Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электричество от печки своими руками

Термогенераторная печь — обогрев, горячая вода и электричество из дров


Всем привет, предлагаю к рассмотрению интересную конструкцию дровяной печи, которую вы сможете сделать своими руками. Особенность конструкции в том, что печь способна генерировать электроток для зарядки мобильного телефона и прочих девайсов, за это отвечают элементы Пельтье .

В качестве теплоносителя в печи выступает вода, хотя ее легко можно заменить маслом или другой жидкостью. Это значит, что к такой печи можно подключить батареи и отапливать помещение, как пример. Еще с помощью такой печи можно легко и просто получать горячую воду. Максимальная мощность, которую выдают элементы Пельтье, составляет 10 Ватт, а максимальное напряжение получается в районе 15 В. Если вам нужна более высокая мощность и напряжение, элементов Пельтье можно установить и побольше. Рассмотрим более подробно, как работает такая печь и как ее сделать.

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— готовый корпус для печи (или листовая сталь, уголок и другие материалы);
— стальные трубы;
— дымовая труба;
— автомобильный радиатор (от Волги или другой, объем желательно побольше);
— элементы Пельтье (у автора 14 штук);
— термопаста;
— листовой алюминий:
— фум-лента;
— квадратные стальные трубы (для теплообменников);
— водопроводный шланг;
— гидравлический клапан (для сброса лишнего давления);
— тройники для водопровода;
— аккумулятор, электроника для контроля напряжения (и подобное по желанию).

Список инструментов:
— болгарка;
— сварочный аппарат;
— токарный станок;
— дрель;
— гаченные ключи.

Процесс изготовления печи:

Шаг первый. Изготовление корпуса печи
Корпус печи изготовлен из металла, автор использовал для таких целей старую емкость. Можно сделать подобную печь из листовой стали, старых газовых баллонов и так далее, вы можете просто модернизировать уже имеющуюся у вас буржуйку.

Устанавливаем дверку, а также дымовую трубу. В дымовой трубе обязательно делаем задвижку, а дверку печи делаем так, чтобы она закрывалась герметично. Это нужно для того, чтобы быстро затушить печь в случае необходимости. Если элементы Пельтье перегреются, они могут выйти из строя.

По размерам печь у автора небольшая, но чтобы получать больше тепла, можно сделать печь и побольше.

























Шаг пятый. Собираем «бутерброд»
Под этим понятием подразумевается установка элементов Пельтье на печь. Всего автор использовал для своих целей 14 элементов Пельтье, для их установки понадобится листовой алюминий и термопаста. Для начала определяем, какая сторона у элемента горячая, а какая холодная, проверяем это, путем подключения элемента к аккумулятору. Ну а далее устанавливаем элементы на листовой алюминий, используя термопасту. У вас должно получиться два блока по 7 штук. Устанавливаем эти блоки между теплообменниками, горячий у нас находится в центре, а два холодных по бокам. Теплообменники стягиваются стальными хомутами, чтобы надежно прижать элементы к теплообменникам.

Элементы Пельтье подключаем последовательно или параллельно, в зависимости от тока и напряжение, которое вы хотите получить.


















Все почти готово, осталось подключить аккумулятор, вольтметр и можно разжигать печь. Вода нагревается довольно быстро и сильно. Благодаря тому, что в нагревательном контуре давление выше атмосферного, вода нагревается до 105°C и более. Температура радиатора при этом составляет +18°C, а на улице +8°C. Благодаря такому перепаду температур, элементы Пельтье хорошо генерируют электрический ток, автор без труда одновременно заряжает мобильный телефон и аккумулятор.

Если систему оснастить хорошими аккумуляторами и умной электроникой, от протопки печи можно запасать довольно неплохие резервы электроэнергии. Удачи и творческих вдохновений, если надумаете повторить нечто подобное! Не забывайте делиться своими самоделками с нами!

Термоэлектрический генератор своими руками: схемы, проекты, принцип работы и сборка самодельного устройства (155 фото и видео)

Большинство начинающих электриков интересуется о возможности создания не затратного и автономного источника электроэнергии. Зачастую, например, выехав на пикник, рыбалку либо просто отдохнуть на свежем воздухе, критически не хватает электричества для зарядки какого-либо прибора или освещения в темное время суток.

В таких случаях может помочь самостоятельно сделанный термоэлектрический генератор, для дома такой прибор не подойдет, если только в крайних случаях.

При помощи его можно вырабатывать электрического напряжение до пяти вольт, этого будет достаточно для зарядки гаджетов и подключения лампочки.

Для визуального ознакомления с ТЭГ нужно лишь посмотреть в любых источниках фото термоэлектрического генератора.

