Содержание материала
Обзор моделей
В нашей стране есть несколько предприятий, занимающихся производством паровых электрогенераторов. В частности, речь идет о турбогенераторах компаний «Калужский турбинный завод» и ОАО «Росэлектромаш». Рассмотрим несколько моделей, произведенных на обоих предприятиях.
ПТ-40/50-8,8/1,3 представляет собой паровую турбину, используемую в различных схемах с утилизацией тепловой энергии, а также отходов производственного типа. Среди потенциальных покупателей данной продукции числятся крупные промышленные предприятия и электростанции.
Технические характеристики:
- показатели номинальной мощности — от 12000 кВт до 80000 кВт;
- показатель давления пара — от 3 до 12,8 МПа;
- температурные показатели пара — от 420 до 550 C;
- производственное давление — от 0,5 до 1,75 МПа;
- отопительное давление — от 0,07 до 0,25 МПа.
П-6-3,4/1,0 — это турбина парового типа, обладающая производственным отбором пара.
Технические характеристики:
- показатели номинальной мощности — от 4000 кВт до 55000 кВт;
- показатель давления пара — от 1,1 до 8,8 МПа;
- температурные показатели пара — от 260 до 445 C;
- производственное давление — от 0,4 до 1,3 МПа.
ПР-13/15,8-3,4/1,5/0,6 используется во многих ТЭС, а также на предприятиях промышленного типа, где присутствует необходимость в подаче пара заданного показателя.
Технические характеристики:
- показатели номинальной мощности — от 2500 кВт до 35000 кВт;
- показатель давления пара — от 1,2 до 9,3 МПа;
- температурные показатели пара — от 290 до 540 C;
- производственное давление — от 0,4 до 1,75 МПа;
- давление за турбиной — от 0,07 до 0,9 кПа.
К-66-8,8 относится к конденсационным типам паровых турбин.
Технические характеристики:
- показатели номинальной мощности — от 6000 кВт до 70000 кВт;
- показатель давления пара — от 1,57 до 12,8 МПа;
- температурные показатели пара — от 320 до 500 C;
- давление за турбиной — от 4 до 10,6 кПа.
К-37-3,4 — это паровая турбина конденсационного типа, обладающая воздушным конденсатором.
Технические характеристики:
- показатели номинальной мощности — от 37000 кВт до 37300 кВт;
- показатель давления пара — от 2,9 до 3,7 МПа;
- температурные показатели пара — от 390 до 445 C;
- давление за турбиной — 15 кПа.
Данная продукция производится на Калужском турбинном заводе. Теперь рассмотрим модели от ОАО «Росэлектромаш». Здесь представлены уже полноценные турбогенераторы, в которых используются турбины парового и газового типа.
Вне зависимости от марки модели, в комплект продажи входят следующие комплектующие:
- генератор;
- система возбуждения;
- аппаратные органы автоматики, сигнализации и контроля;
- запчасти;
- специальный инструмент для монтажа и сопутствующие материалы;
- различные инструкции по применению.
Нашему вниманию представлены турбогенераторы серии ТВФ. Описывать их детально не имеет смысла, поэтому посмотрим на их технические данные.
Технические характеристики ТВФ-63-2:
- показатель мощности — 63000 кВт;
- степень напряжения — 6300 В;
- статорный ток — 7217 А;
- частота вращения — 3000 оборотов в минуту;
- КПД в процентном соотношении — 98%;
- общий вес — 107900 кг.
Технические характеристики ТВФ-63-3600:
- показатель мощности — 50000 кВт;
- степень напряжения — 11000 В;
- статорный ток — 3280 А;
- частота вращения — 3600 оборотов в минуту;
- КПД в процентном соотношении — 98,3%;
- общий вес — 107950 кг.
Технические характеристики ТВФ-110-2E:
- показатель мощности — 110000 кВт;
- степень напряжения — 10500 В;
- статорный ток — 7560 А;
- частота вращения — 3000 оборотов в минуту;
- КПД в процентном соотношении — 98,4%;
- общий вес — 145000 кг.
Технические характеристики ТВФВ-110-2:
- показатель мощности — 110000 кВт;
- степень напряжения — 13800 В;
- статорный ток — 5752 А;
- частота вращения — 3000 оборотов в минуту;
- КПД в процентном соотношении — 98,45%;
- общий вес — 190000 кг.
