Электрогенератор на дровах (электростанция): изготовление
Краткое содержание
Для нас давно стало привычным использовать дрова для разведения костра или домашнего очага. И слышать о том, что горящие дрова могут помочь произвести электричество, довольно странно. Но, несмотря на это, современный рынок содержит большой выбор моделей электрогенераторов, которые в качестве топлива используют древесину.
Если вкратце, то мощность такого оборудования в среднем достигает 50 Вт, кроме этого, существуют более мощные установки, которые позволяют обеспечить оборудование более высокой мощности примерно до 100 Вт. Полный объем энергии наберется примерно через 10 минут, что достаточно быстро для такого типа оборудования. Для работы такого прибора разрешено использовать не только дерево, но и его аналоги.
Термоэлектрогенераторы на дровах
ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА С ГЕНЕРАТОРОМ НА ДРОВАХ
На сегодняшний день электрогенератор на дровах, используется достаточно широко, конечно, до крупных масштабов пока далеко, но даже это достижение означает очень многое.
Сфера применения
Если сравнивать данный электрогенератор с другими аналогичными устройствами, то он также подходит для выполнения двух основных задач:
- В случае нестабильной работы централизованной системы электроснабжения, отключения электроэнергии или в случае аварийной ситуации, устройство обеспечит резервный источник питания.
- Для оборудования небольшой мощности это устройство обеспечит постоянный источник питания.
Конечно, электрогенератор, используемый в качестве топлива дрова, не сможет в полной мере заменить монофункциональный автономный источник электроэнергии, но в домашнем хозяйстве, для обслуживания бытовых приборов, он вполне подойдет.
Переносной электрогенератор на дровах
Как вариант, его можно использовать, отправляясь на отдых, охоту или рыбалку. Для дачи этот генератор станет отличным решением, если дачный массив не подключен с централизованной системой электроснабжения.
Особенности конструкции и принцип работы
Принцип работы этого агрегата держится на элементе Пельтье, благодаря которому возможно получить электроэнергию посредством температуры. Этот элемент имеет керамическое покрытие, которое представляет собой изолятор для электричества. Одна сторона изолятора имеет свойство отдавать тепло, а другая, наоборот, поглощать. Внутренняя конструкция состоит из 1 проводника меди, и двух полупроводников типов P и N.
На выходе этот генератор выдает 12 В напряжения. Конечно, использование генератора с такой отдачей вряд ли сможет обеспечить ряд приборов даже бытового предназначения, но применив инвертор или конвертор, можно получить электрогенератор, который на выходе даст 220В.
Принцип работы электрогенератора на дровах
Кроме этого устройства, существует и другая разновидность, это электростанция автоматизированного типа. Этот тип более производительный, в качестве топлива тоже используется твердое топливо, получая в результате электроэнергию.
Работа электрогенератора достаточно простая, для этого потребуется соблюдение всех правил:
- Первое что нужно сделать, это заложить топливо в устройство и поджечь его. В результате горения происходит нагрев стенок печки и элемента Пельтье, который располагается на одной из стенок.
- Та сторона, которая расположена на радиаторе, будет постепенно подвергаться охлаждению, благодаря более низким уличным температурам. Мощность устройства будет больше, если разница температур будет больше. Самая большая производительность устройства будет достигнута, в случае повышения показателя температур до 100 градусов.
- Для охлаждения радиатора используют снег или воду. Как вариант можно перенести устройство на лед.
- Необходимо помнить о максимальных значениях температур и не превышать этих значений, иначе элемент Пельтье может сгореть.
Преимущества и недостатки
Если электрогенератор или электростанцию на дровах рассматривать более детально, то можно выделить один главный недостаток — это высокая стоимость. Хотя во время эксплуатации, средства, затраченные на приобретение, достаточно быстро окупаются, ведь основное топливо — это дерево, а оно значительно дешевле в отличие от бензина или дизельного топлива.
Плюсы использования дровяного электрогенератора
Но это не одно преимущества, это оборудование обладает несколькими преимуществами, в числе можно отметить:
- Способность обогрева помещения до 50 куб. м.
- Кроме основного предназначения, в выработке электричества и получения тепла, электрогенератор позволяет приготовить пищу.
- Компактные размеры. Что особенно актуально в процессе транспортировки.
- Долгий срок эксплуатации.
- Небольшой вес конструкции.
- Бесшумная работа.
Чем проще конструкция прибора, тем она надежнее, в плане износа. Под это правило попадает и электрогенератор, используемый дрова.
В промышленных масштабах изготовление таких агрегатов появилось не так давно, поэтому цена на них достаточно высокая, что подтолкнуло умельцев к изготовлению генераторов в домашних условиях.
Изготовление генератора в домашних условиях
Элемент Пельтье используемый в электрогенераторах
Основной прибор, который понадобится, это элемент Пельтье, его можно приобрести или изъять из портативного холодильника. Кроме него, необходимо подготовить и другие детали:
Набор инструментов для электропайки
- стабилизатор напряжения,
- металл для корпуса
- радиатор охлаждения и кулер;
- термопаста;
- инструмент – заклепочник,
- ножницы по металлу,
- дрель;
- паяльник;
- клёпки.
Основная часть
Корпус — он выглядит в виде банки без дна, квадратной формы. Снизу располагаются отверстия для поступления воздуха, сверху находится подставка, на которой будет расположена емкость для воды.
С одного бока закрепляют элемент Пельтье, а к его холодной стороне, с помощью термопасты, прикрепляют радиатор.
Электрическая часть
Оптимальным вариантом будет, если вы нашли стабилизатор в одном корпусе с USB гнездом. Это позволит одновременно выполнять несколько функций: готовить еду и заряжать различные устройства. Для этого необходимо выполнить условие, при котором генерируемое элементом Пельтье электричество, будет подаваться на разъем USB.