Краткое содержимое статьи:

Что такое ТЭГ

Данное устройство, дает возможность выработать электроэнергию из энергии тепла.

Нужно пояснить, что выражение «Тепловая энергия» не совсем правильное, так как тепло, это метод отдачи, не являющийся отдельным типом энергии. Этим определением обозначают общую кинетику структурных элементов:

  • молекул;
  • атомов;
  • иных частиц, которые входят в состав вещества.

Отличие ТЭГ от ТЭС

На ТЭС применяют топливо для выделения из жидкости пара, вращающий турбину электрогенератора.

С помощью теплоэлектрического генератора электроэнергия генерируется без посреднических преобразований.

Принцип работы

В девятнадцатом веке одним ученым обнаружилось возникновение электродвижущей силы в замкнутой цепи, при изменениях температуры в среде контактировании сурьмы с проводником.

Нагревая один из контактов, возникает магнитное поле, что вызывает ЭДС. При нагревании второго контакта, поток ЭДС противоположно изменяется.

Разорвав цепь, фиксируется противоположность потенциалов на ее краях. Это и является основным принципом работы термоэлектрических генераторов.

Спустя двенадцать 12 лет другой физик выявил противоположный эффект. Пропустив ток по цепи термопары, в контактах создается перепады температур.

В принципе эти оба эффекта разные стороны одного и того же явления, дающего возможность непосредственно получить электричество из тепла.

Перспективы

В данное время продолжают ставить опыты, подбирая оптимальные термопары, позволяющие повысить коэффициент полезного действия.

Большая вероятность того, что скоро разработки усовершенствования доброкачественности термических элементов, обретут высший статус производства материала для повышения взаимодействия термопар, с применением высоких технологий:

  • нанотехнологий;
  • ям квантования и т.п.

Вполне возможен вариант изобретения совсем другого принципа, с применением нестандартных материалов.

Были попытки соединения микроскопических проводников из золота искусственно синтезированной молекулой. Этот опыт в дальнейшем вполне может добиться успеха.

Сфера применения и виды

Учитывая низкий коэффициент полезного действия для теплоэлектрического генератора существуют два обстоятельства его использования:

  • там, где отсутствуют иные источники электрической энергии;
  • в местах, обладающими избытком тепла.

Как сделать собственноручно

Далее вкратце повествуем, как сделать генератор своими руками, который можно использовать в природных условиях или обесточенных местах.

Конечно, мощность этих приборов не сравнится с радиоизотопным экземпляром, но из-за трудной доступности плутония и его вредным качествам для человеческого организма, приходится радоваться и этому.

Потребуется элемент термоэлектричества. Лучше их использовать не в единственном экземпляре, подключив параллельно, это увеличит мощность.

Однако есть большая проблема, необходимо подбирать элементы с похожими параметрами, что достаточно затруднительно либо дорого обходится, легче приобрести готовый прибор.

Используя один элемент, мощности может не хватить даже зарядить самый простой гаджет.

Еще нужен будет корпус из металла, к примеру, бывшего в употреблении и уже ненужного блока питания от персонального компьютера и элемент охлаждения процессора.

Главные нюансы сборки

Изначально нужно нанести на основание термопасту там, где предназначена фиксация основного элемента, прислонить его и прижать охлаждающей деталью. В итоге получается конструктивное изделие.

Сухой спирт, пожалуй, станет лучшим топливом для этого приспособления. Далее нужно подсоединить к сделанному прибору устройство стабилизирующие напряжение.

Схему возможно посмотреть на сайтах в интернете либо в иных источниках предлагающих эту тему.

Изделие готово, теперь осталось только произвести испытание.

Заключение

В заключении можно сказать, что изготовление данного устройства лучше доверить специалистам либо приобрести его. Попытка создать его самостоятельно может привести к неудаче.

Фото термоэлектрического генератора своими руками

Электричество от печки своими руками

Все бы хорошо, но в некоторых районах балерины такой же дефицит, как и электричество. Не напасешься балерин. И не каждая согласится зимой делать фуэте в валенках.

Получать жизненно необходимое электричество из тепла дровяной печи нам представилось более реальным. Ничего нового мы не изобретали. Просто адаптировали надежный тепловой электрогенератор к печи длительного горения.

Читать еще:  Пьезоэлементы большой мощности

Много ли электричества можно вытянуть из бытовой печки? На пару лампочек Ильича хватит. Зарядить аккумуляторы ноутбука-мобильника-навигатора хватит. Включить телевизорчик-радиоприемничек-и-тому-подобное хватит.

Затапливайте печку, грейтесь, варите суп-харчо, подключайте портативный телевизор и смотрите « Лебединое озеро ».

Такие вот печки-лампочки.

Компания « Термофор » поставила на серийное производство новинку, аналоги которой ни в России, ни в остальном мире не замечены.

Это небольшая твердотопливная отопительно-варочная печь со встроенным электрогенератором, который преобразует тепловую энергию горящего в печи топлива в электрическую энергию.

Во время работы печи по прямому назначению, то есть в процессе отопления или приготовления пищи, печь генерирует постоянный ток напряжением 12 вольт и мощностью не менее 50 ватт.

Много это или мало? Для пресыщенного комфортом городского жителя, наверное, мало. Для человека, по тем или иным причинам полностью отрезанного от внешнего мира и его благ — очень много. Зачастую эти спасительные 50 ватт могут стать гранью между жизнью и смертью.

При современном уровне развития энергосберегающих технологий эта мощность обеспечивает весь необходимый для цивилизованной жизни набор электрических устройств.

отапливаемого помещения, м3

поверхностей нагрева, кв. м

Объем камеры сгорания, л

Диаметр проема топочной дверцы, мм

Диаметр дымохода, мм.

Мин. высота дымохода, 3м

Разработка проекта осуществлена компанией « Термофор » совместно с компанией « Криотерм » из Санкт-Петербурга.

Напомним, что сегодня в мире из 6 миллиардов населения Земли более 1,6 миллиарда людей не имеют доступа к стационарным источникам электроэнергии.

Из 21 миллиона дач в России около 5 миллионов либо вообще не подключены к электроснабжению, либо испытывают серьезные перебои с электроснабжением.

В северных широтах получение электроэнергии из тепла печи имеет ряд выраженных преимуществ по сравнению с получением электроэнергии ветряками, солнечными батареями и дизельными генераторами.

Легко представить реальные условия, где нет ни ветра, ни солнца, ни возможности доставки дизельного топлива.

Вырабатываемого печью тока достаточно для подключения 2—3 энергосберегающих лампочек, зарядки аккумуляторов ноутбука, мобильного или спутникового телефона, фото- или видеокамеры, подключения портативного телевизора, радиоприемника, DVD проигрывателя и других портативных энергосберегающих устройств.

По результатам лабораторных и полевых испытаний, электрогенератор печи выходит на стабильный режим через 6—8 минут после зажигания топлива в печи.

Надежность электрогенераторов не вызывает сомнений, поскольку электрогенераторы компании « Криотерм » уже много лет поставляются сотням фирм-потребителей в 17 стран мира.

Подобные электрогенераторы производства нашего партнера используются в оборонной промышленности многих стран, космосе, высокотехнологичных отраслях промышленности.

В настоящее время компания « Термофор » изучает возможные рынки сбыта энергопечей. Очевидно, что разработка представляет интерес для военных, спасателей, геологов, туристов, дачников, рыбаков и охотников.

Кроме того, целевым сегментом являются кочевые народы и народы севера.

В планах этого года — увеличение мощности получаемого тока до 100 ватт.

Николай Леонидович Егин —
изобретатель и рационализатор

Данный сайт был создан при жизни Николая Егина с целью привлечения предприятий и организаций заинтересованных во внедрении и производстве продукции на основе авторских разработок Николая Леонидовича Егина

Памяти Николая Егина

Автор работал и проживал в г. Рязань.

Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина
Данный сайт остается как память об изобретателе

Энергопечь — дровяная печь с термоэлектрическим генератором

Энергопечь нужна везде, где нет электричества!

Не имеет мировых аналогов!
«Энергопечь» — это дровяная печь с термоэлектрическим генератором, который используя эффект прямого преобразования, позволяет получать из тепловой энергии электрическую.

Технические характеристики Энергопечи:

  • Электрическая мощность при напряжении 12 В — 50Вт;
  • Время приведения в действие не более 20 минут;
  • Максимальный объём отапливаемого помещения — 50 м 3 ;
  • Мощность тепловая — 4 кВт;
  • Масса — 58 кг;
  • Глубина — 370 мм;
  • Ширина — 500 мм;
  • Высота — 620 мм;
  • Объём топки -41 литр;
  • Диаметр дымохода — 80 мм;
  • Условия эксплуатации дровяная печь с термоэлектрическим генератором:
  • На открытом воздухе и в помещении при температуре от -45 градусов С до +45 градусов С.
  • Сроки эксплуатации при соблюдении инструкции не менее 10 лет.

