Как получить электричество из огня. Делаем теплоэлектрогенератор своими руками
Энергия
Как добыть электричество из огня, как своими руками собрать небольшой компактный теплоэлектрогенератор. Идея получения электричества из тепла не нова. Ранее можно было встретить огромное количество разнообразных устройств, таких как «партизанские котелки» и керосиновые электрогенераторы, которые способны были обеспечить питание небольших радиостанций.
Подобных устройств раньше было множество, все они работали примерно на одном и том же принципе. Внутри находилось определенное количество термопар, один контакт термопары нужно было нагреть, а второй остудить. За счет этого и получался электрический ток.
Обычно в качестве термопары использовали сплав сурьмы с цинком и сплав константан. Вместе эти сплавы давали достаточно неплохой результат, благодаря этому и получили широкое применение в устройствах подобного типа.
Давайте соберем свой теплоэлектрогенератор из доступных компонентов и посмотрим, что можно запитать с помощью такого приспособления.
Изготовление теплоэлектрогенератора
Получить электричество из тепла довольно просто. Достаточно соединить 2 куска различных металлов или сплавов и нагреть место контакта. В первой версии теплоэлектрогенератора будем использовать самые доступные металлы, и начнем с железа (стали) и меди.
Необходимо сварить стальную и медную проволоку. Для этого понадобится угольный электрод, очищенный от медного покрытия. На сварочном аппарате выставляем ток 40А.
Для того, чтобы получить напряжение в 5В потребуется примерно 1250 таких термопар. Согласитесь, компактным такое решение точно не назовешь.
Теперь возьмем элемент Пельтье. Внутри у него расположено большое количество термопар из полупроводников. Полупроводниковые термопары должны быть гораздо эффективнее, чем металлические, и за счет большого количества последовательно соединенных термопар, они дают достаточно высокое напряжение при относительно невысоком нагреве.
Давайте попробуем собрать небольшую установку с использованием 4-х элементов Пельтье, чтобы получить более высокое напряжение. Для изготовления прибора потребуется алюминиевая профтруба и полоса, тарелка.
Сперва отрежем 4 куска трубы по 6см. Если сложить их вместе, то получится неплохой теплообменник, который будет равномерно распределять тепло по всем четырем сторонам и будет исключать локальный перегрев.
В качестве стенок корпуса будут куски полосы шириной в 4см. С помощью винтов собираем боковые стенки и теплообменник.
Теперь необходимо установить элементы Пельтье и систему охлаждения. Радиаторы изготовим из все той же полосы алюминия. Сначала на листе бумаги расчертим, как должен выглядеть радиатор. На чертеже можно легко измерить примерный угол наклона каждого из ребер радиатора и это очень поможет в дальнейшей работе.
Изготовим еще 3 аналогичные конструкции и закрепим радиаторы с помощью алюминиевой проволоки. Когда все радиаторы установлены на свои места, можно провести первое тестирование. Зажигаем свечу и помещаем ее внутрь устройства.
Как видим, напряжение начинает расти, но останавливается едва, преодолев 0,5В. При этом теплообменник нагрелся всего лишь до 40°C, что очень мало, так что можно греть дальше.
Большая часть горячего воздуха просто проходит мимо и нужно это исправлять. А поможет в этом обычная мочалка из нержавейки, которую используют для мытья посуды. Стальная проволока будет задерживать воздушный поток и будет хорошо передавать тепло алюминиевому теплообменнику. Тут главное не переборщить, чтобы воздух мог легко проходить сквозь этот теплообменник.
Такой вот простой доработкой получилось увеличить эффективность конструкции и повысить напряжение почти до 1,5В. Можно сказать, получилась пальчиковая батарейка.
Температура у основания радиатора поднялась до 48°C, до предела далеко, так что можно греть дальше. И давайте попробуем подключить простенький китайский повышающий DC-DC преобразователь. На вход ему можно подавать напряжение от 1 до 5В, а на выходе получаем стабильные 5В пригодных для зарядки смартфона и питания различных usb-устройств.
Небольшой светодиодный светильник хоть и не слишком ярко, но все-таки светится от этого генератора. А теперь подключим смартфон.