Этот стабилизатор спаивают вместе с элементом Пельтье, основываясь на полюса. Для избежания попадания влаги внутрь прибора, его очень тщательно изолируют.
Критерии для выбора
Если вы все-таки решили приобрести агрегат, то вам понадобятся некоторые критерии, на которые вы сможете опираться при выборе.
Выбор упрощается тем, что для домашнего использования подходят только печи-генераторы, а для промышленного использования берут крупногабаритные электростанции. Обычно мощность таких станций варьируется от 100–200 кВт.
Выбирая устройство, обратите внимание на то, какую площадь, оно будет обслуживать, и на какую мощность нужно рассчитывать.
Схема работы электрогенератора с элементом Пельтье
Чтобы рассчитать количество необходимого топлива, потребуется спланировать степень эффективности и использования агрегата, от этих показателей будет зависеть объем контейнера для дров.
Общие рекомендации
Для эффективного использования этого устройства вам помогут несколько рекомендаций:
Для поддержания высокой температуры потребуется контролировать степень прогорания топлива. Функцию, для автономной подачи топлива, эти генераторы не имеют.
Видео: Как сделать электрогенератор
kaminyn.ru
Генераторы на дровах
Древесный генератор нужен владельцам дачных коттеджей и загородных домов для обеспечения электричеством на случаи перебоев. А на рыбалке или в походе эти агрегаты могут стать основным источником электроэнергии. Главное преимущество генераторов состоит в их многофункциональности. Эти устройства помогут вам:Виды генераторов на дровах
- индигирка;
- печь с функциями электрогенератора;
- портативная модель;
- термоэлектрический.
Принцип работы генератора тока на дровах на основе элемента Пельтье.
Генератор тока на дровах работает на основе элемента Пельтье, специальной пластины, составленной из кубиков металла с разной теплопроводностью. Эта пластина подключается к сети. Металлы, используемые для ее производства: никель, медь, константан и свинец. При прохождении тока через пластину одна ее сторона остается холодной, вторая становится подогретой. Для разогрева в электрогенераторе используют:- стружку;
- щепки;
- дрова;
Какие дрова нужны для генератора
Здесь подойдут любые стандартные варианты для обычных печей. Это могут быть щепка, ветки, дрова и даже древесные отходы. Главное дрова должны быть подходящего размера. Упростить процесс колки дров до нужного размера поможет необычный инструмент для колки дров — стандартный дровокол «kolundrov». Такой дровокол является безопасным, потому что пораниться дровоколом просто невозможно. Колун подходит для применения практически всем, кто хочет попрактиковаться в колке дров, включая пожилых людей и женщин. Принцип работы предельно прост. Достаточно поместить полено в кольцо колуна и ударить сверху кувалдой или чем-то тяжелым. В отличие от топора, сила удара сосредотачивается в одном месте, что неизбежно приводит к расколу даже сырых и сучковатых поленьев. Обогреть дом больше не проблема, так как с колкой дров хорошим дровоколом «kolundrov» справится даже пенсионер. Также генераторы на дровах стали обычной экипировкой современных рыбаков и охотников, дачников и любителей походов. Ведь полностью отказываться от цивилизации в лесу не очень удобно. Подбор и покупка колуна для дров к любому типу генератора значительно упростит процесс заготовки необходимого топлива и будет занимать значительно меньшее количество времени.kolundrov.ru
Автомобиль на дровах: как он работает?
Это похоже на анекдот. Но тем, кто работал на лесоповале в тайге в 30-х, было не до смеха. Нет бензина — ехали на дровах. Да и по сей день эта технология до сих пор используется. Как устроены такие авто? Разбираем в деталях.Оговоримся сразу: если автомобиль ездит на дровах, это не значит, что он — паровоз без рельсов. Низкий КПД паровой машины с ее отдельной топкой, котлом и цилиндрами двойного-тройного расширения оставил паровые автомобили в числе забытой экзотики. А сегодня мы поговорим о «дровяном» транспорте с привычными нам ДВС, моторами, сжигающими топливо внутри себя.
Разумеется, затолкать дрова (или нечто подобное) в карбюратор вместо бензина пока еще никому не удавалось, а вот идея прямо на борту авто получать из древесины горючий газ и подавать его в цилиндры как топливо прижилась на долгие годы. Речь идет о газогенераторных автомобилях, машинах, чей классический ДВС работает на генераторном газе, который получают из древесины, органических брикетов, или угля. От привычного жидкого топлива, кстати, такие машины тоже не отказываются — они способны работать и на бензине.
Автомобиль с газогенераторной установкой. Фото wikipedia.org
Святая простота
Генераторный газ — это смесь газов, состоящая в основном из окиси углерода СО и водорода Н2. Получить такой газ можно, сжигая размещенную толстым слоем древесину в условиях ограниченного количества воздуха. На этом несложном принципе работает и автомобильный газогенератор, простой по сути агрегат, но громоздкий и конструктивно осложненный дополнительными системами.
Также, помимо собственно производства генераторного газа, автомобильная газогенераторная установка охлаждает его, очищает и смешивает с воздухом. Соответственно, конструктивно классическая установка включает в себя сам газогенератор, фильтры грубой и тонкой очистки, охладители, электровентилятор для ускорения процесса розжига и трубопроводы.
НПЗ вожу с собой
Простейший газогенератор имеет вид вертикального цилиндра, в который почти доверху загружается топливо — дрова, уголь, торф, прессованные пеллеты и т.п. Зона горения расположена внизу, именно здесь, в нижнем слое горящего топлива создается высокая температура (до 1 500 градусов по Цельсию), необходимая для выделения из более верхних слоев будущих компонентов топливной смеси — окиси углерода СО и водорода Н2. Далее горячая смесь этих газов поступает в охладитель, который снижает температуру, повышая таким образом удельную калорийность газа. Этот довольно крупный узел обычно приходилось помещать под кузовом машины. Расположенный следом по ходу газа фильтр-очиститель избавляет будущую топливную смесь от примесей и золы. Далее газ направляется в смеситель, где соединяется с воздухом, и окончательно приготовленная смесь направляется в камеру сгорания двигателя автомобиля.
Схема автомобиля ЗИС-21 с газогенератором
Как видите, система производства топлива прямо на борту грузовика или легковушки занимала довольно много места и немало весила. Но игра стоила свеч. Благодаря собственному — и к тому же дармовому — топливу свой автономный транспорт могли себе позволить предприятия, расположенные за сотни и тысячи километров от баз снабжения ГСМ. Это достоинство долго не могло затмить все недостатки газогенераторных автомобилей, а их было немало:
— существенное сокращение пробега на одной заправке;
— снижение грузоподъемности автомобиля на 150-400 кг;
— уменьшение полезного объема кузова;
— хлопотный процесс «дозаправки» газового генератора;
— дополнительный комплекс регламентных сервисных работ;
— запуск генератора занимает от 10-15 минут;
— существенное снижение мощности двигателя.
ЗиС 150УМ, опытная модель с газогенераторной установкой НАМИ 015УМ
В тайге заправок нет
Древесина всегда являлась основным топливом для газогенераторных автомобилей. В первую очередь, конечно, там, где дров в избытке, — на лесозаготовках, в мебельном и строительном производстве. Традиционные технологии лесопереработки при промышленном использовании древесины в эпоху расцвета «газгенов» около 30% от массы леса отпускали в отходы. Их и использовали как автомобильное топливо. Интересно, что правилами эксплуатации отечественных «газгенов» строжайше запрещалось использование деловой древесины, так как и отходов лесной промышленности было с избытком. Для газогенераторов годились как мягкие, так и твердые породы дерева.
Единственное требование — отсутствие на чурках гнили. Как показали многочисленные исследования, проведенные в 30-е годы в Научном автотракторном институте СССР, лучше всего в качестве топлива подходят дуб, бук, ясень и береза. Чурки, которыми заправлялись котлы газогенераторов, чаще всего имели прямоугольную форму со стороной 5-6 сантиметров. Сельскохозяйственные отходы (солома, лузга, опилки, кора, шишки и пр.) прессовали в специальные брикеты и также «заправляли» ими газогенераторы.
Главным недостатком «газгенов», как мы уже говорили, можно считать малый пробег на одной заправке. Так, одной загрузки древесными чурками советским грузовикам (см. ниже) хватало не более чем на 80-85 км пробега. Учитывая, что «заправляться» руководство по эксплуатации рекомендует при опустошении бака на 50-60%, то и вовсе пробег между заправками сокращается до 40-50 км. Во-вторых, сама установка, вырабатывающая генераторный газ, весит несколько сотен килограммов. К тому же двигатели, работающие на таком газе, выдают на 30-35% меньше мощности, чем их бензиновые аналоги.
Доработка автомобилей под дрова
Для работы на генератором газе автомобили приходилось приспосабливать, но изменения не были серьезными и порой были доступны даже вне заводских условий. Во-первых, в моторах повышали степень сжатия, чтобы не так существенна была потеря мощности. В некоторых случаях для улучшения наполнения цилиндров двигателя применялся даже турбонаддув. На многие «газифицированные» авто устанавливался генератор электрооборудования с повышенной отдачей, поскольку для вдувания воздуха в топку использовался достаточно мощный электровентилятор.
ЗИС-13
Для сохранения тяговых характеристик, в особенности это касалось грузовиков, при снизившейся мощности двигателя передаточные числа трансмиссии делали более высокими. Скорость движения падала, но для автомобилей, использующихся в лесной глуши и прочих пустынных и отдаленных районах это не имело решающего значения. Чтобы компенсировать изменившуюся из-за тяжелого газогенератора развесовку, в некоторых машинах усиливали подвеску.
Помимо того, из-за громоздкости «газового» оборудования отчасти приходилось перекомпоновывать автомобиль: менять, сдвигать грузовую платформу или урезать кабину грузовика, отказываться от багажника, переносить выхлопную систему.
Золотая эра «газгена» в СССР и за границей
Эра расцвета газогенераторных автомобилей пришлась на 30-40-е года прошлого века. Одновременно в нескольких странах с большими потребностями в автомобилях и малыми разведанными запасами нефти (СССР, Германия, Швеция) инженеры крупных предприятий и научных институтов взялись за разработку автотранспорта на дровах. Советские специалисты больше преуспели в создании грузовых автомобилей.
ГАЗ-42
С 1935 года и до самого начала Великой Отечественной войны на разных предприятиях Министерства лесной промышленности и ГУЛАГа (Главное Управление ЛАГерей, увы, реалии той поры) «полуторки» ГАЗ-АА и «трехтонки» ЗИС-5, а также автобусы на их базе переделывались для работы на дровах. Также отдельными партиями газогенераторные версии грузовиков производились самими заводами-изготовителями машин. Например, советские автоисторики приводят цифру 33 840 — столько было выпущено газогенераторных «полуторок» ГАЗ-42. Газогенераторных ЗИСов моделей ЗИС-13 и ЗИС-21 в Москве выпущено более 16 тыс. единиц.
ЗИС-21
За довоенное время советскими инженерами было создано более 300 различных вариантов газогенераторных установок, из которых 10 дошли до серийного производства. Во время войны серийными заводами были подготовлены чертежи упрощенных установок, которые могли изготавливаться на местах в автомастерских без применения сложного оборудования. По воспоминаниям жителей северных и северо-восточных регионов СССР, грузовики на дровах можно было встретить в глубинке вплоть до 70-х годов ХХ века.
В Германии во время Второй Мировой войны наблюдался острый дефицит бензина. КБ двух компаний (Volkswagen и Mercedes-Benz) получили задание разработать газогенераторные версии своих популярных компактных машин. Обе фирмы в довольно сжатые сроки справились с поставленной задачей. На конвейер встали Volkswagen Beetle и Mercedes-Benz 230. Интересно, что у серийных авто дополнительное оборудование даже не выступало за стандартные габариты «легковушек». В Volkswagen пошли еще дальше и создали опытный образец «дровяного» армейского Volkswagen Тур 82 («кюбельваген»).
