Категория

Седмичен Новини

1 Гориво
Котли на мината дълги изгаряния - направете го сами по инструкциите и чертежите
2 Радиатори
Характеристики на високите отоплителни радиатори
3 Помпи
"Пай" топъл под с бетонна замазка
4 Радиатори
Как да настроите отоплителния регистър със собствените си ръце: инструкции за монтаж и монтаж
Основен / Радиатори

Термични генератори: как да "готвя" електричеството на газовата печка


На един от електрическите форуми беше зададен следният въпрос: "Как мога да получа електричество, използвайки обикновен битов газ?" Това е мотивирано от факта, че газът от този другар и всъщност, както много от тях, се заплаща само според стандартите без метри.

Без значение колко много използвате, плащайте фиксирана сума така или иначе и защо да не превърнете вече платения, но не използван газ в свободно електричество? По този начин на форума се появи нова тема, която бе взета от останалите участници: искреният разговор помага не само за съкращаване на работния ден, но и за убиване на свободното време.

Предложени са много опции. Просто купете бензинов генератор и го напълнете с бензин, получен чрез дестилиране на домакинския газ или редуцирайте генератора, за да работите директно с газ като кола.

Вместо двигател с вътрешно горене се предлага двигател Stirling, известен също като двигател с външно горене. Тук са само топ-стартери (създателите на новата тема), за които се твърди, че разполагат с генераторен капацитет от най-малко 1 киловат, но според него се смята, че такова разбъркване няма да се побере дори в кухнята на малка трапезария. Освен това е важно генераторът да е мълчалив, иначе, добре, знаете какво.

След много предложения някой си спомни как видях картина в някоя книга, показваща керосинна лампа с устройство под формата на многоканална звезда за захранване на транзисторен приемник. Но това ще бъде обсъдено малко повече, но засега...

Топлинни генератори. История и теория

За да се получи електричество директно от газовата горелка или друг източник на топлина, се използват топлинни генератори. Подобно на термодвойката, техният принцип на действие се основава на ефекта на Seebeck, открит през 1821 г.

Споменатият ефект е, че в затворена верига от два различни проводника се появява емф, ако съединенията на проводниците са на различни температури. Например, горещ кръстопът е в съда с вряща вода, а другият е в чаша с топене на лед.

Ефектът се дължи на факта, че енергията на свободните електрони зависи от температурата. В този случай електроните започват да се движат от проводника, където те имат по-голяма енергия за проводника, където енергията на зарядите е по-малка. Ако едно от кръстовищата се нагрява повече от другото, тогава разликата в енергиите на зарядите върху него е по-голяма от тази на студа. Следователно, ако веригата е затворена, в нея възниква ток - топлообменникът.

Приблизителната стойност на термозахранването може да бъде определена чрез проста формула:

E = α * (Т1 - Т2). Тук α е коефициентът на термозахранването, който зависи само от металите, от които е съставена термодвойка или термодвойка. Стойността му обикновено се изразява в микроволта на градус.

Температурната разлика между кръстовете в тази формула (T1 - T2): T1 е температурата на горещия възел и T2, съответно, е студена. Горната формула ясно илюстрира фигура 1.

Фигура 1. Принципът на работа на термодвойка

Тази рисунка е класическа, тя може да се намери във всеки учебник по физика. Фигурата показва пръстен, съставен от два проводника А и В. Точките на свързване на проводниците се наричат ​​кръстовища. Както е показано на фигурата, в термоядрената връзка Т1 топлообменникът има посока от метал В към метал А. И в студеното съединение Т2 от метал А към метал В. Направлението, показано на фигурата, е термоелектричната мощност на кутията, когато термозадвижването на метал А е положително по отношение на метал В,

Как да се определи термооблада на метал

Термообменът на метал се определя по отношение на платина. За това термодвойка, един от електродите от които е платина (Pt), а другата, която се тества, се нагрява до 100 градуса по Целзий. Миливолтовата стойност, получена за някои метали, е показана по-долу. Освен това трябва да се обърне внимание на факта, че не само температурната стойност се променя, но и знакът й спрямо платината.

Платината в този случай играе същата роля като 0 градуса на температурната скала и цялата скала на стойностите на термопоявата изглежда така:

Антимон + 4.7, желязо + 1.6, кадмий + 0.9, цинк + 0.75, мед + 0.74, злато + 0.73, сребро + 0.71, калай + 0,38, живак 0, платина 0.

След платина има метали с отрицателна стойност на термозахранването:

Кобалт -1.54, никел -1.64, константан (сплав от мед и никел) -3.4, бисмут -6.5.

Използването на тази скала е много лесно да се определи стойността на термозадвижването, разработена от термодвойка, съставена от различни метали. За да се направи това, е достатъчно да се изчисли алгебричната разлика на стойностите на металите, от които се произвеждат термоелектроди.

Например, за чифт антимон - бисмут тази стойност ще бъде +4.7 - (- 6.5) = 11.2 mV. Ако желязо-алуминий се използва като електроди, тогава тази стойност ще бъде само +1.6 - (+0.38) = 1.22 mV, което е почти десет пъти по-малко от това на първата двойка.

Ако студеното съединение се поддържа при постоянна температура, например 0 градуса, то термопотреблението на горещия възел ще бъде пропорционално на температурната промяна, която се използва в термодвойките.

Как да създадем термогенератори

Още в средата на XIX в. Бяха направени многобройни опити за създаване на термогенератори - устройства за генериране на електрическа енергия, т.е. за захранване на различни потребители. Като такива източници е трябвало да се използват батерии от серийно свързани термоелементи. Дизайнът на такава батерия е показан на фигура 2.

Фигура 2. Термо батерия, схематично устройство

Първата термоелектрическа акумулаторна батерия е създадена в средата на XIX век от физиците Oersted и Fourier. Бисмутът и антимонът се използват като термоелектроди и то е чифта чисти метали, които имат максимална термозащита. Горещите кръстовища се загряват с газови горелки и студени буркани се поставят в съд с лед.

В процеса на експерименти с термоелектриците, по-късно са измислени термопалети, подходящи за използване в някои технологични процеси и дори за осветление. Пример за това е батерията Klamon, разработена през 1874 г., чиято мощност е достатъчна за практически цели: например за галванично позлатяване, както и за хелио-гравиране в печатници и работилници. По едно и също време ученият Ное също се занимаваше с изследването на термопалети, а неговите термопалети в даден момент също бяха широко разпространени.

Но всички тези експерименти, макар и успешни, бяха обречени на неуспех, тъй като термопалети, създадени на базата на термоелементи от чисти метали, имаха много ниска ефективност, което затрудни тяхното практическо приложение. Чистите метални двойки имат ефективност от само няколко десети от процента. Полупроводникови материали имат много по-голяма ефективност: някои оксиди, сулфиди и интерметални съединения.

Полупроводникови термоелементи

Истинска революция в създаването на термоелементи е направена от трудовете на академик А. И. Жофе. В началото на 30-те години на ХХ век той изтъква идеята, че с помощта на полупроводници е възможно да се преобразува топлинната енергия, включително и слънчевата, в електрическа енергия. Благодарение на изследванията, проведени през 1940 г., беше създадена полупроводна фотоклетка, която да превърне светлината в слънчева енергия.

