Дровяная печь с генератором электроэнергии: устройство, принцип работы и применение

Как работает печь-электрогенератор на дровах. Какие преимущества дает использование печи Индигирка. Где применяются дровяные печи с функцией выработки электричества. На какую мощность рассчитаны такие устройства.

Принцип работы дровяной печи с генератором электроэнергии

Дровяная печь с функцией выработки электричества представляет собой комбинированное устройство, объединяющее в себе традиционную дровяную печь и термоэлектрический генератор. Основные компоненты такой печи:

• Топка для сжигания дров
• Термоэлектрический генератор
• Система охлаждения
• Электронный блок управления

Принцип работы основан на эффекте Зеебека — возникновении электродвижущей силы в замкнутой цепи из разнородных проводников, контакты между которыми находятся при разных температурах. При нагреве одной стороны термоэлемента от горящих дров и охлаждении другой стороны возникает разность потенциалов, которая преобразуется в электрический ток.

Устройство печи-электрогенератора Индигирка

Одной из популярных моделей дровяных печей с функцией выработки электроэнергии является печь «Индигирка». Ее основные характеристики:

• Мощность электрогенератора: 50 Вт
• Напряжение: 12 В
• Объем отапливаемого помещения: до 50 м3
• Время выхода на рабочий режим: 10-20 минут
• Вес: 54 кг

Конструкция печи включает топку из жаропрочной стали, термоэлектрические генераторы по бокам топки, систему воздушного охлаждения. На верхней панели расположена варочная поверхность для приготовления пищи.

Преимущества использования печей-электрогенераторов

Дровяные печи с функцией выработки электроэнергии имеют ряд важных преимуществ:

• Автономность — не требуют подключения к электросети
• Многофункциональность — отопление, приготовление пищи, выработка электричества
• Экологичность — используют возобновляемое топливо
• Экономичность — снижают затраты на электроэнергию
• Надежность — простая конструкция, длительный срок службы

Благодаря этим преимуществам печи-электрогенераторы находят широкое применение в различных сферах.

Области применения дровяных печей с генератором

Основные сферы использования печей-электрогенераторов:

• Частные загородные дома без центрального электроснабжения
• Дачные и садовые участки
• Охотничьи домики и туристические базы
• Полевые лагеря геологов, нефтяников, лесников
• Мобильные пункты МЧС и спасателей

Такие печи особенно востребованы в отдаленных и труднодоступных районах, где затруднена доставка топлива и отсутствует централизованное электроснабжение.

Мощность и производительность печей-электрогенераторов

Мощность выработки электроэнергии у бытовых дровяных печей-электрогенераторов обычно составляет от 10 до 100 Вт. Этого достаточно для:

• Освещения помещения (2-3 светодиодные лампы)
• Зарядки мобильных устройств и аккумуляторов
• Питания радиоприемника или небольшого телевизора
• Работы маломощных электроприборов

Для увеличения мощности и возможности питания более энергоемкой техники печь дополняют аккумулятором и инвертором. Это позволяет накапливать энергию и преобразовывать ее в переменный ток 220В.

Сравнение с другими автономными источниками энергии

По сравнению с другими автономными источниками электроэнергии дровяные печи-электрогенераторы имеют свои особенности:

Характеристика	Печь-электрогенератор	Бензогенератор	Солнечные панели
Мощность	10-100 Вт	1-10 кВт	100-300 Вт на панель
Топливо	Дрова, щепа	Бензин	Солнечный свет
Автономность	Высокая	Средняя	Зависит от погоды
Стоимость	Средняя	Низкая	Высокая

Таким образом, печи-электрогенераторы оптимальны для обеспечения минимальных потребностей в электроэнергии при наличии дешевого топлива.

Особенности эксплуатации дровяных печей с генератором

При использовании печей-электрогенераторов следует учитывать некоторые нюансы:

• Необходимость регулярной загрузки топлива
• Зависимость мощности от интенсивности горения
• Необходимость очистки от золы и сажи
• Сезонность использования (в основном зимний период)
• Важность правильной установки дымохода

При соблюдении правил эксплуатации такие печи могут служить надежным источником тепла и электроэнергии в течение многих лет.