Volkswagen Тур 82
Дровяные машины сегодня
К счастью, главное достоинство газогенераторных автомобилей — независимость от сети АЗС, сегодня стало малоактуальным. Однако в свете современных экологических веяний на первый план вышло другое достоинство автомобилей на дровах — работа на возобновляемом топливе без какой-либо его химической подготовки, без дополнительной траты энергии на производство топлива. Как показывают теоретические расчеты и практические испытания, мотор на дровах меньше вредит атмосфере своими выбросами, чем аналогичных двигатель, но уже работающий на бензине или солярке. Содержание выхлопных газов очень схоже с выбросами ДВС, работающих на природном газе.
И тем не менее тема с автомобилями на дровах утратила свою былую популярность. Забыть о газогенераторах не дают в основном инженеры-энтузиасты, которые ради экономии на топливе или в качестве эксперимента переоборудуют свои личные машины для работы на генераторном газе. На постсоветском пространстве есть удачные примеры «газгенов» на базе легковушек АЗЛК-2141 и ГАЗ-24, грузовика ГАЗ-52, микроавтобуса РАФ-2203 и пр. По словам конструкторов, их творения могут проезжать на одной заправке до 120 км со скоростью 80-90 км/ч.
ГАЗ-52
К примеру, переведенный житомирскими инженерами в 2009 году на дрова ГАЗ-52 расходует около 50 кг древесных чурок на 100 км пробега. По словам конструкторов, подкидывать дровишки нужно каждые 75-80 км. Газогенераторная установка традиционно для грузовиков расположилась между кабиной и кузовом. После розжига топки должно пройти около 20 минут, прежде чем ГАЗ-52 сможет начинать движение (в первые минуты работы генератора выработанный им газ не имеет нужных горючих свойств). По расчетам разработчиков, 1 км на дровах обходится в 3-4 раза дешевле, чем на дизельном топливе или бензине.
Газогенераторная установка ГАЗ-52
Единственная на сегодняшний день страна, в которой массово используются автомобили на дровах, — это Северная Корея. В связи с тотальной мировой изоляцией там наблюдается определенный дефицит жидкого топлива. И дрова снова приходят на выручку тем, кто оказался в нелегком положении.
Читайте также:
www.kolesa.ru
Электрогенератор-печь на дровах — устройство и принцип работы
Мы привыкли, что дрова – это топливо, которое помогает нам развести костер, способный согреть воду или обогреть помещение своим жаром. Странно слышать о том, что горение дров может помочь в выработке электричества. Тем не менее, на современном рынке начали появляться электрогенераторы на дровах, способные предоставить энергию, необходимую для подключения множества электроприборов.
Средняя мощность современных электрогенераторов такого типа находится на уровне 50 Вт. Наиболее мощные модели позволяют подключать оборудование, общая мощность которого достигнет 100 Вт. Полную мощность такие устройства набирают достаточно быстро, а потому уже через 10 минут после запуска наблюдается выход на максимум. В качестве топлива этого оборудования можно использовать не только дрова, но и их аналоги, к примеру, специальные брикеты.
Эта современная печка, конечно, способна стать незаменимым помощником для поклонников активного отдыха вдали от цивилизации, дачников, охотников или туристов. Конечно, можно держать это устройство и в благоустроенном коттедже, чтобы использовать его при аварийных отключениях электричества.
Печь-электрогенератор
Устройство электрогенератора
Если взглянуть на современные тенденции развития технологий сбережения энергии, то электрогенератор на дровах выглядит просто идеальным устройством. Удивительно, но его идею нельзя назвать инновационной. Отыскать ее можно еще на страницах литературы, посвященной ВОВ. Партизаны, испытывающие острую необходимость в передаче срочной информации командованию, пользовались электростанциями, нуждающимися в значительных количествах электричества.
Для этого брался обыкновенный котелок с водой и ставился на огонь. В основании котелка фиксировались элементы, задача которых заключалась в превращении температурной разницы в электричество. Работы в данном направлении ведутся уже очень долгое время, но высокая стоимость элементов Пельтье до последних пор имела значение главного фактора, тормозящего развитие.
Устройство элемента Пельтье
Под элементом Пельтье понимается преобразователь температуры в электричество. Конечно, пока большей популярностью пользуются дизельные или бензиновые генераторы, но их минус состоит в дороговизне топлива. Несмотря на то, что сам генератор стоит дороже, топливо для него можно без проблем отыскать в лесу, буквально под ногами. Итак, современные электрогенераторы на твердом топливе отличаются следующими преимуществами:
- Тепла, выделяемого в процессе сгорания дров, хватит для обогрева помещения с объемом в 50 кубометров;
- В процессе функционирования печи происходит нагрев пары интегрированных ТЭН, которые и начинают выработку постоянного тока с напряжением 12 вольт и мощностью 60 Вт;
- Чугунная конфорка, которая находится сверху большинства моделей, дает возможность приготовления горячей пищи;
- Минимальные габариты печки помогают в ее перевозке и установке в любых помещениях, вне зависимости от свободной площади;
- Основу корпуса устройства составляет высоколегированная сталь, окалина на которой образуется лишь при температуре в 750 градусов, что способствует увеличению ресурса;
- Специальные комплектные разъемы, которыми оснащаются печи, помогают подключать к ним разнообразные портативные устройства.
dearhouse.ru
Электростанция на дровах | SAVENERGY.INFO
В последнее время многие уважающие себя новостные издания испещрены сплошными заголовками, типа: «Киеву снова грозят веерные отключения света из-за экономии». И я подумал, неужели в наше время новейших технологий и оборудования невозможно найти альтернативу этому искусственному бедствию. Оказывается, есть простое решение – электростанция на дровах.
