Электрогенераторы: выбираем генератор, электростанцию. Генератор электроэнергии
Генератор Тесла – идеальный источник энергии
Идея получения «бестопливного» электричества в домашних условиях чрезвычайно интересна. Любое упоминание о действующей технологии мгновенно приковывает внимание людей, желающих безвозмездно получить в свое распоряжение упоительные возможности энергетической независимости. Чтобы сделать правильные выводы по данной тематике, необходимо изучить теорию и практику.
Генератор собрать можно без больших затруднений, в любом гараже
Как создать вечный генератор
Первое, что приходит на ум при упоминании подобных устройств, это изобретения Тесла. Этого человека нельзя назвать фантазером. Наоборот, он известен своими проектами, которые были успешно реализованы на практике:
- Он создал первые трансформаторы и генераторы, работающие на токах высокой частоты. Фактически он основал соответствующее направление электротехнического ВЧ оборудования. Некоторые результаты его экспериментов используются до сих пор в правилах безопасности.
- Тесла создал теорию, на базе которой появились конструкции электрических машин многофазного типа. Многие современные электродвигатели созданы на основе его разработок.
- Многие исследователи справедливо полагают, что передачу информации на расстояние с помощью радиоволн также изобрел Тесла.
- Его идеи были реализованы в патентах знаменитого Эдисона, как утверждают историки.
- Гигантские башни, генераторы энергии, которые были построены Тесла, использовались для множества экспериментов, фантастических даже по современным меркам. Они создавали полярное сияние на широте Нью-Йорка и вызывали вибрации, сопоставимые по силе с мощными природными землетрясениями.
- Тунгусский метеорит, говорят, был в действительности результатом эксперимента изобретателя.
- Небольшая черная коробочка, которую Тесла установил в серийный автомобиль с электромотором, обеспечивала полноценное многочасовое питание техники без аккумуляторов и проводов.
Опыты в районе Тунгуски
Здесь перечислена только часть изобретений. Но даже краткие описания некоторых из них позволяют предположить, что Тесла своими руками создал «вечный» двигатель. Впрочем, сам изобретатель использовал для расчетов не заклинания и чудеса, но вполне материалистичные формулы. Следует отметить, однако, что они описывали теорию эфира, которая не признается современной наукой.
Для проверки на практике можно использовать типовые схемы приборов.
Если с помощью осциллографа сделать измерения колебаний, которые образует «классическая» катушка Тесла, будут сделаны интересные выводы.
Осциллограммы напряжений при разных видах индуктивной связи
Сильная связь индуктивного типа обеспечена стандартным способом. Для этого в каркас устанавливается сердечник из трансформаторного железа, или другого подходящего материала. В правой части рисунка приведены соответствующие колебания, результаты измерений на первичной и вторичной катушке. Явно видна корреляция процессов.
Теперь нужно обратить внимание на левую часть рисунка. После подачи на первичную обмотку кратковременного импульса колебания постепенно затухают. Однако на второй катушке зарегистрирован иной процесс. Колебания здесь имеют явно выраженную инерционную природу. Они не затухают еще некоторое время без внешней подпитки энергией. Тесла полагал, что данный эффект объясняет наличие эфира, среды с уникальными свойствами.
В качестве прямых доказательств этой теории приводят следующие ситуации:
- Самостоятельный заряд конденсаторов, не подсоединенных к источнику энергии.
- Существенное изменение нормальных параметров электростанций, которое вызывает реактивная мощность.
- Появление коронных разрядов на неподключенной к сети катушке, при размещении ее на большом расстоянии от работающего аналогичного устройства.
Последний из процессов происходит без дополнительных затрат энергии, поэтому следует рассмотреть его более внимательно. Ниже приведена принципиальная схема катушек Тесла, которую можно собрать без больших затруднений своими руками дома.
Принципиальная схема катушек Тесла
В следующем перечне приведены основные параметры изделий и особенности, которые надо учитывать в процессе монтажа:
- Для крупной конструкции первичной обмотки понадобится трубка из меди, диаметром около 8 мм. Эта катушка состоит из 7-9 витков, укладывающихся с расширением по спирали в верхнюю сторону.
- Вторичную обмотку можно сделать на каркасе из полимерной трубы (диаметр от 90 до 110 мм). Хорошо подходит фторопласт. Этот материал обладает отличными изоляционными характеристиками, сохраняет целостность структуры изделия в широком диапазоне температур. Проводник подбирают такой, чтобы сделать 900-1100 витков.
- Внутри трубы помещают третью обмотку. Чтобы собрать ее правильно, используют многожильный провод в толстой оболочке. Площадь сечения проводника должна быть 15-20 мм2. От количества ее витков будет зависеть величина напряжения на выходе.
- Для точной настройки резонанса все обмотки настраиваются на одну частоту с применением конденсаторов.
Практическая реализация проектов
Приведенный в предыдущем пункте пример описывает только часть устройства. Там нет точного указания электрических величин, формул.