Първото практическо приложение на полупроводникови термоелементи трябва да се разглежда като очевидно "партизанска пота", която позволява да се доставят преносими партизански радиостанции със сила.

Основата на термогенератора бяха елементи от константа и SbZn. Температурата на студените връзки беше стабилизирана с вряла вода, докато горещите кръстовища бяха загряти от огнения пламък, като същевременно осигуриха температурна разлика от поне 250... 300 градуса. Ефективността на такова устройство е не повече от 1,5... 2,0%, но мощността за захранване на радиостанциите е достатъчно. Разбира се, в тези военни времена изграждането на "пота" беше държавна тайна и дори сега устройството й се обсъжда в много форуми в Интернет.

Термогенератори за битови нужди

Още в следвоенната 1950 г. съветската индустрия започва да произвежда термогенератори TGC-3, чиято основна цел е да захранва радиоприемници за батерии в неелектризираните селски райони. Мощността на генератора е 3 W, което позволява захранване на батерии като Тула, Искра, Талин B-2, Родината 47, Родина 52 и други.

Появата на термогенератора TGK-3 е показана на Фигура 3.

Фигура 3. Термичен генератор TGK-3

Дизайн на термо-генератора

Както вече беше споменато, термогенераторът е предназначен за използване в селски райони, където керосинните лампи "светкавица" са били използвани за осветление. Такава лампа, оборудвана с термогенератор, стана не само източник на светлина, но и електроенергия.

В същото време не бяха необходими допълнителни разходи за гориво, защото част от керосина, която току-що попадна в тръбата, се превърна в електричество. Освен това, такъв генератор винаги е бил готов за работа, конструкцията му е била такава, че в него просто нямало нищо да се счупи. Генераторът може просто да лежи на празен ход, да работи без натоварване, да не се страхува от къси съединения. Животът на генератора, в сравнение с галваничните батерии, изглеждаше просто вечен.

Ролята на изпускателната тръба в керосинна лампа "мълния" се изпълнява от продълговата цилиндрична част на стъклото. Когато се използва лампа в комбинация с термо генератор, стъклото се скъсява и в него се вкарва метален топлопредавател 1, както е показано на фигура 4.

Фигура 4. Керосинна лампа с термоелектрически генератор

Външната част на топлопредавателя има формата на многостранна призма, върху която са монтирани термопалети. За да се увеличи ефективността на пренос на топлина, вътрешният топлообменник има няколко надлъжни канала. Преминавайки през тези канали, горещите газове навлизат в изпускателната тръба 3, едновременно с това загряват термокамерата, по-точно нейните горещи възли.

За охлаждане на студените възли е използван радиатор за въздушно охлаждане. Състои се от метални ребра, закрепени към външните повърхности на термоплодни блокове.

Термогенераторът - TGK3 се състоеше от две независими секции. Един от тях произвежда напрежение от 2V при ток натоварване до 2А. Този раздел беше използван за получаване на анодно напрежение на лампите с помощта на вибрационен преобразувател. Другият участък при напрежение 1.2 V и товарен ток от 0.5 А се използва за захранване на нишките на лампите.

Лесно е да се изчисли, че мощността на този термогенератор не надвишава 5 вата, но е достатъчна за приемника, което направи възможно да се освежат дълги зимни вечери. Сега, разбира се, изглежда абсурдно, но в онези дни такова устройство несъмнено беше чудо на технологията.

През 1834 г. французинът Жан-Чарлз Атанас Пелтие открива ефекта, противоположен на ефекта на езерото. Значението на откритието е, че преминаването на тока през кръстопътя на различни материали (метали, сплави, полупроводници) произвежда или абсорбира топлина, която зависи от посоката на тока и видовете материали. Това е описано подробно тук: Пелетие ефект: магическият ефект на електрически ток

Термоелектрически генератор

Огромен брой електронни устройства поглъщат електрическа енергия, която трябва непрекъснато да се подновява. Докато сте на път, трябва да носите със себе си химически токови източници или да генерирате електричество от механична енергия с помощта на сложни и тромави устройства.

Тип термоелектрически генератор

По-рано, Seebeck открива появата на термо-емф във верига от различни проводници, като същевременно поддържа различни температури в точката на контакт. Въз основа на термоелектричните ефекти се създава т.нар. Елемент или модул "Пелтие", който се състои от две керамични плочи с биметал, разположени между тях. Когато се подава електрически ток през тях, едната страна на плочата се загрява и другата се охлажда, което позволява създаването на хладилници. Фигурата по-долу показва модулите с различни размери, използвани в техниката.

Модули Peltier с различни размери

Процесът е обратим: ако температурната разлика се поддържа върху елементите от двете страни, в тях ще се генерира електрически ток, което позволява използването на устройството като термоелектрически генератор за генериране на малко количество електроенергия.

Пелетие ефектът е да се генерира топлина в точката на контакт на различни проводници, когато тече електрически ток през тях.

Принципът на модулите

При контакта на различни проводници топлината се освобождава или абсорбира в зависимост от посоката на електрическия ток. Потокът от електрони има потенциална и кинетична енергия. Плътността на тока в контактните проводници е една и съща, а плътността на енергийния поток е различна.

Ако енергията, която тече в контакта, е по-голяма от енергията, изтичаща от нея, това означава, че електроните се забавят в точката на преход от една област в друга и затоплят кристалната решетка (електричното поле спира тяхното движение). Когато посоката на тока се промени, обратният процес на ускорението на електроните настъпва, когато се вземе енергия от кристалната решетка и се охлажда (посоките на електричното поле и движението на електроните съвпадат).

Енергийната разлика между зарядите на границата на полупроводниците е най-висока и в тях ефектът е най-отчетлив.

Модул "Пелтие"

Най-разпространеният термоелектричен модул (ТЕМ), който е полупроводников тип п и n, е свързан чрез медни проводници.

Диаграма на принципа на работа на модула

В един елемент има 4 прехода между метал и полупроводници. При затворена верига потокът от електрони се движи от отрицателния полюс на акумулатора към положителния, като последователно преминава през всеки преход.

Близо до първия полупроводников преход от медно-р-тип се получава освобождаване на топлина в полупроводниковата зона, тъй като електроните се пренасят в състояние с по-ниска енергия.

Близо до следващата метална граница в полупроводник, топлината се абсорбира благодарение на "смученето" на електрони от лентата за проводимост под действието на електрическо поле.

При третия преход, електроните навлизат в полупроводник тип n, където имат повече енергия, отколкото в метал. В този случай енергията се абсорбира и полупроводникът се охлажда близо до преходната граница.

Последният преход е съпроводен от обратния процес на освобождаване на топлина в n-полупроводника, дължащ се на прехода на електроните към зоната с по-ниска енергия.

Тъй като преходите за отопление и охлаждане са в различни равнини, елементът Peltier на върха ще се охлади и дъното ще се загрее.