И этой технологии несколько десятков лет, если не сотню. Я не предлагаю вернуться в эпоху твердотопливных печей, когда в домах трехэтажной постройки были установлены каменные печи на твердом топливе для приготовления пищи, в которых сжигались дрова и каменный уголь. А рядом с домами в полуподвальном помещении стояла котельная для отопления домов горячей водой, работающая на том же топливе.
Я знаю это не понаслышке, сам застал это время. Да, затем появилось голубое топливо – природный газ, который был очень дешевым, а главное создавал намного больше комфортных условий для нужд отопления. Это газовые колонки и котлы для отопления, работающие в полуавтоматическом и автоматическом режиме.
Однако, складывается такая ситуация, когда власти столицы и других областных центров в Украине официально признают дефицит угля на ТЭС и ТЭЦ (надеюсь, читатель понимает эти аббревиатуры) и отсутствие запасов природного газа в подземных хранилищах, предрекая сложные условия прохождения отопительного периода, и всех об этом предупреждают.
И что самое интересное, власть ничего кардинального не предлагает, мол, просит население и промпредприятия загружать энергосеть в ночные часы. К примеру, включать стиральные машины и бойлеры не в пиковые часы, а ночное время. Поскольку альтернативы нет, многие с эти соглашаются.
Скажем предприятия малого и среднего бизнеса и типографии, работающие круглосуточно, вынуждены, останавливать эскалаторы, др. оборудование, освещение (ТРЦ) и переводить сотрудников в ночную смену, что в конечном итоге увеличивает расходы и себестоимость продукции.
Покупка арендных генераторов электрической энергии, работающих на нефтепродуктах, обходится в копеечку, да обслуживание и горючее стоит не малых денег. Вот мы снова подошли к тому, что неужели нет простых вариантов, чтобы не страдать от веерных отключений, не терпеть убытки и неудобства?
Говоря о моде, произносят: «Новое – это давно забытое старое». Вот и я о том же. Неужели нельзя вернуться к старому опыту сжигания твердого топлива и древесины, при использовании новых технологий, для получения электрической энергии. Оказывается не только можно, но и нужно.
И далеко ходить не нужно. Газогенераторы на древесине в Украине известны еще с 30-х годов прошлого века. С помощью их с успехом двигались грузовые автомобили. То есть, в ДВС использовался генераторный газ, полученный после сжигания древесины. И эту технологию с успехом можно применить в настоящее время, как альтернативу веерным отключениям.
Я познакомился с такой электростанцией у своего коллеги. У него ЧП и непрерывное производство изделий из полиэтилена. Он терпел большие убытки от незапланированных веерных отключений. Сам решил проблему, соорудив электростанцию на биомассе.
Его электростанция пахнет как лесной воздух, потому что работает на древесине. Электроэнергия, которую она отпускает вдвое дешевле, чем государственная. На выработку 1 кВт электрической энергии расходуется около 1 кг древесины. А такого материала в городах больше чем нужно. За небольшую плату ему поставляют отходы древесины.
Генерируемая мощность электростанции составляет 50 кВт, что с лихвой обеспечивает технологические нужды его производства. Принцип работы электростанции очень прост, и состоит из дух основных частей: газификатора, где при сжигании древесины образуется газ, и двигателя внутреннего сгорания, куда подается этот газ, пройдя предварительную очистку. На валу двигателя жестко посажен электрогенератор.
Конечно, обслуживание такого комплекса требует определенной профессиональной подготовки и с успехом может применяться на промышленных объектах. Но рынок предлагает и менее мощные электрогенерирующие установки, работающие на отходах древесины и довольно по умеренной цене.
Такие комплексы сейчас называют твердотопливные генераторы. Их преимуществом является то, что они одновременно обеспечивают жилище и электроэнергией, и теплом. К примеру, за 48 тысяч гривен (цены на конец 2014 г) можно приобрести твердотопливный котёл, который работает на дровах или топливных брикетах и может отапливать помещение площадью до тысячи квадратных метров и вырабатывать электричество мощностью 100 кВт.
За 15 тысяч гривен можно обзавестись котлом, вырабатывающим около 12,5 киловатт, чего вполне хватит для работы основных электроприборов среднего домашнего хозяйства. Да, хлопотно собирать отходы древесины, складировать, производить определенный запас, но главное преимущество – всегда, когда нужна, электроэнергия и по своей цене.
Мой совет руководителям предприятий малого и среднего бизнеса, которые задумались о покупке в аренду генераторов и переводе работников в ночную смену, у вас есть альтернатива – электрическая станция на дровах, это реально и не сложно.
В Киеве, по данным жилищно-коммунального сектора ежедневные отходы древесины составляют около 300 тн, а это твердое топливо, которое можно переработать в электрическую энергию. Нужно только наладить связи и пользоваться этим во благо себе.
Понравилась статья, поделись с друзьями. Кто имеет свой взгляд на изложенную тематику, просьба высказаться в комментарии.
savenergy.info
Газогенератор своими руками: как сделать самодельный агрегат
Газогенератор – аппарат для выработки газа из угля, дров, отходов деревообработки и других материалов. Генерируемое горючее способно заменить традиционное углеводородное топливо – природный газ для отопления жилья и бензин для автомобиля.
Основная идея использования такого агрегата – экономия на топливных расходах. Постоянное удорожание бензина, пропана и метана заставляет домашних умельцев подыскивать альтернативные способы получения топлива.
Чтобы сделать газогенератор своими руками, необходимо понять его устройство и принцип работы.
Мы объясним, как происходит преобразование твердого топлива в горючий газ, обозначим конструктивные особенности агрегата и приведем примеры самостоятельной сборки простых приборов. Для лучшего усвоения информации, мы дополнили статью наглядными схемами, фотографиями и видео-роликами.