Своими руками сделать подобную конструкцию можно. Но придется искать схемы возбуждающего генератора, совершать многочисленные эксперименты по взаимному расположению блоков в пространстве, подбирать частоты и резонансы.
Говорят, что кому-то удача улыбнулась. Но в открытом доступе найти полные данные, или заслуживающие доверия доказательства невозможно. Поэтому далее будут рассмотрены только реальные изделия, которые действительно можно сделать дома самому.
На следующем рисунке изображена принципиальная электрическая схема. Она собирается из недорогих стандартных деталей, которые можно приобрести в любом специализированном магазине. Их номиналы и обозначения указаны на чертеже. Затруднения могут возникнуть при поиске лампы, которая не выпускается в настоящее время серийно. Для замены можно использовать 6П369С. Но надо понимать, что этот вакуумный прибор рассчитан на меньшую мощность. Так как элементов немного, допустимо использование простейшего навесного монтажа, без изготовления специальной платы.
Электрическая схема генератора
Обозначенный на рисунке трансформатор – это катушка Тесла. Ее наматывают на трубке из диэлектрика, руководствуясь данными из следующей таблицы.
Количество витков в зависимости от обмотки и диаметра проводника
| Первичная | 0,4 | 30 |
| Сигнальная | 0,4 | 50 |
| Высоковольтная | 0,25 | 900-1100 |
Свободные провода высоковольтной катушки устанавливают вертикально.
Чтобы обеспечить эстетичность конструкции, можно сделать своими руками специальный корпус. Он же пригодится для надежной фиксации блока на ровной поверхности и последующих экспериментов.
Один из вариантов конструкции генератора
После включения аппарата в сеть, если все сделано правильно, а элементы исправны, можно будет любоваться коронарным свечением.
Приведенную в предыдущем разделе схему из трех катушек, можно использовать совместно с этим устройством для опытов с целью создания личного источника бесплатной электроэнергии.
Коронарное излучение над катушкой
Если предпочтительна работа с новыми комплектующими деталями, стоит рассмотреть следующую схему:
Схема генератора на полевом транзисторе
Основные параметры элементов приведены на чертеже. Пояснения к сборке и важные дополнения указаны в следующей таблице.
Пояснения и дополнения к сборке генератора на полевом транзисторе
| Полевой транзистор | Можно использовать не только тот, который отмечен на схеме, но и другой аналог, работающий с токами от 2,5-3 А и напряжением более 450 V. | Перед монтажными операциями необходимо проверить функциональное состояние транзистора и других деталей. |
| Дроссели L3, L4, L5 | Допустимо применение стандартных деталей из блока строчной развертки телевизора. | Рекомендуемая мощность – 38 Вт |
| Диод VD 1 | Возможно использование аналога. | Номинальный ток прибора от 5 до 10 А |
| Катушка Тесла (Первичная обмотка) | Создается из 5-6 витков толстого провода. Его прочность позволяет не использовать дополнительный каркас. | Толщина проводника из меди – от 2 до 3 мм. |
| Катушка Тесла (Вторичная обмотка) | Состоит из 900-1100 витков на трубчатой основе из диэлектрического материала с диаметром от 25 до 35 мм. | Эта обмотка высоковольтная, поэтому пригодится ее дополнительная пропитка лаком, или создание защитного слоя фторопластовой пленкой. Для создания обмотки используют медный провод 0,3 мм в диаметре. |
Скептики, отрицающие саму возможность использования «дармовой» энергии, а также те люди, которые не имеют элементарных навыков для работы с электротехникой, могут сделать своими руками следующую установку:
Безграничный источник бесплатной энергии
Пусть читателя не смущает отсутствие множества деталей, формул и объяснений. Все гениальное – просто, не правда ли? Здесь изображена принципиальная схема одного изобретения Тесла, которое до наших дней дошло без искажений, исправлений. Эта установка вырабатывает ток из солнечного света без специальных батарей и преобразователей.
Дело в том, что в потоке излучения ближайшей к Земле звезды есть частицы с положительными зарядами. При ударах о поверхность металлической пластины происходит процесс накопления заряда в электролитическом конденсаторе, который «минусом» подключен к стандартному заземлителю. Для увеличения эффективности приемник энергии устанавливают как можно выше. Подойдет алюминиевая фольга для запекания еды в духовке. Своими руками с использованием подручных средств можно сделать основу для ее закрепления и поднять устройство на большую высоту.
Но не стоит спешить в магазин. Производительность такой системы минимальна (ниже таблица с информацией по устройству).
Точные данные эксперимента
| Приемник энергии | Алюминиевая фольга с размерами 30 х 30 см, приклеенная к фанере. |
| Заземлитель | Трубопровод системы водоснабжения. |
| Устройство для подъема приемника на высоту | Деревянный шест длиной 8 метров. |
В солнечный день после 10 часов измерительный прибор показал 8 вольт на клеммах конденсатора. За несколько секунд в таком режиме разряд полностью был израсходован.
