukes i fyr, i verdensrommet, biler, så vel som i andre områder av livet.

Solvarmegeneratorer er en fin måte å spare energi på

RTG (står for radionuklid termoelektrisk generator) fungerer ved å konvertere isotopenergi til elektrisk energi. Dette er en veldig økonomisk måte å få nesten gratis strøm og muligheten for belysning i fravær av strøm.

Funksjoner i RTG:

• Det er lettere å skaffe en energikilde fra isotopråter enn for eksempel å gjøre det samme ved å varme opp en brenner eller en parafinlampe;
• Produksjon av elektrisitet og forfall av partikler er mulig i nærvær av spesielle isotoper, fordi prosessen med forfallet kan vare i flere tiår.

Ved å bruke en slik installasjon, må du forstå at når du arbeider med gamle modeller av utstyr, er det en risiko for å motta en dose stråling, og det er veldig vanskelig å kaste en slik enhet. Hvis den ikke ødelegges ordentlig, kan den fungere som en strålingsbombe.

Når du velger produsent av installasjonen, er det bedre å bo hos firmaene som allerede har bevist seg. Slik som Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona.

Forresten, en annen god måte å få strøm gratis er en generator for å samle radiobølger. Den består av par film- og elektrolytkondensatorer, samt dioder med lav effekt. En isolert kabel ca 10-20 meter tas som en antenne og en annen jordledning er festet til et vann- eller gassrør.

Leksjon 24. Hvordan atmosfærisk luft varmes opp (§ 24) s.61

Vi vil svare på følgende spørsmål.

1. Hvor mye av solens varme og lys når jordoverflaten?

På vei fra solenergi til jordens overflate er atmosfæren. Den absorberer noe av energien, overfører noe til jordoverflaten og reflekterer noe tilbake i rommet. Atmosfæren absorberer omtrent 17% av energien, reflekterer omtrent 31% og overfører de resterende 49% til jordoverflaten.

2. Hvorfor når ikke hele strømmen av solenergi jordoverflaten?

Energikildene for alle prosesser som skjer på jordens overflate er solen og tarmene på planeten vår. Solen er hovedkilden. En to milliarddel av energien som sendes ut av solen når den øvre grensen for atmosfæren. Men selv en så liten brøkdel av solenergi når ikke helt jordens overflate.

En del av solstrålene absorberes, spres i troposfæren og reflekteres tilbake i rommet, og en del av den når jorden og blir absorbert av den. brukt på å varme den opp.

Oppvarming av atmosfærisk luft. Temperaturen på de nedre lagene av atmosfærisk luft avhenger av temperaturen på overflaten den ligger over. Solens stråler, som går gjennom gjennomsiktig luft, varmer den nesten ikke, tvert imot, gjennom skyene og innholdet av urenheter, den forsvinner og mister en del av energien. Men, som vi allerede har nevnt, varmes jordoverflaten opp, og allerede fra den varmes luften opp.

3. Hva kalles den underliggende overflaten?

Den underliggende overflaten er jordoverflaten som samhandler med atmosfæren, utveksler varme og fuktighet med den.

4. Hvilke forhold avhenger oppvarmingen av den underliggende overflaten?

Mengden solvarme og lys som kommer inn på jordoverflaten, avhenger av innfallsvinkelen til solstrålene. Jo høyere solen er over horisonten, jo høyere innfallsvinkel for solstrålene, jo mer solenergi mottas av den underliggende overflaten.

5. Hva varmer opp luften?

Solstrålene, som passerer gjennom atmosfæren, varmer den lite opp. Atmosfæren varmes opp fra jordens overflate, som absorberer solenergi og omdanner den til varme. Partikler av luft, i kontakt med en oppvarmet overflate, mottar varme og fører den ut i atmosfæren. Slik oppvarmer den lavere atmosfæren. Jo mer solstråling jordoverflaten mottar, jo mer den varmes opp, jo mer varmes luften opp fra den.

6. Hvorfor synker lufttemperaturen hovedsakelig med høyde?

Atmosfæren varmes hovedsakelig opp av energien som absorberes av overflaten. Derfor synker lufttemperaturen med høyden.

7. Hvordan endres lufttemperaturen i løpet av dagen?

Lufttemperaturen endres alltid utover dagen. Det avhenger av mengden solvarme som kommer inn på jorden. De høyeste temperaturene hele dagen er alltid ved middagstid, fordi solen stiger til sin største høyde i løpet av denne tiden. Det betyr at det varmer opp et stort område. Så begynner det å synke og temperaturen synker også.I 24 timer observeres den laveste temperaturen nærmere morgenen (klokka 3-4 om morgenen). Etter soloppgang begynner temperaturen å stige tilbake.

8. På hvilken tid på dagen observeres maksimum og minimum lufttemperatur?

Den minste lufttemperaturen vil være i løpet av de foregående timene. Dette er fordi solen var under horisonten hele natten og luften ble avkjølt. Den maksimale lufttemperaturen blir vanligvis observert rundt middagstid, når solen når sitt høydepunkt og innfallsvinkelen til solstrålene er maksimal. På denne tiden av dagen blir den maksimale temperaturen på dagtid notert, som som regel begynner å synke om ettermiddagen. Og etter solnedgang slutter solen å varme jorden fullstendig, og lufttemperaturen begynner å bli minimum.

Vi vil undersøke oppvarmingsforholdene til den underliggende overflaten og lære hvordan vi kan forklare endringene i lufttemperaturen på dagtid.

1. Solstråler i atmosfæren

I figuren, skriv verdiene til brøkdelene (i%) av solenergi absorbert av jorden og reflektert av den i verdensrommet.

2. Undergrunn

Fyll inn de manglende ordene.

Jordens overflate, som samhandler med atmosfæren, deltar i utvekslingen av varme og fuktighet, kalles den underliggende overflaten.

Fyll inn de manglende ordene.

Mengden solvarme og lys som kommer inn på jordoverflaten, avhenger av innfallsvinkelen til solstrålene. Jo høyere solen er over horisonten, jo større innfallsvinkel for solstrålene, jo mer solenergi mottas av den underliggende overflaten.

Angi hvor mye av solens energi som absorberes av forskjellige typer underliggende overflater.

3. Endring i lufttemperatur på dagtid.

Basert på dataene fra observasjonene av været i Moskva 16. april 2013 (se tabell), analyser endringen i lufttemperatur på dagtid.

Finn ut tidspunktet for soloppgang og solnedgang, den maksimale solhøyden over horisonten på Internett på https://voshod-solnca.ru/.

Om natten falt lufttemperaturen fra + 14 ° C (kl. 20.00) og nådde minimumsverdien + 5 ° С (kl. 5:00). I løpet av denne tiden ble den underliggende overflaten ikke opplyst av solen, derfor ble den avkjølt, også overflateluftlaget avkjølt.

Soloppgang skjedde 5 timer og 39 minutter.

Innen 4 timer etter soloppgang var den underliggende overflaten litt oppvarmet, siden innfallsvinkelen til solstrålene var liten på den tiden.

Når solen stiger over horisonten, øker innfallsvinkelen til solstrålene, den underliggende overflaten varmes opp mer og mer, og gir opp varmen til det nedre luftlaget. Økningen i lufttemperaturen ble notert mellom klokka 9 og 14, dvs. 3 timer etter soloppgang.

Solens høyeste høyde ble observert klokken 12.00 og 40 minutter.

På ettermiddagen fortsatte den underliggende overflaten å varme seg opp, så lufttemperaturen fortsatte å stige fra + 13 ° С (kl. 12:00) til + 16 ° С (kl. 14:00).