Содержание статьи:
Газогенератор: устройство и принцип работы
Газогенератором называется устройство, преобразующее жидкое либо твердое горючее в газообразное состояние для дальнейшего сжигания его с целью получения тепла.
Варианты топлива для генерирующей установки
Работающие на мазуте или отработке агрегаты имеют более сложную конструкцию, нежели модели, использующие различные виды угля или дрова.
Поэтому чаще всего встречаются именно твердотопливные генераторы газа – благо, топлива для них доступно и дешево.
Галерея изображений
Фото из
Поставка газа в котел для отопления дома
Выработка газа для транспортных средств
Производство газа для с/х техники
Газовые светильники и обогреватели
В качестве твердого топлива в газовом генераторе используют:
- древесный, бурый и каменный уголь;
- топливные пеллеты из древесных отходов;
- солому, и дрова;
- торфяные брикеты, кокс;
- лузгу семечек.
Особо бережливые хозяева собственноручно заготавливают .
Генерация газа возможна из всех этих видов горючего. Выделение энергии зависит от .
Причем тепла от сжигания сырья в газогенераторе получается больше, нежели от использования твердого топлива в котлах. Если КПД обычного варьируется в пределах 60–70%, то у газогенераторного комплекса показатель достигает 95%.
Но здесь надо учесть один нюанс. Котел сжигает топливо для нагрева воды, а генератор газа только производит горючее. Без нагревателя, печки или ДВС толку от самодельного газогенератора будет ноль.
Получаемый газ сразу должен использоваться – накапливать его в какой-либо емкости экономически невыгодно. Для этого придется монтировать дополнительное оборудование, зависящее от электропитания.
В советское время газогенераторы использовали даже для эксплуатации грузовиков, производимого газа вполне хватает для работы двигателя внутреннего сгорания
Что происходит внутри газогенератора
В основе работы генератора газа лежит пиролиз твердого топлива, происходящий при высоких температурах и низком содержании кислорода в топке. Внутри газогенерирующего устройства одновременно протекает несколько химических реакций.
Схема промышленного газового генератора представляет собою достаточно сложную установку с множеством отдельных устройств, в каждом из которых протекает своя операция (+)
Технологически процесс генерации горючего газа делится на три последовательно совершающихся этапа:
- Термическое разложение топлива. Процесс протекает в условиях дефицита кислорода, которого в реактор подается всего треть от необходимого для обычного горения.
- Очистка полученного газа. В циклоне (сухом вихревом фильтре) осуществляется фильтрация газового облака от летучих частиц золы.
- Охлаждение. Полученная газовая смесь охлаждается и подвергается дополнительной очистки от примесей.
Фактически, в блоке как такового газогенератора происходит именно первый процесс – пиролиз. Все остальное – это подготовка газовой смеси для дальнейшего сжигания.
Пиролизная камера самодельного газогенератора делится на бункер с твердым топливом (1), топливник (2) и зольник (3)
На выходе из газогенерирующей установки получается горючая смесь из оксида углерода, водорода, метана и иных углеводородов.
Также, в зависимости от используемого при пиролизе топлива, к ним прибавляются в различных количествах вода в виде пара, кислород, углекислый газ и азот. По описанному принципу функционируют и , демонстрирующие высокий КПД.
Особенности работы различных преобразователей
Газогенераторы по устройству и технологии внутренних процессов бывают:
- прямыми;
- обращенными;
- горизонтальными.
Различаются они точками подачи воздуха и выхода сгенерированного газа.
Прямой процесс протекает при нагнетании воздушной массы снизу и выходом горючей смеси вверху конструкции.
Обращенный вариант подразумевает подачу кислорода напрямую в зону окисления. При этом она в газогенерирующем устройстве является самой горячей.
Самостоятельно сделать в нее впрыск достаточно сложно, поэтому такой принцип работы применяется только в промышленных установках.
При прямом газогенераторном процессе на выходе образуется большой объем смол и влаги, обращенный слишком сложен в реализации своими руками, а у горизонтального – пониженная производительность, но предельно простая конструкция (+)
В горизонтальном газогенераторе выходной патрубок с газом расположен сразу над колосником в зоне совмещения реакций окисления и восстановления. Эта конструкция самая простая в самостоятельном исполнении.
Достоинства и недостатки газовых генераторов
Обойдется бытовой газогенератор заводского изготовления в 1,5–2 раза дороже обычного твердотопливного котла. Стоит ли тратиться на эту «чудо-технику»?
Среди плюсов использования газовых генераторов числится:
- полное прогорание топлива, загруженного в топку, и минимальный объем золы;
- сравнительно высокий КПД при совместной работе с ДВС либо ;
- широкий выбор твердого топлива;
- простота эксплуатации и отсутствие необходимости непрерывно следить за работой агрегата;
- временной интервал между перезагрузками топки – до суток на дровах и до недели на угле;
- возможность использования непросушенной древесины – влажное сырье можно применять только в некоторых моделях газогенераторов;
- экологичность устройства – выхлопной трубы у этого устройства нет, весь сгенерированный газ прямым потоком идет в камеру сгорания двигателя или котла.
При использовании влажных дров генератор работать будет, но выработка газа при этом сократится на 20–25%. Падение производительности происходит из-за испарения естественной влаги из древесины.
Это приводит к понижению температуры в топке, что замедляет процесс пиролиза. Лучше всего поленья перед загрузкой в пиролизную камеру тщательно просушивать. Промышленные устройства полностью автоматизированы, подача топлива в них производится шнеком из рядом расположенного контейнера.
Сделанный своими руками газогенератор не радует подобной автономностью, но и он достаточно прост в эксплуатации. Надо лишь время от времени загружать его топливом под завязку.