Перспективы развития печей-электрогенераторов

Технология дровяных печей с функцией выработки электроэнергии продолжает совершенствоваться. Основные направления развития:

• Повышение КПД термоэлектрических преобразователей
• Увеличение мощности генераторов
• Улучшение систем управления и автоматизации
• Создание гибридных систем с другими источниками энергии
• Разработка компактных мобильных моделей

Эти усовершенствования позволят расширить сферу применения печей-электрогенераторов и сделать их еще более эффективными и удобными в использовании.

Индигирка печь и электричество. Устройство и работа. Особенности

В итоге сотрудничества двух отечественных компаний сконструировано комбинированное устройство, состоящее из генератора электрической энергии и дровяной печи продолжительного горения. Для загородных домов это позволяет уменьшить зависимость потребителей электроэнергии от бытовой электрической проводки. Такая чудо-печь получила название «Индигирка». Это уникальное устройство, не имеющее аналогов в стране и в мире. Многофункциональная печь способна отапливать помещение объемом до 50 кубометров, применяется для приготовления пищи, вырабатывает электрическую энергию путем преобразования тепла.

Комбинированная печь весит 54 кг, имеет компактные размеры, поэтому ее можно перемещать и устанавливать в любом месте, как в помещении, так и на улице. Рабочая температура печи находится в диапазоне +40 -30°C, то есть, ее можно использовать круглогодично, как зимой, так и летом.

Площадь варочной панели позволяет установить несколько видов посуды для подогрева или приготовления пищи. Печь «индигирка» вырабатывает электроэнергию напряжением 12 вольт. Мощность генератора позволяет подключать потребители общей мощностью до 50 ватт. Этого хватит для подключения пары лампочек, зарядки мобильного телефона и переносного телевизора.

Технические параметры

• Объем для загрузки дров – 30 литров.
• Габариты – 652 х 427 х 540 мм.
• Объем обогреваемого пространства – 50 куб. м.
• Диаметр трубы – 80 мм.
• Минимальная высота трубы – 3 метра.
• Число дымовых труб в комплекте – 9 шт.
• Диаметр топочной дверцы – 178 мм.
• Вид топлива – топливные брикеты, дрова лиственных пород дерева, торф, бурый уголь.

Индигирка не рассчитана на использование каменного угля, поэтому его применение запрещается.

Устройство и принцип работы

Печь индигирка, вырабатывающая электрическую энергию, имеет простое, но уникальное устройство:

• Топка печи (5) изготовлена из жаропрочной нержавеющей легированной стали толщиной 2 мм. Поэтому прогревание окружающего воздуха происходит быстро. Детали, не нагревающиеся до высокой температуры, изготовлены из конструкционной стали толщиной 1,5 мм.
• По бокам стенок топки закреплены два электрических термогенератора (4), к которым с помощью кабеля подсоединены разъемы для подключения электрических устройств. Генераторы электроэнергии представляют собой элементы Пельтье, которые преобразуют тепловую энергию от сгорания топлива в электроэнергию. Устойчивое функционирование термогенератора начинается через 10 минут после начала горения топлива. Возможно применение другого вида термогенератора, действующего на эффекте Зебека.
• Топочная дверка (11) может открываться на 140⁰. На ней имеется смотровое окно (12), изготовленное из термостойкого стекла. Через это окно можно контролировать процесс горения топлива.
• Колосник изготовлен из жароупорной стали. Через его щели остатки горения и зола ссыпаются в зольный ящик (6). Печь оснащена специальным клапаном (10), регулирующим скорость горения топлива. Наиболее подходящим топливом для индигирки являются древесно-стружечные брикеты и дрова.
• Верхняя часть печи (2) служит для приготовления и подогрева пищи. Наружные поверхности печи покрыты специальной термоустойчивой эмалью.