Дополнительные возможности Энергопечи:

1 – Энергопечь
2 — Контролер заряда-разряда аккумуляторной батареи
3 – Инвертор
4 – Аккумуляторная батарея

Для того, чтобы удовлетворить потребности в использовании электрических приборов мощностью 1 кВт и более, эффективнее не увеличивать мощность нашего изделия, а применить комплексную систему, состоящую из нашего изделия, преобразователей и стандартных аккумуляторов. В этой системе наше изделие будет выполнять функцию генератора электроэнергии и зарядного устройства для заряда аккумуляторов.

Кому нужна энергопечь?

  • В мире – Африка, Китай, Россия, Южная Америка, Индия
  • В России – народы Севера, охотники, туристы, садоводы, работники МЧС.
  • Сегодня население планеты составляет более 6 млрд человек. 1,6 млрд не имеет возможности пользоваться электричеством.
  • В России около 20 млн садовых и дачных участков, 25% из них не подключены к энергосистеме.

Электрическая нагрузка печи:

  • лампы освещения,
  • телевизор,
  • плеер,
  • зарядное устройство для аккумулятора или телефона,
  • радиостанция,
  • радиоприёмник,
  • компьютер.

Преимущества Энергопечи:

  1. Универсальность. Энергопечь даёт возможность получать электрическую энергию и при этом отапливает помещение и даёт возможность приготовления пищи.
  2. Нет зависимости от погодных условий.
  3. Не требует закупки дорогостоящего топлива.
  4. Не требует сервисного обслуживания.
  5. Экологически безопасна.
  6. Бесшумна.

Энергопечь обладает рядом безусловных преимуществ в сравнении с другими источниками электроэнергии!

При использовании в качестве источнока тепла мусора, например при сжигании мусора в печи ЕВРО-5 НЕС, мощностью 20 кВт, электрическая мощность может достигать 7 Квт при напряжении 12 вольт.

В основе работы энергопечи лежит термогенератор.

Работа термоэлектрогенераторов основана на преобразовании тепловой энергии в электрическую.
Обладая целым рядом положительных технических характеристик по уровню генерируемых мощностей, бесшумности работы, надёжности и длительному сроку службы.
Для индивидуального использования туристами, рыбаками, дачниками производятся маломощные термоэлектрогенераторы от 2,5 до 12 Вт. Некоторые из них предназначены для преобразования тепла продуктов сгорания керосина в керосиновой лампе в электрический ток и служат источником постоянного тока и освещения. Они могут использоваться в избушках, палатках, защищённых от прямого воздействия ветра и осадков. Электрическая мощность составляет 4,5 Вт, напряжение до 12 вольт. Срок службы 12 лет.

Наиболее известны генераторы термоэлектрические, применяемые в газовой промышленности. Они предназначены для автономных источников электроэнергии мощностью от 150 до 900 Вт и используются для питания средств радиорелейной связи и катодной защиты газопроводов.

Также производятся термоэлектрические генераторы, встроенные в дно кастрюль и котелков. Причём в них можно готовить пищу, как в обычной посуде. Принцип действия такой же – при нагревании кастрюли на костре или другом тепловом источнике образуется электроэнергия, достаточная для питания радиоаппаратуры, средств связи, освещения и подзарядки аккумуляторов. Их мощность достигает 15 Вт при напряжении 12 вольт.
Вариант термо-электрогенератора, который устанавливается между коленами трубы железной печки – напряжение 12 В. Но с помощью аккумулятора и преобразователей можно получать электроэнергию в 220 В мощностью в 1 кВт и более.

Все представленные на сайте изобретения имеют авторские свидетельства на изобретение, чертежи и конструкторскую документацию. Автор – Николай Егин.

Все материалы опубликованные на сайте предоставлены Николаем Егиным!

Вы в праве копировать их с обязательной ссылкой на сайт изобретателя

Copyright © 2010-2020 Nikolay Egin, All Rights Reserved.
Designed by Aleksey Lattu

Электричество от печки.

Небольшая статейка из БСЭ

Термоэлектрический генератор (ТЭГ), термоэлектрогенератор, устройство для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, принцип действия которого основан на эффекте Зеебека (см. Термоэлектрические явления). В состав ТЭГ входят: термобатареи, набранные из полупроводниковых термоэлементов, соединённых последовательно или параллельно; теплообменники горячих и холодных спаев термобатарей. ТЭГ подразделяются: по интервалу рабочих температур — на низко-, средне и высокотемпературные (диапазоны температур 20—300, 300—600, 600—1000 °С; материалы термоэлементов — соответственно твёрдые растворы на основе халькогенидов элементов V группы, IV группы периодической системы Д. И. Менделеева и твёрдые растворы Si—Ge); по области применения — на космические, морские, наземные и т. д.; по типу источника тепла — на изотопные, солнечные (см.Солнечный термоэлектрогенератор), газовые и т. д. Кпд лучших ТЭГ составляет

Читать еще:  Рейтинг насосных станций водоснабжения: ТОП 8 лучших моделей для частного дома по качеству и цене

15%, мощность достигает нескольких сотен квт.