На практика всеки елемент съдържа голям брой преходи за отопление и охлаждане, което води до формиране на чувствителна температурна разлика, позволяваща създаването на термоелектрически генератор.

Как структурата на модула

Елементът Peltier съдържа голям брой полупроводникови паралелепипеди тип п и n, които са свързани в серия с метални джъмпери - термични контакти, а другата страна е в контакт с керамична плоча.

Като полупроводници се използват бисмутов телурид и силициев неменил.

Предимства и недостатъци на ТЕМ

Предимствата на термоелектрическия модул (TEM) включват:

  • малки размери;
  • способността да работят като охладители и нагреватели;
  • обратимостта на процеса при промяна на поляритета, което ви позволява да поддържате точна стойност на температурата;
  • няма движещи се части, които обикновено се износват.

Недостатъци на модула:

  • ниска ефективност (2-3%);
  • необходимостта от създаване на източник, който осигурява температурна разлика;
  • значително потребление на енергия;
  • висока цена.

Независимо от недостатъците, ТЕМ се използват там, където няма голямо значение за входящите мощности:

  • охлаждане на чипове, части от цифрови фотоапарати, диодни лазери, кварцови осцилатори, инфрачервени детектори;
  • използването на каскади TEM, което позволява постигането на ниска температура;
  • създаване на компактни хладилници, например за автомобили;
  • термоелектрически генератор за зареждане на мобилни устройства.

Термоелектрически генератор

С ниска производителност, TEG се препоръчва да се използва в полеви условия, където се изисква да се получи електричество за зареждане на мобилен телефон или LED крушка. Опростеността на дизайна ви позволява да направите сами един електрически генератор.

Алтернативни източници са и слънчеви панели или ветрогенератор. За първото, са необходими специални условия - наличието на слънчева светлина, което не винаги е така. Друг източник има големи размери и изисква вятър. Друг недостатък на тях е наличието на подвижни части, намаляване на надеждността и голямо тегло.

Индустриални термогенератори

Компанията BioLite разработи нов модел за туризъм, който ви позволява да подготвите храна в компактна преносима печка на дърва и в същото време да зареждате мобилното устройство от вградения TEG.

Компактна преносима печка за дърва

Устройството е полезно навсякъде: на риболов, в кампания, в дачата. Като гориво можете да използвате всичко, което гори.

Когато се изгарят в горивна пещ, топлината се прехвърля през стената към модула, който произвежда електричество. При напрежение 5V, изходната мощност е 2-4 W, което е достатъчно за зареждане на много видове мобилни устройства и LED осветление. Червената стрелка показва посоката на топлина, синьо - студен въздух в камината, жълто - електричество за въртене на вентилатора на изтичане на въздух и изхода на генератора чрез USB.

Схемата на работа на TEG на фирмата BioLite за дърва за огрев

Педителният генератор "Indigirka", разработен от фирма "Криотерм" в Санкт Петербург, има следните характеристики:

  • топлинна мощност - 6 kW;
  • тегло - 56 кг;
  • размери - 500х530х650 мм;
  • д. мощност при напрежение от 5V до 60 вата.

Пещта е конвенционално отопление и готвене, където термоелектрическите генератори са закрепени от двете страни.

Какво представлява пещта-термоелектрически генератор на индигорка?

Устройството е доста удобно, но впечатляващата цена е 50 хил. Рубли. Въпреки, че фурната, и е предназначена за условия за къмпинг, но за обикновени ловци и рибари, явно не е достъпна. Като отопление не е по-добре от конвенционалните и по-евтини модели.

Ако прикрепите TEG към обикновена фурна, ръчно изработеното устройство ще работи добре.

TAG го направете сами

За да монтирате термоелектрически генератор със собствените си ръце, са необходими следните елементи:

  1. Модул. Не всички модули могат да се използват за генериране на електрически ток, но само тези, които могат да издържат на нагряване до 300-400 ° C. Необходимо е наличието на граница на отопление, тъй като дори и при слабо прегряване елементът не работи. Най-често срещаните типове модели ТЕС1-12712 под формата на квадратни плочи с странични размери 40, 50 или 60 mm.

Ако вземете максималния размер, достатъчно е да приложите един елемент в самия дизайн. Първите 3 цифри на маркировката - 127 показват колко елементи се съдържат в една пластина. Последните цифри показват стойността на максимално допустимия ток, който е 12 A.

  1. Увеличете конвертора. Необходимо е да се получи постоянно напрежение от 5V. Генераторът може да произвежда по-малко напрежение, което трябва да се увеличи. Устройствата са произведени в чужбина (видове 5V NCP1402 и MAX 756) и вътрешни (3.3V / 5B ЕК-1674). За да заредите мобилен телефон, трябва да изберете устройство с USB съединител.
  2. Нагревател. Най-простите опции са огън, свещ, домашна лампа или миниатюрна печка.
  3. Cooler. Най-лесният начин да използвате вода или през зимата е сняг.
  4. Свързващи елементи. Оборудването е необходимо, за да се създаде възможно най-висока температурна разлика между двете страни на плочата. Тук изборът е за занаятчии, те най-често използват 2 чаши или тигани с различни размери, в които дръжките са отрязани и там, където се вмъква в другата. Между тях е поставен модул, монтиран върху термична паста. 2 проводника са свързани към него и са свързани към преобразувател на напрежение.

За да се подобри ефективността на генератора, дъното на металните повърхности на чаши или тигани в контакт с генераторната плоча трябва да бъде полирано. Освен това върху пространствата между дъното на по-малките и по-големи чаши се прилага топлоустойчив уплътнител. След това топлината от отоплението ще бъде локализирана на мястото на модула.

Проводниците между модула и преобразувателя са защитени от топлоустойчива изолация и уплътнител.

Водата се излива във вътрешната чаша и цялата структура се запалва. След няколко минути можете да проверите изходното напрежение с мултиметър.

За да монтирате сам топлоелектрически генератор, ще ви е необходим материал:

  1. Peltier елемент;
  2. случай от старото компютърно захранване за производството на мини-огън;
  3. преобразувател на напрежение с USB изход 5V с вход 1-5 V;
  4. радиатор с CPU охладител;
  5. термична грес.

Разходите тук са малки и устройството е напълно в състояние да зарежда мобилен телефон. Самоизграденият генератор е аналог на чуждия модел на BioLite. Ако го сглобите внимателно, устройството ще работи надеждно за дълго време, тъй като няма нищо, което да се счупи тук. Важно е да не прегрявате елемента Peltier, което може да доведе до неуспех.

Когато използвате охладител за охлаждане на радиатора, той трябва да бъде свързан към генератора, след което част от генерираната енергия ще бъде изразходвана за охлаждане.

Въпреки допълнителните разходи за енергия, ефективността на инсталацията ще се увеличи. Ако радиаторът стане много горещ по време на работа, е необходимо да се вземат мерки за охлаждане. В противен случай ефективността на генератора ще бъде ниска.

Характеристиките на генератора са, както следва:

  • изходно напрежение - 5V;
  • мощност на натоварване - 0.5A;
  • вид изход - USB;
  • гориво - всяко.