Рабочие температуры в газогенераторе достигают значений в 1200–1500°C, его корпус должен выполняться из выдерживающих подобные нагрузки материалов
Недостатков у газогенератора меньше, но они есть:
- слабая регулируемость объемов генерируемого газа – при снижении температуры в топке пиролиз прекращается и вместо горючей газовой смеси на выходе образуется месиво из смол;
- громоздкость установки – даже самодельный газогенератор средней мощности в 10–15 кВт занимает достаточно большое пространство;
- длительность растопки – прежде чем реактор произведет первый газ пройдет 20–30 минут.
После “разогрева” генератор стабильно выдает определенный объем газовой смеси, которую необходимо сжигать либо выбрасывать в воздух. Чтобы сделать этот агрегат своими руками потребуются прочные газовые баллоны или толстая сталь, а это немалые деньги. Но все это окупается экономичностью генератора и дешевизной исходного топлива.
Часть моделей газогенераторов оснащается вентилятором надува воздуха, а другие нет. Первый вариант позволяет повысить мощность установки, но привязывает ее электросети. Если нужен небольшой генератор для готовки еды на природе, то можно обойтись компактным без воздушного нагнетателя агрегатом.
Большинство самостоятельно сделанных газогенерирующих установок работает за счет естественной тяги.
Переносной газогенератор мощностью в 2,4 кВт, работающий на дровах, позволяет без проблем готовить обед за городом вдали от цивилизации (+)
Для обогрева частного дома нужна будет уже более мощное и энергозависимое устройство. Однако в этом случае стоит позаботиться о резервном электрогенераторе, чтобы в одночасье при аварии на сети не остаться как без электроснабжения, так и без отопления.
Рабочие узлы самодельного агрегата
Чтобы разобраться, как можно своими руками, необходимо четко себе представлять его конструкцию. У каждого из элементов свое предназначение, даже отсутствие одного из них недопустимо.
Внутри корпуса самодельного газового генератора должен присутствовать:
- бункер для твердого топлива вверху агрегата;
- камера пиролиза, где происходит процесс тления;
- воздухораспределительное устройство с обратным клапаном;
- колосники с зольником;
- выводной патрубок для производимого газа;
- фильтры очистки.
В самодельном генераторе на дровах образуется достаточно высокая температура, поэтому к каждому его элементу предъявляются жесткие требования. Для корпуса используется прочная листовая сталь, а все детали внутрь подбираются максимально жаропрочные.
Чтобы обеспечить герметичность люка загрузки топлива в закрытом состоянии, крышке понадобится уплотнитель. Самый дешевый материал для этого – асбест. Однако он не отличается безвредностью для здоровья людей, лучше подыскать в магазине специальные жаропрочные прокладки на основе силиконов или силикатов.
Сгенерированные в камере сгорания газы сначала смешиваются с воздухом и охлаждаются, а потом проходят очистку в фильтре из керамзита или опилок (+)
Корпус может быть как цилиндрической формы, так и прямоугольной. Нередко для упрощения работ берется пара баллонов для природного газа или железных бочек. Один из колосников внизу топки приваривают “намертво”, а второй встраивают таким образом, чтобы его можно было пошевелить. Это необходимо для очистки их от шлака и золы.
Воздухораспределительный узел находится снаружи корпуса. Он обеспечивает поступление в топку необходимых объемов кислорода, но при этом благодаря обратному клапану не выпускает из нее горючие газы.
Технологии изготовления газогенератора
Самостоятельно сделать газогенерирующую установку можно несколькими способами. Выбор здесь зависит от наличия материалов и дальнейшего использования получаемого газа.
Вариант #1: Пример сооружения аппарата на угле
Рассмотрим пример изготовления полезной самоделки из металлического ведра с крышкой. Сначала подготовим агрегат, который будет перерабатывать полученный из установки газ в электроэнергию.
Галерея изображений
Фото из
Переделка топливной системы электрогенератора
Модернизация воздушного фильтра агрегата
Замена пластиковых труб металлическими аналогами
Усовершенствование выхлопной трубы устройства
После подготовки потребителя к предстоящей эксплуатации можно заняться сооружением непосредственно газогенератора.
Галерея изображений
Фото из
Металлическая пластина для укрепления входа
Сверление отверстий в металлической пластине
Сверление отверстий в заготовке газогенератора
Установка входной трубки в стенку ведра
Крепление входящей трубки сварочным аппаратом
Обработка силиконовым герметиком
Специфика установки патрубка в крышке ведра
Укрепление выходной трубы вверху газогенератора
Патрубок, отводящий газ из установки, необходимо снабдить фильтром, т.к. в процессе сгорания уголь выделяет много мелкой взвеси и пыли.
Галерея изображений
Фото из
Материалы для изготовления фильтра
Формирование отверстий в банке
Внутри банки укладывается поролон
Установка фильтра для вырабатываемого газа
Завершив процесс сооружения самодельного газогенератора, надо проверить его на работоспособность.
Галерея изображений
Фото из
Подключение к электрогенератору
Загрузка топлива в топку агрегата
Проверка на утечки газоанализатором
Установка заглушки на входной патрубок
Вариант #2: Газогенератор из двухсотлитровых бочек
Для бочкового самодельного газогенератора потребуется пара емкостей в 200 л. Одну из них вставляют в другую на две трети.
Образованное внизу пространство, будет использоваться в качестве камеры сгорания, а верхняя часть идеально подойдет под бункер для дров или пеллет.
Внутри корпуса из бочки будет происходить тление с генерацией газа, а снаружи в цилиндре из старого огнетушителя в фильтре очистки он будет очищаться от негорючих примесей
Сбоку, на уровне секции пиролиза, вваривают трубу сечением в 50 мм для нагнетания воздуха, а ближе к крышке – газоотводящий патрубок. В дне внутренней бочки вырезают отверстие для поступления топлива в камеру сгорания, а к днищу внешней приделывают дверцу поддувала.
Остается только сделать фильтры очистки газовой смеси перед передачей ее в водогрейный котел. Для этого понадобятся использованные огнетушители или отрезки трубы аналогичного размера.