Solen gikk ned, den underliggende overflaten fikk stadig mindre varme, og temperaturen begynte å synke. Nå ga luften sin varme til den underliggende overflaten. Fra klokka 20 begynte lufttemperaturen å synke fra maksimumsverdien på + 16 ° C (klokka 19) til midnatt. I nattene neste dag fortsatte lufttemperaturen å synke.

Dermed er den daglige variasjonen av lufttemperaturen i Moskva 16. april 2013 preget av en nattreduksjon til en minimumsverdi på + 3 ° С (kl. 7:00) og en økning på dagtid til en maksimumsverdi på + 16 ° С ( klokken 14:00). + 16 ° C - + 3 ° С = 13 ° С.

Pathfinder School

Gjør arbeidet på s. 126 lærebøker.

Skriv ned svarene på følgende spørsmål.

Har lyseffekten fra lampen endret seg når posisjonen til pappruten uten utskjæring endres?

Det er nødvendig å visuelt gjennomføre eksperimentet og skrive det ned sekvensielt i henhold til læreboka.(individuelt)

Hvordan endret arealet på den opplyste delen seg med en sekvensiell økning i innfallsvinkelen til strålene på overflaten av en pappkvadrat uten utskjæring?

Det er nødvendig å visuelt gjennomføre eksperimentet og skrive det ned sekvensielt i henhold til læreboka. (individuelt)

Har lysmengden endret seg pr. Arealenhet til den opplyste delen (for eksempel med 1 cm)?

Det er nødvendig å visuelt gjennomføre eksperimentet og skrive det ned sekvensielt i henhold til læreboka. (individuelt)

Hvordan lage et Peltier-element med egne hender

Et vanlig Peltier-element er en plate montert fra deler av forskjellige metaller med kontakter for tilkobling til et nettverk. En slik plate fører en strøm gjennom seg selv, varmer opp på den ene siden (for eksempel opp til 380 grader) og jobber fra kulden på den andre.

Peltier-elementet er en spesiell termoelektrisk transduser som fungerer i henhold til prinsippet med samme navn for å levere elektrisk strøm.

En slik termogenerator har det motsatte prinsippet:

• Den ene siden kan varmes opp ved å brenne drivstoff (for eksempel en brann på et tre eller noe annet råmateriale);
• Tvert imot kjøles den andre siden av en væske- eller luftvarmeveksler;
• Dermed genereres strøm på ledningene, som kan brukes i henhold til dine behov.

Det er sant at ytelsen til enheten ikke er veldig bra, og effekten er ikke imponerende, men likevel kan en slik enkel hjemmelaget modul godt lade telefonen eller koble til en LED-lommelykt.

Dette generatorelementet har sine fordeler:

• Stille arbeid;
• Evnen til å bruke det som er tilgjengelig;
• Lett vekt og bærbarhet.

Slike hjemmelagde ovner begynte å bli populære blant de som liker å overnatte i skogen ved bålet, ved å bruke landets gaver og som ikke er motvillige til å få strøm gratis.

Peltier-modulen brukes også til å kjøle ned datakort: elementet er koblet til kortet, og så snart temperaturen blir høyere enn den tillatte temperaturen, begynner det å avkjøle kretsene. På den ene siden kommer det et kaldt luftrom inn i enheten, på den andre et varmt. 50X50X4mm (270w) modellen er populær. Du kan kjøpe en slik enhet i en butikk eller lage den selv.

Forresten, å koble en stabilisator til et slikt element vil tillate deg å få en utmerket lader for husholdningsapparater ved utgangen, og ikke bare en termisk modul.

For å lage et Peltier-element hjemme, må du ta:

• Bimetalledere (ca. 12 stykker eller mer);
• To keramiske plater;
• Kabler;
• Loddejern.

Produksjonsskjemaet er som følger: Ledere loddes og plasseres mellom platene, hvoretter de er tett festet. I dette tilfellet må du huske på ledningene, som deretter blir festet til gjeldende omformer.

Omfanget av bruk av et slikt element er veldig mangfoldig. Siden en av sidene har en tendens til å avkjøles, kan du ved hjelp av denne enheten lage et lite campingkjøleskap, eller for eksempel et automatisk klimaanlegg.

Men som alle enheter, har dette termoelementet sine fordeler og ulemper. Plussene inkluderer:

• Kompakt størrelse;
• Evnen til å jobbe med kjøle- eller varmeelementer sammen eller hver for seg;
• Stille, tilnærmet lydløs drift.

Minuser:

• Behovet for å kontrollere temperaturforskjellen;
• Høyt energiforbruk;
• Lavt effektivitetsnivå til høye kostnader.

Distribusjon av sollys og varme på jordens overflate

Fig. 88. Endringer i solhøyden og skyggelengden gjennom året

Hvordan solens høyde over horisonten endres gjennom året. For å finne ut av det, husk resultatene av observasjonene dine av lengden på skyggen som gnomon (1 m lang stolpe) kaster ved middagstid. I september var skyggen like lang, i oktober ble den lengre, i november - enda lenger, den 20. desember - den lengste. Fra slutten av desember avtar skyggen igjen. Endringen i lengden på gnomons skygge viser at solen hele dagen er i forskjellige høyder over horisonten gjennom hele året (figur 88).Jo høyere solen er over horisonten, jo kortere blir skyggen. Jo lavere solen er over horisonten, jo lenger er skyggen. Solen stiger høyest på den nordlige halvkule 22. juni (på sommersolvervdagen), og den laveste posisjonen er den 22. desember (på vintersolvervdagen).

Fig. 89. Avhengighet av belysning og overflateoppvarming av innfallsvinkelen til sollys

Fig. 90. Endring av innfallsvinkelen til solstråler etter årstider

Hvorfor avhenger overflatevarme av solens høyde? Fig. 89 kan man se at den samme mengden lys og varme som kommer fra solen, i sin høye posisjon, faller på et mindre område, og i en lav posisjon, på et større. Hvilket område blir varmere? Selvfølgelig, den mindre, siden strålene er konsentrert der.

Derfor, jo høyere solen er over horisonten, jo mer rettlinjede stråler faller, jo mer varmes jordoverflaten opp, og fra den luften. Så kommer sommeren (fig. 90). Jo lavere solen er over horisonten, jo mindre er innfallsvinkelen til strålene, og jo mindre varmes overflaten opp. Vinteren kommer.

Jo større innfallsvinkelen til solstrålene er på jordoverflaten, jo mer blir den opplyst og oppvarmet.

Hvordan jordoverflaten varmes opp. På overflaten av den sfæriske jorden faller solstrålene i forskjellige vinkler. Den største innfallsvinkelen til stråler ved ekvator. Den avtar mot stolpene (fig. 91).

Fig. 91. Endring av innfallsvinkelen til solstråler i retning fra ekvator til polene

I den største vinkelen, nesten loddrett, faller solstrålene på ekvator. Jordoverflaten der mottar mest solvarme, så ekvator er varm hele året, og det er ingen årstidendringer.

Jo lenger nord eller sør fra ekvator, jo mindre er innfallsvinkelen for solstrålene. Som et resultat blir overflaten og luften mindre varm. Det blir kaldere enn ved ekvator. Årstidene vises: vinter, vår, sommer, høst.

Om vinteren når ikke solstrålene polene og sirkumpolare områdene. Solen dukker ikke opp over horisonten på flere måneder, og dagen kommer ikke. Dette fenomenet kalles polar natt... Overflaten og luften blir veldig kald, så vintrene er veldig tøffe der. Om sommeren setter ikke solen seg over horisonten i flere måneder og skinner døgnet rundt (natt kommer ikke) - dette er polardagen... Det ser ut til at hvis sommeren varer så lenge, så bør overflaten også varmes opp. Men solen ligger lavt over horisonten, strålene glir bare over jordoverflaten og varmer den nesten ikke opp. Derfor er sommeren nær stolpene kald.