Устройството се произвежда както следва:

  • разглобявайте захранващия блок, оставяйки случая;
  • лепило модула за топлинна паста "Peltier" към радиатора. Необходимо е лепилото на студената страна, където е поставена маркировката;
  • почистете и полирайте външната страна на корпуса на захранващия блок и лепете елемента към него от другата страна (заедно с радиатора);
  • свържете кабелите от входа на преобразувателя на напрежение към клемите на плочата.

Можете да проверите TEG, ако поставите тънки клони в камината и ги запалите. След няколко минути можете да свържете телефона, за да го зареждате, при което температурната разлика между страните на модула е 100 ° C. Фигурата по-долу показва генератора в модула.

Самосглобен термоелектрически генератор

При използване на TEG е необходимо да се спазва полярността на връзката на модула.

Video. Термоелектрически генератор

Пелетие ефектът ви позволява да създавате малки генератори и хладилници, които работят без движещи се части. Подобряването на качеството на модулите и намаляването на консумацията на енергия от мобилни устройства ви позволява да създадете свой собствен термоелектрически генератор за зареждане на батерии и захранване с малко количество енергия на различни устройства, където ефективността няма голямо значение.

Загрява се като източник на електроенергия

Тази статия възникна, принципът, описан в предишната статия за елемента "Пелтие". Както е добре известно, тези елементи могат да работят в две посоки, а именно да преобразуват електрическата енергия в температурна разлика и обратно, ефектът от топлината върху модула произвежда електрическа енергия в него. Този феномен е открит още през 1834 г. от производителя на часовника "Пелтие" и е, че в точката на контакт на два проводника от различни метали под напрежение се отделя топлина. А E.Lents, малко по-късно, доказва, че при промяна на полярността на тези същите проводници, температурата се променя на обратното, в точката на контакт.

Във втория случай елементът Peltier работи като термоелектрически генератор. Преобразува топлината в постоянен ток. Добър пример е в снимката вдясно.

Заслужава си да се напомни, че е необходимо да се премахне излишната топлина от обратната страна, тъй като термоелектричният елемент има ограничена работна температура (

Най-доброто за това е мини радиатора, например, от охлаждащата система на компютърен процесор, за предпочитане с охладител за разпенване. Охладителят може да се захранва от самия елемент на Peltier.

Ние получаваме електричество от топлина

За да демонстрираме ясно термоелектрическия ефект, нека анализираме много просто устройство, базирано на термоелектрически елемент.

  • Термоелектричен елемент TEC1-07110T200 (30x30x3.3mm) макс. 8.5 V.
  • DC електрически 1.5-3V

На снимката по-горе, между радиатора, елемента и алуминиевата плоча има термична мазнина, за по-добра термична проводимост. По-добре е да го приложите доста, само за запълване на микропорите и микрокредисите при допирните части. Алуминиевата плоча, в този случай, е необходима за разсейване на източника на топлина над цялата повърхност на елемента Peltier. Идеалното е да се използва медна плоча поради по-добрата й топлопроводимост пред алуминий.

Как работи

В нормално състояние устройството позволява използването на водно-плаваща свещ в алуминиево стъкло като източник на топлина. Неговият пожар, в този случай, възпроизвежда най-голямото количество топлина, която се разсейва чрез прехвърляне на термоелектричния елемент на Peltier, което му позволява да генерира най-голям ток. От тока, произвеждан от термоелектричния елемент, е монтиран охладител, монтиран над радиатора. Охладител (електродвигател с витло), въртящ се, охлажда радиатора, който отстранява излишната топлина от термоелектричния елемент. Този процес може да бъде повторен за неопределен период от време, в рамките на ресурса на съставните части на устройството, докато топлината се прилага върху елемента.

Както може да се види от снимката, това устройство може да върти витлото както от топлината на свещта, така и от загряването на батерията на смартфона. Факт е, че напрежението, доставено от термоелектричния елемент в това устройство е много по-голямо от границата на електрическия мотор.

Електричество от топлина го направете сами

Съвременните електронни технологии внедриха в живота ни много нови компактни устройства, без които този живот е немислим. Всички те се захранват от автономни източници - батерии или акумулаторни батерии, които при нормални условия могат да се купят или зареждат. В условия, които са отдалечени от ползите от цивилизацията, например при продължителна екскурзия, често има нужда да се допълва енергията на източниците на енергия. Топлата батерия може да бъде в състояние да спаси.

Термоелектричеството е явлението директно преобразуване на топлината в електричество в твърди или течни проводници, както и обратен феномен на директно загряване и охлаждане на контакт на различни проводници с пропускащ ток.

ThermoEMF е електродвижеща сила, възникваща в електрическа верига, състояща се от няколко различни проводника, контактите между които имат различни температури (ефект Seebeck). Степента на топлинната емулсия не зависи нито от контактната област, нито от формата на проводниците, а зависи само от температурата на горещите контакти Т1 и студен Т2 и от материалите на проводниците.

Ефектът на Peltier е противоположен на ефекта Seebeck. Ако електрическият ток преминава през контакт на два различни проводника, контактът ще се нагрява или охлажда, в зависимост от посоката на тока. Степента на отопление или охлаждане зависи от силата на тока и материалите на проводниците.

Действието на Thomson (Келвин) е, че ако металният проводник се нагрее в една точка и едновременно премине през него електрически ток, тогава в краищата на проводника равностоен от точката на нагряване, възниква температурна разлика. В края, където токът е насочен към мястото на отопление, температурата намалява, а в другия край, където токът се насочва от точката на нагряване, той се издига.

Термодвойка е електрическа верига, състояща се от два различни проводника с електрически контакт. Thermopower на метална термодвойка с температурна разлика в краищата си, равна на 100 ° С, е стойност от порядъка на 1 mV. За да го увеличите, можете да свържете няколко термодвойки последователно. Получава се термопласт, при което единият край на всички термодвойки е при температура Т1, а другият е при температура Т2. Термообменът на акумулатора е равен на сумата от термозахранването на отделните термодвойки. В аматьорски условия можете да направите добра термодвойка, ако заварявате два проводника с въглероден електрод (напрежение не по-високо от 36 V), комбинирайки мед, константен, нихром, фехрален, никелово и сребристо. Можете да нанесете и жични решетки от крушки.

ThermoEMF на полупроводниците е хиляди пъти по-голям от този на металите. Поради това полупроводниците в по-голяма степен от металите са подходящи за производството на термодвойки, които изискват висока термоелектрическа мощност или интензивно термоелектрично отопление или охлаждане.

Ако създадете добър термичен контакт на една група термодвойки с всеки източник на топлина, тогава ще се генерира напрежение при изхода на термопаулата. Ефективността на преобразуване на топлинната енергия в електрическа енергия в такива термоелектрически генератори достига 16,17%. За сравнение топлинната ефективност на парни турбини е 20. 40%. Термоелектрическите генератори се използват в отдалечени райони на Земята, например в Арктика и в космоса, където източникът на електроенергия изисква висока износоустойчивост, малък размер, липса на механични части и намалена чувствителност към условията на околната среда.

Също така е възможно, след като сте прикрепили източник на ток към термопалните клеми, да премине ток през неговите термоелементи. Една група от термопални кръстовища ще се нагрее и другата ще се охлади. По този начин може да се използва термоизолат като термоелектрически хладилник.

Зарядно за мобилен телефон

Най-достъпната термокапаратура, направена от тайванската индустрия. Намерих един от тях "MODEL PELTIE TES 1_127060.40".

Това обозначение означава:

TEC - термоелемент (от английски термоелектрически охладител);

1 - размерът на страната на термоелементния клон в мм;

127 е броят на термоелементите;

060 - максимален ток (6 А);

40 - размер (40x40 мм);

Rmah - максималната сертифицирана топлинна мощност на този модул - 53 вата.

Основната цел на този модул е ​​хладилник. Но може да се използва и обратно като термоелектрически генератор. В интернет се натъкнах на описание на термоелектрически генератор, използващ подобен модул. Реших да повторя и подобря една от конструкциите (чашата).

Принципът на генериране на електричество се състои в загряване на едната страна на модула, като същевременно се охлажда вторият. Освен това е необходимо интензивно отвеждане на топлината, тъй като в модула има топлинен трансфер, което намалява температурната разлика между "горещите" и "студените" страни и следователно напрежението на изхода на модула.

Устройството е базирано на две тънки метални кутии от неръждаема стомана, чиито размери позволяват да ги поставите един в друг с разстояние от около 1 см. Термоелементът е разположен между дъното на чашите (фиг.1). Той трябва да има добър термичен контакт и с двата кръга. За тази цел кръговете трябва да имат възможно най-плоски повърхности и освен това и двете повърхности на термоелемента трябва да се смазват с каквато и да е топлопроводяща паста. Свържете кръгове с връзки, направени от спици на велосипеди.

За да предпази модула от навлизане на влага в него, беше използван автомобилен уплътнител - уплътнение, което може да издържа на температури около 300 ° С. Количеството на уплътнителя трябва да бъде минимално необходимо, тъй като увеличава преноса на топлина между кръговете. Изолацията на кабелите за свързване на термодвойката с външния свят трябва да издържа на топлина. По-добре е да използвате проводници с флуоропластична изолация. Един от проводниците може да бъде тялото на чашата. Съединител за свързване е използван от тип "Krona". Ако се намира на външната чаша, по-добре е контактите да се извършват не чрез запояване, а чрез заваряване или винтове, тъй като външната чаша е много гореща. Изолирайте връзката може да бъде един и същ автомобилен уплътнител - уплътнение. Появата на полученото устройство е показана на фиг.2.

Тестовете са проведени върху печка за готвене за дома (Фигура 3). Вътрешната чаша се напълва с вода от водопровода с температура приблизително 20 ° С. При неактивност, модулът даде на изхода малко повече от 3 V.

Без усилие е възможно да се "изстиска" 0,5 W от модула или 0,01 от максималната мощност на устройството със съпротивление на натоварване 5,10 ома. Това се дължи главно на условията на топлопредаване. За да премахнете повече енергия, е необходимо да премахнете по-интензивно топлината от "студената" страна, например, за да използвате сняг вместо вода. Това захранване обаче е достатъчно, за да зареждате мобилен телефон при полеви условия, използвайки топлината от огън. За да направите това, достатъчно е да се събере конвертор на стъпково напрежение, например на чипове IT34063, MAX756, MAX757 или NCP1400. Изходното напрежение е настроено на зарядното напрежение на мобилния телефон.

Ние правим безплатна електроенергия - обикновен домашен генератор

Накратко за принципа на действие

Така че в бъдеще ще разберете защо имаме нужда от тези или други резервни части при сглобяването на импровизиран термоелектрически генератор, първо ще говорим за структурата на елемента Peltier и как работи. Този модул се състои от серийно свързани термодвойки, разположени между керамичните плочи, както е показано на снимката по-долу.

Когато електрически ток минава през такава схема, се получава така нареченият ефект на Peltier - едната страна на модула се загрява и втората се охлажда. Защо се нуждаем от това? Това е много просто, ако действате в обратен ред: загряване на едната страна на плочата и охлаждане от другата страна, съответно можете да генерирате малко количество електричество и ток. Надяваме се, че на този етап всичко е ясно, така че се обръщаме към майсторски класове, които ясно показват какво и как да направите термоелектрически генератор със собствените си ръце.

Монтана работилница

Така че ние открихме в интернет много подробно и в същото време просто инструкция за сглобяване на собствен генератор на електричество, базиран на пещ и елемент на Peltier. Първо трябва да подготвите следните материали:

  • Директно самият Peltier елемент с параметри: максимален ток 10 А, напрежение 15 волта, размери 40 * 40 * 3,4 мм. Маркировка - TEC 1-12710.
  • Старо захранване от компютър (от него се изисква само кутията).
  • Стабилизатор на напрежение със следните технически характеристики: входно напрежение 1-5 волта, изход - 5 волта. В тази инструкция за монтаж на термоелектрически генератор се използва модул с USB изход, който ще опрости процеса на зареждане на модерен телефон или таблет.
  • Радиатор. Можете веднага да извадите от процесора охладител, както е показано на снимката.
  • Термична паста.

След като сте подготвили всички материали, можете да продължите да правите устройството сами. За да стане по-ясно за вас как да направите сами генератора, ние предлагаме стъпка по стъпка майсторски клас с картинки и подробно обяснение:

  1. Разглобете старото захранване и оставете само кутията. Той ще бъде използван като място за осветяване на огън (така наречената печка).
  2. Залепете Peltier пластината към термичната грес към равната повърхност на радиатора. Необходимо е да лепирате с маркировки към радиатора, това ще бъде студената страна. Ако объркате полярността, в бъдеще ще трябва да промените полярността на кабелите така, че термоелектрическият генератор да работи правилно.
  3. Залепете корпуса на захранващия кабел към задната част на модула, както е показано на снимката по-долу.
  4. Поставете стабилизатор с USB изход към клемите на плочата. Между другото, за връзката, можете да го направите сами.
  5. Внимателно поставете 5-волтовия конвертор в радиатора и продължете да тествате самостоятелно направения термоелектрически генератор.

Термоелектрическият генератор работи по следния начин: в пещта заспате дърва за огрев, запалете ги и изчакайте няколко минути, докато една от страните на плочата се загрее. За да презаредите телефона, е необходимо разликата между температурите на различните страни да бъде около 100 o C. Ако охладителната част (радиаторът) се нагорещи, трябва да се охлади с всички възможни методи - внимателно я накиснете, поставете чаша лед върху нея и т.н.

Можете също така да инсталирате вентилатор на компютъра на студената страна, както е показано във втората версия на домашно произвеждан термоелектрически генератор с елемент Peltier:

В този случай охладителят ще похарчи малка част от капацитета на комплекта генератор, но в крайна сметка системата ще има по-висока ефективност. В допълнение към зареждането на телефона, модулът Peltier може да се използва като източник на електроенергия за светодиоди, което е не по-малко полезна опция за използване на генератор. Между другото, втората версия на самостоятелно изработения термоелектрически генератор изглежда и е малко подобна в дизайна. Единствената модернизация в допълнение към охладителната система е способността да се регулира височината на така наречената горелка. За това авторът на елемента използва "тялото" на CD-ROM (в една от снимките можете ясно да видите как можете да направите самата конструкция).