Сверху их наглухо закрывают, а снизу приваривают конусную насадку, на конце которой имеется штуцер для удаления золы. Затем сбоку врезают патрубок для подачи газовой смеси на очистку, а в крышку – отвод для уже отфильтрованного газа.
Первичное очищение газа от частиц сажи и золы происходит за счет центробежных сил в наружном фильтре для грубой очистки (+)
Далее, для понижения температуры горючего газа делают радиатор охлаждения из нескольких труб диаметром в 10 см. Между собой их соединяют небольшими патрубками.
Для окончательного очищения газа устанавливают еще один фильтр с керамзитом, небольшими шайбами из металла или опилками внутри. Применять последний материал допустимо только при условии, что поступающий газ уже охладился, иначе дело может дойти до пожара.
Из газового баллона получится сделать “буржуйку”. Инструкция по созданию примитивной печи приведена в .
Вариант #3: Самодельная модель для ДВС
Для машины или мотоцикла самодельный газогенератор делают по аналогичной схеме. Только здесь придется уменьшить размеры установки до минимума. Возить с собой тяжелый агрегат накладно, да и выглядит это не очень эстетично.
Чтобы облегчить себе работу, для автомобильной версии генератора лучше всего взять баллоны из-под бытового газа. Главное – перед сваркой убедиться, что и намека на присутствие в емкости пропана уже нет, иначе может произойти небольшой взрыв. Для этого необходимо открутить баллонный клапан и заполнить емкость под завязку водой.
Для охлаждения горючей смеси на выходе из установки можно приспособить обычный радиатор отопления
Изначально автомобильный газогенератор производит слишком горячие газы. Их в обязательном порядке необходимо охлаждать. Иначе при контакте с раскаленными частями двигателя они могут самопроизвольно воспламениться. Кроме того, разогретое газообразное горючее имеет малую плотность, из-за чего его поджечь в цилиндрах будет попросту проблематично.
Газогенератор самодельного исполнения для автомобиля можно смонтировать в багажнике либо на прицепе.
Второй способ предпочтительней благодаря:
- простоте ремонта;
- возможности оставить газогенерирующий агрегат в гараже;
- наличию свободного места в багажнике;
- возможности использования установки для иных нужд помимо подачи топлива в ДВС.
Не стоит опасаться дорожных ухабов. При подпрыгивании на кочках твердое топливо в камере сгорания будет встряхиваться, что только поспособствуют его лучшему перемешиванию и горению.
Нюансы работы и эксплуатации газогенераторов
Важно помнить, что вырабатываемый установкой газ, не имеет запаха и ядовит. Если при сваривании своими руками металлических деталей газогенератора будут допущены ошибки, то беды не избежать.
Для естественного притока воздуха в камере сгорания можно насверлить по окружности корпуса отверстий в 5 мм. Все монтажные работы и проверку работоспособности следует производить в хорошо проветриваемой мастерской либо на улице.
Растопка твердотопливного газогенератора не отличается от розжига дровяной печки. Внутрь накладывают дрова или иной вариант топлива, а затем их поджигают лучиной
После возгорания заслонку прикрывают, чтобы ограничить поступление кислорода в камеру горения. Чтобы генерирующая газ самоделка работала исправно, следует грамотно отрегулировать отвод получаемой газовой смеси и подачу кислорода.
Прежде чем начинать мастерить газогенератор следует произвести инженерные расчеты, в которых надо учесть площадь сгорания и тип топлива, а также требуемую выходную мощность и предполагаемый режим работы.
Выводы и полезное видео по теме
Как использовать газогенератор, перерабатывающий древесный уголь, в качестве поставщика топлива для малолитражного автомобиля:
Простой газогенератор из пропановых баллонов:
Устройство дровяного генератора газа:
Вышеприведенными способы подходят для самостоятельного изготовления эффективного газогенератора. Но моделей этого устройства существует гораздо больше. Одни из них сделать проще, другие сложнее.
Главное при сборке агрегата уделить максимум внимания качеству сварных швов, иначе могут произойти утечки газа и взрыв. Если все выполнено правильно, то газогенератор исправно прослужит 10–15 лет. А потом металл корпуса начнет прогорать, и придется все делать заново.
У вас есть практические навыки сборки или опыт использования самодельного газогенератора? Пожалуйста, делитесь накопленными знаниями и задавайте вопросы по теме статьи в комментариях ниже.
sovet-ingenera.com
Генератор электричества на дровах зис-21
В атомный век приходится как-то крутиться, чтобы не сидеть вечерами без света. Энергии как и денег, в окружающем мире очень много, надо просто придумать механизм честного отъема всего этого или взять готовую технологию.
Изобретатели создали устройство, которое можно установить на автомобиль и ездить на газе, заправляя генератор дровами. Если поставить этот механизм на землю, то он легко будет вырабатывать электричество. Собранный таким образом генератор вырабатывает более 50 квт электроэнергии.
В емкости на 50 литров помещается заправка на 20 кг дров (и мешок мелко порубленных чурок 6 на 6 см). Вес такого газогенератора 60 кг. Если использовать 90 литровый бак, спрятав его в багажник, его заправки достаточно для пробега 120 км.
Еще на ту же тему
Пилотный заезд
Паровой двигатель- генератор на 16 KW на дровах
Паровой двигатель- привод для электрогенератора. Питается от малого котла высокого давления (до 60 бар) на твердом топливе. Малая электростанция на 16 KW на дровах и на угле. Паровой двигатель с котлом на твердом топливе позволяет получить автономное электроснабжение практически в любых условиях. Малая – альтернативная электро- энергетика в действии. Топливом для котла такой малой энергоустановки может служить любое твердое топливо- дрова. уголь, торф, любые горючие отходы и пр. Т.е. паровая машина всеядна и может извлекать электроэнергию из любого горючего материала – вплоть до соломы и кизяка.
Кроме электричества будет давать еще много горячей воды для отопления.
izobreteniya.net