Телефон действительно видит зарядку, но отказывается заряжаться. Получать электричество таким способом можно, но чтобы зарядить смартфон, мощность этого теплоэлектрогенератора нужно увеличить.
Сподобалася стаття! Підтримай проект BuildingTech!
50% коштів іде на закупівлю спорядження для ЗСУ!
Фотозвіт — https://www.facebook.com/BuildingTech2
Дякуємо всім за допомогу!
PrivatBank:
UAH — 4149 4993 7451 0947
USD — 4149 4993 7451 0988
EUR — 4149 4993 7451 1002
Теги: сделай самэлектричествотепловая энергияэлектроэнергияэлектрогенератортеплоэлектрогенератор
Читать BuildingTech в Telegram
Как осуществляется производство (генерация) электрической энергии?
Производство (Генерация) электроэнергии — это процесс преобразования различных видов энергии в электрическую на индустриальных объектах, называемых электрическими станциями. В настоящее время существуют следующие виды генерации:
Тепловая электроэнергетика. В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС), которые бывают двух основных видов:
Конденсационные (КЭС, также используется старая аббревиатура ГРЭС). Конденсационной называют не комбинированную выработку электрической энергии;
Теплофикационные (теплоэлектроцентрали, ТЭЦ). Теплофикацией называется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на одной и той же станции;
КЭС и ТЭЦ имеют схожие технологические процессы. В обоих случаях имеется котёл, в котором сжигается топливо и за счёт выделяемого тепла нагревается пар под давлением. Далее нагретый пар подаётся в паровую турбину, где его тепловая энергия преобразуется в энергию вращения. Вал турбины вращает ротор электрогенератора — таким образом энергия вращения преобразуется в электрическую энергию, которая подаётся в сеть. Принципиальным отличием ТЭЦ от КЭС является то, что часть нагретого в котле пара уходит на нужды теплоснабжения;
Ядерная энергетика. К ней относятся атомные электростанции (АЭС). На практике ядерную энергетику часто считают подвидом тепловой электроэнергетики, так как, в целом, принцип выработки электроэнергии на АЭС тот же, что и на ТЭС. Только в данном случае тепловая энергия выделяется не при сжигании топлива, а при делении атомных ядер в ядерном реакторе. Дальше схема производства электроэнергии ничем принципиально не отличается от ТЭС: пар нагревается в реакторе, поступает в паровую турбину и т. д. Из-за некоторых конструктивных особенностей АЭС нерентабельно использовать в комбинированной выработке, хотя отдельные эксперименты в этом направлении проводились;
Гидроэнергетика. К ней относятся гидроэлектростанции (ГЭС). В гидроэнергетике в электрическую энергию преобразуется кинетическая энергия течения воды. Для этого при помощи плотин на реках искусственно создаётся перепад уровней водяной поверхности (т. н. верхний и нижний бьеф). Вода под действием силы тяжести переливается из верхнего бьефа в нижний по специальным протокам, в которых расположены водяные турбины, лопасти которых раскручиваются водяным потоком. Турбина же вращает ротор электрогенератора. Особой разновидностью ГЭС являются гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Их нельзя считать генерирующими мощностями в чистом виде, так как они потребляют практически столько же электроэнергии, сколько вырабатывают, однако такие станции очень эффективно справляются с разгрузкой сети в пиковые часы;
Альтернативная энергетика. К ней относятся способы генерации электроэнергии, имеющие ряд достоинств по сравнению с «традиционными», но по разным причинам не получившие достаточного распространения. Основными видами альтернативной энергетики являются:
Ветроэнергетика — использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;
Гелиоэнергетика — получение электрической энергии из энергии солнечных лучей;
Общими недостатками ветро- и гелиоэнергетики являются относительная маломощность генераторов при их дороговизне. Также в обоих случаях обязательно нужны аккумулирующие мощности на ночное (для гелиоэнергетики) и безветренное (для ветроэнергетики) время;
Геотермальная энергетика — использование естественного тепла Земли для выработки электрической энергии. По сути геотермальные станции представляют собой обычные ТЭС, на которых источником тепла для нагрева пара является не котёл или ядерный реактор, а подземные источники естественного тепла. Недостатком таких станций является географическая ограниченность их применения: геотермальные станции рентабельно строить только в регионах тектонической активности, то есть, там, где естественные источники тепла наиболее доступны;
Водородная энергетика — использование водорода в качестве энергетического топлива имеет большие перспективы: водород имеет очень высокий КПД сгорания, его ресурс практически не ограничен, сжигание водорода абсолютно экологически чисто (продуктом сгорания в атмосфере кислорода является дистиллированная вода). Однако в полной мере удовлетворить потребности человечества водородная энергетика на данный момент не в состоянии из-за дороговизны производства чистого водорода и технических проблем его транспортировки в больших количествах;
Стоит также отметить альтернативные виды гидроэнергетики: приливную и волновую энергетику. В этих случаях используется естественная кинетическая энергия морских приливов и ветровых волн соответственно. Распространению этих видов электроэнергетики мешает необходимость совпадения слишком многих факторов при проектировании электростанции: необходимо не просто морское побережье, но такое побережье, на котором приливы (и волнение моря соответственно) были бы достаточно сильны и постоянны. Например, побережье Чёрного моря не годится для строительства приливных электростанций, так как перепады уровня воды Чёрном море в прилив и отлив минимальны.
Вернуться назад
Можно ли сделать электричество из воды?
ТЕХНОЛОГИИ — Изобретения
Задумывались ли вы когда-нибудь…
- Можно ли сделать электричество из воды?
- Что такое гидроэнергетика?
- Как плотина может помочь в производстве электроэнергии?
Метки:
Просмотреть все метки
- уголь,
- дамба,
- электрический,
- электричество,
- энергия,
- машиностроение,
- окружающая среда,
- экологически,
- дружелюбный,
- генератор,
- зеленый,
- гидроэлектростанция,
- затвор,
- мощность,
- регулировка,
- возобновляемый,
- река,
- солнечный,
- турбина,
- вода,
- ветер,
- Уголь,
- Дамба,
- Электрический,
- Электричество,
- Энергия,
- Машиностроение,
- Окружающая среда,
- Экологичность,
- Дружелюбный,
- Генератор,
- Зеленая,
- Гидроэлектростанция,
- Пенсток,
- Сила,
- Регулятор,
- Возобновляемый,
- Река,
- Вал,
- Солнечная,
- Турбина,
- Вода,
- Ветер
9вал 0007,
Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Лекси. Лекси Уондерс , « Что такое гидроэнергетика? «Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Лекси!
Вы когда-нибудь принимали вещи как должное? Например, подумайте о своем утреннем распорядке. Когда вы просыпаетесь, вы включаете свет? Взять обед из холодильника? Включите телевизор, пока не уйдете в школу? Большинство людей не задумываются об этих действиях. Они считают само собой разумеющимся, что щелчок выключателя заставит эти вещи включиться!
Однако для того, чтобы эти устройства работали, должно произойти много вещей. Для начала вам нужно электричество, подведенное к розеткам и выключателям в вашем доме. Без электричества лампы, холодильники и телевизоры были бы бесполезны.
Откуда у вас электричество? Некоторые люди получают электроэнергию от электростанций, работающих на угле. Другие получают электричество от солнечных батарей. Некоторые используют ветряные турбины. Некоторые люди даже получают электричество из воды! Это называется гидроэнергетика.
Гидроэнергетика вырабатывается проточной водой. Если вы живете рядом с рекой, у которой есть плотины, вы можете использовать гидроэлектроэнергию. Так как же плотина использует воду для производства электричества?
На самом деле все довольно просто. Гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. Оба используют машину, называемую турбиной. Они используют источник энергии для вращения пропеллеров турбины. Когда турбина вращается, она вращает металлический вал, соединенный с электрическим генератором. По сути, это двигатель, который производит электричество.
В случае плотины гидроэлектростанции проточная вода используется в качестве источника энергии для вращения турбины. Плотины гидроэлектростанций имеют специальный проход для воды. Эти проходы имеют наклон вниз, чтобы создать поток падающей воды.
Когда вода падает по проходу, она проходит мимо пропеллеров турбины. Сила текущей воды вращает турбину. Турбина, в свою очередь, раскручивает металлический вал в электрогенераторе. Это делает электричество!
Но зачем нужны плотины? Могли бы вы просто построить гидроэлектростанцию на любой реке? Не совсем. Плотины гидроэлектростанций должны быть на крупных реках. Они также должны иметь большой перепад высот. Затем инженеры контролируют поток воды, чтобы производить электроэнергию по запросу с определенной скоростью.
Многие люди хотят использовать воду вместо угля. Потому что это лучше для окружающей среды. Когда мы используем уголь для производства электричества, мы сжигаем его. Это добавляет к парниковым газам, которые вызывают изменение климата. Кроме того, когда уголь сжигается, его уже нет. С другой стороны, вода, используемая в плотинах гидроэлектростанций, продолжает течь. Благодаря естественному круговороту воды гидроэлектростанции используют возобновляемый источник энергии!
Common Core, Научные стандарты следующего поколения и Национальный совет по социальным исследованиям. »> Стандарты:
CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1
Интересно, что дальше?
Надеемся, у вас есть место для завтрашнего Чуда дня!
Попробуйте
Разве не круто, как энергию текущей воды можно использовать для выработки электричества? Поддержите искру обучения, проверив одно или несколько из следующих занятий с другом или членом семьи:
- Время выезда на природу! Попросите взрослого показать вам плотину лично. Конечно, это поможет, если вы живете рядом с крупной рекой. Если вы этого не сделаете, эта экскурсия может занять несколько часов. Тем не менее, это стоит поездки. В районах с большими водными путями вы можете заняться всевозможными развлечениями и семейными мероприятиями. Отправляйтесь исследовать и посмотрите, какие развлечения, связанные с водой, вы можете найти. Обязательно посетите ближайшую плотину и спросите, доступны ли туры. Невероятно видеть, как такое большое рукотворное сооружение эффективно контролирует могучую, бушующую реку!
- Какие источники электроэнергии имеются в вашем районе? Поговорите с родителями о том, какой тип электричества используется в вашем доме. Что является основным источником этого электричества? Уголь? Ветер? Гидроэнергетика? Солнечная? Проведите независимое исследование в Интернете, чтобы узнать больше о том, какие экологически чистые возобновляемые источники энергии могут стать вашими источниками энергии в будущем. Как вы думаете, какие типы будут лучше всего работать там, где вы живете?
- Готовы лично увидеть магию гидроэнергетики? Все, что вам понадобится, — это несколько простых принадлежностей и помощь друга или члена семьи. Просто зайдите в Интернет, чтобы ознакомиться с инструкциями по созданию собственной модели водяной турбины. Собирайте припасы и приступайте к работе! Разве не весело оживлять науку прямо у себя дома или в классе? Обязательно объясните, как работает гидроэнергетика, вашим друзьям и членам семьи, которые вам помогают. Покажите им, как ваша самодельная гидротурбина работает так же, как огромные турбины, приводимые в действие плотинами гидроэлектростанций!
Wonder Sources
- http://www.tvakids.com/electricity/hydro.htm
Вы поняли?
Проверьте свои знания
Wonder Contributors
Благодарим:
deziree
за ответы на вопросы по сегодняшней теме Wonder!
Продолжайте удивляться вместе с нами!
Что вас интересует?
Wonder Words
- плотина
- уголь
- вал
- выдано
- регулировать
- генератор
- электричество
- гидроэнергетика
- турбина
- возобновляемый
Примите участие в конкурсе Wonder Word
Оцените это чудо
Поделись этим чудом
×
ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО
Подпишитесь на Wonderopolis и получайте
Чудо дня® по электронной почте или SMS
Присоединяйтесь к Buzz
Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!
Поделитесь со всем миром
Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.
Поделиться Wonderopolis
Wonderopolis Widget
Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.
Добавить виджет
Ты понял!
Продолжить
Не совсем!