Очевидные выводы и важные дополнения
Несмотря на то что простое решение пока не предъявлено общественности, нельзя утверждать, что электромагнитный генератор великого изобретателя Тесла не существует. Теорию эфира не признает современная наука. Нынешние системы экономики, производства, политики будут уничтожены бесплатными или очень дешевыми источниками энергии. Разумеется, есть много противников их появления.
Этот человек смог создать действующий генератор
Видео. Генератор своими руками.
Но с помощью приведенных выше схем можно собрать своими руками действующие модели для экспериментов. Возможно, что изготовленная катушка будет обладать уникальными параметрами, способными изменить ход истории.
elquanta.ru
Плазменный генератор электроэнергии - Чистая энергия
Наука твердо знает: превращение тепла в работу тем выгоднее, чем сильнее нагрет пар. Если на обычной современной электростанции поднять температуру пара до 1000—1500°, ее к. п. д. сам собой увеличится в полтора раза. Но беда в том, что сделать это никак нельзя, ведь такой страшный жар очень быстро разрушит любую турбину.
Значит, рассуждали ученые, надо попробовать обойтись совсем без турбины. Надо построить такой генератор, который бы сам превращал энергию струи раскаленного газа в электрический ток! И построили. Построить плазменный генератор электроэнергии помогла быстро развивающаяся наука — магнитогидродинамика, которая изучает движение в магнитном поле жидкостей, проводящих электрический ток.
Обнаружилось, что жидкость-проводник, помещенная в магнитное поле, ничем не отличается по поведению от твердого проводника, например металла. Но мы хорошо знаем, что происходит в металлическом проводнике, если его двигать между полюсами магнита: в нем наводится (индуктируется) электрический ток. Значит, ток появится и в струе жидкости, если эта струя пере-сечет магнитное поле.
Однако построить генератор с жидким проводником все же не удалось. Струю жидкости нужно было разогнать до очень высокой скорости, а на это требуется громадное количество энергии, большая часть которой теряется в самой струе на завихрения. Вот тогда-то и явилась мысль: а не заменить ли жидкость газом? Ведь газовым струям мы давно умеем сообщать огромные скорости — вспомните хотя бы реактивный двигатель. Но эту мысль сразу же пришлось отбросить: ни один газ не проводит тока.
Получился как будто полный тупик. Твердые проводники не выдерживают высоких температур; жидкие не разгоняются до высоких скоростей; газообразные не проводники вовсе. Но…
Мы привыкли думать, что вещество может находиться только в трех состояниях — твердом, жидком и газообразном. А оно, ведь, бывает еще и в четвертом состоянии — плазменном. Из плазмы, как известно, состоит Солнце и большинство звезд. Вот он – плазменный генератор электроэнергии!
Плазма — это газ, но ионизированный
В нем среди молекул попадаются заряженные ионы, т. е. «осколки» атомов с нарушенными электронными орбитами. Есть и свободные электроны. Ионы и электроны — носители электрических зарядов, а это значит, что плазма электропроводна.
Но чтобы получить плазму, необходимо посильнее нагреть газ. С повышением температуры молекулы газа движутся все быстрее, они часто и сильно сталкиваются между собой. Наступает момент, когда молекулы постепенно распадаются на атомы. Но газ пока тока не проводит. Продолжаем его нагревать!
Вот термометр показал 4000°. Атомы приобрели высокую энергию. Их скорости огромны, а отдельные столкновения заканчиваются «катастрофически»: электронные оболочки атомов нарушаются. Это нам и нужно — теперь в газе есть ионы и электроны — появилась плазма.
Нагреть газ до 4000° — нелегкое дело. Лучшие сорта угля, нефти и природных газов дают при сгорании куда более низкую температуру. Как быть?
Ученые справились и с этой трудностью. Выручил калий — дешевый и распространенный щелочной металл. Оказалось, что в присутствии калия ионизация многих газов начинается гораздо раньше. Стоит добавить всего один процент калия к обычным топочным газам — продуктам сгорания угля и нефти, как ионизация в них начинается при 3000° и даже чуть ниже.
Из топки, где рождаются горячие газы, их отводят в патрубок, куда непрерывно подается тоненькой струйкой поташ — углекислый калий. Происходит слабая, но все же достаточная ионизация. Патрубок затем плавно расширяется, образуя сопло.
Свойства расширяющегося сопла таковы, что при движении по нему газ набирает высокую скорость, теряя давление. Скорость газов, вырывающихся из сопла, может соперничать со скоростями современных самолетов — она достигает 3200 км/час.
Раскаленный поток плазмы врывается в главный канал генератора
Его стенки не из металла, а из кварца или огнеупорной керамики. Снаружи к стенкам подведены полюсы сильнейшего магнита. Под действием магнитного поля в плазме, как во всяком проводнике, наводится электродвижущая сила.
