Электричество для дачи своими руками? А почему бы и нет? Наверняка, такая созидательная мысль приходит в голову многим дачникам в те нередкие дни, когда без предупреждения вырубается свет в самый неподходящий момент. Какие бывают электрогенераторы? Дизельный, бензиновый, газовый или на дровах. А еще ветряные, солнечные… Если углубиться в историю этого вопроса, то можно узнать много интересного. Оказывается, у нас еще до войны в 40-е годы выпускались портативные тепловые электрогенераторы на эффекте Пельтье-Зеебека. Генератор одевался на стекло керосиновой лампы и давал ток, достаточный для питания лампового передатчика или приемника. Этими генераторами пользовались партизаны. Уже во время войны выпускался еще так называемый «котелок партизана». В него засыпался снег или заливалась холодная вода. Пока котелок закипал на костре, он вырабатывал ток, которым заряжали аккумуляторы радиостанции. Бытует легенда: немецкие контрразведчики не могли понять, каким образом партизаны в лесу добывают электричество для такой продолжительной работы своих радиостанций. Если в той же цепи протекает постоянный ток, то один из контактов охлаждается, а другой нагревается (этот обратный эффект открыл в 1834 г. французский часовщик Ж. Пельтье). Эффект многократно усиливается, если Р1 и Р2 – полупроводники разного типа (n-и p-полупроводники). Коротко о том, что же это за чудесные n-и p-полупроводники. Как известно, вокруг ядра атома на нескольких оболочках располагаются электроны, удерживаемые притяжением ядра. Их общий отрицательный заряд уравновешивается положительным зарядом ядра. В металле электроны внешней оболочки атома легко отрываются и беспорядочно перемещаются в межатомном пространстве. Эти свободные электроны и обеспечивают электропроводимость металла. В изоляторе (диэлектрике) свободных электронов нет. Промежуточное положение занимает полупроводник – твердое кристаллическое вещество (германий кремний и др.). В нем мало свободных электронов и потому он – плохой проводник. Но его проводимость меняется под действием тепла, света, примесей и, кроме того, связана с перемещением не только электронов, но и положительных зарядов – «дырок». При воздействии тепла или света появляются свободные электроны, оторвавшиеся от внешних оболочек атомов полупроводника – возникает проводимость. Это – электронная проводимость (n-проводимость: «negative» – отрицательный). Место, откуда оторвался электрон, называют «дыркой». Теперь атом имеет положительный заряд. Но дырку немедленно занимает электрон от соседнего атома. При этом предыдущий атом становится нейтральным, а соседний – с положительным зарядом с дыркой. Дальше по цепочке: атомы неподвижны, но «по эстафете» передают вместе с дыркой положительный заряд. Это тоже проводимость. Ее называют дырочной проводимостью (p-проводимостью: «positive» – положительный). В чистом полупроводнике величины электронной и дырочной проводимости равны. Дозированное введение примесей (мышьяка, индия) в кристалл полупроводника сильно нарушает это равновесие. Полупроводники с преобладающей электронной или дырочной проводимостью называют соответственно n-полупроводниками и p-полупроводниками. Конечно, энтузиасты-умельцы, узнавшие о партизанских электрогенераторах, не могли пройти мимо идеи создания аналогичных приборов для своих бытовых и туристических нужд. В интернете можно найти увлекательные описания экспериментов с элементом Пельтье-Зеебека, проходивших с переменным успехом. Здесь мы познакомим вас с окончательным результатом этих изысканий на сегодняшний день – с конкретной конструкцией самодельного термоэлектрогенератора на базе модуля Пельтье, вырабатывающего 5 вольт от свечи. Сначала перечислим материалы и инструменты, необходимые для изготовления термоэлектрогенератора. mas-te.ru У каждого на кухне есть вентиляционный канал. У кого-то он просто закрыт решеткой. У некоторых стоит вентилятор для принудительной вытяжки. Многие замечали, как этот вентилятор начинает бешено крутится не будучи включенным в сеть. Просто оттого сквозняка, который возникает в канале. Это же халявная энергия электричества! Для неё всегда можно найти применение. Игорь Белецкий взял корпусной вентилятор от компьютера. Самый дешёвый 120. Подойдёт даже старый нерабочий. Нам нужна только сама крыльчатка. Соединяем с коллекторным моторчиком от принтера. Получаем мини ветрогенератор. Всё это делается просто и быстро, под силу каждому. Мобильный телефон от