Экономная энергетика

Когда мы обсуждали фантазии г-на Чубайса насчет экологической энергетики, под которой оный г-н понимает почему-то не Саяно-Шушенскую ГЭС, а экономически бессмысленные ветровые генераторы и солнечные батареи - товарищ dp47 высказал разумную мысль:

Думаю, такая энергетика хороша в удаленном хозяйстве, когда купить ветряк проще чем тянуть провода.

В этом есть здравое зерно. Однако там же я указал, что мы живем не в Калыфоне, а в России - у нас зимой холодно, поэтому "удаленное хозяйство" все равно надо как-то отапливать и на чём-то готовить пищу, а следовательно без топлива все равно не обойтись. А раз есть топливо - то проще прямо из него и делать электричество, заодно с теплом.

Разумеется, эта мысль пришла в голову не только мне - умными головами земля русская не оскудела, и умные головы моментально вспомнили про преобразователи тепло->электричество, применявшиеся еще во времена Великой Отечественной войны для питания партизанских раций и радиоприемников. Вот такой генератор, надевающийся на стекло керосиновой лампы:



Представьте себе - обычной керосиновой лампы хватало, чтобы обеспечить энергией ламповую рацию или радиоприемник, да еще и почти без ущерба для света. И это при тогдашних убогих технологиях.

Конечно, КПД прямого преобразования тепла в электричество невелик - однако "потери" такого преобразователя это то же самое тепло, которое нам и так надо вырабатывать для отопления дома или приготовления пищи. Отсюда сразу просматривается решение - встроить термопреобразователь в отопительную или кухонную печь, после чего низкий КПД самого преобразователя перестает играть какую-либо роль, "потери энергии" исчезают. На иллюстрации в заголовке показана реализация такого генератора - это так называемая "энергопечь".



Вы будете смеяться - но она работает на чем угодно, хоть на дровах.



Питерская компания "Криотерм" делает готовые термоэлектрические модули, которые могут быть легко встроены в любую печку и обеспечат генерацию электроэнергии совершенно нахаляву, параллельно с тем, как вы будете этой печкой топить жилье и готовить пищу. Кроме того, имеются и комплексные решения автономной электро-тепло-генерации с питанием природным газом.

Например, агрегат GTG-200 используется газовиками для катодной защиты газопроводов от коррозии, ну и попутно обеспечивает обогрев контейнера с контрольными приборами и питание для этих приборов. Гарантированный срок службы при круглосуточной круглогодичной работе - не менее 10 лет.

Вот это - среднетемпературный генераторный элемент серии MARS, он генерирует около 35 ватт электроэнергии на перепаде температуры в 400 градусов:



А вот так выглядят низкотемпературные элементы, генерирующие энергию на перепадах температуры до 100-200 градусов, типичная мощность генерации 5-12 ватт на элемент:



Набираете элементы в батарею - получаете больше мощность. Всё просто.

А для любителей походов есть вот такое решение:



Это кастрюля с электрогенерацией. Варите суп - а она генерирует электричество для заряда ваших мобильников и прочего электронного барахла.

По желанию пытливых умов - подробнее про советский термогенератор. Будем рассматривать послевоенную модель ТГК-3 (начало 50-х годов):



Далее фрагмент из статьи в журнале "Радио" №2 за 1954 г., стр. 24,  авторы: В. Даниель-Бек, А. Воронин, Н. Рогинская:

До настоящего времени единственным источником электрического тока, пригодным для питания радиоприемников в неэлектрифицированных сельских местностях, служили батареи из гальванических элементов. Однако названные батареи обладают рядом недостатков, основным из которых является то, что из-за саморазряда такие источники тока могут сохраняться лишь ограниченное время и что напряжение на их зажимах при разряде нестабильно (оно снижается в процессе эксплуатации примерно на 50%).

В настоящее время у нас разработаны и осваиваются промышленностью новые источники питания для радиоустройств – термоэлектрогенераторы. В данной статье дается описание принципа действия и устройства термоэлектрогенератора типа ТГК-3 мощностью 3 вт, предназначенного для питания сельских батарейных радиоприемников «Родина-47», «Родина-52», «Искра», «Таллин Б-2», «Тула» и т. п.

Действие термоэлектрогенератора основано на использовании термоэлектричсского эффекта, сущность которого заключается в том, что при нагревании места соединения (спая) двух разных металлов между их свободнымн концами, имеющими более низкую температуру, возникает разность потенциалов, или так называемая термоэлектродвижущая сила (термо-ЭДС). Если замкнуть такой термоэлемент (термопару) на внешнее сопротивление, то по цепи потечет электрический ток. Таким образом, при термоэлектрических явлениях происходит прямое преобразование тепловой энергии в электрическую.



По сравнению с сухими элементами и батареями, применяемыми в настоящее время для питания радиоприемников, термоэлектрогенератор имеет ряд важных преимуществ. С экономической точки зрения одним из преимуществ является резкое уменьшение расхода цветных металлов. Кроме того, следует отметить, что термоэлектрогенератор может неограниченно долго храниться в нерабочем состоянии и обладает длительным сроком службы в условиях эксплуатации; он устойчив в работе, дает стабильное напряжение и не боится коротких замыканий. Так же как и сухие элементы и батареи, термоэлектрогенератор не требует специального ухода.

Расход керосина составляет 60-70 г.в час. Однократный запас керосина в лампе обеспечивает 8-10 часов непрерывной работы термоэлектрогенератора.

Ну и, разумеется, вот пиндосы, офигевшие от русской технической мысли:



Переводите с оккупационного английского сами - поржёте.