Стоимость данных моделей нужно уточнять у производителя, но можно сказать, что она переваливает за несколько миллионов рублей.
Основные преимущества малых паровых турбин ПТМ и ПТГ:
- Широкий диапазон мощностей;
- Повышенный (в 1,2- 1,3 раза) внутренний КПД (~75%);
- Значительно уменьшенная длина установки (до 3 раз);
- Малые капитальные затраты на монтаж и ввод в эксплуатацию;
- Отсутствие системы маслоснабжения, что обеспечивает пожаробезопасность и допускает эксплуатацию в помещении котельной;
- Отсутствие редуктора между турбиной и приводимым механизмом, что повышает надежность работы и снижает уровень шума;
- Возможность плавного регулирования от 0 до номинальной частоты вращения вала турбины;
- Малый уровень шума (до 70 дБА);
- Малая удельная масса (до 6 кг/кВт установленной мощности)
- Высокий ресурс. Время работы турбины до вывода из эксплуатации не менее 40 лет.
- При сезонном использовании турбины срок окупаемости не превышает 3 лет.
Способ №3 — Самодельные станции
Также многие умельцы создают самодельные станции (обычно на основе газогенератора), которые после продают.
Все это указывает на то, что можно и самостоятельно изготовить электростанцию из подручных средств и использовать ее для своих целей.
Далее рассмотрим, как можно сделать устройство самостоятельно.
На основе термоэлектрогенератора.
Первый вариант – электростанция на основе пластины Пельтье. Сразу отметим, что изготовленное в домашних условиях устройство подойдет разве что для зарядки телефона, фонаря или для освещения с использованием светодиодных ламп.
Для изготовления потребуется:
- Металлический корпус, который будет играть роль печи;
- Пластина Пельтье (отдельно приобретается);
- Регулятор напряжения с установленным USB-выходом;
- Теплообменник или просто вентилятор для обеспечения охлаждения (можно взять компьютерный кулер).
Изготовление электростанции — очень простое:
- Изготавливаем печь. Берем металлический короб (к примеру, корпус от компьютера), разворачиваем так, чтобы печь не имела дна. В стенках внизу проделываем отверстия для подачи воздуха. Вверху можно установить решетку, на которую можно установить чайник и т. д.
- На заднюю стенку монтируем пластину;
- Сверху на пластину монтируем кулер;
- К выводам от пластины подключаем регулятор напряжения, от которого и запитываем кулер, а также делаем выводы для подключения потребителей.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Что такое умные розетки, их виды, устройство и принцип работы
Работает все просто: разжигаем дрова, по мере нагрева пластины на ее выводах начнется генерация электроэнергии, которая будет подаваться на регулятор напряжения. От него же начнет и работать кулер, обеспечивая охлаждение пластины.
Остается только подключить потребители и следить за процессом горения в печке (подкидывать своевременно дрова).
На основе газогенератора.
Второй способ сделать электростанцию – это изготовить газогенератор. Такое устройство значительно сложнее в изготовлении, но и выход электроэнергии – значительно больше.
Для его изготовления потребуется:
- Цилиндрическая емкость (к примеру, разобранный газовый баллон). Она будет играть роль печки, поэтому следует предусмотреть люки для загрузки топлива и очистки твердых продуктов горения, а также подвод воздуха (потребуется вентилятор для принудительной подачи, чтобы обеспечить более лучший процесс горения) и вывод для газа;
- Радиатор охлаждения (может быть изготовлен в виде змеевика), в котором газ будет охлаждаться;
- Емкость для создания фильтра типа «Циклон»;
- Емкость для создания фильтра тонкой очистки газа;
- Бензиновая генераторная установка (но можно просто взять любой бензиновый мотор, а также обычный асинхронный электродвигатель 220 В).
После этого все необходимо соединить в единую конструкцию. От котла газ должен поступать на радиатор охлаждения, а после на «Циклон» и фильтр тонкой очистки. И только после этого полученный газ подается на двигатель.
Это указана принципиальная схема изготовления газогенератора. Исполнение же может быть самым разным.