такого ветряка не зарядить. А вот сделать освещение на кухне реально. Электрическая мощность такой установки не превышает одного ватта. Несколько увеличим, если добавим простую деталь — любая труба по диаметру вентилятора. Мастер сделает из обычного картона. Благодаря ей набегающие воздушный поток приобретает направленное движение и даже может ускоряться, что повышает силу давления на лопасти и мощность ветрогенератора в целом. Таким образом можно сделать дармовое дежурное освещение на кухне, в ванной, в туалете. Везде, где есть вытяжки. Часто заходим в эти помещения на короткое время. Что-то взять, помыть руки, для этого не требуется хорошее освещение. Если вы не включаете основной свет, то это уже экономия электричества. Плюс продлевается срок службы лампочек. Таким нехитрым способом можно превратить свою вытяжку в мини электростанцию. Задумайтесь. izobreteniya.net Устройство предназначено для питания бытовых потребителей переменным током. Номинальное напряжение 220 В, мощность потребления 1 кВт. Применение других элементов позволяет использовать устройство для питания более мощных потребителей. Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и от него питается нагрузка. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно. Счетчик при этом учитывает примерно четверть потребленной электроэнергии. Теоретические основы: Работа устройства основана на том, что нагрузка питается не непосредственно от сети переменного тока, а от конденсатора, заряд которого соответствует синусоиде сетевого напряжения, но сам процесс заряда происходит импульсами высокой частоты. Ток, потребляемый устройством из электрической сети, представляет собой импульсы высокой частоты. Счетчики электроэнергии, в том числе электронные, содержат входной индукционный преобразователь, который имеет низкую чувствительность к токам высокой частоты. Поэтому энергопотребление в виде импульсов учитывается счетчиком с большой отрицательной погрешностью. Принципиальная схема устройства: Схема устройства приведена на рис.1. Основными элементами являются силовой выпрямитель Br1, конденсатор C1 и транзисторный ключ T1. Конденсатор С1 включен последовательно в цепь питания выпрямителя Br1, поэтому в моменты времени, когда Br1 нагружен на открытый транзистор Т1, заряжается до мгновенной величины сетевого напряжения, соответствующей данному моменту времени.Заряд производится импульсами с частотой 2 кГц. Напряжение на С1, а также на подключенной параллельно ему нагрузке по форме близко к синусоидальному с действующим значением 220 В. Для ограничения импульсного тока через транзистор Т1 во время заряда конденсатора, служит резистор R6, включенный последовательно с ключевым каскадомНа логических элементах DD1, DD2 собран задающий генератор. Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей С2-R7 и C3-R8. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии. На транзисторах Т2 и Т3 построен формирователь импульсов, предназначенный для управления мощным ключевым транзистором Т1. Формирователь рассчитан таким образом, чтобы Т1 в открытом состоянии входил в режим насыщения и за счет этого на нем рассеивалась меньшая мощность. Естественно, Т1 также должен полностью закрываться.Трансформатор Tr1, выпрямитель Br2 и следующие за ними элементы представляют собой источник питания низковольтной части схемы. Этот источник обеспечивает питанием 36В формирователь импульсов и 5В для питания микросхемы генератора. Детали устройства: Микросхема: DD1, DD2 — К155ЛА3. Диоды: Br1 – Д232А; Br2 — Д242Б; D1 – Д226Б. Стабилитрон: D2 – КС156А. Транзисторы: Т1 – КТ848А, Т2 – КТ815В, Т3 – КТ315. Т1 и Т2 устанавливаются на радиаторе площадью не менее 150 см2 . Транзисторы устанавливаются на изолирующих прокладках. Конденсаторы электролитические: С1- 10 мкФ Ч 400В; С4 — 1000 мкФ Ч 50В; С5 — 1000 мкФ Ч 16В; Конденсаторы высокочастотные: С2, С3 – 0.1 мкФ. Резисторы: R1, R2 – 27 кОм; R3 – 56 Ом; R4 – 3 кОм; R5 -22 кОм; R6 – 10 Ом; R7, R8 – 1.5 кОм; R9 – 560 Ом. Резисторы R3, R6 – проволочные мощностью не менее 10 Вт, R9 — типа МЛТ-2, остальные резисторы – МЛТ-0.25. Трансформатор Tr1 – любой маломощный 220/36 В. Наладка: При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что низковольтная часть схемы не имеет гальванической развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзисторов использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей – обязательно! Вначале проверяют отдельно от схемы низковольтный блок питания. Он должен обеспечивать ток не менее 2 А на выходе 36 В, а также 5 В для питания маломощного генератора.Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2, С3 или резисторы R7, R8.Формирователь импульсов на транзисторах Т2 и Т3, если правильно собран, обычно наладки не требует. Но желательно убедиться, что он способен обеспечить импульсный ток базы транзистора Т1 на уровне 1.5 – 2 А. Если такое значение тока не обеспечить, транзистор Т1 не будет в открытом состоянии входить в режим насыщения и сгорит за несколько секунд. Для проверки этого режима можно при отключенной силовой части схемы и отключенной базе транзистора Т1, вместо резистора R1 включить шунт сопротивлением в несколько Ом. Импульсное напряжение на шунте при включенном генераторе регистрируют осциллографом и пересчитывают на значение тока. При необходимости подбирают сопротивления резисторов R2, R3 и R4.Следующей стадией является проверка силовой части. Для этого восстанавливают все соединения в схеме. Конденсатор С1 временно отключают, а в качестве нагрузки используют потребитель малой мощности, например лампу накаливания мощностью до 100 Вт. При включении устройства в электрическую сеть действующее значение напряжения на нагрузке должно быть на уровне 100 – 130 В. Осциллограммы напряжения на нагрузке и на резисторе R6 должны показать, что питание её производится импульсами с частотой, задаваемой генератором. На нагрузке серия импульсов будет модулирована синусоидой сетевого напряжения, а на резисторе R6 – пульсирующим выпрямленным напряжением.Если всё исправно, подключают конденсатор С1, только вначале емкость его принимают в несколько раз меньше номинальной (например 0.1 мкФ). Действующее напряжение на нагрузке заметно возрастает и при последующем увеличении емкости С1 достигает 220 В. При этом очень важно внимательно следить за температурой транзистора Т1. Если возникает повышенный нагрев при использовании маломощной нагрузки, это свидетельствует о том, что Т1 либо не входит в режим насыщения в открытом состоянии, либо полностью не закрывается. В этом случае следует вернуться к настройке формирователя импульсов. Эксперименты показывают, что при питании нагрузки мощностью 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 в течение длительного времени не нагревается даже без радиатора.В заключении подключается номинальная нагрузка и подбирается емкость С1 такая, чтобы обеспечить питание нагрузки напряжением 220 В. Емкость С1 следует подбирать осторожно, начиная с малых значений, так как увеличение емкости резко увеличивает импульсный ток через транзистор Т1. Об амплитуде импульсов тока через Т1 можно судить, подключив осциллограф параллельно резистору R6. Импульсный ток должен быть не более допустимого для выбранного транзистора (20 А для КТ848А). В случае необходимости его ограничивают, увеличивая сопротивление R6, но лучше остановиться на меньшем значении емкости С1.При указанных деталях устройство рассчитано на нагрузку 1 кВт. Применяя другие элементы силового выпрямителя и транзисторный ключ соответствующей мощности, можно питать и более мощные потребители. Обращаем Ваше внимание на то, что при отключенной нагрузке устройство потребляет из сети довольно большую мощность, которая учитывается счетчиком. Поэтому рекомендуется всегда нагружать устройство номинальной нагрузкой, а также отключать при снятии нагрузки. secretdachi.ruХалявное электричество 2. Халявное электричество схема
Обеспечьте электричество для дачи своими руками
Электричество от свечки
Эффект Пельтье-Зеебека прост. В замкнутой цепи из двух разнородных проводников Р1 и Р2, контакты которых поддерживаются при разных температурах Т1 и Т2, возникает электрический ток (это явление открыл немецкий физик Т. Зеебек в 1821 г.).
Единичным элементом Пельтье-Зеебека является термопара из двух соединенных медной шиной полупроводников n- иp- типа. Сборка из последовательно включённых элементов, вклеенная между двумя керамическими пластинами, представляет собой модуль Пельтье (Зеебека).
Основная деталь – модуль Пельтье TEC1-12712 (62x62) с габаритами 62х62х3,8 мм. Его можно приобрести у фирм ЭК ЗИП и ДЭК примерно за 1 300 р. Вместо него можно взять два модуля Пельтье TEC1-12705 (40x40) с габаритами 40х40х3,6 мм (фирма ДЭК реализует модуль за 285 р.).Получаем халявное электричество
Халявная электроэнергия - Секрет дачи
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: