Генератор электроэнергии на дровах

Электростанция, работающая на дровах, является одним из альтернативных способов снабжения потребителей электроэнергией.

Такое устройство способно вырабатывать электричество с минимальными энергозатратами даже там, где вообще нет электросети.

Дровяная электростанция может стать отличным решением для владельцев дач и загородных домов.

Существуют также миниатюрные версии, которые подойдут для любителей длительных походов и проведения времени на природе. Но сначала.

СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):

Особенности

Дровяная электростанция — не новое изобретение, но современные технологии позволили несколько усовершенствовать ранее разработанное оборудование. Для выработки электроэнергии используется несколько различных технологий.

Кроме того, термин «для топлива» несколько неточен, поскольку для работы такой станции подойдет любое твердое топливо (древесина, щепа, поддоны, уголь, кокс), в общем, все, что можно сжечь.

С самого начала следует отметить, что дрова, а точнее процесс их сжигания, выступает лишь в качестве источника энергии, обеспечивающего функционирование устройства, в котором вырабатывается электричество.

Основными преимуществами таких электростанций являются:

  • Возможность использования широкого спектра твердых видов топлива и их доступность;
  • Выработка электроэнергии в любом месте;
  • Использование различных технологий позволяет вырабатывать электроэнергию с очень разными характеристиками (достаточно для зарядки телефона и для питания промышленного оборудования);
  • Он также может выступать в качестве альтернативы в случае частых отключений электроэнергии, а также в качестве основного источника электроэнергии.

Классический вариант

Как уже упоминалось, электростанция на дровах использует несколько технологий для выработки электроэнергии. Классикой среди них является паровая энергия, или просто паровой двигатель.

Здесь все просто — древесина или другое топливо, сгорая, нагревает воду, в результате чего она переходит в газообразное состояние — пар.

Полученный пар подается в турбину генераторной установки, и, вращаясь, генератор вырабатывает электроэнергию.

Поскольку паровая машина и генераторная установка объединены в один замкнутый контур, пар, пройдя через турбину, охлаждается, подается обратно в котел, и весь процесс повторяется.

Данная схема электростанции является одной из самых простых, но имеет ряд существенных недостатков, одним из которых является риск взрыва.

После перехода воды в газообразное состояние давление в контуре значительно возрастает, и, если оно не регулируется, высока вероятность разрыва трубопровода.

И хотя в современных системах для регулирования давления используются различные клапаны, работа парового двигателя должна постоянно контролироваться.

Кроме того, обычная вода, используемая в этом двигателе, может вызвать образование накипи на стенках труб, что снижает эффективность работы станции (накипь ухудшает теплообмен и уменьшает пропускную способность труб).

Но сейчас эта проблема решается с помощью дистиллированной воды, жидкостей, очищенных осадков или специальных газов.

Но с другой стороны, эта электростанция может выполнять и другую функцию — отопление.

Здесь все просто — после выполнения своей функции (вращения турбины) пар необходимо охладить, чтобы он перешел в жидкое состояние, для чего требуется система охлаждения, попросту радиатор.

А если разместить этот радиатор в помещении, то в результате от такой станции получается не только электричество, но и тепло.

Другие варианты

Но паровой двигатель — это лишь одна из технологий, которые используются на электростанциях, работающих на твердом топливе — не самая подходящая для домашних хозяйств.

В наши дни для выработки электроэнергии также используются:

  • Термоэлектрические генераторы (использующие принцип Пельтье);
  • Генераторы, работающие на газе.

Термоэлектрогенераторы

Электростанции с генераторами на основе принципа Пельтье — довольно интересный вариант.

Физик Пельтье открыл эффект, согласно которому при прохождении электрического тока через проводники, состоящие из двух разнородных материалов, тепло поглощается на одном из контактов и выделяется на другом.

Эффект обратный: если проводник нагреть с одной стороны и охладить с другой, в нем возникнет электрический ток.

Именно обратный эффект используется на электростанциях, работающих на дровах. В процессе горения они нагревают одну половину пластины (это термоэлектрический генератор), состоящей из кубиков, изготовленных из различных металлов, а другую половину охлаждают (для чего используются теплообменники), в результате чего на клеммах пластины возникает ток.