Перед началом эксплуатации новой печи рекомендуется предварительно протопить печь в течение часа на открытом воздухе, чтобы устранить дым и запах, образующийся от новой эмали.

Как работает индигирка

Действие одного из видов термогенератора заключается на эффекте Зебека, который открыт еще в 19 веке. Суть эффекта состоит в возникновении электродвижущей силы в замкнутой цепи, которая включает в себя два разнородных материала, температура которых различается в месте контакта.

ЭДС возникает из-за перехода зарядов от одного проводника к другому, имеющие разные энергии заряда. Если один контакт имеет температуру больше другого, то в цепи появляется электрический ток. Его величина зависит от различия температур между контактами, изготовленными из разных материалов. Для функционирования термогенератора необходимо подведение тепла к одной поверхности, и охлаждение другой поверхности.

Другим видом термогенераторов, устанавливаемых на индигирках, является элемент Пельтье. Он позволяет получать электрический ток при установке его на горячую поверхность. Такие элементы можно соединять по различным схемам, и получать при этом разные величины напряжения и тока. Одна половина элемента Пельтье должна нагреваться, а другая охлаждаться. Только при таком условии будет вырабатываться электрический ток. Термоэлектрические генераторы можно приобрести в магазинах электротехнических товаров или в интернет-магазинах.

При работе такого генератора его максимальная производительность будет при температуре поверхности 200°C. В таком режиме можно быстро зарядить батарею аккумуляторов.

При температуре нагретой поверхности генератора ниже номинала, аккумулятор находится в режиме разряда. Чтобы система и аккумулятор долго и исправно работали, необходимо применять контроллер заряда, изображенный на схеме.

Установка и подготовка к работе

• Место монтажа печи покрывают металлическими листами с прокладкой асбестовыми листами толщиной 10 мм.
• Ограждающие конструкции и поверхности стен, находящиеся рядом с отопительным котлом, покрываются штукатуркой или асбестовым картоном на 30 см выше печи.
• Пол рядом с топкой усиливают металлической пластиной размером 50 х 70 см.
• Отверстие в потолке для дымовой трубы облицовывается термостойкой изоляцией.
• Дымовую трубу необходимо оснастить искрогасителем, а крышу покрыть несгораемым материалом.
• Дымовая труба должна состоять из минимального количества колен, желательно без изгибов.
• Расстояние от топочной дверцы до ограждений должно быть не меньше 125 см. от верхней плиты печи до потолка расстояние не должно быть меньше 120 см.
• Наименьший зазор между полом и ящиком для золы должен быть не менее 10 см.

Установочные работы по монтажу дымовой трубы и самой печи на стационарное место рекомендуется доверить квалифицированным специалистам. Перед началом использования печи необходимо проверить ее на наличие повреждений, и при необходимости устранить их.

Преимущества

• Выработка электрической энергии.
• Компактные размеры, небольшой вес, возможность перемещения.
• Наличие чугунной подвижной конфорки и варочной поверхности для разогрева и приготовления пищи.
• Использование доступного вида топлива. В природных условиях всегда можно найти сухие ветки и валежник.
• Качественное отопление помещений, не имеющих центрального отопления и электрических сетей.
• Качественное изготовление и высокая надежность электрогенератора и печи.
• Достаточная мощность генератора для работы мобильных устройств и маломощных потребителей.
• Привлекательный вид и эстетика изделия позволяют использовать печь в качестве камина.
• Возможность контроля процесса сгорания топлива.
• Хорошие отзывы покупателей свидетельствуют об универсальности и безопасности печи.

Недостатки

Стоимость чудо-печи «Индигирка» довольно высока. Поэтому такую печь нельзя считать быстро окупаемой и доступной для населения. Чаще всего эту печь приобретают геологи, туристы или оленеводы в качестве одного из вариантов получения электричества.