Теперь надо, как говорят электрики, «снять» ток, отвести его к потребителю. Для этого в канал плазменного генератора вводят два электрода — тоже, конечно, неметаллических, чаще всего графитовых. Если их замкнуть внешней цепью, то в цепи появится постоянный ток.
У небольших плазменных генераторов электроэнергии, уже построенных в разных странах, к. п. д. достиг 50% (к. п. д. тепловой электростанции не больше 35—37%). Теоретически можно получить и 65%, и еще больше. Перед учеными, работающими над плазменным генератором, стоит много проблем, связанных с выбором материалов, с увеличением срока работы генератора (нынешние образцы работают пока лишь минуты).
Просто о сложном – Плазменный генератор электроэнергии для производства электроэнергии
- Галерея изображений, картинки, фотографии.
- Плазменный генератор электроэнергии – основы, возможности, перспективы, развитие.
- Интересные факты, полезная информация.
- Зеленые новости – Плазменный генератор электроэнергии.
- Ссылки на материалы и источники – Плазменный генератор электроэнергии для производства электроэнергии.
greensource.ru
Генератор энергии
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Google — крупнейшая компания-покупатель возобновляемой энергии
Компания Google известна не только своей мобильной операционной системой Android, поисковой системой, многочисленными сервисами и приложениями, но и своей заботой о том, чтобы энергия, которая используется ею, поступала из возобновляемых источников. Как отмечается, в 2017 году Google стала крупнейшим корпоративным покупателем солнечной и ветряной энергии.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Deep Green — подводный робот-бабочка, «летающий» в воде для выработки энергии
Разработка альтернативных источников получения энергии в последнее время все сильнее набирает обороты. И компания из Швеции под названием Minesto недавно вступила в эту гонку, получив разрешение на сооружение вблизи одного из островов Уэльса подводной фермы Deep Green. Ферма будет построена на базе энергетических установок мощностью 10 мегаватт, а сами генераторы чем то напоминают бабочек, «летающих» в воде.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Создан крошечный генератор, вырабатывающий энергию из желудочного сока
Желудочный сок имеет достаточно сложный состав, включающий соляную кислоту (его важнейшую составляющую), бикарбонаты, пепсиноген и пепсин, слизь, а также фермент Фактор Касла. Присутствующая в желудке кислота способна достаточно эффективно разлагать пищу на отдельные составляющие, но почему бы не попробовать использовать её для получения электрической энергии? Именно такую задачу поставили перед собой исследователи из Массачусетского технологического института. В итоге им удалось создать крошечный генератор, работающий на соляной кислоте, вырабатываемой желудком.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Индийские ученые создали генератор, работающий на батарее из рыбьей чешуи
Изобретение группы физиков Калькуттского университета, что в Индии, может стать поистине революционным, ведь оно не только использует особый тип батареи, но еще и способно подзаряжаться от вибрации, звуковых волн и даже потоков ветра, при этом переводя большую часть заряда с минимальными потерями энергии при преобразовании.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Создан электрогенератор, работающий на соленой воде
Сегодня большая часть потребляемой нами электроэнергии вырабатывается на далеко не самых безопасных с точки зрения экологии электростанциях. И, несмотря на успехи в области использовании солнечной энергии, введение в эксплуатацию новых технологий в области добычи электричества остается трудоемким и ресурсозатратным процессом. Но в скором времени все может измениться благодаря новому методу — получению электроэнергии из соленой воды.Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Электрический угорь вдохновил учёных на создание нового элемента питания
Электрический угорь – поистине удивительное существо. Когда натуралисты впервые столкнулись с ним в XVIII веке, то даже не сразу поверили, что эта рыба наносит своим жертвам удар электрическим током. Однако против фактов не попрёшь. И вот спустя два с половиной столетия учёные вдохновились электрическим угрём для того, чтобы создать принципиально новый элемент питания, который в будущем можно будет использовать в носимой электронике, а также при изготовлении «умной одежды».
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Исследования
- Найден способ сверхбыстрого нагрева до температуры Солнца
Ученые предложили лазер, способный разогревать вещества до температур выше, чем в солнечном ядре. По их словам, процесс нагрева занимает всего 20 квадриллионных долей секунды. Новая технология может быть применена в исследованиях энергии термоядерного синтеза.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Создан автомобильный двигатель, работающий за счет испарения воды
В США создали машину, которая собирает энергию из воды за счет испарения. Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке построили миниатюрный автомобиль, который приводится в движение водяным двигателем. Ученые надеются, что их изобретение приведет к созданию следующего поколения устройств, которые извлекают и используют энергию от естественного испарения.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Носимая электроника будет питаться электричеством из энергии трения
Пока мы поймем, что идеальная технология для зарядки носимых устройств основана на использовании энергии нашего собственного тела, пройдет немало времени. Исследовательская команда из Национального университета Сингапура разработала гибкое устройство размером с почтовую марку, способное преобразовывать статическое электричество в полезную энергию.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Во Франции появилось дерево, вырабатывающее электричество
Французская группа инженеров создала искусственное дерево, способное генерировать электричество с помощью ветра. Устройство работает бесшумно и производит энергию даже при небольшом движении воздуха.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Открыт сверхтонкий материал, который превращает одежду в зарядное устройство
Новое открытие может предвещать зарядку мобильных устройств от одежды. Американские исследователи разработали принципиально новый способ получения электричества с помощью генератора из одного слоя атомов.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Созданы биобатареи-татуировки для получения энергии из пота
В будущем, потея, мы будем приносить пользу не только себе, но также небольшим электронным устройствам, питающимся жидкостью из нашего организма. Ученые сообщили, что создали датчик в виде временной татуировки, который способен следить за физической активностью своего носителя и вырабатывать энергию из его пота.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Разработана технология микроветрогенераторов для зарядки портативных устройств
В то время, когда альтернативные источники энергии наращивают свою мощь и увеличиваются в размерах, исследователи из Техасского университета в Арлингтоне разработали технологию создания микроветрогенераторов, которые настолько малы, что десять таких устройств могут разместиться на одном рисовом зерне.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Телефоны
- #факты | Как работает ручное зарядное устройство для телефона?
Мобильные телефоны позволяют всегда оставаться на связи. Но только в том случае, когда в батарее есть заряд энергии. А что же делать человеку, у которого телефон разрядился, например, в туристическом походе? Ближайшая электрическая розетка далеко, а позвонить надо. А современный человек настолько привык к мобильной связи, что даже не представляет себе, как можно без нее обходиться. Трудно даже поверить в то, что еще три десятилетия назад телефон, который можно повсюду носить с собой, был большой редкостью. В этом случае на помощь приходят ручные зарядные устройства. Вы просто крутите ручку, а оно вырабатывает энергию и питает ей ваш телефон. Многие удивятся, когда узнают, что эти малютки-«зарядки» находятся в близком родстве с ветряными электростанциями.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Наука
- #чтиво | Потная энергия
Ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) разработали новый полимер, позволяющий получать электроэнергию из обычного водяного пара. Как известно, большая часть нашей планеты покрыта водой и, если удастся получать из нее энергию, человечество на долгие тысячелетия будет обеспечено дешевым электричеством. Человечество осваивает не только солнечную энергетику, но и другие новые способы получения электричества. Вкратце наш ресурс уже обращался к этой теме, но сейчас стали известны подробности результатов проведенного исследования. Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Гаджеты
- Японцы разработали компактную гидроэлектростанцию
Гидроэнергетика обычно интересна крупным компаниям и правительствам стран для обеспечения электричеством прилегающих к водоемам объектов. Но, как правило, все крутится вокруг огромных плотин, строительство и содержание которых явно не по карману обычным людям. Но, разработка японской компании Ibasei сделает гидроэнергетику доступней для рядовых потребителей, и для этого не обязательно строить свою плотину.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Британцам подарили энергогенерирующие тренажеры
В Британии открылся фитнес-центр с тренажерами, которые генерируют электроэнергию. Тренажерный зал расположен посреди общественного парка города Халл (Англия). Производительность спортивного оборудования составляет более 40 кВт/ч.
Читать далее →
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Чтобы зарядить телефон, придется его потрясти
Наверное, нашему читателю знакома ситуация, когда в самый неподходящий момент разряжается аккумуляторная батарея. Обычно это происходит, когда нужно сделать срочный телефонный звонок. А что насчет того, чтобы потрясти телефон? Может получится «выжать» из батареи остатки заряда? Хорошая идея, подумали технари из Виргинского политехнического института (Virginia Tech) в Блэксбурге (США) и разработали зарядное устройство, которое преобразует вынужденные колебания в энергию.
Читать далее →
hi-news.ru
Топливные элементы » электрохимические генераторы электроэнергии.
Тема: электрохимический генератор электричества — топливный элемент.
Топливный элемент (ТЭ) — это электрохимическое устройство, которое преобразует химическую энергию топлива в электричество, не используя при этом ряд дополнительных преобразований (тепловое, механическое и прочее, протекающие с большими потерями). У топливных элементов коэффициент полезного действия гораздо выше (может составлять около 90%), по сравнению с традиционными способами выработки электроэнергии.
Топливные элементы были открыты еще в 1839 г. известным учёным сэром Вильямом Гровом. При исследовании электролиза воды, отключив от электролитической ванны электрическую батарею, учёный заметил, что электроды вдруг начали активно поглощать выделившийся газ и вырабатывать электрический ток. Это послужило началу последующих исследований данного явления.
Топливный элемент является некой аналогией обычных гальванических элементов (по своему основному принципу работы), что преобразуют химическую энергию веществ в электрическую. Но в отличие от батарей, в ТЭ исходные химические вещества для реакции поступают постоянно. И поэтому топливные элементы могут работать довольно долго (до тех пор, пока поступает топливо и окислитель).