Belysningen og oppvarmingen av overflaten avhenger av dens beliggenhet på jorden: jo nærmere ekvator, jo større innfallsvinkel for solstrålene, jo mer varmes overflaten opp. Når avstanden fra ekvator til polene avtar, reduseres strålenes innfallsvinkel, henholdsvis, overflaten varmes opp mindre og blir kaldere. Materiale fra nettstedet //iEssay.ru

Planter begynner å trives om våren.

Verdien av lys og varme for dyrelivet. Sollys og varme er nødvendig for alle levende ting. Om våren og sommeren, når det er mye lys og varme, blomstrer plantene. Med høstens ankomst, når solen faller over horisonten og tilførselen av lys og varme minker, kaster plantene løvet sitt. Med begynnelsen av vinteren, når varigheten av dagen er kort, er naturen i ro, noen dyr (bjørn, grevling) til og med i dvale. Når våren kommer og solen stiger høyere og høyere, begynner plantene å vokse aktivt igjen, dyreverdenen blir levende. Og alt dette er takket være solen.

Prydplanter som monstera, ficus, asparges, hvis de gradvis vendes mot lyset, vokser jevnt i alle retninger. Men blomstrende planter tolererer ikke en slik permutasjon. Azalea, kamelia, geranium, fuchsia, begonia kaste knopper og til og med forlater nesten umiddelbart.Derfor er det bedre å ikke omorganisere "sensitive" planter under blomstring.

Fant du ikke det du lette etter? Bruk søk ​​↑↑↑

På denne siden materiale om emner:

• kort fordeling av lys og varme på kloden

Enkel hjemmelaget generator

Til tross for at disse enhetene ikke er populære nå, er det for øyeblikket ikke noe mer praktisk enn en termogenererende enhet, som er i stand til å erstatte en elektrisk komfyr, en belysningslampe mens du er på reise, eller hjelpe til hvis ladingen til en mobiltelefon går i stykker for å drive et strømvindu. Slik strøm vil også hjelpe hjemme i tilfelle strømbrudd. Det kan fås gratis, kan man si, for en ball.

Så for å lage en termoelektrisk generator, må du forberede:

• Spenningsregulator;
• Loddejern;
• Enhver kropp;
• Kjøling radiatorer;
• Termisk pasta;
• Peltier varmeelementer.

Montering av enheten:

• For det første er enhetens kropp laget, som skal være uten bunn, med hull i bunnen for luft og på toppen med et stativ for beholderen (selv om dette ikke er nødvendig, siden generatoren kanskje ikke fungerer på vann) ;
• Deretter er et Peltier-element festet til kroppen, og en kjøleradiator festes til den kalde siden gjennom termisk pasta;
• Deretter må du lodde stabilisatoren og Peltier-modulen, i henhold til polene deres;
• Stabilisatoren skal være veldig godt isolert slik at fukt ikke kommer dit;
• Det gjenstår å sjekke arbeidet.

Forresten, hvis det ikke er noen måte å skaffe seg en radiator, kan du i stedet bruke en datamaskinkjøler eller en bilgenerator. Ingenting forferdelig vil skje fra en slik erstatning.

Stabilisatoren kan kjøpes med en diodeindikator, som vil gi et lyssignal når spenningen når den angitte verdien.

DIY termoelement: prosessfunksjoner

Hva er et termoelement? Et termoelement er en elektrisk krets som består av to forskjellige elementer med en elektrisk kontakt.

ThermoEMF til et termoelement med en temperaturforskjell på 100 grader ved kantene er omtrent 1 mV. For å gjøre det høyere kan flere termoelementer kobles i serie. Du får en termopil, hvis termoEMF vil være lik den totale summen av EMF av termoelementene som er inkludert i den.

Fremstillingsprosessen for termoelementet er som følger:

• Det opprettes en sterk forbindelse mellom to forskjellige materialer;
• En spenningskilde (for eksempel et bilbatteri) blir tatt og ledninger av forskjellige materialer som er vridd inn i en bunt, er koblet til den ene enden av den;
• På dette tidspunktet må du ta en ledning koblet til grafitten til den andre enden (en vanlig blyantstang vil gjøre her).

For øvrig er det veldig viktig for sikkerheten å ikke jobbe under høyspenning! Maksimal indikator i denne forbindelse er 40-50 volt. Men det er bedre å starte med små krefter fra 3 til 5 kW, og øke dem gradvis.

Det er også en "vann" måte å lage et termoelement på. Den består i å sikre oppvarming av de tilkoblede ledningene i den fremtidige strukturen med en lysbueutslipp som vises mellom dem og en sterk løsning av vann og salt. I løpet av en slik interaksjon holder "vanndamp" materialene sammen, hvoretter termoelementet kan betraktes som klart. I dette tilfellet er det viktig hvilken diameter produktet følger med. Den skal ikke være for stor.

Gratis strøm med egne hender (video)

Å få gratis strøm er ikke så vanskelig som det høres ut. Takket være forskjellige typer generatorer som arbeider med forskjellige kilder, er det ikke lenger skummelt å sitte uten lys under strømbrudd. Litt dyktighet, og du har allerede din egen ministasjon for å produsere strøm klar.

Et vedfyrt kraftverk er en av de alternative måtene å levere strøm til forbrukerne.

En slik enhet er i stand til å skaffe strøm til minimale kostnader for energiressursene, og til og med på de stedene der det ikke er strømforsyning i det hele tatt.

Et kraftverk som bruker ved kan være et utmerket alternativ for eiere av sommerhus og landsteder.

Det er også miniatyrversjoner som passer for elskere av lange turer og utendørsaktiviteter. Men først ting først.

INNHOLD (klikk på knappen til høyre):

Funksjoner av

Et vedfyrt kraftverk er langt fra en ny oppfinnelse, men moderne teknologier har gjort det mulig å forbedre enhetene som ble utviklet tidligere. Videre brukes flere forskjellige teknologier for å generere elektrisitet.

I tillegg er konseptet "på tre" noe unøyaktig, siden ethvert fast drivstoff (tre, flis, paller, kull, koks), generelt, alt som kan brenne, er egnet for drift av en slik stasjon.

Umiddelbart bemerker vi at ved, eller rettere sagt prosessen med forbrenning, kun fungerer som en energikilde som sikrer at enheten fungerer der strømmen blir produsert.

De viktigste fordelene med slike kraftverk er:

• Evnen til å bruke et bredt utvalg av faste drivstoff og deres tilgjengelighet;
• Å få strøm hvor som helst;
• Bruk av forskjellige teknologier lar deg motta strøm med et bredt utvalg av parametere (bare tilstrekkelig for regelmessig lading av telefonen og før du driver strømutstyr til industrielt utstyr);
• Det kan også fungere som et alternativ hvis strømbrudd er vanlig og også den viktigste strømkilden.

Funksjoner av geotermisk oppvarming hjemme

Geotermisk oppvarming er en type varmesystem der energi tas fra bakken.

Et slikt system kan bygges med egne hender, av denne grunn de populær i Europa, i tillegg til midtsone i Russland... Men noen mener at dette er en mote som snart vil passere.

Slike utstyr vanskelig å varme store rom, fordi temperaturen på jorden på stedene der varmevekslerne er lokalisert, er som regel 6-8 ° C.

Men spesielt dyrt utstyr designet for en produksjonsskala er i stand til å produsere mye energi... Bare enheter av denne typen har enorme kostnader.

Klassisk versjon

Som nevnt bruker et vedfyrt kraftverk flere teknologier for å generere elektrisitet. Klassikeren blant dem er dampenergien, eller bare dampmotoren.

Alt er enkelt her - ved eller annet drivstoff, brenning, varmer opp vannet, som et resultat av at det blir til en gassform - damp.

Den resulterende dampen mates til turbinen til generatorsettet, og ved å rotere genererer generatoren elektrisitet.

Siden dampmotoren og generatorsettet er koblet til i en enkelt lukket krets, etter at de har passert gjennom turbinen, blir dampen avkjølt, igjen matet inn i kjelen, og hele prosessen gjentas.

Et slikt kraftanlegg er en av de enkleste, men det har en rekke betydelige ulemper, hvorav den ene er eksplosjonsfare.

Etter overgangen av vann til gassform øker trykket i kretsen betydelig, og hvis det ikke er regulert, er det stor sannsynlighet for rørbrudd.

Og selv om moderne systemer bruker et helt sett trykkreguleringsventiler, krever driften av en dampmaskin fortsatt konstant overvåking.

I tillegg kan vanlig vann som brukes i denne motoren forårsake kalkdannelse på rørveggene, noe som senker effektiviteten til stasjonen (skala reduserer varmeoverføringen og reduserer gjennomstrømningen av rørene).

Men nå løses dette problemet ved å bruke destillert vann, væsker, rensede urenheter som faller ut, eller spesialgasser.

Men på den annen side kan dette kraftverket utføre en annen funksjon - å varme opp rommet.

Alt er enkelt her - etter å ha oppfylt sin funksjon (turbinens rotasjon), må dampen avkjøles slik at den igjen går i flytende tilstand, noe som krever et kjølesystem eller ganske enkelt en radiator.

Og hvis vi plasserer denne radiatoren innendørs, vil vi til slutt ikke bare få strøm fra en slik stasjon, men også varme.

Hvordan samleren fungerer - det er enkelt

Enhver av strukturene som er vurdert i artikkelen for å konvertere solenergi til termisk energi, har to hovedkomponenter - en varmeveksling og en lysoppsamlingsenhet. Den andre tjener til å fange solstrålene, den første - å modifisere dem til varme.

Den mest avanserte samleren er vakuumet. I den settes akkumulatorrørene inn i hverandre, og det dannes et luftfritt rom mellom dem. Faktisk har vi å gjøre med en klassisk termos. Vakuummanifolden, på grunn av sin design, gir perfekt varmeisolering av enheten. Rørene i den har forresten en sylindrisk form. Derfor treffer solstrålene dem vinkelrett, noe som garanterer mottakelse av en stor mengde energi fra samleren.

Progressive støvsugere

Det er også enklere enheter - rør og flatt. Vakuummanifolden overgår dem i alle henseender. Det eneste problemet er den relativt høye kompleksiteten i produksjonen. Det er mulig å montere et slikt apparat hjemme, men det vil kreve mye innsats.

Varmebæreren i solvarmesamlerne det er snakk om er vann, som i motsetning til alle moderne drivstofftyper koster lite og ikke slipper ut karbondioksid i miljøet. En enhet for å fange og transformere solstrålene, som du kan lage selv, med geometriske parametere på 2x2 kvadratmeter, er i stand til å gi deg omtrent 100 liter varmt vann hver dag i 7-9 måneder. Og store strukturer kan brukes til oppvarming av et hus.

Hvis du vil lage en kollektor for bruk året rundt, må du installere ekstra varmevekslere på den, to kretser med frostvæske og øke overflaten. Slike enheter vil gi deg varme både i solrikt og overskyet vær.

Termoelektriske generatorer

Kraftverk med generatorer bygget etter Peltier-prinsippet er ganske interessant alternativ.

Fysiker Peltier oppdaget effekten at når elektrisitet ledes gjennom ledere som består av to forskjellige materialer, absorberes varme på en av kontaktene, og varme frigjøres på den andre.

Dessuten er denne effekten motsatt - hvis lederne blir varmet opp på den ene siden og avkjølt på den andre, vil det bli generert strøm i den.

Det er motsatt effekt som brukes i vedfyrte kraftverk. Når de brennes, varmer de opp den ene halvdelen av platen (som er en termoelektrisk generator), som består av kuber laget av forskjellige metaller, og den andre delen av den blir avkjølt (som det brukes varmevekslere til), som et resultat av hvilken elektrisitet vises på plateterminalene.

Gassgeneratorer

Den andre typen er gassgeneratorer. En slik enhet kan brukes i flere retninger, inkludert å generere elektrisitet.

Det er verdt å merke seg her at en slik generator i seg selv ikke har noe å gjøre med elektrisitet, siden hovedoppgaven er å generere brennbar gass.

Essensen av driften av en slik enhet koker ned til det faktum at under prosessen med oksidasjon av fast brensel (forbrenning) slippes det ut gasser, inkludert brennbare gasser - hydrogen, metan, CO, som kan brukes til en rekke formål.

For eksempel ble slike generatorer tidligere brukt på biler, der konvensjonelle forbrenningsmotorer fungerte perfekt på den utstrålte gassen.

På grunn av de konstante skjelvene i drivstoffet har noen bilister og motorsyklister allerede begynt å installere disse enhetene på bilene sine.

Det vil si at for å få et kraftverk er det nok å ha en gassgenerator, en forbrenningsmotor og en konvensjonell generator.

I det første elementet vil gass frigjøres, som vil bli drivstoff for motoren, og som i sin tur vil rotere generatorens rotor for å få strøm ved utgangen.

Fordelene med gasskraftverk inkluderer:

• Pålitelighet av utformingen av selve gassgeneratoren;
• Den resulterende gassen kan brukes til å betjene en forbrenningsmotor (som vil bli en drivenhet for en elektrisk generator), en gasskjele, en ovn;
• Avhengig av forbrenningsmotoren og den elektriske generatoren som er involvert, kan elektrisitet skaffes selv til industrielle formål.

Den største ulempen med gassgeneratoren er den tungvint strukturen, siden den må inkludere en kjele der alle prosessene for gassproduksjon, kjøle- og rensesystemet finner sted.

Og hvis denne enheten skal brukes til å generere elektrisitet, bør stasjonen i tillegg også omfatte en forbrenningsmotor og en elektrisk generator.

Gratis varme mot energikrisen

I det 20. århundre tvang elektrisitet hesten og ilden fra "energisektoren", men la oss tenke - hva er denne strømmen hentet fra? Den ble opprinnelig produsert av turbinegeneratorer drevet av en dampmotor som igjen konsumerte kull. Hvorfor begynte de å bygge vannkraftverk, så dukket det opp gassturbiner, turbiner som opererer på fyringsolje og vindturbiner. Men både vinden og bevegelsen av vann er fysiske fenomener, og gass, kull og olje - som biologisk - er "produktet" av solaktivitet. Atomenergi er ikke direkte relatert til solen, men selve kjernekraftverket er den mest komplekse og sinnsykt dyre strukturen. I en periode med kvantefysikk og halvledere dukket det opp solceller, men jeg vil advare deg med en gang: ikke kjøp deg inn i denne tingen. Ja, de kan brukes der det ikke er noe annet, for eksempel på romskip, men jeg anbefaler ikke å fantasere om hvordan du vil lime taket på huset ditt med disse blå platene, og du vil "akkurat slik" for alltid motta energi. Dette er ikke en mikrokalkulator, dette er et hus eller en leilighet, det vil si kilowatt kraft. Å installere seg selv vil aldri lønne seg. Når vi snakker om "energien" på 1800-tallet, vil vi imidlertid huske at den ble bortkastet utelukkende på bevegelse og varme, det vil si å varme opp boligen. Nå er det flere områder av forbruket, men oppvarming det vil si å gjøre det om til varme, er en av de dyreste. Se hvor mange elektriske ovner som produseres og selges! Men å varme opp med "ren elektrisitet", bare å brenne kilowatt i kilokalorier - høyden på avfallet. Oppvarming med gass ser ut til å være mye mer praktisk, men gass blir dyrere hele tiden, gassnett er dyre å installere og vedlikeholde, pluss de drakoniske sikkerhetstiltakene som er pålagt utstyret. Kull ser ut til å være en klar anakronisme, men det varmes fremdeles opp med det, spesielt i private hus i landlige områder. Og "futurologer" spår hva som vil skje når all denne oljen, gassen og kullet forsvinner. Enkelte tegn indikerer også at en skredavkjøling kan følge den nåværende oppvarmingen. Hva å gjøre? På russisk kommer ordene "sult" og "kaldt" tydelig fra noen felles "forfedre". For kulde er automatisk sult, og sult er garantert død.

1.

Imidlertid ligger energien, som vi mangler hver dag, bokstavelig talt under føttene. La oss ta en titt på det vanlige kjøleskapet som jeg håper alle har. Dette er en slik "boks" hvorfra varmen fjernes med en bestemt metode, det er derfor det er kaldt der inne. Men hvis noe avkjøles et sted, må noe være oppvarmet.

Hvordan kjøleskapet fungerer

Legg hånden bak kjøleskapet, og du vil føle at spiralrøret (kondensatoren) er varm. Det vil si at varmen bakfra er varmen fjernet fra kjølekammeret. Selvfølgelig skjer ikke dette av seg selv.Den andre loven om termodynamikk forbyder spontan overføring av varme fra en kaldere kilde til en varmere mottaker. Men hvis du bruker energi, er en slik overgang mulig. Kjøleskapet får strøm fra strømnettet, eller rettere sagt, kompressorpumpen får strøm fra strømnettet. Når du ser deg rundt i kjøleskapet, kan du se at rørene i fryseren (fordamperen) er mye bredere enn de varme rørene på baksiden. Det skal være slik. Kjølemediegass flyr fra et smalt rør til et bredt, og skyver gjennom det såkalte. "Choke" (sterk innsnevring) utvides kraftig og gjør dermed arbeid. Når du utfører arbeid gir det opp energi, det vil si at det kjøler seg ned og kjøler ned hele kammeret. Men for å kjøre den fra et bredt rør til et smalt, må du gjøre det på grovt sett for å skyve det inn i dette røret. For å kunne kjøre bensin trenger du en kompressor - det er han som rumler i kjøleskapet ditt. Forresten, hvis du noen gang har pumpet opp en sykkel eller bildekk med en håndpumpe, burde du ha lagt merke til at slangen som går fra pumpen til spolen blir varm når den pumpes opp. Årsaken er den samme. Vi skyver gass (luft) fra et større volum til et mindre. Dermed kan kjøleskapet kalles "varmesug". Eller "omvendt varmepumpe". Det tar varme fra et lite, godt isolert kammer og kaster det ut. Merk at varmen kjøleskapet avgir går ingen steder, det varmer bare opp rommet vårt. Og hvis kjøleenheten for eksempel er kraftig, kjøler den et kammer på størrelse med et treningsstudio, hvor mye varme genereres der? Og nesten alltid kastes den i "ingensteds". I det minste hos oss.

2.

Så, som vi har sett, kan varmen “pumpes ut” ganske rolig. Men på samme måte kan det pumpes opp. La oss omformulere problemet litt. La oss si at huset vårt er en slags isolert boks. Vel, det vil si at vi tok vare og under konstruksjonen laget vi varme vegger, installerte vanlige vinduer, isolerte taket (som er veldig viktig - varm luft stiger til toppen). Du må "pumpe" varme inn i denne boksen. Eller for å si det enkelt, varme det opp. Spørsmålet er - hvor får du det? Ja, hvor som helst! Faktisk fra ethvert miljø der temperaturen er større enn null. Vanligvis, som et slikt medium, brukes jord oppvarmet av ... ja, av solen! Luftens varmekapasitet er ganske lav, men jorda som varmes opp om sommeren holder varmen ganske bra. I frostene på 20 grader kan du grave det øverste laget og se at bakken ikke er frossen i en dybde på 10-20 centimeter, det vil si at temperaturen der er klart over null. Og på 2-3 meters dyp? Slik "bortkastet" varme kalles lavgradig varme. Det er noe som må pumpes inn i huset vårt. I fysikk kalles dette "omvendt termodynamisk syklus" analogt med fremover Carnot-syklusen.

Jeg ble først interessert i denne utgaven da vi bygde gratis artesiske pumperom - "punkter" der du kan hente vann fra dype brønner - 100-120 m. Jeg husker det var en helt bitter frost, 25 grader, jeg glemte hanskene mine og min hendene var veldig kalde. Jeg skrudde opp kranen og vannet virket varmt for meg! Men temperaturen hennes var egentlig 13-14 grader. 14 - (-25) - nesten 40 grader kontrast! Selvfølgelig vil det virke varmt! Så husket jeg plutselig hvordan det pleide å være, om vinteren klatret vi inn i katakombene og der også hele året - 13-14 kuldegrader. Først da tenkte jeg - for en storslått og helt gratis varme som er begravet under føttene våre! Vi går bokstavelig talt på varme og betaler samtidig mye penger for oppvarming og varmt vann. Det eneste spørsmålet er å pumpe denne varmen inn i hjemmet vårt.

3.

For slik pumping er det nødvendig med en varmepumpe. I sin tur kan varme fra jorden oppnås på to hovedmåter. Den første - fra overflatelaget - 1,20 m til 1,50 m, det vil si å ta bort varmen som solen ga.

Varme fjernes fra jorden ved hjelp av en plastslange som legges langs tomtens omkrets på 1 m dyp. Det er ønskelig at jorden er fuktig (det er bedre for varmeoverføring).Hvis jorden er tørr, må du øke lengden på konturen. Minste avstand mellom tilstøtende rørledninger bør være ca 1 m. Vanlig vann med spesiell frostvæske brukes som varmebærer. For å oppnå 10 kW for oppvarming (under våre gjennomsnittlige europeiske forhold), må det legges 350-450 løpende meter av rørledningen. Dette vil omtrent ta en tomt på 20x20 meter.

Varmepumpe som fjerner varme fra overflatelaget

Fordeler:

- relativt billig

Ulemper:

- veldig høye krav til kvaliteten på stylingen.

- behovet for et stort område med "varmefjerning"

Den andre måten er å ta varmen fra dypet. Det er her det bunnløse fatet er! Tross alt, hvis vi sammenligner planeten vår med et eple, vil den harde jordskorpen vi går på vise seg å være enda tynnere enn huden på dette eplet. Og så - varm lava, det er hun som bryter ut i form av vulkaner. Det er tydelig at varmen fra denne gigantiske ovnen suser ut. Derfor er den andre populære designen av pumper bruk av geotermisk varme, der spesielle kjøleribber blir introdusert til en dybde på 150-170 m. Jordprober har blitt veldig utbredt de siste årene på grunn av enkelheten i arrangementet og det ubetydelige behovet for teknologisk område. Slike sonder består vanligvis av et bunt med fire parallelle plastrør, hvis ender er sveiset med spesielle beslag slik at de lager to uavhengige kretser. Også referert til som tvilling U-formede sonder, foregår boreoperasjoner på en dag.

Installasjon av en dypbrønn varmepumpe av tyskerne fra

Avhengig av ulike faktorer, bør brønnen være et sted mellom 60-200 m. I dybden. Bredden er 10-15 cm. Installasjonen kan implementeres på et lite areal. Volumet av utvinningsarbeid etter boring er ubetydelig, brønnens innvirkning er minimal. Installasjonen påvirker ikke grunnvannsnivået, siden grunnvann ikke er involvert i prosessen. På grunn av varmen i bakken er effektiviteten til en slik pumpe ganske høy. De omtrentlige tallene er slik at man bruker 1 kW elektrisk energi på å flytte væske i bakken og tilbake, og får 4-6 kW energi til oppvarming. Investeringsnivået er ganske høyt i en installasjon basert på varmen fra jordens indre , men til gjengjeld får du sikker drift, med maksimal levetid på et system med tilstrekkelig høy varmekonverteringskoeffisient.

Varmepumpe med nedkjøling

Amerikansk video som forteller om de to hovedtypene varmepumper

Fordeler:

- lavt område med "varmefjerning"

-pålitelighet

-høy effektivitet

Ulemper:- Høy pris

Vær oppmerksom på at begge typer pumper ikke kan brukes i alle regioner. Vi vil snakke om dette nedenfor, men man skal ikke tro at varmen bare kan tas fra bakken. Du kan trygt ta det fra et reservoar - for eksempel fra en innsjø eller sjø. Grunnvann kan brukes. Luft kan brukes, men dette alternativet passer for land med varmere klima. Du kan til og med bruke industriell varme, for eksempel varme oppnådd som et resultat av kjøling ved atom- og termiske kraftverk, etc. Kort sagt, hvis det er en slags "utømmelig" og, viktigst av alt, gratis kilde til lavkvalitetsvarme, kan den brukes. Varmepumper kan lett fungere i "vinter-sommer" -modus. Det vil si om vinteren - en varmeapparat, om sommeren - et kjøleskap. Generelt gjør det absolutt ingen forskjell i hvilken retning du skal pumpe varmen. Så ved å installere en vinter-sommer varmepumpe, er det ikke lenger behov for klimaanlegget.

Varmepumpe "Vinter-sommer"

4.

Konstruksjonen av en varmepumpe er en krevende ingeniøroppgave, og mange faktorer må tas i betraktning når man designer den, for eksempel jordegenskaper og informasjon om underjordiske prosesser.

Så fordelene med varmepumper som vi har:

• Du betaler ikke for varme, som i elektriske ovner, men bare for å pumpe varme. For en kilowatt pumpedrift får du 4-5 kilowatt varme. Det vil si at "effektiviteten" (selv om den faktisk er effektiviteten til varmepumpen) er 300-400%.
• Du vil i stor grad slutte å avhenge av energiprisene som stadig stiger. Det vil si å være avhengig av staten.
• 100% miljøvennlig. Sparer ikke fornybare energikilder og beskytter miljøet, blant annet ved å redusere CO2-utslipp i atmosfæren.
• Faktisk 100% trygg. Ingen åpen ild, ingen eksos, ingen karbonmonoksid, ingen karbondioksid, ingen sot, ingen diesellukt, ingen gasslekkasje, drivstoffolje. Ingen brannfarlige lagringsanlegg for kull, ved, fyringsolje eller diesel;
• Pålitelighet. Et minimum av bevegelige deler med lang levetid. Uavhengighet fra tilførsel av drivstoff og kvalitet. Så å si vedlikeholdsfri. Varmepumpen fungerer lydløst og er kompatibel med alle sirkulasjonsvarmesystemer, og den moderne designen gjør at den kan installeres i alle rom;
• allsidighet i forhold til typen energi som brukes (elektrisk eller termisk);
• et bredt spekter av kapasiteter (fra fraksjoner til titusenvis av kilowatt).
• Varmepumpen kan lages for hånd, alle komponenter er i salg. Spesielt hvis det er varme ved lav temperatur i nærheten av huset.
• Varmepumpen er usynlig og kan leveres uten tillatelse.
• Bredt utvalg av applikasjoner. Det er spesielt praktisk for gjenstander som ligger langt fra kommunikasjon - enten det er en gård, en hytteoppgjør eller en bensinstasjon på motorveien. Generelt er varmepumpen allsidig og anvendelig både i sivil, industriell og privat konstruksjon.

5. I USSR

Sovjetunionen har alltid vært stolt av "uuttømmeligheten" av dets hydrokarbonenergiressurser, men som du ser nå, er reservene deres virkelig store, men de er ganske uttømmelige. Billigheten til nettopp disse transportørene, faktisk deres nullpris, om enn kunstig opprettholdt, stimulerte ikke energibesparelser i det hele tatt. Betonghus og vinduer av lav kvalitet som, sett fra termisk isolasjon, var en solid sil (jeg så tilfeldigvis bilder av nye bygninger i infrarøde stråler - der var varmen igjen både fra vinduene og fra flisfuger, vel, panelene i seg selv ble heller ikke isolert av noe) tvunget til å bruke kolossale ressurser til oppvarming. Legg til dette det faktum at oppvarming i Sovjetunionen var sentral og at fra en tredjedel til halvparten av varmen gikk tapt under levering. Etter oljekrisen på begynnelsen av 70-tallet ble olje og gass en viktig valutavare, og de begynte å "redde" den, om enn på en veldig merkelig måte - alt som kunne konverteres til elektrisitet, som en storslått atomkraftverk for programmet ble vedtatt. Ingen stammet engang om å spare på slike "små ting" som leiligheter, offentlige bygninger, bedrifter. Som en helt typisk sovjetisk ingeniør fortalte meg, "et stort land burde spare stort." Hva denne "store økonomien" besto av, forstod jeg fortsatt ikke. Dessuten ble dette sagt i et gigantisk verksted, hvor det var vinduer i ett (!) Glass. For å opprettholde temperaturen der om vinteren minst 13-14 grader, virket kjelehuset på full kapasitet. En annen ting er at gass tidlig på 90-tallet var veldig billig, men så snart prisen litt økte, ble den (fyrrommet) umiddelbart stengt (for alltid), og varmesystemets varmesystem ble kuttet og overlevert for skrap .

Pensjon "Druzhba" i Jalta. Oppvarmet og avkjølt av en vann-til-luft varmepumpe«

Nå betaler Ukraina $ 500 for 1000 kubikkmeter gass. Hvis du varmer opp butikken med samme mengde gass, sannsynligvis for lønnsomhet, bør produktene når det gjelder energiforbruk koste mer enn murstein laget av gull. Imidlertid gikk jeg forbi for et par år siden, vinduene der ble drastisk redusert og la sin del med skumbetong, og resten ble erstattet med metallplast.Hvis de tenker på å kappe veggene med varmeisolerende materiale, vil det generelt være utmerket. Under Sovjetunionen ble dette ikke gjort, det var ikke behov for slike utgifter, fordi jeg gjentar: gass kostet ikke noe i det hele tatt, men det må sies at det i isolerte tilfeller ble brukt varmepumper selv i Sovjetunionen. Jeg vet ikke hvilke entusiaster som akkurat "slo" installasjonen deres, men som vanlig var alt begrenset til noen "eksperimentelle prøver". Pensjonatet Druzhba i Jalta kan betraktes som et mesterverk av sovjetisk arkitektonisk høyteknologi, som ble oppvarmet om vinteren og avkjølt om sommeren ved hjelp av en varmepumpe som tok energi fra dypet av Svartehavet (der det er stabilt og nesten aldri faller under 7 grader). Pumpen, som i tillegg til oppvarming, oppvarming av vann til husholdningsbehov, oppvarmet utendørsbassenget og taklet oppgaven selv i den utrolig kalde vinteren 2005-2006. Det var til og med eksperimentelle installasjoner av geotermiske varmepumper i private hytter. Selvfølgelig ikke bare hvor som helst, men i den mest utviklede delen av Sovjetunionen - i de baltiske statene.

6.

I utlandet

Varmepumpen er ikke engang ny i det hele tatt. For første gang tenkte den allerede nevnte Carnot på dette i 1824, da han utviklet sin ideelle termodynamiske syklus. Men det første virkelige eksemplaret ble bygget av engelskmannen William Thomson, Lord Kelvin, 28 år senere. Dens "varmemultiplikator" brukte luft som arbeidsmedium (kjølevæske), mens den mottok varme fra uteluften. Den første prøvemodellen ble lansert i Sveits, og i mer enn et århundre har dette fjellrike landet vært en leder innen bruk av lavgradig varme. Før andre verdenskrig ble det første store 175 kW-anlegget bygget her. Varmepumpesystemet brukte varmen fra elvevannet og oppvarmet Zürich rådhus. Dessuten fungerte den i "vinter-sommer" -modus, om vinteren varmet den opp og om sommeren avkjølte den luften inne i bygningen, men frem til 1973, selv i Vesten, var bruken av varmepumper fragmentert. Det var først etter den kraftige økningen i oljeprisen at de virkelig tok hensyn til dem. Sju år senere, i 1980, var det tre millioner varmepumper i drift i USA. Inntil nylig forble USA ledende i antall frigitte systemer, nå er Japan på første plass. Nå i USA produseres det omtrent en million nye installasjoner årlig. I samme 1980 var det 150 tusen systemer over hele Vest-Europa, og etter nok et hopp i bensinprisene på begynnelsen av 2000-tallet, bare i 2006, ble det solgt over 450 000 enheter. Geotermiske pumper utgjør en fjerdedel av alle pumper. Sverige, et kaldt nordland, har nå blitt den ubestridte lederen i antall varmepumper i Europa. For eksempel i 2006 alene ble mer enn 120 tusen enheter solgt. Eksemplet er en 320 MW varmepumpestasjon i Stockholm. Kilden til varme er vannet i Østersjøen med en temperatur på + 4 ° C, og kjøler ned til + 2 ° C. Om sommeren øker temperaturen, og med det effektiviteten til stasjonen. Frankrike er kjent for det faktum at opptil 70% av all elektrisitet der produseres ved atomkraftverk, og kanskje dette landet har det beste energisystemet i Europa, i hvert fall hvis vi tar store land. Men franskmennene har tatt varmepumper på alvor - overgangen til varmepumpeanlegg stimuleres også av staten. I andre avanserte land stimuleres det imidlertid også. Bedrifter som tilbyr grønne installasjoner har skatteincitamenter. Innbyggere som kjøper systemer - med skattekreditt (opptil 50%). Som et resultat av slike tiltak, økte salget: i 2006 ble det solgt 54 tusen varmepumper, som førte Frankrike til andreplass i Europa etter Sverige. Klimaanlegg basert på varmepumper selges også aktivt: Fra januar til april 2007 har volumet doblet seg.I løpet av året ble det solgt 51 000 enheter per år. Tyskland er ekstremt dårlig med "klassiske" energikilder, og det er derfor det er strenge standarder for bygningers energieffektivitet - "Nasjonale standarder for energiforbruk" (hvis slike standarder ble innført i Sovjetunionen eller etter Sovjetunionen, er jeg ikke sikker - ville tilsvare dem minst 1% av strukturene). De strenge kravene driver utviklingen i markedet for varmepumper. I 2006 økte salget med 250%. Ved midten av 2008 oversteg det totale antallet varmepumper i landet 300 tusen. Tyskland ligger på fjerde plass i Europa, litt etter Finland. Storbritannia er nå i andre fase. For disse formålene subsidierer de overgangen av bolig og offentlige bygninger til varmepumper og oppmuntrer til bruk i nye utviklingsprosjekter.

I Fjernøsten er Japan ikke bare en av de ledende når det gjelder antall produserte og solgte varmepumper, men også en leder innen forbedring av teknologi. Det er her det utvikles nye kjølemedier og toppmoderne installasjoner med høyest effektivitet. Men Kina, som suser for fullt, opplever en akutt mangel på energiressurser. Derfor vendte myndighetene i dette kommunistiske landet oppmerksomheten mot varmepumper. Snart vil det være subsidier til bygningseiere som bytter til fornybare energikilder, inkludert jordvarme. Til tross for at markedet fortsatt er i utvikling, er volumene imponerende: Omtrent 15 millioner klimaanlegg basert på varmepumper selges årlig i Kina. Det er ingen tvil om at kineserne kan produsere hva de trenger i et hvilket som helst antall og til svært rimelige priser.

7.

Russland og Ukraina

Av en eller annen grunn uttrykkes ofte oppfatningen om at varmepumper "ikke vil fungere" i Russland fordi det for det første er billige (sammenlignet med Vesten) energibærere, uansett ikke så dyre å installere pumper i store mengder, og for det andre vil klimatiske trekk gjøre disse svært pumper ineffektive eller generelt ineffektive, for eksempel under permafrostforhold. Men denne oppfatningen er ikke helt riktig. Energibærere er fortsatt billige sammenlignet med Europa, men eierne av den såkalte. “Russisk gass” vil streve for å heve prisene på hjemmemarkedet til verdensmarkedet, det er ikke lønnsomt for dem å selge det billigere. Dette er økonomien. Når det gjelder "fysikk", så er faktisk halvparten av Russland i permafrost, men det bor 20 millioner der, ikke mer. Resten 120-125 ligger på ganske passende steder for VT-installasjon. Hvorfor, si, i Finland kan de satses titusenvis, men i Karelen eller St. Petersburg er det "ulønnsomt"? Når det gjelder de sørlige regionene, er det ingen problemer i det hele tatt. Ja, hvis vi tar varmeeffekt, vil sannsynligvis den gjennomsnittlige russiske varmepumpen koste mer enn sin motstykke i Amerika eller Japan, tross alt er klimaet i Russland generelt kaldere. Men på den annen side vil TN i Rostov-regionen trolig fortsatt være mer effektiv enn den samme i Finland. Så alt kommer ned på regjeringens politikk, ingenting mer.

Typisk sovjetisk panelhus. Skyting i infrarøde stråler. Du kan se hvordan varmen treffer bokstavelig talt overalt. Kontrasten er isolert del av huset - det er imidlertid praktisk talt ingen varmelekkasje selv fra dette bildet er det vanskelig å si hvor godt isolasjonen er laget.

Situasjonen i Ukraina er enda mer "morsom". I 20 år har myndighetene ropt om "energiuavhengighet" og om det "russiske gasskveletaket". Men hva tilbød de til gjengjeld? Etter deres mening er det nødvendig å "diversifisere" kildene til energikjøp. Vel, det vil si å kjøpe ikke bare fra Russland, men for eksempel fra Aserbajdsjan. Imidlertid vil Aserbajdsjan selvfølgelig ikke selge gass en krone billigere enn Russland, spesielt siden Aserbajdsjan ikke eier denne gassen, er alt på en eller annen måte knyttet til vestlige selskaper. Så fra selgerbyttet vil absolutt ingenting endre seg. Den virkelige måten å redusere avhengighet er å redusere forbruket av hydrokarbondrivstoff.Ingenting er gjort her. Ingenting i det hele tatt. Ukraina bruker bare vanvittig mengde gass hvis vi tar befolkningen og generelt en ganske svak økonomi. For eksempel bruker den mer gass enn Frankrike, mens Frankrike er et mye rikere land. Men hvis, i stedet for hysteriske skrik og paranoide fantasier om "gassventilen" som en dag i en kald vinter "ville bli blokkert av en snikende Moskal", ble det innført normale varmebesparende programmer, og varmepumper ville begynne å bli installert der det var mulig , da kan gassforbruket og dermed avhengigheten fra leverandørene kuttes i to. Og hvis vi tar høyde for at Ukraina også produserer gass, ville det generelt være mulig å redusere det til et minimum. Men ingen vil fortelle deg om dette. Å redusere gassforbruket er ikke gunstig for myndighetene, fordi selgende selskaper tilknyttet det tjener milliarder på mellommenn. Hvem ville nekte så enkle penger? Så tiden med varmepumper vil ikke være her, selv om de fortsatt blir installert fragmentarisk. Amatørentusiaster.

Prefabrikkerte representanter for kraftverk

Vær oppmerksom på at disse alternativene - en termoelektrisk generator og en gassgenerator er nå prioriterte, derfor produseres ferdige stasjoner for bruk, både innenlandske og industrielle.

Nedenfor er noen av dem:

• Indigirka komfyr;
• Turistovn "BioLite CampStove";
• Kraftverk "BioKIBOR";
• Kraftverk "Eco" med en gassgenerator "Cube".

En vanlig husholdningsovn (laget avhengig av typen "Burzhayka" ovn), utstyrt med en Peltier termoelektrisk generator.

Perfekt for sommerhus og småhus, siden den er kompakt nok og kan transporteres i bil.

Hovedenergien under forbrenning av ved brukes til oppvarming, men samtidig lar den eksisterende generatoren deg også få strøm med en spenning på 12 V og en effekt på 60 W.

Stekeovn "BioLite CampStove".

Den bruker også Peltier-prinsippet, men det er enda mer kompakt (vekten er bare 1 kg), som lar deg ta den med på turer, men mengden energi som genereres av generatoren er enda mindre, men det vil være nok til lade lommelykt eller telefon.

Det brukes også en termoelektrisk generator, men dette er allerede en industriell versjon.

Produsenten kan på forespørsel produsere en enhet som gir en effekt fra 5 kW til 1 MW. Men dette påvirker størrelsen på stasjonen så vel som mengden drivstoff som forbrukes.

For eksempel bruker en installasjon som produserer 100 kW 200 kg ved per time.

Men Eco-kraftverket er en gassgenerator. Dens design bruker en gassgenerator "Cube", en bensinforbrenningsmotor og en elektrisk generator med en kapasitet på 15 kW.

I tillegg til industrielle ferdige løsninger, kan du kjøpe de samme Peltier termoelektriske generatorene separat, men uten komfyr, og bruke den med hvilken som helst varmekilde.

Hjemmelagde stasjoner

Dessuten lager mange håndverkere selvlagde stasjoner (vanligvis basert på en gassgenerator), som deretter selges.

Alt dette indikerer at du uavhengig kan lage et kraftverk fra improviserte midler og bruke det til dine egne formål.

La oss deretter se på hvordan du kan lage enheten selv.

Basert på termoelektrisk generator.

Det første alternativet er et kraftverk basert på en Peltier-plate. Umiddelbart bemerker vi at en hjemmelaget enhet bare er egnet for å lade en telefon, en lommelykt eller for belysning ved hjelp av LED-lamper.

For produksjon trenger du:

• Metalllegeme, som vil spille rollen som en ovn;
• Peltier plate (selges separat);
• Spenningsregulator med installert USB-utgang;
• En varmeveksler eller bare en vifte for å sørge for kjøling (du kan ta en datamaskinkjøler).

Å lage et kraftverk er veldig enkelt:

1. Vi lager en komfyr. Vi tar en metallboks (for eksempel en datamaskinkasse), bretter den ut slik at ovnen ikke har bunn.Vi lager hull i veggene nedenfor for lufttilførsel. På toppen kan du installere et rist du kan plassere en vannkoker osv.
2. Monter platen på bakveggen;
3. Monter kjøleren på toppen av platen;
4. Vi kobler en spenningsregulator til terminalene fra platen, hvorfra vi driver kjøligere, og trekker også konklusjoner for å koble forbrukere.

Alt fungerer enkelt: vi fyrer opp treet, ettersom platen varmes opp, vil det bli generert strøm ved terminalene, som vil bli levert til spenningsregulatoren. Kjøleren starter og arbeider ut fra den, og gir kjøling av platen.

Det gjenstår bare å koble forbrukere og overvåke forbrenningsprosessen i ovnen (kaste opp ved i tide).

Basert på en gassgenerator.

Den andre måten å lage et kraftverk på er å lage en forgasser. En slik enhet er mye vanskeligere å produsere, men strømmen er mye høyere.

For å gjøre det trenger du:

• Sylindrisk beholder (for eksempel en demontert gassflaske). Det vil spille rollen som en komfyr, og derfor bør det skaffes luker for fylling av drivstoff og rengjøring av faste forbrenningsprodukter, samt en lufttilførsel (en tvungen vifte vil være nødvendig for å sikre en bedre forbrenningsprosess) og et gassutløp;
• Kjøleradiator (kan lages i form av en spole), der gassen vil bli avkjølt;
• Kapasitet for å lage et filter av typen "Syklon";
• Kapasitet for å lage et fint gassfilter;
• Bensingeneratorsett (men du kan bare ta en hvilken som helst bensinmotor, så vel som en vanlig 220V asynkron elektrisk motor).

Fordeler og ulemper med et vedfyrt kraftverk

Et vedfyrt kraftverk er:

• Drivstofftilgjengelighet;
• Evnen til å få strøm hvor som helst;
• Parametrene til mottatt elektrisitet er veldig forskjellige;
• Du kan lage enheten selv.
• Blant manglene bemerkes det:
• Ikke alltid høy effektivitet;
• Størrelsen av strukturen;
• I noen tilfeller er det bare en bivirkning å produsere elektrisitet;
• For å generere elektrisitet til industriell bruk, må en stor mengde drivstoff forbrennes.

Generelt er produksjon og bruk av kraftverk med fast drivstoff et alternativ som fortjener oppmerksomhet, og det kan ikke bare bli et alternativ til kraftnett, men også hjelpe på steder utenfor sivilisasjonen.

Kort om handlingsprinsippet

Slik at du i fremtiden forstår hvorfor visse deler er nødvendige når du monterer en hjemmelaget termoelektrisk generator, la oss først snakke om enheten til Peltier-elementet og hvordan den fungerer. Denne modulen består av termoelementer koblet i serie mellom keramiske plater, som vist på bildet nedenfor.

Når en elektrisk strøm passerer gjennom en slik krets, oppstår den såkalte Peltier-effekten - den ene siden av modulen varmes opp, og den andre avkjøles. Hvorfor trenger vi det? Alt er veldig enkelt, hvis du handler i omvendt rekkefølge: varme opp den ene siden av platen, og kjøle den andre, henholdsvis, kan du generere strøm med lav spenning og strøm. Vi håper at på dette stadiet er alt klart, så vi vender oss til mesterklasser som tydelig viser hva og hvordan man lager en termoelektrisk generator med egne hender.

Gratis strøm: måter å få tak i selv. Ordninger, instruksjoner, bilder og videoer

Dekk deretter sprekkene med strimler av bomullsstoff, bredden på hver stripe er cm. På denne måten lar du ikke varmen rømme fra huset. Det anbefales å ha tykke, massive dører i huset som holder deg mye varme. Du kan også trekke en gammel inngangsdør med kunstlær fylt med skumpute. Det anbefales å pusse alle sprekker med polyuretanskum.

Hvis du bestemmer deg for å installere en ny dør, så se om du kan beholde den gamle, siden de to inngangsdørene skaper et luftgap mellom dem, og det isolerer varmen.Fest et ark folie bak radiatoren, så reflekteres varmen tilbake i rommet, med lite varme som kommer ut gjennom veggen. Det skal bemerkes at gapet mellom folien og batteriet må være minst 3 cm.

Hvis det av en eller annen grunn ikke er mulig å feste en metallfolie-skjerm, kan du prøve å isolere huset utenfra.