Ако направите своя собствен термоелектрически генератор по този начин, можете да имате до 8 волта на изхода, така че да зареждате телефона, не забравяйте да свържете конвертора, който ще остави само 5 V.

Най-новата версия на домашно произвеждан източник на електроенергия за дома може да бъде представена по следната схема: елемент - две алуминиеви "тухли", медна тръба (водно охлаждане) и котлон. В резултат - ефективен генератор, който ви позволява да правите безплатна електроенергия у дома!

Така че ние предоставихме три прости версии на домашно приготвено устройство, което може да бъде сглобено от импровизирани средства. Сега знаете как да направите термоелектрически генератор със собствените си ръце, как се основава принципът на работа на елемента Peltier и за какво може да се използва!

Ще бъде интересно да се чете:

Електрическо отопление на частна къща със собствени ръце: 5 схеми с евтина топлина

Киловатчасът топлинна енергия, получена от електрически бойлер, струва около киловатчас електроенергия (около 5 рубли в началото на 2017 г.), което прави този топлинен източник най-скъп. Днес искам да говоря за това как да направите електрическо отопление в къщата възможно най-евтино.

Електричеството се счита за най-скъпият източник на топлина. Има обаче няколко вратички, които да го направят по-евтино.

Защо електричество

Най-евтиният източник на топлинен газ. За собственика на газов котел един киловатчас топлина струва само 50-70 копейки. Но проблемът е, че в много села и предградия на нашия огромен и огромен газ просто няма.

Следвайки газа за евтина енергия, следвайте:

  • Дърва с диаметър 0.9-1.1 стр. / KWh;

Ако няма основен газ, е по-евтино да се затопли къщата с дърво.

  • Пелети (гранулирани дървени стърготини) - 1,4-1,5 стр. / KWh;
  • Въглища - 1.6 стр. / КВт.

И как електрическото отопление с тях струва 3-5 пъти по-скъпо?

Другари, в списъка на икономическите характеристики на отоплителната система не свършват. За нея и автономията е важна - способността да се поддържа постоянна и удобна температура в къщата без участието на собственика. И според този параметър твърдото гориво губи енергия за въздуха:

  • Класическите котли на твърдо гориво се нуждаят от натоварване с гориво и запалване на всеки 3-6 часа;

Недостатъкът при нагряването на твърдо гориво е, че котелът трябва да бъде уволнен на всеки няколко часа.

  • Пиролизните котли удължават интервала между запалване до 10-12 часа;
  • Пелетни котли с автоматично подаване на гориво от бункера работят автономно до една седмица;

Котел за пелети с автоматично подаване на гориво. Автономността е ограничена само от размера на бункера.

  • Всички видове електрическо отопление у дома могат да работят без грижи и поддръжка за неопределено време.

Проверете и съберете. Отопление, което не ви позволява да излезете от къщата за няколко дни, без да рестартирате и източвате отоплителната верига (в противен случай тя ще бъде замразена) - това е изключително неудобно.

Котелът за пелети може да поддържа топлата къща през вашите отсъствия в продължение на няколко дни. Само тук постоянното снабдяване с пелети не се предлага навсякъде и диапазонът на цените за тях често поставя под съмнение ефективността на този вид гориво. Например, в Москва един тон пелети струва 7000 рубли, а в Севастопол вече от 15,000.

Цените на пелетите варират в зависимост от разстоянието от производителя и броя конкурентни оферти.

Така че нашата задача е да намерим начини да намалим разходите за отопление с електричество.

Схема 1: бойлер с топлинен акумулатор

приспособление

Малка верига с принудителна циркулация на водата свързва електрическия бойлер с топлинен акумулатор - резервоар с външна топлоизолация до 3000 литра.

Акумулатор на топлина или буферен капацитет за отопление - топлоизолиран резервоар с връзки за свързване към няколко вериги.

Голям контур обгражда къщата, свързвайки резервоара с отоплителните уреди. Трябва да се организира рециркулационна охладителна течност, осигуряваща постоянна температура на акумулатора, независимо от температурата на водата в резервоара.

Схематична схема на отоплителната система с топлинен акумулатор. Hydroarrow осигурява свързване на вериги с различна температура на охлаждащата течност.

За да изпълним тази схема, се нуждаем от двуетапна тарифа за електроенергия и двутарифен метър.

Двутарифен брояч: дневната и нощната консумация на електроенергия се таксуват при различни цени.

Принцип на действие

Котелът работи само през нощта, през нощта тарифа (тя е 3-4 пъти по-ниска от дневния курс). Произведената от него топлина се изразходва за нагряване на водата в резервоара на топлинния акумулатор. Следобед, когато киловатчасът е по-скъп, котелът стои на празен ход и натрупаната топлина постепенно се изразходва за отопление на къщата.

Референция: нагряване на 3000 литра вода при 40 градуса, ще съхранявате 175 кВт топлина. Това е достатъчно за отопление за 16 часа (общото време на деня) на къщата с площ от 100-120 квадратчета.

Печалбите: според тарифния график, който е валиден за нашия капитал в началото на 2017 г., едночасовата тарифа за киловатчас електричество струва 5,38 рубли. С тарифата от две части през нощта (от 23 до 7 часа) цената пада до 1.64 пр. Разликата е 3.3 пъти.

минуси:

  • Големи размери на буферния резервоар. Не всяка котелна кабина може да помести резервоар с обем от няколко кубически метра;

Обемът на топлинния акумулатор може да достигне 3 кубчета. Такъв резервоар не се вписва във всяка стая.

  • Промяна на регионалните тарифи. В Севастопол, където живея, с консумация на електроенергия над 600 кВтч на ден, разликата между еднократни и нощни тарифи ще бъде едва 5.4 срещу 3.78 рубли.

Здравейте, маркетинг

Тъй като сме засегнали електрическите котли, трябва да разсея едно много често срещано погрешно схващане, свързано с тях.

Някои видове котли (по-специално електрод и индукция) се позиционират от производителите и продавачите като икономически. Подобно позициониране е първокласна лъжа.

Всяко устройство за директно загряване има ефективност, равна на 100%. Това твърдение произтича от закона за икономия на енергия: електрическият котел просто не произвежда никаква друга енергия, освен топлинна енергия. Тя не се движи в пространството срещу вектора на гравитацията, но всички загуби, дължащи се на радиация и дори на циркулацията на водата във веригата, в крайна сметка се превръщат в една и съща топлинна енергия.

Надписът "Еко-Енергия" върху опаковката на електродния котел трябва да показва неговата ефективност. По думите на героя на Булгаков: "Поздравявам ви, гражданин, излъгал".