К примеру, возможна установка механизма принудительной подачи твердого топлива из бункера, который, кстати, тоже будет запитываться от генератора, а также всевозможных контролирующих устройств.
Создавая электростанцию на основе эффекта Пельтье, особых проблем не возникнет, поскольку схема простая. Единственное, следует принимать некоторые меры безопасности, поскольку огонь в такой печке практически открытый.
А вот создавая газогенератор, следует учитывать множество нюансов, среди них — обеспечение герметичности на всех соединениях системы, по которой проходит газ.
Чтобы двигатель внутреннего сгорания нормально работал, следует побеспокоиться о качественной очистке газа (наличие примесей в нем недопустимо).
Газогенератор – конструкция громоздкая, поэтому для него необходимо правильно подобрать место, а также обеспечить нормальную вентиляцию, если он будет установлен в помещении.
Поскольку такие электростанции не новь, и любителями они изготавливаются уже сравнительно давно, то и отзывов о них накопилось немало.
В основном, все они положительные. Даже у самодельной печи с элементом Пельтье отмечается, что она полностью справляется с поставленной задачей. А что касается газогенераторов, то здесь наглядным примером может выступить установка таких устройств даже на современных авто, что говорит об их эффективности.
Особенности электролитического генератора водорода
Водородный генератор, основанный на принципе электролиза, выпускают чаще всего в контейнерном исполнении. Обязательным условием приобретения такого устройства для отопления считается наличие следующих документов: разрешение от Ростехнадзора, сертификаты (соответствия ГОСТР и гигиенический).
Электролитический генератор состоит из следующих элементов:
- блока, включающего в себя трансформатор, выпрямитель, распределительные коробки и устройства, блок пополнения и деминерализации воды;
- устройства для раздельного получения водорода и кислорода – электролизера;
- системы анализа газа;
- системы охлаждения жидкости;
- системы, направленной на обнаружение возможной утечки водорода;
- панели управления и автоматической системы контроля.
Для достижения максимально эффективного процесса электропроводности применяют капли щелока. Резервуар с ним пополняется по мере необходимости, но чаще всего это происходит примерно 1 раз в год. Любые электролитические генераторы промышленного типа производятся на основании европейских норм экологии и безопасности.
Опытным путем доказано, что покупка водородного электролитического генератора намного выгоднее регулярного приобретения газа. Так, для производства 1 кубометра газа из водорода и кислорода требуется всего порядка 3,5 кВт электрической энергии, а также пол-литра деминерализованной воды.
Область применения
Готовим пищу и получаем энергию
Как и любая прочая техника этого типа, дровяной электрогенератор вполне подходит для реализации двух основных задач:
- Обеспечение резервного источника питания на случай нестабильной работы централизованных энергосетей или при возникновении аварийных ситуаций, а также отключении электроэнергии;
- Обеспечение постоянного источника питания для подключения потребителей малой мощности.
Конечно, генератор на дровах не может претендовать на звание полнофункционального автономного источника электроэнергии, и основная сфера использования – лишь в бытовых условиях. И даже, скорее, в очень узко ограниченных условиях, так как небольшая мощность такого оборудования не позволит «разгуляться» потребителю. А вот для активного отдыха, охоты, дачи или туристического похода электрогенератор автономный на дровах станет прекрасным решением проблемы обеспечения электроэнергией.
Способ №1 — Электрогенератор на дровах своими руками
Основа прибора – элемент Пельтье. Его можно специально купить или извлечь из компьютера (он находится между процессором и радиатором).
Кроме него, для работы агрегата понадобится:
- стабилизатор напряжения, он же модуль с USB выходом;
- металл для корпуса (можно использовать корпус от старого блока питания);
- радиатор охлаждения и кулер;
- термопаста;
- инструмент – заклёпочник, ножницы по металлу, дрель;
- паяльник;
- клёпки.
Для начала изготавливается корпус щепочницы (на которой можно с помощью мелкого хвороста вскипятить в кастрюльке воду).
Это квадратная банка без дна, снизу имеет отверстия для воздуха, сверху подставка для емкости (хотя это не обязательно, генератор будет работать и без воды).