Похожие темы:

• Термогенераторы. Устройство и работа. Виды и применение
• Топливные элементы. Электрохимические генераторы. Применение
• Солнечные электростанции для дома. Виды и устройство. Как выбрать
• Гелиосистема. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

дровяная печь с термоэлектрическим генератором

Главная страница Правовые аспекты Новые изобретения

Ознакомьтесь с публикациями об изобретениях Николая Егина. Статьи разбиты в группы по отраслям: Транспорт Новые технологии Сельское хозяйство Нефтепродукты Промышленность Медицина Офисная и бытовая техника Строительство Энергетика Экология

Памяти Николая Егина 1949 — 2017 Автор работал и проживал в г. Рязань.

Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина Данный сайт остается как память об изобретателе Важная информация об авторских свидетельствах Энергопечь нужна везде, где нет электричества! Три в одном! Не имеет мировых аналогов! «Энергопечь» — это дровяная печь с термоэлектрическим генератором, который используя эффект прямого преобразования, позволяет получать из тепловой энергии электрическую. Технические характеристики Энергопечи: Электрическая мощность при напряжении 12 В — 50Вт; Время приведения в действие не более 20 минут; Максимальный объём отапливаемого помещения — 50 м3; Мощность тепловая — 4 кВт; Масса — 58 кг; Глубина — 370 мм; Ширина — 500 мм; Высота — 620 мм; Объём топки  -41 литр; Диаметр дымохода — 80 мм; Условия эксплуатации дровяная печь с термоэлектрическим генератором: На открытом воздухе и в помещении при температуре от -45 градусов С до +45 градусов С. Сроки эксплуатации при соблюдении инструкции не менее 10 лет. Дополнительные возможности Энергопечи: 1 – Энергопечь 2 — Контролер заряда-разряда аккумуляторной батареи 3 – Инвертор 4 – Аккумуляторная батарея Для того, чтобы удовлетворить потребности в использовании электрических приборов мощностью 1 кВт и более, эффективнее не увеличивать мощность нашего изделия, а применить комплексную систему, состоящую из нашего изделия, преобразователей и стандартных аккумуляторов. В этой системе наше изделие будет выполнять функцию генератора электроэнергии и зарядного устройства для заряда аккумуляторов. Кому нужна энергопечь? В мире – Африка, Китай, Россия, Южная Америка, Индия В России – народы Севера, охотники, туристы, садоводы, работники МЧС. Сегодня население планеты составляет более 6 млрд человек. 1,6 млрд не имеет возможности пользоваться электричеством. В России около 20 млн садовых и дачных участков, 25% из них не подключены к энергосистеме. Электрическая нагрузка печи: лампы освещения, телевизор, плеер, зарядное устройство для аккумулятора или телефона, радиостанция, радиоприёмник, компьютер. Преимущества Энергопечи: Универсальность. Энергопечь даёт возможность получать электрическую энергию и при этом отапливает помещение и даёт возможность приготовления пищи. Нет зависимости от погодных условий. Не требует закупки дорогостоящего топлива. Не требует сервисного обслуживания. Экологически безопасна. Бесшумна. Энергопечь обладает рядом безусловных преимуществ в сравнении с другими источниками электроэнергии! При использовании в качестве источнока тепла мусора, например при сжигании мусора в печи ЕВРО-5 НЕС, мощностью 20 кВт, электрическая мощность может достигать 7 Квт при напряжении 12 вольт.   В основе работы энергопечи лежит термогенератор. Работа термоэлектрогенераторов основана на преобразовании тепловой энергии в электрическую. Обладая целым рядом положительных технических характеристик по уровню генерируемых мощностей, бесшумности работы, надёжности и длительному сроку службы. Для индивидуального использования туристами, рыбаками, дачниками производятся маломощные термоэлектрогенераторы от 2,5 до 12 Вт. Некоторые из них предназначены для преобразования тепла продуктов сгорания керосина в керосиновой лампе в электрический ток и служат источником постоянного тока и освещения. Они могут использоваться в избушках, палатках, защищённых от прямого воздействия ветра и осадков. Электрическая мощность составляет 4,5 Вт, напряжение до 12 вольт. Срок службы 12 лет. Наиболее известны генераторы термоэлектрические, применяемые в газовой промышленности. Они предназначены для автономных источников электроэнергии мощностью от 150 до 900 Вт и используются для питания средств радиорелейной связи и катодной защиты газопроводов. Также производятся термоэлектрические генераторы, встроенные в дно кастрюль и котелков. Причём в них можно готовить пищу, как в обычной посуде. Принцип действия такой же – при нагревании кастрюли на костре или другом тепловом источнике образуется электроэнергия, достаточная для питания радиоаппаратуры, средств связи, освещения и подзарядки аккумуляторов. Их мощность достигает 15 Вт при напряжении 12 вольт. Вариант термо-электрогенератора, который устанавливается между коленами трубы железной печки – напряжение 12 В. Но с помощью аккумулятора и преобразователей можно получать электроэнергию в 220 В мощностью в 1 кВт и более.   Все представленные на сайте изобретения имеют авторские свидетельства на изобретение, чертежи и конструкторскую документацию. Автор – Николай Егин. Важная информация об авторских свидетельствах