Но есть несколько нюансов работы такого генератора. Один из них заключается в том, что параметры генерируемой мощности напрямую зависят от разницы температур на концах пластины, поэтому для их выравнивания и стабилизации необходим стабилизатор напряжения.

Второй нюанс заключается в том, что высвобождаемая энергия является лишь побочным эффектом, большая часть энергии при сжигании древесины просто преобразуется в тепло. По этой причине эффективность установок такого типа не очень высока.

К преимуществам электростанций с термоэлектрическими генераторами относятся:

  • Длительный срок службы (отсутствие движущихся частей);
  • Одновременно вырабатывается не только энергия, но и тепло, которое можно использовать для отопления или приготовления пищи;
  • Бесшумная работа.

Довольно распространенным вариантом являются электростанции на дровах, использующие принцип Пельтье; существуют также портативные устройства, которые могут выделять электричество только для зарядки маломощных потребителей (телефонов, фонарей), а также промышленные, способные питать мощные агрегаты.

Газогенераторы

Второй тип — это газовый генератор. Такое устройство можно использовать несколькими способами, в том числе для получения электроэнергии.

Здесь стоит отметить, что сам по себе такой генератор не имеет никакого отношения к электроэнергии, поскольку его основная задача — производство горючего газа.

Суть работы такого устройства заключается в том, что в процессе окисления твердого топлива (его сгорания) выделяются газы, в том числе горючие газы — водород, метан, СО, которые можно использовать в различных целях.

Например, такие генераторы когда-то использовались в автомобилях, где обычные двигатели внутреннего сгорания прекрасно работали на выделяемом газе.

Из-за постоянного трепыхания топлива некоторые водители и мотоциклисты сегодня начали устанавливать эти устройства в свои автомобили.

То есть, все, что нужно для электростанции — это газогенератор, двигатель внутреннего сгорания и обычный генератор.

Первый компонент будет выделять газ, который становится топливом для двигателя, который, в свою очередь, вращает ротор генератора, вырабатывая на выходе электроэнергию.

К преимуществам газогенераторной электростанции относятся:

  • Надежность конструкции самого газогенератора;
  • Полученный газ можно использовать для питания двигателя внутреннего сгорания (который будет приводить в действие электрогенератор), газового котла и духовки;
  • В зависимости от используемого двигателя внутреннего сгорания и электрогенератора можно получать электроэнергию даже для промышленных целей.

Основным недостатком газогенератора является громоздкая конструкция, так как он должен включать в себя котел, в котором происходят все процессы получения газа, систему его охлаждения и очистки.

А если это устройство будет использоваться для выработки электроэнергии, то установка должна дополнительно включать двигатель внутреннего сгорания и электрогенератор.

Представители электростанций заводского изготовления

Следует отметить, что эти варианты — термоэлектрический генератор и газовый генератор — сейчас являются приоритетными, поэтому существуют готовые станции, как бытовые, так и промышленные.

Ниже приведены некоторые из них:

  • Плита для приготовления индигирки;
  • Кемпинговая плита BioLite CampStove;
  • Электростанция BioKIBOR;
  • Электростанция «Eco» с газовым генератором «Cube».

Простая бытовая твердотопливная плита (изготовлена по типу плиты «Буржайка»), оснащенная термоэлектрическим генератором Пельтье.

Идеально подходит для дач и небольших домов, так как достаточно компактен и может перевозиться в автомобиле.

Дрова сжигают большую часть энергии для отопления, но генератор обеспечивает 12 вольт и 60 ватт электроэнергии.

Печь BioLite CampStove.

Также использует принцип Пельтье, но еще более компактен (вес всего 1 кг), что позволяет брать его в поездки, а количество энергии, вырабатываемой генератором — еще меньше, но достаточно для зарядки фонарика или телефона.

В нем тоже используется термоэлектрический генератор, но это промышленная версия.

Производитель может изготовить на заказ установку мощностью от 5 кВт до 1 МВт. Однако это будет зависеть от размера установки, а также от количества потребляемого топлива.

Например, установка мощностью 100 кВт будет потреблять 200 кг дров в час.