ТЭГ обладают рядом преимуществ перед традиционными электромашинными преобразователями энергии, например турбогенераторами, отсутствием движущихся частей, высокой надёжностью, простотой обслуживания. ТЭГ применяются для энергоснабжения удалённых и труднодоступных потребителей электроэнергии (автоматических маяков, навигационных буев, метеорологических станций, активных ретрансляторов, космических аппаратов, станций антикоррозионной защиты газо- и нефтепроводов и т. п.). К недостаткам современных ТЭГ относятся низкий кпд и относительно высокая стоимость.

Н. В. Коломоец, Н. С. Лидоренко.

Материалы предоставлены проектом Рубрикон Но помимо теории мне попалось и практическое воплощение ТЭГ от компании КРИОТЕРМ. Помимо кучи модулей, применение которых на даче мне пока не слишком ясно они выпускают и (!) самое главное, продают печь, совмещенную с ТЭГ.
Привожу ее ТТХ, нагло стянутые с сайта продавца

Печь Арктур

– отопительно-варочная печь на твердом топливе;

– генераторы термоэлектрические В25-12М (2 шт.);

– блок зарядно-стабилизаторный со встроенным аккумулятором (БЗС) — предназначен для стабилизации выходного напряжения термоэлектрических генераторов В25-12М.

На открытом воздухе и в помещении,
при температуре от –45°С до +45°С.

Применяемое топливо – дрова, торфобрикеты, пеллеты, валежник, сухостой, плавник, кустарник, мох, животный жир.

Сроки эксплуатации при соблюдении инструкции
не менее 10 лет.

1 — дверца топливника; 2 — ручка дверцы топливника; 3 — выдвижной зольный ящик;
4 — термоэлектрический генератор; 5 — бронированный кабель; 6 — выходной разъём для зарядки внешнего аккумулятора;
7 — зарядно-стабилизационный блок (БЗС); 8 — шибер; 9 — дымоход;
10
— выходной разъём для подключения внешних электропотребителей; 11 — ниша для установки штатного аккумулятора.

Тут — инструкции и описание еще одной печи, но Арктур мне больше понравился.

Делают их в Питере, заказ пока только по емайлу, телефону.

Вот что у них на сайте написано
Как сделать заказ

Вы можете получить техническую консультацию по представленной продукции, позвонив нам по телефону:

Сделать заказ можно в письменном виде по электронной почте:

Элементы Пельтье или бесплатное электричество от костра

При помощи простых приспособлений можно использовать теплопотери от нагревания воздуха или жидкостей. В этой статье мы расскажем, как использовать бросовую энергию печей, котлов и открытого огня, преобразовав её в постоянный электрический ток небольшой силы.

Любой химический процесс проходит с выделением разного рода энергии. Такой мощный источник, как горение использовался во все времена. Его можно назвать первичным источником тепла и света. Горят практически все вещества на Земле, выделяя при этом тепло и свет в разных количествах. Преобразовать тепловую энергию в электрическую — дело несложное, если под рукой есть рабочая паротурбина, подобная тем, что установлены на ТЭЦ. Это громоздкое и сложное устройство, которому вряд ли найдётся место в котельной загородного дома. Мы попробуем извлечь пользу из выделения тепла при печном отоплении или нагревании воды.

Эффект Пельтье — это явление перепада температур при взаимодействии термопар двух различных типов проводников (p-типа и n-типа) при прохождении через них постоянного тока. Эффект Зеебека — следствие эффекта Пельтье, когда при нагревании одной из термопар образуется электрический ток. Мы не будем подробно описывать термодинамику процесса — эту сложную для восприятия информацию можно легко найти в справочной литературе. Нас интересует результат и варианты его практического использования.

Конструкция термоэлектрического модуля

Термоэлектрический модуль (ТЭМ) состоит из множества термопар, соединённых между собой медной пластиной. Поле термопар вклеивается между двух керамических пластин. Собрать такой модуль возможно только в заводских условиях. Но скомпоновать несколько ТЭМ для собственных нужд получится и дома. Элементы Пельтье-Зеебека имеются в свободной продаже в специализированных магазинах (и на сайтах) по продаже технологического оборудования.

Собираем ТЭМ на 5 В

  • модуль Пельтье TEC1–12705 (40×40) — 2 шт.;
  • повышающий преобразователь постоянного напряжения ЕК-1674;
  • лист дюралюминия толщиной 3 мм;
  • ёмкость для воды с идеально ровным дном (ковш);
  • термоклей;
  • паяльник.