На корпус сбоку крепится элемент Пельтье, а к его холодной стороне, через термопасту – радиатор охлаждения
Важно, чтобы контакт между деталями был как можно плотнее. Получается основа печи-генератора
Радиатор должен как можно лучше охлаждать систему, поскольку наибольшая эффективность достигается при большой разнице температур. Зимой проблем не будет, поскольку аппарат можно поставить в снег. Но в тёплое время года радиатор будет постепенно нагреваться, поэтому для его охлаждения устанавливается кулер.
Дальше электрическая часть. Хорошо если удалось найти стабилизатор напряжения в одном корпусе с USB гнездом – это будет удобно.
Стабилизатор нужен для того чтобы на выходе всегда было заданное напряжение, независимо от того, сколько выдает генерирующий элемент.
Можно приобрести готовый с диодным индикатором, который загорается, когда напряжение достигает заданной величины.
Спаивается стабилизатор и Пельтье, согласно полюсам. Стабилизатор тщательно изолируется, чтобы не попадала никакая влага.
Конструкция готова, можно проводить испытания.
Немного о газогенераторе
Газогенератор представляет собой специальную установку, цель которой преобразовывать газ в электричество, путем его сгорания в камерах под высоким давлением. Почему именно газ? Тут все просто. На самом деле его теплоемкость несколько выше, нежели у бензина и дизельного топлива, а цена намного меньше стоимости последних. Газовый генератор крайне удобен для дома, поскольку не выделяет токсических веществ. Даже самый маломощный агрегат способен обеспечить все потребности в электричестве, встречающиеся в быту, расход топлива при этом минимален.
Пользователи газогенераторов подчеркивают, что его необходимость в тех местах, где есть перебои с электричеством, катастрофическая. Однако, наиболее доступные и дешевые модели имеют заоблачную для многих стоимость – от 35 000 рублей. Естественно, окупаемость агрегата со временем наступает, но не у каждого есть такая сумма. Поэтому, те кто дружат со строительством и знакомы с принципами создания генераторов, могут сделать газген своими руками.
Собрать газогенератор несложно только тогда, когда имеется общее представление и есть под рукой схема или чертежи. При его создании всегда имеются риски, что установка не сможет быть исправной и приносить ожидаемую пользу. Рентабельность саморучного создания агрегата напрямую зависит от навыков создателя, а также от качества комплектующих. Если есть хоть малейшая доля сомнения, от затеи лучше отказать, отдав предпочтение заводской установке с гарантией качества. Как говорится, и овцы целы, и волки сыты!
Возможно, покупка уже готового генератора убережет от пустой траты денег, а также оградит от негативных последствий, возникающих при работе.
Классический вариант
Как уже отмечено, в электростанции на дровах используется несколько технологий для получения электричества. Классической среди них является энергия пара, или попросту паровой двигатель.
Здесь все просто – дрова или любое другое топливо сгорая, разогревает воду, в результате чего она переходит в газообразное состояние – пар.
Полученный пар подается на турбину генераторной установки, и за счет вращения генератор вырабатывает электроэнергию.
Поскольку паровой двигатель и генераторная установка соединены в единый закрытый контур, то после прохождения турбины пар охлаждается, снова подается в котел, и весь процесс повторяется.
Такая схема электростанции – одна из самых простых, но у нее имеется ряд существенных недостатков, одним из которых является взрывоопасность.
После перехода воды в газообразное состояние давление в контуре значительно повышается, и если его не регулировать, то высока вероятность порыва трубопроводов.
И хоть в современных системах применяются целый набор клапанов, регулирующих давление, но все же работа парового двигателя требуется постоянного контроля.
К тому же обычная вода, используемая в этом двигателе, может стать причиной образования накипи на стенках труб, из-за чего понижается КПД станции (накипь ухудшает теплообмен и снижает пропускную способность труб).
Но сейчас эта проблема решается использованием дистиллированной воды, жидкостей, очищенных примесей, выпадающих в осадок, или же специальных газов.
Но с другой стороны эта электростанция может выполнять еще одну функцию – обогревать помещение.
Здесь все просто – после выполнения своей функции (вращения турбины) пар необходимо охладить, чтобы он снова перешел в жидкое состояние, для чего нужна система охлаждения или попросту – радиатора.