Электростанция Eco, с другой стороны, является газогенератором. В нем используется газогенератор «Куб», бензиновый двигатель внутреннего сгорания и электрогенератор мощностью 15 кВт.

Помимо коммерческих готовых решений, те же термоэлектрические генераторы Пельтье можно приобрести отдельно, но без печи, и использовать с любым источником тепла.

Самодельные станции

Также многие умельцы создают домашние станции (обычно на основе бензогенератора), которые затем продают.

Все это говорит о том, что вы также можете сделать собственную электростанцию из подручных средств и использовать ее в своих целях.

В следующей статье мы рассмотрим, как вы можете сделать устройство самостоятельно.

На основе термоэлектрического генератора.

Первый вариант — это электростанция на основе платы Пельтье. Сразу же отметим, что самодельное устройство подойдет только для зарядки телефона, фонарика или для освещения светодиодными лампами.

Для его приготовления вам понадобятся:

  • Металлический корпус, выполняющий функцию топки;
  • Плата Пельтье (приобретается отдельно);
  • Установлен стабилизатор напряжения с выходом USB;
  • Теплообменник или просто вентилятор для обеспечения охлаждения (может быть компьютерный кулер).

Изготовить электростанцию очень просто:

  1. Мы делаем плиту. Возьмите металлическую коробку (например, корпус компьютера), переверните ее так, чтобы у плиты не было дна. Сделайте отверстия в нижней части стен, чтобы пропускать воздух. Сверху можно установить решетку для размещения чайника и т.д.
  2. Установите варочную панель на задней стенке;
  3. Установите радиатор на верхнюю часть плиты;
  4. Подключите к пластинчатой стойке стабилизатор напряжения, от которого и запитайте кулер, а также составьте заявки на подключение потребителей.

Все работает просто: зажгите дрова, по мере нагревания пластины на ее движениях начнет вырабатываться ток, который будет подаваться на регулятор напряжения. От него начнет работать и кулер, обеспечивая охлаждение пластины.

Остается только подключить потребителей и следить за процессом горения в плите (добавляя дрова в нужное время).

На основе газового генератора.

Второй способ создания электростанции — это газовый генератор. Такое устройство гораздо сложнее изготовить, но выход электроэнергии гораздо выше.

Для его приготовления вам понадобятся:

  • Цилиндрический контейнер (например, демонтированный газовый баллон). Она будет работать как топка, поэтому необходимо предусмотреть люки для загрузки топлива и очистки твердых продуктов сгорания, а также приток воздуха (нужен вентилятор для принудительной подачи, чтобы обеспечить лучший процесс горения) и выход газа;
  • Охладитель (может быть выполнен в виде змеевика), в котором будет охлаждаться газ;
  • Контейнер для создания фильтра типа Cyclone;
  • Контейнер для создания фильтра тонкой очистки газа;
  • Бензиновая генераторная установка (но можно просто взять любой бензиновый двигатель и обычный асинхронный электродвигатель на 220 В).

Затем все нужно объединить в единую структуру. Из котла газ должен поступать в радиатор охлаждения, а затем в «Циклон» и фильтр тонкой очистки. И только после этого полученный газ подается в двигатель.

Это принципиальная схема газового генератора. Дизайн может быть очень разным.

Например, можно установить механизм принудительного забора твердого топлива из бункера, которое, кстати, тоже будет подаваться от генератора, а также всевозможное контрольное оборудование.

При создании электростанции на основе эффекта Пельтье особых проблем не возникнет, поскольку схема проста. Единственное, необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности, так как огонь в такой печи практически открытый.

Но при создании газогенератора необходимо учесть множество нюансов, среди которых — обеспечение герметичности на всех соединениях системы, по которой проходит газ.

Для нормальной работы двигателя внутреннего сгорания необходимо позаботиться о качестве очистки газа (наличие примесей в газе недопустимо).

Газовый генератор представляет собой громоздкую конструкцию, поэтому, если он будет установлен в помещении, его необходимо соответствующим образом расположить и обеспечить надлежащую вентиляцию.

Поскольку такие электростанции не новы, и любители делают их уже относительно давно, о них существует довольно много мнений.