Вырезаем из листа дюралюминия две одинаковые пластины, размерами чуть более двух модулей, лежащих рядом. Укрепляем термоклеем пластины на модулях с обеих сторон. Фиксируем (термоклеем) получившийся «сэндвич» на дно ковша. Такую конструкцию уже можно ставить на огонь, но мы получим на выходе бесполезные 1,5 В. Для улучшения характеристик нам и нужен повышающий преобразователь, который мы впаиваем в цепь. Он повысит напряжение до 5 В, а этого уже достаточно для зарядки мобильного телефона.

Внимание! Преобразователь имеет размеры 1,5х1,5 см. При отсутствии профессиональных навыков доверьте пайку специалисту.

Разность температур в нашей конструкции получается за счёт нагрева одной стороны (от печи или пламени) и охлаждения другой (вода в ковше). Разумеется, чем больше разница, тем эффективнее работа модуля. Поэтому, для работы в режиме микрогенератора понадобится сравнительно низкая температура воды в ковше (её лучше периодически заменять). Для выработки заветных 5 В достаточно поставить конструкцию на стакан с горящей свечой.

Пропорционально комбинируя большее количество модулей, мы получим более эффективную систему выработки энергии. Соответственно, увеличивая конструкцию, пропорционально увеличиваем теплообменник. При этом охлаждаемая поверхность должна быть полностью покрыта ёмкостью с водой (самый простой и доступный вариант).

Всё так просто, что сразу возникает желание собрать побольше модулей в одну систему и вырабатывать 220 В из костра. А потом подключить масляный обогреватель или кондиционер. Такая простая система имеет свои недостатки, и главный из них — низкий КПД. Обычно этот показатель не превышает 5%. Это обуславливает сравнительно малую силу тока 0,5 — 0,8 А и очень малую мощность — до 4 Вт.

Для насоса или лампы накаливания это ничтожно мало, но вполне достаточно для:

  • зарядки аккумуляторов вплоть до мотоциклетных (в вариантах, пропорциональных требованиям);
  • работы светодиодных (LED) ламп;
  • радиоприёмника.

В зимнее время система, помещённая на источник тепла, находящийся на улице, будет работать максимально эффективно.

Затраты на материалы для сборки термоэлектрического микрогенератора на 5 В:

НаименованиеЦена, руб.Примечание
Модуль Пельтье TEC1–12705 (40×40)* — 2 шт.600Цена за 2 шт.
Повышающий преобразователь постоянного напряжения ЕК-1674320
Дюралюминий300Лист для варианта с ковшом
Термоклей Radial1502 мл
Ковш100Новый
Итого на материалы1470

*- данная модель элемента выбрана из соображений цены. Ассортимент ТЭМ у фирм-поставщиков довольно широк, что позволяет подобрать более производительные (до 8 В) модели (они ощутимо дороже).

Заводские изделия подобной конструкции только начинают появляться в продаже. Серийное производство ведётся мелкими партиями, да и ассортимент невелик. Стоимость такого «ковшика» стартует с 2500 руб.

Заводской термогенератор — устройство, основанное на эффекте Пельтье-Зеебека, которое можно закрепить прямо на разогретую поверхность. От конструкции, описанной выше, его отличает заводское исполнение (а значит, надёжность), отсутствие жидкостного теплообменника (вместо него — рёбра для воздушного охлаждения) и более высокая цена.

Стандартный «походный» термогенератор имеет следующие характеристики:

Напряжение13,5 В
Сила тока0,16 А
Мощность2,2 Вт
Вес1,6–2 кг
Кабель в бронерукавеДа
Защита от перегреваДа
Набор стандартных разъемовДа
Размеры (примерно)150х150х200 мм
ЦенаОт 7000 руб.

Как видно из таблицы, заводская надёжность и утилитарность обходится недёшево. При этом нельзя сказать, что он функционально превосходит самодельный вариант с ковшом. Впечатляющие 13,5 В ускорят зарядку мобильника, но для этого будет нужно носить с собой 2 кг веса в походе, а это непозволительная роскошь (с учётом размеров прибора). Ну и, конечно, цена заставляет задуматься. На эту сумму можно собрать уже не «термоковшик», а «термокастрюлю» и спокойно заряжать ноутбук. И ещё один нюанс — прибор всё равно требует закрепления на металлической пластине в случае использования открытого огня.

В целом это приятное и удобное дополнение для тех, у кого нет проблем с деньгами и свободным местом в багажнике.