Все материалы опубликованные на сайте предоставлены Николаем Егиным! Вы в праве копировать их с обязательной ссылкой на сайт изобретателя Copyright © 2010-2023 Nikolay Egin, All Rights Reserved. Designed by Aleksey Lattu

BioLite CampStove 2+ | Дровяная походная печь для производства электроэнергии

Энергия на задании

Половина планеты не имеет безопасного и надежного доступа к энергии.

Миссия BioLite изменить это — и вы играете свою роль.

Когда вы покупаете товар у BioLite, часть этой продажи реинвестируется в нашу работу в странах Африки к югу от Сахары. Вместе мы помогли более чем миллионам человек готовить, заряжать и освещать повседневную жизнь с помощью продуктов, которые позволяют семьям чувствовать себя в безопасности, питаться и общаться.

Спасибо за помощь в распространении энергии повсюду.

Смотреть:

Полевая плита 2+

Дровяная походная печь для производства электроэнергии

149,95 долларов США

Превратите огонь в электричество с помощью отмеченной наградами печи BioLite. Запатентованная технология сжигания создает вихрь бездымного пламени для портативного костра, который может одновременно готовить еду и заряжать снаряжение. Оставьте канистры с газом позади и раскройте потенциал палок и веток вокруг вас.

Гарантия HolyFit

Бегайте с ним, разбивайте лагерь с ним, живите с ним: почувствуйте разницу, которую имеет хорошая посадка.

Попробуйте наши налобные фонари в течение 30 дней, и если они вам не понравятся, мы заберем их обратно и вернем вам полную стоимость.

Условия праздничной распродажи

Предложение действительно только для покупок на сайте bioliteenergy.com. Цены со скидкой указаны на сайте. Нельзя комбинировать с любым другим предложением, купоном или использовать для каких-либо предыдущих заказов, доставки или налоговых сборов. Не подлежит передаче и не может быть обменян на наличные деньги или использован для будущих заказов. Срок действия скидки истекает понедельник, 5 декабря 2022 г., 11:59вечера по тихоокеанскому времени.

Плата за доставку больших размеров BioLite

Из-за веса и объема следующие товары в магазине BioLite облагаются платой за доставку негабаритных товаров в размере 30 долларов США.

• FirePit+
• Набор для приготовления пищи в костре
• Комплект принадлежностей для повара FirePit
• Крышка для гриля FirePit
• Сковорода для костра
• Набор для патио
• Полный набор для приготовления пищи CampStove

Все остальные товары подлежат бесплатной стандартной доставке при заказе на сумму от 99 долларов США.