Схема 2: подово отопление

приспособление

Подово отопление е отоплителна система, в която радиаторите подменят цялата подова повърхност. Отоплението му може да бъде изпълнено по няколко начина:

  • Тръби с топлоносител, поставени в замазката или върху плочата за разпределение на топлина под покритието за покритие;

Подово отопление за подово отопление.

  • Отоплителен кабел. Той се вписва не само в замазката, но и в слоя лепило за плочки под плочката;
  • Филмови нагреватели. Нагревателният елемент от този тип е лист от плътен диелектричен полимер с двойка медни токопроводящи проводници и траектории, които ги свързват един с друг с високо електрическо съпротивление. Финият топлинен под е поставен под подовата настилка с достатъчно висока топлопроводимост - линолеум, ламинат или паркет.

Отопление на вода с топъл под и електрически бойлер - решението, учтиво казано, е странно. Оказа се неразумно сложно, а посредничеството на охлаждащата течност допълнително намалява ефективността (ефективността) на отоплителната система. Вместо котела е обичайно да се използват системи за отопление с кабел и филм.

Филмът, поставен под довършителното покритие, има много по-ниска инерция в сравнение с кабела, поставен под плочката и особено в замазката. Нагревателят на филма загрява покритието до комфортно +25 ° C за 5-10 минути, кабелът под плочката - в 30, кабелът в замазката - за 3-5 часа.

В моя дом под бюрото се поставя подгряван филм. При включване на отоплението е удобно да се работи зад нея, дори при +16 в стаята.

Поставянето на отоплителен филм със собствените си ръце не създава особени затруднения:

  1. Натоварването на един термостат не трябва да надвишава 3,6 kW. Ако помещението има голяма площ, инсталирайте няколко отделни вериги на мощност с независими термостати;
  2. Отоплителният филм не може да се полага под мебелите и други подови топлоизолационни елементи. Както всеки електрически уред, не се харесва прегряването.

Принцип на действие

Конвекционното отопление (добри стари батерии) загрява, преди всичко, пространството под тавана: конвекционните токове носят топъл въздух, който има по-ниска плътност нагоре. За да получите най-малко +20 ° C на нивото на пода, въздухът над главата ви трябва да се загрее до +26 - +30 градуса.

Температурно разпределение при конвективно отопление: студено на пода, горещо в тавана.

При отопление с топъл под, картината е различна: въздухът над пода е най-интензивен и като се издига до тавана температурата му намалява.

Какво прави това разпределение на топлината?

  1. Субективен комфорт. Нозете в топлината - хубаво е, повярвай ми;
  2. Никакви черти на нивото на пода. Можете безопасно да пуснете детето да изследва детската стая или хола: настинките ще заобиколят неговата страна;

Чернови? Настинките? Не, не чух.

  1. Намаляване на средната температура в помещението. Този параметър е пряко свързан с икономиката: топлинните загуби на отопляемата стая винаги са пряко пропорционални на температурната делта с улицата.

Печалбите: при 0 ° С на открито, намаляването на средната температура в стая от 25 (30 под тавана и 20 на пода) до 20 (22 на пода и 18 под тавана) ще спести 20%. Тъй като външната температура се повишава, ефективността на разтвора ще се увеличи и с намаляването му ще падне.

Против: дори ако инсталирате електрическо отопление на частна къща със собствени ръце, това ще струва около 800 рубли на квадратен метър (използвайки евтин нагревател за филм с механичен термостат). Ако инсталацията се извършва от работници, разходите ще се увеличат още 1,5-2 пъти.

Евтиният нагревател на филм струва 600-700 рубли на квадрат. За неговата цена ще се добавят разходите за кабели и термостати.

Схема 3: инфрачервено отопление

приспособление

Всеки нагревател дава топлина на околните предмети по два начина:

  1. Чрез конвекция (т.е. директен контакт с въздуха и пренос на топлинна енергия от неговите токове);
  2. Благодарение на топлинното излъчване. Всеки човек, който е седнал на зимния огън веднъж е запознат с действието си: въздухът е студен, но ръцете и лицето му се топят.

Смяната на температурата и повърхността на устройството може да преобладава с един от методите за пренос на топлина. Източникът на топлинна енергия с малка площ и сравнително висока температура ще затопли помещението основно с инфрачервени лъчи и умерено топла батерия с развити перфориране на участъците - конвекция.

Инфрачервеното електрическо отопление на частна къща може да се организира с устройства от няколко разновидности:

Как да организираме инфрачервеното отопление у дома с вашите ръце? Ето някои прости правила за инсталиране на инфрачервени нагреватели:

Оптимално разположение: на тавана, така че топлинната радиация да е насочена надолу.

Инфрачервеният нагревател е по-добре поставен на тавана. Тогава ще загрее дъното на стаята.

Свързване: към нормален извод или напрежение на проводниците от 220 волта през подложките.

ограничения:

  • Натоварването на един изход не трябва да надвишава 3,5 kW;
  • Напречното сечение на медните проводници не трябва да бъде по-малко от 1 mm2 на 10 ампера на върховия ток.

Принцип на действие

Когато източниците на инфрачервено лъчение са под тавана и топло на пода, разпределението на температурата в стаята става същата като при използване на отопляем под: дъното е топло, върхът е хладен.

Инфрачервено отопление с таванно укрепление: разпределението на температурата е същото като при подовото отопление.

Но това не е всичко. Топлинното излъчване загрява не само подовете и мебелите: кожата и дрехите на хората в стаята също се топят. В резултат на това комфортната зона се намалява от 22-24 на 14-16 градуса.

Разходите за инсталиране на отоплителна система са с порядък по-малък от този на отопляем под: устройство с мощност 1 kW и цена на 1500 рубли може да затопли площ от 15-20 м 2. За сравнение, евтин филмов нагревател от същата област с най-простия механичен термостат ще отнеме поне 12-15 хиляди.

Усилване: при външна температура от 0 ° C, намаляването на средната температура в помещението от 25 до 15 градуса ще осигури икономия на енергия от 40%.

Минуси: цялата жилищна площ на къщата трябва да попадне в радиационната зона на инфрачервените нагреватели. Извън тази зона ще е само студено.

В стая с инфрачервено отопление ще бъдете топло само в зоната на нагревателя.

Схема 4: Топлинни помпи

приспособление

Термопомпата е, както подсказва името, устройство за пренос на топлинна енергия. Най-очевидният пример за термопомпа е обикновен хладилник: от хладилника се извлича топлинна енергия и се подава във въздуха в помещението, в което се намира.

Как работи това устройство?

Ето пълния цикъл на устройството за отопление.

Основните компоненти на термопомпата и посоката на движение на хладилния агент.

  1. Компресорът компресира газовия фреон. Когато налягането се повиши, то преминава в течно състояние на агрегация и се нагрява с няколко десетки градуса;
  2. Горещият хладилен агент преминава през вътрешния топлообменник на помпата, където пренася излишната топлина в топлоносителя или във въздуха в помещението;
  3. След като премине разширителния вентил (за да го сложим просто - част от тръбопровода с рязко увеличаващо се напречно сечение), охладената течност фреон се превръща в газ и... веднага охлажда още няколко десетки градуса;
  4. Хладилният агент преминава външния топлообменник и се загрява, като загрява от външната среда - студена в сравнение с въздуха в отопляемата стая, но топла в сравнение с него;
  5. Следващ - компресор за компресия и повторен цикъл.

Един обикновен хладилник работи по същия принцип като термопомпата.

Предимството на такъв цикъл е, че:

  • Външната среда (топлинен донор) може да бъде много по-студена от въздуха в къщата;
  • Електричеството се консумира само от компресора и неговата електрическа мощност може да бъде няколко пъти по-ниска от ефективната топлинна мощност на помпата (тоест количеството топлина, подавано от нея към къщата за единица време).

Когато работите с термопомпа, получавате почти цялата топлинна енергия абсолютно безплатна.

Най-добрите термопомпи могат да произвеждат до 7 kW tepla h на топлина на киловатчас от консумираната електроенергия.

Инсталирането на помпата, вие невероятно, ще трябва да се доверите на представителите на дилъра или производителя: в противен случай ще загубите гаранцията за оборудването.

Водната отоплителна система, работеща с това устройство, има само една характеристика: тя трябва да бъде ниска температура (не по-висока от 55 градуса, за предпочитане 40-45). В този случай ще получите максимална ефективност на термопомпата: температурният делта между топлообменниците ще бъде минимална.

Промяната в ефективността на термопомпата (COP), в зависимост от температурата на охлаждащата течност и външния топлообменник. Колкото по-малка е разликата между тях, толкова по-евтино ще бъде отоплението.

С термопомпи с вътрешна водна схема използвайте подово отопляем под или конвенционални радиатори с увеличен брой секции.

Принцип на действие

Донорската среда може да бъде:

  • Почва под замръзване. На дълбочина няколко метра, температурата му е постоянна и се поддържа на ниво от 10-14 градуса по Целзий;
  • Водата в резервоар без вода или подземна вода се изпомпва от кладенец с достатъчен дебит. Водата, отделяща топлина, се изхвърля в отводнителния кладенец;

Топлинна помпа "Вода-вода": външен топлообменник се поставя в резервоар без лед.

  • Улицата на улицата.

Минималната околна температура е ограничена от характеристиките на съществуващите хладилни агенти. Въздушните термопомпи са способни да работят при температури на въздуха не по-ниски от -25 ° С. Тъй като външната температура пада, ефективността на помпата намалява (топлинна мощност на киловат от мощността).

За топлинната помпа производителят на Mitsubishi Zubadan обяви долната граница на работната температура от -25 градуса.

Увеличение: един киловат тон струва 2,5-7 пъти по-малко от киловат електричество, в зависимост от характеристиките на устройството и температурата на загрятата стая или топлоносителя и външната среда.

Против: високи разходи за оборудване и инсталация. Мога да дам конкретни цифри: когато инсталирах въздушна термопомпа в къща до мен с отопляема площ от 300 м2, цялото оборудване (включително подово отопление и вентилаторни бобини) и инсталацията "до ключ" струва 850 000 рубли.

В случай на геотермални помпи, инсталирането на земни топлообменници значително допринася за бюджета на проекта. Вертикалните резервоари са потопени в кладенци с дълбочина от 50-100 метра (пробиването на течащ метър на кладенеца струва 2000-3000 рубли, в зависимост от вида на почвата). Хоризонталният колектор изисква изкопаване на яма с площ три пъти по-голяма от нагрятата.

Полагане в земната хоризонтална топлообменник геотермална термопомпа.

Схема 5: Климатици

приспособление

Климатикът се счита за електрически уред за въздушно охлаждане (терминът "кондициониране" не произхожда от нулата). Всеки климатик обаче е специален случай на термопомпа, работеща съгласно схемата "въздух-въздух", а когато се работи за отопление, то е по-изгодно от всяко директно отоплително устройство.

Модерен инверторен климатик от Samsung. Неговото устройство не се различава от устройството на въздушна термопомпа.

  • C.O.P. (Коефициент на изпълнение, отношението на топлинната мощност към консумираната) модерните инверторни климатизатори варират от 3.6 до 5;
  • Долната граница на работната температура при работа на отопление - -25 градуса позволява на устройството да затопля къщата в топлите райони на страната през цялата зима. В Централна Русия климатизацията може да се използва извън сезона като допълнителен източник на топлина.

Възможно е да инсталирате устройството както от собствените си ръце, така и от силите на множество компании, предлагащи инсталиране и поддръжка на климатични технологии.

Най-лесният начин да инсталирате климатик за прозорци. Просто трябва да се вкара в отворения капак.

Принцип на действие

От термопомпите, които затоплят топлоносителя, климатикът се различава по това, че отделя топлина директно във въздуха в помещението. Ако имате нужда да отоплявате няколко стаи - няма проблем: инсталирайте няколко инвертора или мулти-сплит система (един външен модул с няколко вътрешни).

Няколко малки трикове:

  • Когато работите върху топлина, насочете въздушния поток от вътрешното тяло надолу. Ако щорите са поставени в хоризонтално положение, климатикът ще загрее въздуха под тавана;

В режим на отопление насочете щорите на сплит система надолу. Тогава въздухът в стаята ще се нагрее равномерно.

  • Вентилаторът на вътрешното тяло трябва да работи с висока скорост. В този случай потокът от топъл въздух достига до пода и го загрява. На първо място, препоръката се отнася до къщи с бетонни тавани: високата топлопроводимост на бетона ще направи целия етаж в помещението да се затопли.

Усилване: икономия на енергия до 3-5 пъти в сравнение с класическия отоплителен котел.

Този климатик доставя 3.6 kW топлина на киловат от консумирана мощност.

Минус: ограничен кръг от външни температури.

Моят опит

Основният източник на топлина в моята къща са инверторните климатици. Може би моят опит ще бъде полезен за уважаван читател. Така че фактите и цифрите:

Отопление: 154 кв. М на два етажа.

Климатична зона: град Севастопол, полуостров Крим. Средната температура през януари е + 3 ° C.

Брой климатици: 5 броя.

Разделените системи на снимката са отговорни за отоплението на спалните и детската стая на първия етаж на къщата ми.

Обща топлинна мощност: 14 киловата.

Минималната температура на улицата: производителите декларират -15-25 ° C. На практика всички климатици продължиха да се затоплят до върха на миналата година, когато температурата спадна до -21 градуса.

Консумация на енергия: 800 до 1500 kWh на месец в зависимост от външната температура. При текущите тарифи разходите съвсем съответстват на сумата, която моите съседи плащат за дърва за огрев и въглища. Но с два пъти площта на къщата и несравнима използваемост на отоплението.

Текущи за Севастопол в началото на 2017 тарифи за електричество.

заключение

Както виждате, електрическото отопление може да бъде доста икономично и успешно да се конкурира евтино с твърдо гориво и дори с основния газ. Научете повече за това как да отоплявате къщата си с електричество, като използвате видеоклипа в тази статия. Моля, не забравяйте да го добавите и коментирате. Успехи, другари!

Top