В основном все они положительные. Было замечено, что даже самодельная плита с элементом Пельтье прекрасно справляется с этой задачей. А что касается газогенераторов, то хорошим примером является установка таких устройств даже на современные автомобили, что доказывает их эффективность.

Плюсы и минусы электростанции на дровах

Электростанция на древесном топливе — это:

  • Наличие топлива;
  • Возможность получения электроэнергии в любом месте;
  • Параметры принимаемой мощности сильно отличаются;
  • Устройство можно изготовить самостоятельно.
  • К недостаткам относятся:
  • Не всегда высокая эффективность;
  • Объемный дизайн;
  • В некоторых случаях производство электроэнергии является лишь побочным эффектом;
  • Для производства электроэнергии для промышленных нужд необходимо сжигать большое количество топлива.

В целом, создание и использование электростанций на твердом топливе — это вариант, который стоит рассмотреть, и который может стать не только альтернативой электросети, но и подспорьем в местах, удаленных от цивилизации.

Генератор из дерева своими руками. Для тех, кто любит проводить вечера с руками — это лучшее!

Преимущества данного генератора:
— Топливо — все, что горит или нагревается.
— Выход USB 5 В, 500 мА.
— Не зависит от солнца, ветра и т.д.
— Простая и надежная конструкция, которая может служить вечно.
— На нем можно готовить еду, пока заряжается телефон.
— Универсальность.
— Собрать его дома за 1 вечер может каждый (даже сотрудник АвтоВАЗа=)).
— Дешевизна дизайна.
Не я это придумал, есть коммерческие устройства, которые намного лучше моих. Например, печь BioLite CampStove, ее цена составляет 7900 рублей. Мой образец был сделан наспех для целей этой статьи и для дальнейших экспериментов.
Сердечник представляет собой элемент Пельтье. Это термоэлектрический модуль, который используется в водяных и портативных кулерах, а также для охлаждения процессоров. При подаче на него напряжения одна сторона охлаждается, а другая нагревается. Наоборот, мы будем нагревать одну сторону, чтобы получить ток.
Основной принцип заключается в том, что одна сторона нагревается, а другая остается неизменной, для максимальной производительности необходима разница температур в 100 градусов Цельсия.

Нам понадобятся:
— Элемент Пельтье.
Я использовал устройство TEC1-12710, его спецификация:

— Ненужный блок питания компьютера.
Любой, даже тот, который сгорел и сгорело все, кроме корпуса.
— Регулятор напряжения
Модуль DC-DC Boost, входное напряжение 1-5 В, выход 5 В всегда.
— Радиатор (чем больше, тем лучше), желательно с кулером на 5 В, так как радиатор будет постепенно нагреваться. Зимой это не проблема, так как радиатор можно поставить на лед.
— Термопаста
— Инструментарий
Основными компонентами являются модуль Пельтье и инвертор. Вы можете экспериментировать с их свойствами.
Модуль TEC1-12710 рассчитан на 10 А (некоторые модули меньше, некоторые больше). Но более мощные будут больше. Чем больше сила тока, тем мощнее и дороже. Я купил его на Dx.com примерно за 250 рублей. В наших магазинах электроники он стоит около 1500 рублей.
Модуль рассчитан на максимальное напряжение 12 В, но он не выдает столько из-за низкой эффективности, когда вы используете его в обратном направлении, т.е. для получения тока.

Чтобы иметь стабильные 5 В и обеспечить безопасную зарядку устройств, необходим повышающий регулятор. Он начинает выдавать 5 В, когда на элементе Пельтье еще только 1. Световой индикатор на модуле показывает, что он готов к зарядке.
Можно собрать свой собственный, я решил довериться китайцам, они предлагают готовый модуль с USB выходом, за 80 рублей на том же сайте.

Давайте демонтируем наш источник питания. Мне пришлось сделать несколько дополнительных отверстий для лучшей циркуляции воздуха (блок питания оказался очень старым).
Главный принцип заключается в том, что воздух должен всасываться снизу и выдуваться через верх. Проще говоря, вам нужно сделать обычную духовку. Не забудьте сделать отверстие для щепок и подставку для кастрюли или чашки, чтобы вскипятить воду, если понадобится.
Затем прикрепите модуль Пельтье к плоской стене с теплоотводом, предварительно равномерно нанеся термопасту. Чем плотнее контакт, тем лучше. Сторона, на которой написана модель, является холодной стороной, и именно к ней вы прикрепляете радиатор. Если вы ошибетесь, модуль не даст напряжения, в этом случае просто поменяйте местами провода.

Мы припаиваем повышающий преобразователь и находим место, где его можно спрятать. Его можно оставить висеть на проводах, но его необходимо изолировать, например, надеть на него термоусадочную муфту.

Соберите все вместе. Вот что вы получите:

Как это работает?
Положите внутрь веточки, щепки, все, что горит. Затем зажгите его. Огонь нагревает стенки плиты и элемент Пельтье, который находится на одной из этих стенок. Другая сторона элемента, которая находится на радиаторе, остается при уличной температуре. Чем больше разница температур, тем больше мощность, но не переусердствуйте.
Максимальная эффективность достигается при разнице в 100 градусов. Со временем радиатор начинает нагреваться и требует охлаждения. На него можно сбросить снег, залить водой, поставить радиатор на лед или в воду, поставить на него чашку с холодной водой. Есть много вариантов, самый простой — кулер, он будет потреблять некоторое количество энергии, но общий результат не изменится из-за охлаждения.

НЕ подвергайте компонент воздействию высоких температур, он может сгореть и прогореть насквозь. В документации указана максимальная температура 180°C, но вам не стоит беспокоиться, при хорошем охлаждении и простых дровах с компонентом все будет в порядке.
Если вы не поленитесь и сделаете все правильно, то получите простую дровяную плиту, которую можно использовать для разогрева пищи, кипячения воды и одновременной зарядки ваших гаджетов.
Вы можете использовать его дома, если отключите электричество, поставив внутрь свечу. Кстати, если подключить к ней светодиоды, но свет будет гораздо ярче, чем от самой свечи.
Везде, где можно найти что-то горящее, у нас будет электричество, тепло и возможность комфортно готовить пищу, используя меньше топлива по сравнению с костром.

Мы пошли в лес после работы, солнце почти не светило, хворост был мокрый, но плита окупилась на 100%.

Эффект превзошел все мои ожидания. Как только я разжег щепу, загорелся индикатор, я подключил свой телефон, и он начал заряжаться. Зарядка была стабильной.
Преобразователь нисколько не деформировался. Я также взял с собой охлаждающую подставку для ноутбука, на ней 2 кулера и диоды, она должна потреблять приличное количество тока. Подключенный к сети, все крутится, светится, развевается на ветру. Я также взял USB-вентилятор, подключил его в конце, когда остались только угли. Все работает отлично, не знаю, что еще попробовать.
Результат:
Он отлично работает и производит пол-ампера. Хотя мне все еще нужен кулер, потому что радиатор нагревается примерно до 40 градусов за полчаса, летом будет еще больше. Я не против того, чтобы дать ему поработать некоторое время.
Языки пламени поднимаются высоко вверх, лично мне такой огонь не нужен, я закрою некоторые отверстия, чтобы огонь горел медленнее.
Я собираюсь сделать все с нуля, я собираюсь использовать стандартные консервированные чипсы, но сделать их из более толстого металла и в прямоугольной форме. Я собираюсь купить хороший радиатор с кулером подходящей формы и попытаюсь сделать складную версию, чтобы она занимала меньше места при переноске.

Внимание! Представляем новое поколение электростанций на основе древесных отходов BioKIBOR на базе термоэлектрических станций. Читать далее…

Цена 45 000 рублей

Электрическая выходная мощность25 WВыходное напряжение12 ВТепловая энергияДо 4 кВтДиаметр дымохода80 ммДлина466 ммШирина300 ммВысота (без дымохода)404 ммОбъем камеры сгорания30 лВес22 кгРекомендуемая высота дымохода3 метра

Цена 60 000 рублей

Электрическая энергия50 WВыходное напряжение12 ВТепловая энергия6 кВтДиаметр дымохода120 ммДлина572 ммШирина605 ммВысота (без дымохода)550 ммОбъем камеры сгорания60 лВес59 кгРекомендуемая высота дымохода5 метров

Эта компактная металлическая дровяная плита выполняет несколько функций: нагревает, разогревает и готовит пищу, вырабатывая постоянный ток напряжением 12 В.

Мини-электростанция преобразует тепловую энергию от сжигания древесины в электричество.

Электричество, вырабатываемое термоэлектрическим генератором, обеспечивает мощность 50 Вт, которую можно использовать для освещения, зарядки телефонов и ноутбуков, небольшого телевизора, питания аудиосистемы и других нагрузок.

После загрузки древесины и розжига костра мини-электростанция на дровах вырабатывает номинальную мощность в течение нескольких минут.

Дровяной мини-электрогенератор имеет дополнительную розетку для зарядки аккумуляторов. Дровяной генератор идеально подходит для аварийного освещения со светодиодными лампами. Также можно использовать электроэнергию от дровяного генератора для питания циркуляционного насоса системы отопления или горячей воды.

Когда мини-обогреватель KIBOR работает в номинальном режиме обогрева помещения или приготовления пищи, термогенератор печи вырабатывает постоянное напряжение 12 В и мощность не менее 50 Вт.

При наличии современных энергосберегающих устройств этой мощности достаточно для обеспечения автономного уровня жизни.

По сравнению с производством электроэнергии с помощью солнечных батарей, ветряных турбин, дизельных и бензиновых генераторов, получение электроэнергии из тепла печи КИБОР имеет ряд преимуществ в российских широтах. Основные преимущества мини-печи KIBOR: бесшумность по сравнению с работающим вертолетом, бензиновым или дизельным генератором; экологичность — нет выбросов, нет загрязнения помещений; надежность — нет движущихся частей.

Электричества, вырабатываемого дровяной плитой KIBOR, достаточно для питания нескольких светодиодных ламп, подключения портативного телевизора, зарядки аккумуляторов ноутбуков, фото- или видеокамер, мобильных или спутниковых телефонов, радиоприемников, DVD-плееров и других портативных энергосберегающих устройств.

Согласно полевым и лабораторным испытаниям, после зажигания дров в плите электрогенератор Kibor выходит на стабильный режим через 6-8 минут.

Дровяная печь-генератор КИБОР, несомненно, заинтересует не только сельских жителей, но и военных, спасателей, туристов, геологов, рыболовов и охотников.

Мини электростанция на дровах купить в Москве, мини электростанция на дровах, электрогенератор на дровах, электроплита на дровах, электростанция на дровах.

1 — дверца топливного ящика
2 — ручка дверцы топливного ящика
3 — выдвижной ящик для золы
4 — термоэлектрический генератор
5 — бронированный кабель
6 — выходной разъем для подключения внешних нагрузок
7 — блок стабилизации напряжения (БСН)
8 — задвижка

Электрическая часть мини-электростанции KIBOR на дровах состоит из двух термоэлектрических модулей 4, установленных на вертикальных стенках и соединенных с блоком регулирования напряжения 7 бронированным кабелем 5.

Термоэлектрический генератор преобразует тепловую энергию в электрическую. Устройство предназначено для установки на боковой вертикальной поверхности непокрытой дровяной плиты с температурой от 200°C до 450°C.

Технические характеристики термоэлектрического генератора:

Высота100 мм
Ширина100 мм
Длина290 мм
Выходная мощностьне менее 2,0 Вт
Выходное напряжение9 В
Весне более 4,5 кг
Температура нагретой поверхности печимакс. 450°С
Режим работыстационарный

Внимание! Внедрение нового поколения электростанций на древесных отходах на основе термоэлектрических преобразователей.

Преимущества:
+ нет необходимости приобретать оборудование для сушки древесного топлива;
+ топливо — сыпучие древесные отходы с естественной влажностью: опилки, стружка, в том числе хвойных пород, торфяные гранулы, пеллеты, отходы ДСП и МДФ;
+ Автоматическая подача топлива;
+ Бесшумная работа;
+ Высокая надежность оборудования и простота обслуживания.
Читать далее…

Консультация по телефону (495) 505-52-93

Электронная почта для заказа: kibor@list.ru

Более подробная информация об электростанции на древесных отходах KIBOR BioPower.

Оцените статью
Добавить комментарий