Описание

Дровяная походная печь для производства электричества

Превратите огонь в электричество с помощью отмеченной наградами печи BioLite. Запатентованная технология сжигания создает вихрь бездымного пламени для портативного костра, который может одновременно готовить еду и заряжать снаряжение. Оставьте канистры с газом позади и раскройте потенциал палок и веток вокруг вас.

• Полный набор функций
• Видео
• Технические характеристики
• Как это работает

Полный набор функций

Видео

Характеристики

Аккумулятор

3200 мАч

Выход USB

3 Вт

В упаковке

CampStove 2+
FlexLight
Сумка для вещей
FirestArter
USB-шнур

Вес

935 г (2,06 фунта)

Размеры

В упаковке: 127 мм x 201 мм (5,0″ x 7,91″)

FlexLight

питание через USB

100005

Предупреждения

Опора 65 Предупреждение

Как это работает

Часы: Inside The Tech

• +

  Нагрев

  Запатентованная основная технология BioLite улавливает отработанное тепло от огня с помощью теплового зонда, прикрепленного к оранжевому блоку питания.

• +

  Электричество

  Тепло преобразуется в электричество с помощью термоэлектрического генератора. Это приводит в действие вентилятор и отправляет электричество на USB-порт для зарядки. Избыточная мощность накапливается во внутренней батарее.

• +

  Воздух

  Внутренний вентилятор нагнетает воздух обратно в камеру сгорания, значительно улучшая сгорание и обеспечивая более чистое и эффективное горение.

Характеристики

Отзывы

CampStove 2+

149,95 долларов США

Деревянный генератор на заднем дворе – Новости Матери-Земли

Иногда трудно решить, что является большим финансовым бременем: расходы на эксплуатацию автомобиля или расходы на обеспечение домохозяйства электроэнергией и теплом. Таким образом, чтобы облегчить нагрузку в обоих случаях, сотрудники исследовательского центра MOTHER EARTH NEWS провели последние несколько месяцев, разрабатывая и тестируя различные системы, которые используют недорогие, а иногда даже бесплатные древесные отходы в качестве замены дорогостоящим. ископаемое топливо.

В статье «Газовый грузовик на дровах: дорожная энергия из газификации древесины» мы подробно рассказали, как сделать газификатор на дровах, достаточно маленький, чтобы привести в действие автомобиль или пикап. Стоимость деталей и материалов составляет около 125 долларов. В этом отчете мы также упомянули, что находимся в процессе адаптации технологии к стационарной генерирующей системе. Что ж, всего за несколько дней до крайнего срока для этого выпуска наша исследовательская группа нанесла последние штрихи на этот дровяной генератор. И хотя у нас еще не было возможности посвятить устройству достаточное количество рабочих часов, чтобы убедить нас в том, что конструкция настолько хороша, насколько мы можем ее сделать, наши первоначальные испытания, похоже, показывают, что она будет работать так же хорошо, как и любая другая резервный генератор на топливе аналогичной мощности в дополнение к обеспечению достаточного количества горячей воды для обогрева дома!

С самого начала этого проекта мы хотели не только построить работающий демонстрационный образец, который позволил бы посетителям нашей Эко-деревни увидеть, а в некоторых случаях и повторить, то, что мы сделали, но и установить установить надежный источник питания переменного тока, который полностью снабжал бы нашу ремонтную мастерскую, тем самым снижая нашу зависимость от услуг местных коммунальных служб.

Как оказалось, мы смогли достичь поставленных целей… и сделать это, используя недорогие запчасти или свалку, которые мы соединили с генератором переменного тока мощностью 120/240 вольт мощностью 10 киловатт, первоначально приобретенным для гидроэлектростанции. (См. «Материнскую гидроэлектростанцию». Поскольку напор и подача на нашей гидроэлектростанции имеют потенциал немногим более 2 кВт, мы решили заменить там слишком большой генератор переменного тока более подходящим генератором переменного тока мощностью 2,5 кВт, что позволило для использования с древесно-газовой установкой доступен агрегат большего размера.)

Газификаторы, конденсаторы и фильтры

Система производства электроэнергии из металлолома на удивление проста. Для начала, вместо того, чтобы использовать только один газификатор, мы решили использовать два , подключенных независимо друг от друга, чтобы обеспечить бесперебойную работу двигателя. (Дополнительным преимуществом является то, что эта установка также позволяет нам чистить или обслуживать одну камеру, в то время как другая поддерживает работу установки. ) А поскольку в стационарном режиме заполненные древесиной резервуары не подвержены вибрации и движению, они бы при установке на транспортном средстве, мы пошли дальше и установили электромеханический встряхиватель колосников (сделанный из двигателя автомобильного стеклоочистителя) в каждой топке, чтобы предотвратить накопление остатков топлива и остановить поток горючего «дымного» топлива. производится газификаторами.

Когда пар покидает «используемый» блок, он попадает прямо в десятифутовый, слегка наклоненный горизонтальный конденсатор, который [1] удаляет большое количество несгораемого водяного пара и некоторый остаток, а также [2] охлаждает и таким образом уплотняет топливный заряд, делая его более мощным. Эта «охлаждающая камера» представляет собой не что иное, как набор трубок, заключенных — все, кроме их концов — в «рубашку» трубопровода, которая заполнена водой и подключена к системе охлаждения двигателя.

После прохождения через конденсатор концентрированные газы проходят через вертикальный фильтр, который улавливает любые оставшиеся твердые частицы в слоях тканого волокна и предотвращает попадание потенциального обратного пламени в остальную часть системы с помощью перфорированных ловушек как на входе, так и на выходе. Опять же, и конденсатор, и фильтр были изготовлены в двух экземплярах, чтобы были две отдельные и полные системы производства топлива, каждая из которых была подключена к общей подающей трубе, ведущей непосредственно к двигателю.

Силовая установка, генератор переменного тока и регулятор скорости

При выборе двигателя для нашего завода мы учитывали четыре фактора: [1] мощность и крутящий момент при заданных оборотах, [2] рабочий объем, [3] доступность и [4 ] расходы.

Из наших грубых расчетов мы пришли к выводу, что после учета потерь эффективности генератору мощностью 10 кВт для эффективной работы потребуется около 22 лошадиных сил. Однако, поскольку мощность зависит от частоты вращения двигателя, было важно выбрать силовую установку, которая развивала бы свои «лошади» в диапазоне средних оборотов, а не на максимальной скорости, поскольку высокооборотный агрегат страдал бы от плохой экономии топлива и укороченный срок жизни. Мы также должны были принять во внимание тот факт, что двигатель, работающий на древесном топливе, развивает только от 50 до 65 % своей 9-кратной мощности. 0200 с номинальной мощностью , и что медленно горящий газ лучше работает с конструкцией с длинным ходом, а не с коротким ходом.

Объем двигателя — еще один важный фактор. Очевидно, что огромный V-8 потреблял бы больше «дыма», чем требует скромная четырехцилиндровая машина. И, в интересах экономии, мы не видели смысла в использовании слишком большого двигателя для выполнения относительно небольшой задачи по обеспечению одного здания электричеством и теплом.

Доступность и стоимость тоже имеют значение. Мы решили, что лучше использовать недорогой утилизированный двигатель, близкий к нашим потребностям, чем покупать идеально подходящий, но дорогостоящий двигатель 9.0200 новая силовая установка .

К счастью, наш выбор оказался удачным. Поиск на местной свалке выявил (за 75 долларов) четырехцилиндровый двигатель Pontiac Tempest 1961 года выпуска. Это длинноходная модель объемом 195 кубических дюймов, которая фактически представляет собой правую половину двигателя V-8 General Motors. Мы оснастили блок поршнями с соотношением сторон 11:1 и распределительным валом с малым перекрытием, затем установили самодельную систему карбюратора, аналогичную той, что установлена ​​на нашем пикапе, работающем на древесном топливе, и немного увеличили угол опережения зажигания. (Эти модификации были сделаны в экспериментальных целях. Система, безусловно, вполне адекватно работала бы с «коробочным» двигателем.) Мы также заменили обычный выпускной коллектор морским агрегатом с водяным охлаждением и построили водяную рубашку вокруг открытой выхлопной трубы в для извлечения отработанного тепла для использования в системе хранения тепла.