Причём, основные элементы ТЭ (электролит, электроды, катализатор) не портятся при работе и не содержат в своей системе движущихся частей, что также влияет на общую долговечность, надёжность и простоту эксплуатации. Данные источники электроэнергии являются экологически чистыми системами, что тоже является большим преимуществом.
Теперь что касается самого устройства и принципа действия топливных элементов: конструкция ТЭ состоит из таких основных частей — это электроды, катализаторы, электролит, проточные каналы для подачи топлива и окислителя, а также каналы для вывода отработанных веществ (воды, избыточных газов и т.д.) и избыточного выделяемого тепла.
Материалом для электродов может быть специально обработанный кобальт, никель, некоторые группы металла платины, угли. На поверхность данных электродов наносится слой катализатора (элемент, ускоряющий химические реакции), обычно это порошок родия, платины и прочее. При таких электродах удаётся достичь высоких показателей в работе топливного элемента.
Сами электроды выполняются в виде пористых пластин, между ними находится электролит, а внешние стороны электродов выполнены в виде каналов, по которым пропускается топливо с окислителем и на которых происходит химические реакции в топливном элемент.
Центром топливного элемента будет являться протонообменная мембрана (выполняет функцию электролита). Обычно данная мембрана имеет вид пленки из специального полимера, который сочетает в себе гидрофобную основную цепь и боковые фрагменты, что содержат кислотные группы. Если мембрана содержит воду, то она будет собираться вблизи кислотных групп, образовывая гидратную область с размером около 1 нм. Именно в данной области будут образовываться различные формы протона, имеющие возможность свободно перемещаться.
Рассмотрим химические реакции, которые идут по следующей схеме: топливо (водород) попадает на анод топливного элемента, на нём его атомы разлагаются на протоны и электроны (h3 = 2e- + 2H+), освободившиеся электроны направляются во внешнюю электрическую цепь (создавая, тем самым, электрический ток), а протоны проходят сквозь электролит (протонообменную мембрану) на катодную сторону. На катоде с протонами водорода соединяются атомы кислорода и электроны (пришедшие из внешней цепи) с образованием воды (4H+ + 4e- + O2 = 2h3O).
Продуктами выделения после реакции будет водяной пар и небольшое количество тепла. Напряжение, что появляется при данном процессе на единичном ТЭ, как правило, не превышает 1,1 Вольта. Для получения желаемого напряжения и тока, топливные элементы необходимо объединить в батареи, через последовательное и параллельное соединение. Такие топливные батареи вместе с элементами терморегулирования и газораспределения монтируются в единый блок, который называется — электрохимический генератор.
P.S. Топливные элементы или электрохимические генераторы являются одним из лучших вариантов замены нынешних электрогенерирующих систем, работающих за счёт сжигания полезных ископаемых, при этом дающих очень низкий КПД (около 30%) и оказывающее негативное влияние на экологию.
electrohobby.ru
Электрогенераторы: выбираем генератор, электростанцию
Рядовой пользователь обычно начинает выбор с мощности.
Подсчитывают суммарную мощность всех планируемых к подключению электроприборов. К полученному значению прибавляем ещё 20-30%. Многие электроприборы и электроинструменты в момент включения потребляют при старте гораздо больше электроэнергии, пока выйдут на свой режим работы и номинальное потребление.
Также многие электроинструменты в процессе работы потребляют электроэнергию неравномерно. Не редко в паспорте на такие приборы указывают среднее значение потребления. Если при подсчёте необходимой мощности электрогенератора не был сделан соответствующий запас, это может привести к выходу из строя не только электроприбора, но и самого электрогенератора.
Обратите внимание: в технических данных электрогенератора необходимо смотреть на номинальную мощность, а не максимальную. На максимальной мощности электрогенератор работает всего несколько секунд, а на номинальной основное время.
Конкретика: бюджетные генераторы для бытовых нужд — несколько обзоров, каталог периодически пополняется в том числе и информацией от читателей. Также для случаев, когда шум — большая помеха: подборка тихих генераторов.
Для справки: электрогенератор – устройство, преобразующее механическую энергию вращения вала двигателя, в электрическую. Электрогенераторы классифицируются исходя из своих технических характеристик. Основным показателем является мощность, тип используемого топлива, количество фаз.
В быту обычно используются однофазные устройства. Три фазы — это решение для строительства, производства либо для потребителей очень большой мощности.
Как правильно выбрать электрический генератор?
Электрогенераторы делятся на бытовые, полупрофессиональные, профессиональные и промышленные.
Тип охлаждения: воздушное или жидкостное. Первый вариант — самый простой и дешёвый (задействован окружающий воздух) — предназначен для временных задач, второй предполагает наличие радиатора, обеспечивает боле комплексное охлаждение — для генераторов долгой работы.
Синхронность: синхронные дают более качественное электричество, но дороже. Асинхронные дешевле, но хуже переносят перегрузки и качество энергии похуже.
| Основа любого электрогенератора — двигатель. Основные производители двигателей: Хонда, Ямаха и Briggs&Stratton. Последние два выпускают в основном двигатели для мощных электрогенераторов, поставляя их для всех производителей. Двигатели Хонда отличает меньший вес и габариты.Двигатели бывают двухтактные и четырёхтактные. Двухтактные — небольшие, лёгкие, недорогие. Генераторы с ними подходят для временного использования на даче, в туристических поездках. Четырёхтактные двигатели долговечны, тяжелы, дороги — они подойдут для более стационарных задач. |
Если генератор требуется для дачи и пикника, достаточно будет мобильной, инверторной установки мощностью до 5 кВт. Такие электрогенераторы выпускаются небольших габаритов, имеют шумоизоляционный кожух, небольшой вес и небольшой расход топлива.
К генератору для дома — предъявляются повышенные требования, как по мощности, так и по безопасности, здесь уже не столь важна портативность.
Лидерами в производстве электрогенераторов и электростанций признаны такие бренды как Huter, Hyundai, Caterpillar, Honda, Yamaha, Fubag, Volvo, Prorab, Вепрь, Champion, Калибр, Makita, Onis Visa, Профер, Denyo, Hitachi, SDMO, Geko.
На российском рынке популярны генераторы производства России, Японии, Китая, Кореи.
Градация по мощности: 1 квт, 2 квт, 3 квт, 5 квт, 6 квт, 10 квт, 15 квт, 100 квт.
Эксплуатация генераторов
Далее разберёмся подробнее какой тип топлива предпочтительнее для ваших задач.
Бензиновые электрогенераторы обладают мощностью от 0,5 кВт до 25 кВт. Бытовые и полупрофессиональные электрогенераторы могут быть стационарные и мобильные. С мощностью до 15 кВт имеют небольшие габариты, небольшой вес, что позволяет легко их перемещать и перевозить по необходимости. Они легко обеспечат электроэнергией дом, коттедж, небольшую мастерскую, сервис. Используются на строительных площадках, для подключения электроинструмента. Переносные электрогенераторы мощностью 0,5 – 5 кВт легко умещаются в багажнике легкового автомобиля и станут надёжным источником электроэнергии на пикнике, на даче. Такие установки просты в эксплуатации, не требуют серьёзного и дорогого технического обслуживания.
Дизельные электрогенераторы делятся на мобильные и стационарные. Малой мощности практически не выпускаются. Дизельные электрогенераторы большинством предприятий изготовителей выпускаются мощностью от 20 кВт до 450 кВт и выше. Имеют воздушное, воздушное принудительное охлаждение, либо водяное. Такие генераторы обеспечивают электроэнергией предприятия, небольшой посёлок, используются на строительных площадках и как аварийный источник питания в учреждениях, предприятиях, больницах, офисах, при проведении аварийно-спасательных работ и т.д. Данный тип генераторов требует серьёзного технического обслуживания.
Газовые электрогенераторы экономичны, недороги в обслуживании. Область их применения — промышленные предприятия, коттеджи, обеспечение электроэнергией посёлков, цеха. Все зависит от мощности. Такие установки в основном стационарные. Это объясняется видом топлива, которое применяется для их работы.
Электрогенераторы небольшой мощности имеют однофазный ток. Профессиональные и промышленные способны обеспечивать потребности, как в однофазном, так и трёхфазном токе, напряжением 220/380 В и мощностью от 20 кВт и свыше 450 кВт.
kudavlozitdengi.adne.info
Генератор электроэнергии
Использование: в машиностроении, фермерском хозяйстве для питания различных потребителей энергии. Генератор содержит корпус 1 с закрепленным на нем постоянным магнитом 3 и платформу 2 с обоймой 4 с кольцевым выступом 5, в котором укреплена индукционная катушка 6. Нога человека устанавливается на платформу 2 каблуком и закрепляется в узле крепления. Для исключения попадания грязи или влаги между подвижными частями генератора предусмотрена манжета 8. При отрыве от земли под действием пружин возврата 11 корпус 1 с постоянным магнитом 3 перемещается вниз относительно индукционной катушки 6 до тех пор, пока кольцевой выступ 5 не упрется в ограничитель хода 10, индуцируя в ней ЭДС. 4 ил.
Изобретение относится к области электрических машин, а именно к устройствам, создающим электрическую энергию путем возвратно-поступательного движения постоянного магнита относительно обмотки индукционной катушки.
Известное изобретение представляет собой электрический генератор возвратно-поступательного действия, содержащий основание с закрепленной на нем обоймой с катушкой индуктивности и установленный, с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения относительно ее, корпус с постоянным магнитом, а также пружин возврата и ограничитель хода. В этом устройстве возвратно-поступательное перемещение постоянного магнита относительно индукционной катушки и индуцирование ЭДС, осуществляется за счет веса транспортного средства. Устройство предусматривает стационарную его установку на проезжей части шоссейной дороги. Целью изобретения является получение ЭДС с помощью устройства, в котором возвратно-поступательное движение постоянного магнита относительно индукционной катушки осуществляется за счет использования силы веса человека или животного при их движении и может найти применение в качестве автономного генератора в походных условиях для питания различных потребителей электроэнергии. Генератор снабжен платформой с узлом крепления для установки и закрепления его на обуви человека или на ноге животного, что позволяет при ходьбе (беге) или при переступании с ноги на ногу приводить его в действие весом человека или животного. На фиг. 1 изображена принципиальная схема генератора; на фиг. 2 он же, вид сверху; на фиг. 3 пружина возврата, разрез А-А; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема устройства. Генератор содержит корпус 1 (фиг. 1), платформу 2, постоянный магнит 3, обойму 4 с кольцевым выступом 5, в котором укреплена индукционная катушка 6 с отводящими проводами 7, манжету 8, прокладку 9, ограничитель хода 10 и пружину возврата 11 (фиг. 3), преобразователь (фиг. 4), состоящий из мостового выпрямителя на диодах Д1 Д4, стабилитрона Д5 и аккумулятора. Устройство работает следующим образом. Нога человека (животного) устанавливается на платформу 2 каблуком (копытом) и закрепляется в узле крепления 12, выполненном в виде ременных застежек. Для исключения попадания посторонних предметов или влаги между подвижными частями генератора предусмотрена резиновая манжета 8, которая одной стороной закреплена на платформе 2, а другой на корпусе 1. На дно цилиндра корпуса 1 уложена демпфирующая прокладка 9. При отрыве от опорной поверхности (земля, пол, дно водоема и т.п.) под воздействием усилия пружин возврата 11, корпус 1 с закрепленным на нем постоянным магнитом 3 будет перемещаться вниз относительно индукционной катушки 6 до тех пор, пока кольцевой выступ 5 не упрется в ограничитель хода 10. Одновременно с этим будет двигаться магнитное поле магнита 3 и своими силовыми линиями пересекать витки обмотки индукционной катушки 6, индуцируя в них электродвижущую силу (ЭДС), которая по проводам будет подаваться к преобразователю. После перенесения веса тела на платформу 2, пружины возврата 11 начнут сжиматься и снова движущее поле магнцита 3 будет индуцировать ЭДС в обмотке катушки 6, но уже обратного знака. Далее циклы будут повторяться. Возникающая ЭДС переменного тока преобразуется на мостовом выпрямителе, выполненном на диодах Д1 Д4, в ЭДС постоянного тока и далее поступает в нагрузку и подзарядку аккумулятора. Стабилитрон Д5 поддерживает постоянство зарядного напряжения и предохраняет последующую цепь нагрузки от возможных выбросов напряжения.Формула изобретения
Электрический генератор возвратно-поступательного действия, содержащий платформу с закрепленной на ней обоймой с индукционной катушкой и установленный относительно нее с возможностью возвратно-поступательного перемещения корпус с постоянным магнитом, а также пружины возврата и ограничитель хода, отличающийся тем, что он снабжен резиновой манжетой, одной стороной закрепленной на платформе, а другой на корпусе, платформа снабжена узлом крепления на опорной части ноги человека (животного), обойма выполнена с кольцевым выступом для взаимодействия с ограничителем хода.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4Похожие патенты:
Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в синхронных генераторах с бесподшипниковым ротором
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в аварийных ситуациях при выходе из строя первичного дизельного или карбюраторного двигателя или электрического генератора, когда с целью быстрого восстановления источника электрической энергии есть возможность заменить вышедший из строя первичный дизельный или карбюраторный двигатель или электрический генератор
Изобретение относится к электротехнике
Изобретение относится к электротехнике
Изобретение относится к электромашиностроению
Изобретение относится к области энергетики, в частности к автономным станциям электрической энергии и сжатого воздуха
Изобретение относится к области электротехники
Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным генераторам инерционного действия, служащим автономным источником питания микроэлектронных схем различных устройств
Изобретение относится к ракетной технике и предназначено для приведения в действие электровоспламенительных устройств пусковых и бортовых систем реактивного снаряда, запускаемого из трубы-контейнера
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании и производстве источников переменного тока
Изобретение относится к энергомашиностроению и позволяет повысить топливную экономичность и снизить выбросы токсичных газов в свободнопоршневых двигателях внутреннего сгорания
Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к источникам электропитания, и может быть использовано как дополнительный источник электропитания для зарядки аккумуляторов персональных компьютеров
Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, преобразующим механические возвратно-поступательные движения в переменный электрический ток, и может быть использовано в энергетике, на транспорте или в качестве автономного источника электрического тока
Изобретение относится к области электрических машин, а именно к устройствам, создающим электрическую энергию путем возвратно-поступательного движения постоянного магнита относительно обмотки индукционной катушки
www.findpatent.ru