И если разместить этот радиатор в помещении, то в итоге от такой станции получим не только электроэнергию, но еще и тепло.
Устройство и принцип действия
По своим конструктивным особенностям, котельные установки обладают достаточно схожей структурой. В их состав входит несколько рабочих узлов, которые принято считать определяющими — непосредственно сам котел, электрический генератор и турбина. Последние два составляющих образуют кинетическую связь между собой, а одной из разновидностей подобных систем является турбинный электрогенератор парового типа.
Если смотреть более глобально, то подобные установки представляют собой полноценные тепловые электростанции, пусть и меньших габаритов. Благодаря своей работе, они способны обеспечивать электричеством не только гражданские объекты, но и крупные промышленные отрасли.
Сам же принцип действия паровых электрических генераторов сводится к следующий основным моментам:
- Специальное оборудование производит нагрев воды до оптимальных значений, при которых она испаряется, образуя пар.
- Получившийся пар поступает дальше, на роторные лопатки паровой турбины, что приводит сам ротор в движение.
- В результате мы получаем сначала кинетическую энергию, преобразованную из получившейся энергии сжатого пара. Затем кинетическая энергия переходит в механическую, что приводит к началу работы турбинного вала.
Электрический генератор, входящий в конструкцию таких паровых установок, является определяющим. Это объясняется тем, что именно электрогенераторы осуществляют переход механической энергии в электрическую.
Это описание одной установки парового типа. Если требуется выделение большего количества энергии, то используется совокупность нескольких установок, объединенных вместе.
Подобное решение должно приниматься строго индивидуально, в зависимости от типов объекта, а также параметров требуемой мощности энергии. Только при таком грамотном подходе можно избежать убыточности в данном вопросе.
Устройство и принцип работы
Газовый генератор имеет несложное конструктивное устройство. Принцип его работы основывается на сжигании газа и преобразовании выделенной тепловой энергии в переменный ток.
Конструкция агрегата представляет собой два элемента: корпус и бункер сжигания. Корпус обычно выполняется в форме цилиндра. При этом используется жаропрочная сталь высокой пробы. В нижнем отсеке корпуса располагается газовая камера, куда непосредственно поступает топливо. Она прикрепляется к днищу корпуса при помощи специальных болтов, удерживающих ее в неподвижном положении. Вверху корпус закрывается герметичной крышкой со специальным уплотнителем.
Сам бункер, в котором происходит непосредственно сжигание газа, имеет множество шланг и ответвлений, включая отсеки для отходов и фильтр, задерживающие тяжелые смолы и продукта распада топлива. Они также выполняются из высокопрочных материалов, способных выдерживать давление и высокую температуру.
Средняя часть агрегата имеет специальные отверстия, через которые подается кислород, участвующий в процессе горения газа и преобразования его в электричество. На выходе устанавливается специальный клапан, не позволяющий газу улетучиваться. Некоторые модели снабжены специальными датчиками давления и температуры, которые показывают процесс переработки газа в ток, а также предотвращают агрегат от поломок.
Как сделать своими руками
Необходимо следующее:
- толстый лист металла или железная труба (можно использовать бочку);
- уголки из стали (5×5);
- петли, дверные задвижки;
- труба для дымохода;
- прутья арматуры.
Число материалов и различных дополнительных элементов зависит от размера помещения и задач, возлагаемых на отопительное оборудование.
Печь имеет два отсека. Камерой дожигания станет специальный лабиринт, расположенный в верху прибора. Его изготавливают из пластин металла, располагая их параллельно по отношению друг к другу.
Каркас
Его делают прямоугольной формы, при этом свариваются между собой несколько металлических листов. Можно использовать готовую бочку или кусок толстостенной трубы.
Подготовка рабочих элементов
Сначала необходимо разметить, а затем вырезать детали будущей печи: бока, верх, панель для колосника, пластины для газового лабиринта (3 шт.). Края подобных элементов нужно зачистить шлифмашинкой.
Отверстия
Отверстие круглой формы вырезают в верхнем элементе печи, туда будет подсоединяться дымоход. В передней стенке корпуса делают люки в виде прямоугольников (для дров и поддувала).
Металлические куски, выполняющие функцию дверок, шлифуют и крепят к ним петли. Края таких конструкций нужно обварить, чтобы обеспечить плотное прилегание.
Пластины для газового лабиринта
В 10 см от верха фасада, перпендикулярно ему, устанавливают пластину. Она должна быть на 7 см короче длины всего прибора отопления. Сзади к ней прикрепляют еще две пластины такого же размера. Отступ от верха – 15 см. Эта конструкция станет после полной сборки печи газовым лабиринтом, замедляющим движение газа.
Монтаж колосников
К бокам корпуса необходимо приварить на одинаковой высоте уголки (2 шт.). На них будет установлена колосниковая решетка. Ее изготавливают из прутьев арматуры или из металлического листа с большим количеством щелей.
Окончательная сборка
Все детали соединяют уголком при помощи сварки. Края зачищают шлифмашинкой и красят огнеупорным составом.
Подобная самодельная печь может обогревать небольшие по объему хозяйственные помещения. После сборки необходимо провести ее испытания. Если все сделано правильно, то прибор начнет достаточно быстро обогревать помещение (в течение 30 минут).
Критерии выбора
На сегодняшний момент существует достаточно широкий выбор всевозможных электрических генераторов, работающих на пару, поэтому нужно крайне внимательно подходить к вопросу выбора.
Чтобы данный выбор был обдуманным и взвешенным, надо обращать внимание на следующие показатели:
Мощность паровой установки (тепловая и электрическая).
Нужно также обратить внимание на то, с какой скоростью происходит вращение роторов генератора и турбины.
Тип применяемого тока — здесь речь идет об однофазном или трехфазном виде установок. В большинстве случаев, используется именно трехфазная система.
Показатели давления пара не только в сжатом виде, но и в свободном состоянии.. Внимательное отношение к данным критериям позволит существенно упростить выбор, тем самым помогаю потребителю получить нужный ему агрегат
Чтобы было более наглядно, рассмотрим несколько моделей паровых электрогенераторов, пользующихся наибольшим спросом
Внимательное отношение к данным критериям позволит существенно упростить выбор, тем самым помогаю потребителю получить нужный ему агрегат. Чтобы было более наглядно, рассмотрим несколько моделей паровых электрогенераторов, пользующихся наибольшим спросом.
Цена на топливо растет постоянно
Высокая стоимость бензина и дизеля, а также дорожающий газ вынуждают переходить на более экономичные виды топлива.
Принцип действия здесь прост. Двигатель работает не на бензине, солярке или обычном газе (метане, пропане), а на газе, выделяемом при горении дерева.
Аппараты, которые позволяют выработать такой газ, носят название газогенераторов.
Кроме бытовой сферы, они пользуются большой популярностью и давно применяются в промышленности.
Что касается способов изготовления, то они различаются. В данной статье рассмотрим наиболее популярные из них.
Принципиальная схема работы газогенератора.
Сфера применения
Если сравнивать данный электрогенератор с другими аналогичными устройствами, то он также подходит для выполнения двух основных задач:
- В случае нестабильной работы централизованной системы электроснабжения, отключения электроэнергии или в случае аварийной ситуации, устройство обеспечит резервный источник питания.
- Для оборудования небольшой мощности это устройство обеспечит постоянный источник питания.
Конечно, электрогенератор, используемый в качестве топлива дрова, не сможет в полной мере заменить монофункциональный автономный источник электроэнергии, но в домашнем хозяйстве, для обслуживания бытовых приборов, он вполне подойдет.
Переносной электрогенератор на дровах
Как вариант, его можно использовать, отправляясь на отдых, охоту или рыбалку. Для дачи этот генератор станет отличным решением, если дачный массив не подключен с централизованной системой электроснабжения.
Изготовление электрогенератора на дровах своими руками
Основа прибора – элемент Пельтье. Его можно специально купить или извлечь из компьютера (он находится между процессором и радиатором).
Кроме него, для работы агрегата понадобится:
- стабилизатор напряжения, он же модуль с USB выходом;
- металл для корпуса (можно использовать корпус от старого блока питания);
- радиатор охлаждения и кулер;
- термопаста;
- инструмент – заклёпочник, ножницы по металлу, дрель;
- паяльник;
- клёпки.
Для начала изготавливается корпус щепочницы (на которой можно с помощью мелкого хвороста вскипятить в кастрюльке воду).
Это квадратная банка без дна, снизу имеет отверстия для воздуха, сверху подставка для емкости (хотя это не обязательно, генератор будет работать и без воды).
На корпус сбоку крепится элемент Пельтье, а к его холодной стороне, через термопасту – радиатор охлаждения
Важно, чтобы контакт между деталями был как можно плотнее. Получается основа печи-генератора
Радиатор должен как можно лучше охлаждать систему, поскольку наибольшая эффективность достигается при большой разнице температур. Зимой проблем не будет, поскольку аппарат можно поставить в снег. Но в тёплое время года радиатор будет постепенно нагреваться, поэтому для его охлаждения устанавливается кулер.
Дальше электрическая часть. Хорошо если удалось найти стабилизатор напряжения в одном корпусе с USB гнездом – это будет удобно.
Стабилизатор нужен для того чтобы на выходе всегда было заданное напряжение, независимо от того, сколько выдает генерирующий элемент.
Можно приобрести готовый с диодным индикатором, который загорается, когда напряжение достигает заданной величины.
Спаивается стабилизатор и Пельтье, согласно полюсам. Стабилизатор тщательно изолируется, чтобы не попадала никакая влага.
Конструкция готова, можно проводить испытания.
Инженерные возможности
Технические характеристики электрогенерирующего оборудования говорят сами за себя:
- оптимальный объем топлива для загрузки – 30 литров;
- внешние размеры имеют следующие параметры: высота – 652 мм, глубина – 427 мм, ширина – 540 мм;
- вес агрегата – 54 кг;
- предельная величина обогреваемого сооружения составляет 50 м³;
- диаметр дымопровода – 80,0 мм;
- наименьшая высота дымоотвода – 3,0 метра;
- количество дымоходных труб — 9 штук в комплекте;
- отсек для сгорания – 41 дм³;
- мощность тепловая – 4 кВТ;
- электромощность на выходе – 50 Вт (min);
- напряжение выходное – приблизительно 12 Вольт;
- размер дверцы топки – 178 мм в диаметре;
- поверхность нагревания – 0,6 кв. м;
- вид топлива – уголь бурый, торф, дрова лиственных деревьев, топливные брикеты, паллеты.
Важно знать: категорически нельзя применять каменный уголь в качестве горючего материала
Термоэлектрогенераторы
Электростанции с генераторами, построенными по принципу Пельтье – достаточно интересный вариант.
Физик Пельтье обнаружил эффект, который сводится к тому, что при пропускании электроэнергии через проводники, состоящие из двух разнородных материалов, на одном из контактов происходит поглощение тепла, а на втором – выделение.
Причем эффект этот обратный – если с одной стороны проводник разогревать, а со второй – охлаждать, то в нем будет образовываться электроэнергия.
Именно обратный эффект используется в электростанциях на дровах. При сгорании они разогревают одну половину пластины (она и является термоэлектрогенератором), состоящую их кубиков, сделанных из разных металлов, а вторая же ее часть – охлаждается (для чего используются теплообменники), в результате чего на выводах пластины появляется электроэнергия.
Но есть у такого генератора несколько нюансов. Один из них – параметры выделяемой энергии напрямую зависят от разницы температуры на концах пластины, поэтому для их выравнивания и стабилизации необходимо использование регулятора напряжения.
Второй нюанс заключается в том, что выделяемая энергия – лишь побочный эффект, большая часть энергии при сгорании дров просто преобразуется в тепло. Из-за этого КПД такого типа станции не очень высокая.
К достоинствам электростанций с термоэлектрогенераторами относятся:
- Длительный срок службы (нет подвижных частей);
- Одновременно вырабатывается не только энергия, но и тепло, которое можно использоваться для обогрева или приготовления пищи;
- Бесшумность работы.
Электростанции на дровах, использующие принцип Пельтье, — достаточно распространенный вариант, и выпускаются как портативные устройства, которые способны лишь выделить электроэнергии для зарядки маломощных потребителей (телефона, фонаря), так и промышленные, способные запитать мощные агрегаты.
Способ №3 — Самодельные станции
Также многие умельцы создают самодельные станции (обычно на основе газогенератора), которые после продают.
Все это указывает на то, что можно и самостоятельно изготовить электростанцию из подручных средств и использовать ее для своих целей.
Далее рассмотрим, как можно сделать устройство самостоятельно.
Рекомендуем: Как разобрать бойлер своими руками — пошаговая инструкция по разборке
На основе термоэлектрогенератора.
Первый вариант – электростанция на основе пластины Пельтье. Сразу отметим, что изготовленное в домашних условиях устройство подойдет разве что для зарядки телефона, фонаря или для освещения с использованием светодиодных ламп.
Для изготовления потребуется:
- Металлический корпус, который будет играть роль печи;
- Пластина Пельтье (отдельно приобретается);
- Регулятор напряжения с установленным USB-выходом;
- Теплообменник или просто вентилятор для обеспечения охлаждения (можно взять компьютерный кулер).
Изготовление электростанции — очень простое:
- Изготавливаем печь. Берем металлический короб (к примеру, корпус от компьютера), разворачиваем так, чтобы печь не имела дна. В стенках внизу проделываем отверстия для подачи воздуха. Вверху можно установить решетку, на которую можно установить чайник и т. д.
- На заднюю стенку монтируем пластину;
- Сверху на пластину монтируем кулер;
- К выводам от пластины подключаем регулятор напряжения, от которого и запитываем кулер, а также делаем выводы для подключения потребителей.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Что такое умные розетки, их виды, устройство и принцип работы
Работает все просто: разжигаем дрова, по мере нагрева пластины на ее выводах начнется генерация электроэнергии, которая будет подаваться на регулятор напряжения. От него же начнет и работать кулер, обеспечивая охлаждение пластины.
Остается только подключить потребители и следить за процессом горения в печке (подкидывать своевременно дрова).
На основе газогенератора.
Второй способ сделать электростанцию – это изготовить газогенератор. Такое устройство значительно сложнее в изготовлении, но и выход электроэнергии – значительно больше.
Для его изготовления потребуется:
- Цилиндрическая емкость (к примеру, разобранный газовый баллон). Она будет играть роль печки, поэтому следует предусмотреть люки для загрузки топлива и очистки твердых продуктов горения, а также подвод воздуха (потребуется вентилятор для принудительной подачи, чтобы обеспечить более лучший процесс горения) и вывод для газа;
- Радиатор охлаждения (может быть изготовлен в виде змеевика), в котором газ будет охлаждаться;
- Емкость для создания фильтра типа «Циклон»;
- Емкость для создания фильтра тонкой очистки газа;
- Бензиновая генераторная установка (но можно просто взять любой бензиновый мотор, а также обычный асинхронный электродвигатель 220 В).
После этого все необходимо соединить в единую конструкцию. От котла газ должен поступать на радиатор охлаждения, а после на «Циклон» и фильтр тонкой очистки. И только после этого полученный газ подается на двигатель.
Это указана принципиальная схема изготовления газогенератора. Исполнение же может быть самым разным.
К примеру, возможна установка механизма принудительной подачи твердого топлива из бункера, который, кстати, тоже будет запитываться от генератора, а также всевозможных контролирующих устройств.
Создавая электростанцию на основе эффекта Пельтье, особых проблем не возникнет, поскольку схема простая. Единственное, следует принимать некоторые меры безопасности, поскольку огонь в такой печке практически открытый.
А вот создавая газогенератор, следует учитывать множество нюансов, среди них — обеспечение герметичности на всех соединениях системы, по которой проходит газ.
Чтобы двигатель внутреннего сгорания нормально работал, следует побеспокоиться о качественной очистке газа (наличие примесей в нем недопустимо).
Газогенератор – конструкция громоздкая, поэтому для него необходимо правильно подобрать место, а также обеспечить нормальную вентиляцию, если он будет установлен в помещении.
Поскольку такие электростанции не новь, и любителями они изготавливаются уже сравнительно давно, то и отзывов о них накопилось немало.
В основном, все они положительные. Даже у самодельной печи с элементом Пельтье отмечается, что она полностью справляется с поставленной задачей. А что касается газогенераторов, то здесь наглядным примером может выступить установка таких устройств даже на современных авто, что говорит об их эффективности.