В нынешнем состоянии двигатель производит на больше мощности, чем достаточно при оптимальной частоте вращения генератора, которая составляет 1800 об/мин, чтобы эффективно выполнять свою работу. Насколько мы можем судить, крепкий маленький четырехцилиндровый двигатель, изначально рассчитанный на 110 л. к генератору со скоростью 1800 оборотов в минуту (и это также скорость, при которой силовая установка развивает свой максимальный крутящий момент). Кроме того, эти обстоятельства позволяют нам использовать экономичную муфту с прямым приводом, а не более сложную и потребляющую энергию понижающую систему передачи для установки.

Генератор представляет собой стандартный самовозбуждающийся генератор Kamag 14 с непрерывной мощностью 10 кВт. Он обеспечивает либо одну 240-вольтовую, либо две 120-вольтовые цепи с 60 циклами и предназначен для включения при напряжении 210 вольт, чтобы установка могла выйти на рабочую скорость без бремени нагрузки. Точно так же он включает в себя регулятор превышения скорости, который отключает блок при напряжении 270. контроль скорости для поддержания 60 циклов последовательно. Но вместо того, чтобы использовать шкив переменной ширины, который изначально поставлялся с генератором, мы использовали только его датчик скорости и серводвигатель, а затем подключили последний компонент непосредственно к дроссельной заслонке двигателя. Эта компоновка гораздо менее громоздка и сложна, чем «зажим шкива», хотя нам потребуется провести гораздо больше испытаний и, возможно, внести некоторые изменения, прежде чем мы сможем полностью поручиться за ее эффективность.

Когенерационная система обеспечивает теплом

Помимо производства электроэнергии для нашей ремонтной мастерской, система также предназначена для обеспечения этого здания теплом. Хотите верьте, хотите нет, но только около 90 200 одной трети 90 201 энергии данного топлива совершает какую-либо полезную работу, когда оно сгорает в двигателе. Остальное обычно тратится впустую — в виде тепла — когда оно выбрасывается из выхлопной трубы или вытягивается из радиатора. Таким образом, чтобы воспользоваться этим упущенным ресурсом, мы направили систему охлаждения силовой установки вместе с «рубашкой», которая окружает его выпускной коллектор, в 15-галлонный «замкнутый контур»… который, в свою очередь, сбрасывает свою тепловую энергию в 500-галлонный галлонный резервуар для хранения, который через насос и линию 1 1/2 дюйма соединен со вторым контейнером такого же объема.

Для наших летних демонстраций мы подключили небольшой водонагреватель к основному контуру от двигателя. Однако осенью мы планируем расширить это до полномасштабной гидравлической системы, установив плинтусные нагреватели в конструкции площадью 1200 квадратных футов, которые должны в полной мере использовать воду с температурой 170 ° F, которую обеспечивает двигатель.

И многое другое!

Наш эксперимент тоже не закончится . Как только мы будем полностью удовлетворены той частью нашей установки, которая производит электричество, мы собираемся прикрутить воздушный компрессор к кронштейну для принадлежностей в передней части двигателя, обвязать его ремнем и запустить пневматическую линию в подземный резервуар для хранения воздуха рядом с магазином. Прохладная земля поможет сконденсировать любую влагу, а сжатую «атмосферу» можно будет использовать для привода инструментов или распыления краски.

На самом деле, когда дело доходит до придумывания новых задач для нашего генератора, мы ограничены только нашим воображением. Кажется, что в двигателе достаточно избыточной мощности, чтобы мы могли работать даже с автомобильным компрессором кондиционера, который должен охлаждать небольшой дом.