Читать еще:  Как положить плитку на ОСБ плиту

Энергопечь

На сегодняшний день энергопечь — апофеоз применения ТЭМ в быту. Это заводское изделие, по сути дела топка-«буржуйка», для любого вида твёрдого топлива с интегрированным теплоэлектрическим модулем. Идеальный вариант для охотничьих домиков, дач, отдалённых зимовок и вообще любого вида жизни вдали от цивилизации. Рассчитана на автономное использование (без периферических теплоотводов), имеет только очаг и дымоход. Предусматривает приготовление пищи. На эту печь устанавливают самые мощные элементы Пельтье-Зеебека.

Выходная мощность25–50 Вт
Выходное напряжение12 В
Объём топки30–60 литров
Вес30–60 кг
Тепловая мощность4–6 кВт
СтабилизаторДа
Заводские разъёмыДа
Защита от перегреваДа
Цена23000–40000 руб.

Хотя печь и переносная, безусловно, это «супертяжёлая весовая категория» среди бытовых приборов. Однако и спектр задач у энергопечи довольно широк — она может заряжать даже автомобильные аккумуляторы, освещать LED лампами целые комнаты. Ей найдётся место в экспедиционном обозе и в охотничьем вездеходе, в техническом помещении и на даче. Иными словами, в этом случае источник тепла у нас всегда с собой, осталось найти топливо.

В своей нише энергопечь незаменима, хотя и немного настораживает заявленный производителем срок службы — 10 лет. Следует отметить, что, как и в термогенераторе, есть возможность профилактической (или аварийной) замены всех деталей вплоть до корпуса.

Термоэлектрические модули — крайне занятные объекты. Помимо описанных методов применения их также используют для кондиционирования воды и воздуха. При этом на такой же элемент подаётся постоянный ток и он работает «в обратную сторону» — охлаждает воздух. Эта технология с успехом применяется в автомобильных кондиционерах и кулерах для воды, в автомобилестроении и при производстве микропроцессоров. Мы опишем эти устройства в следующей статье.

Индукционный нагреватель металла: простая схема для изготовления своими руками

Главная страница » Индукционный нагреватель металла: простая схема для изготовления своими руками

Технология индукционного нагрева быстро наращивает популярность, благодаря многим преимуществам практического использования. Причём этот метод работы с металлами привлекает не столько промышленную индустрию, сколько частный бытовой сектор. Однако условия создания аппаратных установок в обоих случаях существенно отличаются. В отличие от промышленного сектора, частникам, работающим в быту, требуется аппаратура относительно небольшой мощности, простая по исполнению, доступная по цене. Здесь описывается схема на индукционный нагреватель мощностью 1600 Вт, которая вполне реализуется в домашних условиях. Это своего рода пример, демонстрирующий, как создать аппарат под индукционный нагрев для применения в быту.

Принцип технологии индукционный нагрев

Принцип технологии индукционного нагрева достаточно прост с физической точки зрения. Образованная из проводника тока катушка генерирует высокочастотное магнитное поле.

В свою очередь, металлический объект, помещённый во внутреннюю область катушки, индуцирует вихревые токи. В результате объект сильно нагревается.

Параллельно с катушкой индуктивности, как правило, включается резонансная ёмкость. Предпринимается такой шаг для компенсации индуктивного характера катушки.

Резонансная цепь, созданная элементами катушка-конденсатор, возбуждается на собственной резонансной частоте. Значение тока возбуждения существенно меньше, чем значение тока, протекающего через катушку индуктивности.

Схема индукционного простого нагревателя мощностью 1600 Вт

Представленную схему следует рассматривать, скорее, как экспериментальный вариант. Тем не менее, этот вариант является вполне работоспособным. Главные преимущества схемы:

  • относительная простота,
  • доступность деталей,
  • лёгкость сборки.

Схема индукционного нагревателя (картинка ниже) работает по принципу «двойного полумоста», дополненного четырьмя силовыми транзисторами с изолированным затвором из серии IGBT (STGW30NC60W). Транзисторы управляются посредством микросхемы IR2153 (самостоятельно тактируемый полумостовой драйвер).

Схематически представленный упрощённый индукционный нагреватель малой мощности, конструкция которого допускает применение в условиях частных хозяйств

Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но тактируемый полумостовой драйвер затвора проще в исполнении и, соответственно, в применении. Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1 (2x 120A) работает как схема антипараллельных диодов.

Гораздо меньших по мощности диодов (30А) будет вполне достаточно. Если предполагается использовать транзисторы серии IGBT со встроенными диодами (например, STGW30NC60WD), от этого варианта вполне можно отказаться.

Рабочая частота резонанса настраивается с помощью потенциометра. Наличие резонанса определяется по наиболее высокой яркости светодиодов.