Попробуйте еще раз
9 странных способов получения электричества
Мы прошерстили Интернет и собрали десять самых странных и интересных способов получения электричества. Как видно из нашего списка, производство энергии может быть грязным процессом, поэтому вы можете оставить грязную работу профессионалам. Надеемся, что в будущем коммунальные предприятия смогут использовать некоторые из этих методов в качестве альтернативы традиционным источникам энергии.
Когда лук выжимают, его сок может быть преобразован в метан Затем метан можно использовать для производства электричества. Это уже делается в некоторых странах, и по крайней мере одна калифорнийская компания сэкономила более полумиллиона долларов на счетах за электроэнергию, внедрив эту технику (компания также занимается оптовой торговлей луком).
Кинетическая энергия также может быть использована для производства электричества. Эта концепция была реализована в различных европейских ночных клубах. Когда гости ночного клуба танцуют, их движения могут производить достаточно электричества, чтобы поддерживать свет и играть музыку. Фактически, эта технология в настоящее время разрабатывается для того, чтобы генераторы кинетической энергии можно было размещать в других общественных местах, включая дороги и детские площадки.
Точно так же тепло выхлопных газов автомобилей можно использовать для производства электроэнергии. В городах с интенсивным движением этот метод может показаться особенно многообещающим. По сути, разница температур в разных трубах может использоваться для создания значительного количества энергии. Затем тепло может быть преобразовано в электричество с помощью термоэлектрического генератора.
Тепло тела — еще один потенциальный источник электричества. Например, в Швеции компания нашла способ использовать тепло тела для снижения затрат на электроэнергию с помощью теплообменников в системах вентиляции поездов. Во-первых, системы вентиляции преобразуют тепло тела в горячую воду. Затем горячая вода используется для обогрева пассажиров и персонала. Более того, широко известно, что это снизило затраты на энергию на впечатляющие 25 процентов.
Не менее любопытно, что другой метод, связанный с потоотделением, включает в себя носимые технологии, в которых люди носят куртки, которые используют тепло тела. Захваченное тепло затем можно использовать для зарядки электронных устройств, таких как мобильные телефоны и планшеты.
Мысль о взрывающихся озерах может вызвать в воображении кадры из научно-фантастических фильмов, но несколько таких озер существуют. В этих озерах есть резервуары, состоящие из углекислого газа и метана, которые время от времени извергают горячий газ и воду. Например, правительство Руанды использовало газ из одного из этих озер для выработки впечатляющего количества электроэнергии.
Хотя поначалу эта идея может показаться неприятной (и вонючей), отходы домашнего скота можно использовать для производства электроэнергии. Этот процесс обычно называют рекуперацией биогаза. В основном, навоз осаждается в обогреваемом резервуаре и преобразуется в газ. Затем газ можно использовать для питания генератора, производя при этом более чистую энергию.
Флуоресцентный белок, заставляющий медуз светиться, можно манипулировать для высвобождения электронов и, в конечном счете, для производства электричества. Как ни странно, медицина получает прямую выгоду от этой технологии. Например, топливные элементы, изготовленные из белка медузы, можно использовать для питания крошечных устройств, которые затем можно использовать для выявления и лечения определенных заболеваний.
Еще один классный способ вырабатывать электричество — педальный привод. Когда велотренажер подключен к генератору, электричество, вырабатываемое при вращении педалей, может питать небольшие приборы и бытовую электронику. На самом деле было доказано, что мощность педали вырабатывает достаточно электроэнергии для питания блендеров, сотовых устройств и даже стиральных машин. Энтузиасты-сделай сам серьезно относятся к этому виду производства энергии, потому что он сокращает использование ископаемого топлива, давая вам кардио-тренировку.
У меня есть реферальный код
? Если вас направил другой клиент Amigo Energy, введите его личный реферальный код, чтобы получить кредит. Принять условия.
Мусор — одна из самых острых проблем нашего времени. Поскольку мусор продолжает накапливаться высокими темпами, люди продолжают потреблять и выбрасывать все больше и больше материалов. Возможность использовать мусор для выработки электроэнергии может быть как экологичной, так и экономически выгодной.