Электронные компоненты простого индукционного нагревателя, создаваемого своими руками: 1 — Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1; 2 – транзистор со встроенными диодами тип STGW30NC60WD

Конечно, всегда остаётся возможность построения более сложного драйвера. Вообще, оптимальным видится решение использовать автоматическую настройку.

Таковая, как правило, используется в схемах профессиональных индукционных нагревателей, но текущая схема, в случае такой модернизации, явно утрачивает фактор простоты.

Регулировка частоты, катушка индуктивности, мощность

Схемой индукционного нагревателя предусматривается регулировка частоты в диапазоне, примерно, 110 — 210 кГц. Однако схема управления требует вспомогательного напряжения 14-15В, получаемого от небольшого адаптера (коммутатор допускает коммутируемое исполнение или обычное).

Выход схемы индукционного нагревателя подключается к рабочей цепи катушки через согласующий дроссель L1 и трансформатор изолирующего действия. Дроссель имеет 4 витка провода на сердечнике диаметром 23 см, изолирующий трансформатор состоит из 12 витков двухжильного кабеля, намотанного на сердечнике диаметром 14 см.

Выходная мощность индукционного нагревателя с указанными параметрами составляет около 1600 Вт. Между тем не исключаются возможности наращивания мощности до более высоких значений.

Экспериментальная конструкция индукционного нагревателя, изготовленная своими руками в домашних условиях. Эффективность устройства достаточно высокая, несмотря на малую мощность

Рабочая катушка индукционного нагревателя изготовлена из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучшим материалом исполнения катушки видится медная труба, для которой допускается применить простую систему водяного охлаждения. Катушка индуктивности имеет:

  • 6 витков намотки,
  • диаметр 24 мм,
  • высоту 23 мм.

Для этого элемента схемы характерным явлением видится существенный нагрев по мере работы установки в активном режиме. Этот момент следует учитывать, выбирая материал для изготовления.

Модуль резонансного конденсатора

Резонансный конденсатор сделан в виде батареи небольших конденсаторов (модуль собран из 23 малых конденсаторов). Общая ёмкость батареи равна 2,3 мкФ. В конструкции допускается использование конденсаторов ёмкостью 100 нФ (

275В, полипропилен МКП, класс X2).

Этот тип конденсаторов не предназначен для таких целей, как применение в схеме индукционного нагревателя. Однако, как показала практика, отмеченный тип элементов ёмкости вполне удовлетворяет работой на резонансной частоте 160 кГц. Рекомендуется использовать ЭМИ фильтр.

Фильтр электромагнитного излучения. Примерно такой рекомендуется использовать в конструкции индукционного нагревателя с целью минимизации помех

Регулируемый трансформатор допускается заменить схемой «мягкого» старта. Например, можно рекомендовать прибегнуть к использованию схемы простого ограничителя тока:

  • нагреватели,
  • галогенные лампы,
  • другие приборы,

мощностью около 1 кВт, подключаемые последовательно с индукционным нагревателем при первом включении.

Предупреждение о мерах безопасности

Изготавливая индукционный нагреватель по представленной схеме, следует помнить: контур схемы индукционного нагрева подключается к электрической сети и находится под высоким напряжением. Настоятельно рекомендуется использовать в конструкции потенциометр с изолированным стержнем.

Высокочастотное электромагнитное поле несёт вредный потенциал, способный повредить электронные устройства и носители информации. Представленная схема, учитывая простоту реализации, несёт значительные электромагнитные помехи. Этот фактор может привести к различным аварийным последствиям:

  • поражению электрическим током,
  • ожогам,
  • возгораниям.

Поэтому, прежде чем принять решение по созданию и проведению экспериментов с индукционным нагревателем, следует обеспечить полную безопасность для конечного пользователя и окружающих.

Видео: индукционный нагреватель сварочным инвертором


Представленный выше видеоролик – демонстрация работоспособности устройства по нагреву металла. Это устройство изготовлено посредством переделки сварочного инвертора, и как отмечает автор, действует вполне эффективно:

Заключительный штрих

Таким образом, сооружение индукционного нагревателя своими руками для расплавления металла в домашних условиях – это не фантастическая идея, но вполне реализуемое дело. При желании, наличии соответствующей информации, комплектующих деталей, собрать работоспособный нагреватель вполне допустимо.

При помощи информации: Danyk

SSD (Solid-state Drive): ТОП-9 накопителей на игровой компьютер

Программатор Flash памяти микроконтроллеров семейства F2MC-16LX/FR

Жидкокристаллические телевизоры: обновлённые недорогие ТВ под золотой стандарт

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector