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Générateur de vapeur d'électricité. Nous comprenons les avantages des générateurs de vapeur. Les turbines à vapeur sont divisées en

batterie, mais a de bien meilleures performances sans parler de la disponibilité de tels dispositifs. Le fonctionnement même de telles unités est de convertir la force mécanique en force électrique, en chauffant l'eau jusqu'à ce qu'elle se transforme en vapeur. C'est cette force qui met en mouvement le mécanisme désiré.

Il est logique d'utiliser de telles unités dans les branches de l'industrie moderne ou de la sphère domestique, où il y a une quantité de vaporisation suffisamment importante, qui peut être utilisée comme convertisseur en électricité. Ce sont les générateurs de type vapeur qui sont largement utilisés dans les chaufferies, où ils forment une sorte de centrale thermique avec une chaudière et une turbine.

De telles unités peuvent considérablement économiser sur leur fonctionnement, ainsi que réduire le coût d'obtention de l'énergie électrique. C'est pourquoi les centrales à vapeur sont souvent considérées comme l'une des principales unités de travail de nombreuses centrales électriques.

De plus, si vous étudiez le principe de fonctionnement, ainsi que les caractéristiques de conception de tels générateurs de vapeur, vous pouvez essayer de les mettre en œuvre vous-même, en utilisant certains moyens. Cependant, cette possibilité sera discutée un peu plus tard.

Appareil et principe de fonctionnement

Selon leurs caractéristiques de conception, les chaufferies ont une structure assez similaire. Ils comprennent plusieurs nœuds de travail, qui sont considérés comme décisifs - directement lui-même, et la turbine. Les deux derniers composants forment une connexion cinétique l'un avec l'autre, et l'une des variétés de ces systèmes est un générateur électrique à turbine à vapeur.

Si vous regardez plus globalement, ces installations sont des centrales thermiques à part entière, bien que plus petites. Grâce à leur travail, ils sont capables de fournir de l'électricité non seulement à des installations civiles, mais également à de grands secteurs industriels.

Les mêmes générateurs électriques à vapeur se résument aux points principaux suivants :

  • Un équipement spécial chauffe l'eau à des valeurs optimales, auxquelles elle s'évapore, formant de la vapeur.
  • La vapeur qui en résulte pénètre plus loin, sur les pales du rotor de la turbine à vapeur, ce qui met le rotor lui-même en mouvement.
  • En conséquence, nous obtenons d'abord l'énergie cinétique convertie à partir de l'énergie résultante de la vapeur comprimée. Ensuite, l'énergie cinétique est convertie en énergie mécanique, ce qui conduit au démarrage de l'arbre de la turbine.

Le générateur électrique inclus dans la conception de telles centrales à vapeur est déterminant. Cela est dû au fait que ce sont les générateurs qui convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique.

Il semblerait qu'un couple puisse être plus simple. Cependant, tout le monde ne remarque pas à quel point nous en avons besoin. Et il ne s'agit pas seulement de ou. La vapeur est un excellent agent de nettoyage et de désinfection, elle pénètre dans les fissures les plus fines, pénètre dans les profondeurs et aide au repassage des vêtements, nettoie les tissus et les mécanismes sous pression. Parfois, il devient nécessaire d'assembler un générateur de vapeur de vos propres mains. Un appareil fait maison peut parfaitement se montrer lors du nettoyage d'appareils aussi rapidement sales qu'un filtre de ou, par exemple,. Aujourd'hui, dans la revue des éditeurs de HouseChief, nous vous dirons ce qu'est un générateur de vapeur, où il peut être utilisé, de quels éléments il se compose. Notre revue contient également des instructions simples pour assembler l'unité de vos propres mains, ainsi qu'une analyse des erreurs possibles que les débutants peuvent commettre.

A lire dans l'article

Types de générateurs de vapeur et leur utilisation dans le ménage

Les générateurs de vapeur sont le plus souvent utilisés pour le dégivrage, l'ameublement et les hammams. Le convertisseur de vapeur le plus simple coûtera plusieurs fois moins cher que d'en construire un à part entière avec des pierres. Pour commencer à utiliser l'appareil, il vous suffit de l'allumer. Les convertisseurs de vapeur sont utilisés pour nettoyer les équipements à mailles complexes ou poreux, aident à réchauffer efficacement les moteurs de voiture en hiver.


S'il n'y a pas si longtemps, il était possible de rencontrer de puissants générateurs de vapeur pour les générateurs à combustible solide fonctionnant au bois, par exemple le générateur de vapeur de Perevalov, aujourd'hui la plupart des artisans préfèrent les modèles alimentés à l'électricité. Après tout, il n'y a rien de plus facile que de simplement connecter l'appareil à. Et trouver une vieille bouilloire ou un bain-marie pour une personne qui s'est fixé pour objectif d'assembler l'appareil de ses propres mains n'est pas difficile.

Par puissance, il est d'usage de diviser les appareils en industriels et. Les premiers nécessitent une connexion à des réseaux spéciaux d'une puissance de 380 V. Et les ménages, comme on pouvait s'y attendre, fonctionnent à partir d'une prise électrique de 220 V. Un tel four à vapeur peut également chauffer l'eau de différentes manières. Considérez les principaux types de tels systèmes:

  1. Générateurs de vapeur à induction. Un tel équipement fonctionne en convertissant le champ électromagnétique. Ces réservoirs sont le plus souvent utilisés dans les entreprises industrielles, le plus souvent. Dans ce cas, on obtient une vapeur assez légère et propre.
  2. Four à vapeur à électrodes. Dans de tels fours, l'élément chauffant est l'électrode. La vapeur est également obtenue exempte d'impuretés, elle ne contient aucune impureté, ainsi que diverses suspensions.
  3. Électrique. L'appareil rappelle un peu une bouilloire électrique. Ici aussi, il y a un TEN. La puissance peut être différente, généralement à partir de 4 kW.
  4. fourneau. Il fonctionne en chauffant le liquide de refroidissement. Cela peut être du bois de chauffage, du charbon.
  5. Ultrasonique. Dans ce cas, un appareil à ultrasons spécial est installé, qui produit des oscillations d'une fréquence donnée. Dans ce cas, une sorte de transpiration se forme, qui s'évapore dans l'air. Un générateur de vapeur à ultrasons, si vous le souhaitez, peut également être fabriqué à la main.

Nettoyeurs vapeur

Comment fonctionnent les générateurs de vapeur

Avant de procéder à la recherche de détails et de révisions, il est important de comprendre ce que nous devons réellement rechercher. Le générateur de vapeur à faire soi-même peut être assemblé à partir de déchets - testé sur vous-même. Considérez l'appareil d'un générateur de vapeur classique: toute unité fonctionne à l'eau, respectivement, nous aurons besoin d'un récipient ou d'un réservoir. Soit dit en passant, il est préférable que le conteneur ait une résistance excessive et une isolation thermique. Certains artisans utilisent une bouteille de gaz ordinaire pour assembler un générateur de vapeur. En fait, un générateur de vapeur peut même être fabriqué à partir d'un ballon en métal.

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" Si vous envisagez d'utiliser une bouteille de gaz comme conteneur pour le générateur de vapeur, il est nécessaire d'effectuer la procédure de nettoyage du gaz. Pour ce faire, il est nécessaire de retirer soigneusement et soigneusement la valve, de libérer le gaz restant de la bouteille, de la remplir d'eau et de répéter la procédure plusieurs fois. Et seulement après cela, procédez au sciage du corps.

"

De plus, il est nécessaire de trouver, sélectionner, assembler ou emprunter un élément chauffant. Les vieux appareils électroménagers défectueux, par exemple électriques, nous y aideront.


Pour la mise en œuvre réussie du projet, il est nécessaire de préparer les dessins d'un générateur de vapeur à faire soi-même. Ici, il est important de prendre en compte et de calculer la puissance et le volume de capacité requis. Vous aurez également besoin d'une pompe à vapeur et à eau. Surtout si vous devez fabriquer un pistolet à vapeur pour un bain de vos propres mains. N'oubliez pas que pour que l'appareil fonctionne pendant une longue période, il est nécessaire d'assurer un approvisionnement constant en eau froide, ce qui refroidira en outre l'ensemble du système. Pour et, vous pouvez installer des capteurs spéciaux. Si vous envisagez de connecter l'appareil à un système d'alimentation en eau centralisé, vous devez prévoir la présence d'un tuyau.


De plus, n'oubliez pas que dans tout système, il est impératif de vidanger l'eau et de nettoyer les éléments chauffants. Par conséquent, il est nécessaire de prévoir un robinet de vidange, ainsi qu'un accès constant aux éléments chauffants.

Comment fabriquer soi-même un générateur de vapeur pour un bain à partir d'une bouteille de gaz

Ce type d'assemblage est le plus populaire parmi les artisans. Premièrement, le ballon lui-même est fabriqué en tôle de haute qualité. En trouver un est presque impossible. Le métal résistera à presque toutes les températures, il résiste aux chutes de pression. Comment fabriquer un générateur de vapeur de vos propres mains à partir d'une bouteille de gaz, vous pouvez le voir dans cette vidéo.

Quels outils et matériaux sont nécessaires pour le travail

Les coutures soudées du cylindre peuvent résister à une pression suffisante. Le métal n'a pas peur de la corrosion, résistant aux hautes températures. La préparation du cylindre comprend des étapes importantes : la libération des résidus de gaz et de vapeur (comme nous en avons parlé ci-dessus), le sciage de la partie supérieure et le traitement des extrémités.


Conseils! Préparez à l'avance tous les consommables : tôles, plaques, capteurs de pression, tuyaux, robinets à tournant sphérique, adaptateurs.

Sélection et préparation d'un récipient pour le générateur de vapeur

Pourquoi une bouteille de gaz - nous vous expliquons. Le diamètre de sa base est universel et adapté pour sélectionner un élément chauffant d'une bouilloire électrique conventionnelle. L'élément chauffant dans ce cas est le fond chauffant. C'est en soi une solution innovante, car elle permet d'économiser de l'argent et du temps pour l'installation d'un autre système de chauffage.

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Chef d'équipe de l'entreprise de réparation et de construction "Dom Premium"

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"La taille du conteneur est choisie uniquement sur le volume de vapeur prévu. Si l'appareil fabriqué produit moins que nécessaire, il devra alors fonctionner en continu, à la limite de ses capacités, ce qui entraînera souvent la nécessité de sa réparation.

"

Avant de commencer les travaux d'installation, le cylindre doit être débarrassé de l'eau et séché ! Tous les travaux de soudage ne doivent être effectués qu'après avoir entièrement vérifié qu'il n'y a pas de vapeurs de gaz. Odeur, la bouteille doit être complètement exempte d'odeur de propane.

Installation des éléments chauffants

Les éléments chauffants sont le composant le plus important de tout générateur de vapeur. La règle principale, si vous utilisez des éléments chauffants, et non une surface chauffante en tant que telle (certains modèles de bouilloires électriques ont un élément chauffant sous le fond), ils ne doivent toucher ni le fond ni les parois.


Il est important de maintenir la distance, sinon le fond risque de brûler et d'être endommagé. Nous recommandons d'utiliser au moins deux rondelles isolantes avec des joints en silicone spéciaux résistants à la chaleur. N'oubliez pas de prévoir des vannes pour la vidange et l'alimentation en eau. Dans certaines conceptions, pour assurer l'injection de fluide, on utilise en règle générale un réservoir supplémentaire d'un volume plus important, ou il est relié à des réseaux centralisés.

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Chef d'équipe de l'entreprise de réparation et de construction "Dom Premium"

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"Le récipient est situé au-dessus du convertisseur afin de fournir une pression naturelle. Habituellement, un tube spécial est fait pour ajouter de l'eau au fond du récipient de travail. Au contraire, il doit être en dessous du niveau des éléments chauffants.

"

Le choix de l'élément chauffant dépend du volume d'eau et de la charge prévue sur l'appareil. L'appareil doit être sélectionné en fonction de la puissance en fonction du calcul pour 10 litres d'élément chauffant liquide de 3 kW.

Installation d'éléments supplémentaires

Pour une fixation fiable des grues et de l'automatisation, des fixations spéciales sont utilisées. Ils sont situés en haut du générateur de vapeur. Il s'agit d'un robinet de remplissage, de dépressurisation et à bille, ainsi que d'éperons.


Tous ces éléments doivent être soigneusement sélectionnés, car ils répondent aux processus d'échange du ballon. Une installation incorrecte, dans le mauvais ordre ou à la mauvaise hauteur peut entraîner une mauvaise performance de l'équipement.

Achèvement de la vanne

Si vous utilisez une bouteille de gaz, vous avez très probablement encore une valve en laiton qui peut être utilisée dans le fonctionnement d'un générateur de vapeur. Il peut facilement être transformé en robinet à tournant sphérique. Pour ce faire, la vanne est démontée, la goupille est retirée, un filetage y est coupé, la vanne est vissée. Une telle conception sera nécessaire pour la sélection des débits de vapeur.


Vérification de la sécurité du générateur de vapeur

La condition principale pour le fonctionnement du générateur de vapeur est le bon chauffage et l'approvisionnement en eau. Pour ce faire, il est important de contrôler le processus à chaque étape. C'est pourquoi la plupart des générateurs de vapeur faits maison sont équipés de systèmes de contrôle automatique spéciaux.


Il est important d'organiser un circuit de contrôle : lorsqu'une certaine pression est appliquée, l'élément chauffant est éteint.

Caractéristiques de l'assemblage d'un générateur de vapeur à combustible solide pour une maison au bois ou au charbon

Pour assembler le classique, des tuyaux métalliques de différents diamètres sont utilisés. Cela rappelle un peu un gâteau en couches avec la couche la plus large en bas, ce sera la chambre de chargement.


Certains maîtres disent que l'efficacité d'un poêle à ventre est bien supérieure à l'efficacité des générateurs de vapeur électriques. Mais ce n'est pas. Le simple assemblage d'une telle chaudière est moins coûteux. La couche suivante est un réservoir d'eau, il est situé directement au-dessus de la chambre de combustion. Un adaptateur avec un tuyau y est soudé, à travers lequel la vapeur s'écoulera. Si vous voulez en savoir plus sur la fabrication d'un générateur de vapeur à combustible solide de vos propres mains, regardez cette vidéo.

Installation de générateur de vapeur

L'installation du générateur de vapeur, en particulier dans les pièces pouvant accueillir un grand nombre de personnes (ou saunas), doit être effectuée sous la supervision de spécialistes. Dans ce cas, il est fortement déconseillé d'utiliser des installations artisanales, notamment des générateurs de vapeur sans fonction d'arrêt automatique. Ces appareils doivent être sélectionnés en fonction de la puissance de l'appareil et du type de charge sur celui-ci. En règle générale, la puissance est comprise entre 10 et 30 mA. De plus, n'oubliez pas que le générateur de vapeur est également un appareil électrique et qu'il doit être raccordé à l'aide d'une boucle de terre.

Comment fabriquer soi-même un générateur de vapeur pour le clair de lune - les nuances

Ce n'est un secret pour personne que la production de vapeur fait partie intégrante du fonctionnement d'un distillateur Moonshine. Habituellement, le verre et, mieux encore, les récipients émaillés sont utilisés à ces fins ; la vaisselle doit être suffisamment spacieuse. Le plus simple est d'utiliser un vieil autocuiseur à cet effet. Il y a deux raisons à cela : le récipient a déjà l'étanchéité nécessaire, de plus, il n'est pas nécessaire de chercher un élément chauffant.


Si vous avez regardé attentivement le film d'Arkady Danelia sur les moonshiners, vous vous souvenez probablement que l'appareil est équipé de tiges spéciales qui fournissent du liquide au convertisseur de vapeur. Pour contrôler la température, un régulier est généralement installé. Comment faire un générateur de vapeur pour un clair de lune avec vos propres mains peut être vu dans le diagramme.


Moonshine alambics MAGARYCH

Comment fabriquer un générateur de vapeur pour laver le moteur de vos propres mains - les nuances

Très souvent, les machines à vapeur sont utilisées à des fins professionnelles. La vapeur permet un nettoyage efficace de la saleté et des germes. Ces machines sont parmi les appareils spéciaux les plus bruyants de l'état (en raison du fonctionnement du compresseur).


Il s'agit généralement d'une unité sur roues, rappelant un peu un aspirateur, de l'eau lui est fournie. L'opérateur travaille quelque chose comme un pistolet. Dans ce cas, la vapeur est fournie sous une pression suffisante. Mais un générateur de vapeur fait maison pour une voiture peut être utilisé pour souffler le moteur, chauffer les tuyaux.


générateur de vapeur de lavage de voiture

Les principales causes de panne des générateurs de vapeur

Le générateur de vapeur est un appareil et, comme toute unité, il tombe en panne. Parmi les dysfonctionnements les plus courants: surchauffe des éléments chauffants, brûlure du corps, ainsi que perte d'intégrité des tuyaux d'alimentation en eau.

Important! Lors de l'auto-assemblage de l'appareil, il est important de tenir compte de la séquence d'installation des éléments et de leur emplacement exact. Malgré la conception simple de l'appareil, il s'agit d'un outil puissant associé à un risque de mort.

Travailler avec l'appareil demande beaucoup de soin. Cela devrait devenir votre habitude pendant le travail de contrôler la pression dans le réservoir. En cas de dépassement des valeurs admissibles, il doit être purgé. Ne laissez pas non plus l'appareil allumé dans une pièce où se trouvent des enfants. C'est dangereux. Lorsque vous travaillez avec l'équipement, ne le laissez pas inactif sans eau. Le débit de liquide de refroidissement doit être continu. Cela protégera les éléments chauffants de la surchauffe et l'appareil de la surchauffe.

Avant d'utiliser et d'allumer l'appareil, vérifiez l'étanchéité du réservoir lui-même (il peut y en avoir un ou deux), ainsi que la connexion et le contrôle, les tuyaux et les systèmes d'alimentation. Parfois, un manque banal d'eau dans le réseau peut endommager l'appareil. Vérifiez l'état de fonctionnement de l'équipement d'alimentation et de restriction et de l'unité d'arrêt automatique. Les autres causes d'échec incluent:

  1. Faible qualité de l'eau.
  2. Puissance de l'élément chauffant mal sélectionnée.
  3. Calcaire sur les éléments chauffants.

Conseils! Le vinaigre ou l'acide citrique aideront à combattre le tartre. Pour ce faire, il suffit de diluer l'eau dans la proportion de 1 cuillère à café de poudre par litre d'eau, de la faire bouillir dans un récipient.

  1. Manque d'alimentation en fluide pendant le fonctionnement.

Laissez vos questions et commentaires sous l'article. Nous serons heureux de recevoir des conseils pertinents qui seront utiles à nos lecteurs.

Une centrale électrique au bois est l'une des manières alternatives d'approvisionner les consommateurs en électricité.

Un tel appareil est capable de produire de l'électricité à des coûts énergétiques minimes, même dans des endroits où il n'y a aucune alimentation électrique.

La centrale électrique utilisée par le bois de chauffage peut être une excellente option pour les propriétaires de chalets d'été et de maisons de campagne.

Il existe également des versions miniatures qui conviennent aux amateurs de longues randonnées et de loisirs dans la nature. Mais avant tout.

Particularités

Une centrale électrique au bois est loin d'être une nouvelle invention, mais les technologies modernes ont permis d'améliorer quelque peu les dispositifs développés précédemment. De plus, plusieurs technologies différentes sont utilisées pour produire de l'électricité.

De plus, le concept de «combustion au bois» est quelque peu imprécis, car tout combustible solide (bois, copeaux de bois, palettes, charbon, coke) convient au fonctionnement d'une telle centrale, en général, tout ce qui peut brûler.

On remarque tout de suite que le bois de chauffage, ou plutôt le processus de leur combustion, n'agit que comme une source d'énergie qui assure le fonctionnement de l'appareil dans lequel l'électricité est générée.

Les principaux avantages de telles centrales sont:

  • La possibilité d'utiliser une grande variété de combustibles solides et leur disponibilité ;
  • Obtenir de l'électricité n'importe où;
  • L'utilisation de différentes technologies vous permet de recevoir de l'électricité avec une variété de paramètres (suffisant uniquement pour la recharge habituelle du téléphone et avant d'alimenter un équipement industriel);
  • Il peut également servir d'alternative si les pannes de courant sont fréquentes, ainsi que la principale source d'électricité.

Variante classique

Comme indiqué précédemment, plusieurs technologies sont utilisées dans une centrale électrique au bois pour produire de l'électricité. Le classique parmi eux est la vapeur, ou simplement la machine à vapeur.

Tout est simple ici - le bois de chauffage ou tout autre combustible, lorsqu'il est brûlé, chauffe l'eau, à la suite de quoi elle passe à l'état gazeux - la vapeur.

La vapeur qui en résulte est acheminée vers la turbine du groupe électrogène et, en raison de la rotation, le générateur génère de l'électricité.

Étant donné que la machine à vapeur et le groupe électrogène sont connectés en un seul circuit fermé, après avoir traversé la turbine, la vapeur est refroidie, réinjectée dans la chaudière et l'ensemble du processus est répété.

Un tel schéma de centrale électrique est l'un des plus simples, mais il présente un certain nombre d'inconvénients importants, dont l'explosivité.

Après le passage de l'eau à l'état gazeux, la pression dans le circuit augmente considérablement et, si elle n'est pas régulée, la probabilité de rupture des canalisations est élevée.

Et bien que les systèmes modernes utilisent tout un ensemble de vannes qui régulent la pression, le fonctionnement d'une machine à vapeur nécessite toujours une surveillance constante.

De plus, l'eau ordinaire utilisée dans ce moteur peut provoquer la formation de tartre sur les parois des tuyaux, ce qui réduit l'efficacité de la station (le tartre altère le transfert de chaleur et réduit le débit des tuyaux).

Mais maintenant, ce problème est résolu en utilisant de l'eau distillée, des liquides, des impuretés purifiées qui précipitent ou des gaz spéciaux.

Mais d'un autre côté, cette centrale électrique peut remplir une autre fonction - chauffer la pièce.

Tout est simple ici - après avoir rempli sa fonction (rotation de la turbine), la vapeur doit être refroidie pour qu'elle redevienne liquide, ce qui nécessite un système de refroidissement ou, simplement, un radiateur.

Et si vous placez ce radiateur à l'intérieur, en conséquence, d'une telle station, nous recevrons non seulement de l'électricité, mais également de la chaleur.

Autres options

Mais la machine à vapeur n'est qu'une des technologies utilisées dans les centrales à combustible solide, et non la plus adaptée à un usage domestique.

Également utilisé pour produire de l'électricité :

  • Générateurs thermoélectriques (utilisant le principe Peltier);
  • Générateurs de gaz.

Générateurs thermoélectriques

Les centrales électriques avec des générateurs construits selon le principe de Peltier sont une option assez intéressante.

Le physicien Peltier a découvert l'effet, qui se résume au fait que lorsque l'électricité passe à travers des conducteurs constitués de deux matériaux différents, la chaleur est absorbée à l'un des contacts et la chaleur est libérée au second.

De plus, cet effet est le contraire - si le conducteur est chauffé d'un côté et refroidi de l'autre, de l'électricité y sera générée.

C'est l'effet inverse qui est utilisé dans les centrales électriques au bois. Lorsqu'ils sont brûlés, ils chauffent une moitié de la plaque (il s'agit d'un générateur thermoélectrique), constituée de cubes de différents métaux, et sa deuxième partie est refroidie (pour laquelle des échangeurs de chaleur sont utilisés), à la suite de quoi de l'électricité apparaît sur les sorties de la plaque.

Mais un tel générateur a plusieurs nuances. L'un d'eux est que les paramètres de l'énergie libérée dépendent directement de la différence de température aux extrémités de la plaque, par conséquent, pour les égaliser et les stabiliser, il est nécessaire d'utiliser un régulateur de tension.

La deuxième nuance est que l'énergie libérée n'est qu'un effet secondaire, la majeure partie de l'énergie lors de la combustion du bois de chauffage est simplement convertie en chaleur. De ce fait, le rendement de ce type de station n'est pas très élevé.

Les avantages des centrales électriques équipées de générateurs thermoélectriques incluent :

  • Longue durée de vie (pas de pièces mobiles) ;
  • En même temps, non seulement de l'énergie est produite, mais aussi de la chaleur, qui peut être utilisée pour le chauffage ou la cuisine ;
  • Fonctionnement silencieux.

Les centrales électriques au bois utilisant le principe Peltier sont une option assez courante et sont produites sous forme d'appareils portables qui ne peuvent fournir de l'électricité que pour charger des consommateurs de faible puissance (téléphone, lampe de poche) et des appareils industriels qui peuvent alimenter des unités puissantes.

générateurs de gaz

Le deuxième type est les générateurs de gaz. Un tel dispositif peut être utilisé dans plusieurs directions, dont la génération d'électricité.

Il convient de noter ici qu'un tel générateur en soi n'a rien à voir avec l'électricité, car sa tâche principale est de produire du gaz combustible.

L'essence du fonctionnement d'un tel appareil est que lors du processus d'oxydation du combustible solide (sa combustion), des gaz sont libérés, y compris des gaz combustibles - hydrogène, méthane, CO, qui peuvent être utilisés à diverses fins.

Par exemple, de tels générateurs étaient auparavant utilisés sur les voitures, où les moteurs à combustion interne conventionnels fonctionnaient parfaitement sur les gaz émis.

En raison de la gigue constante du carburant, certains automobilistes et motocyclistes ont déjà commencé à installer ces appareils sur leurs voitures à notre époque.

Autrement dit, pour obtenir une centrale électrique, il suffit d'avoir un générateur de gaz, un moteur à combustion interne et un générateur conventionnel.

Dans le premier élément, du gaz sera libéré, qui deviendra du carburant pour le moteur, et qui, à son tour, fera tourner le rotor du générateur afin d'obtenir de l'électricité en sortie.

Les avantages des centrales électriques sur les générateurs de gaz comprennent:

  • Fiabilité de la conception du générateur de gaz lui-même ;
  • Le gaz ainsi obtenu peut être utilisé pour faire fonctionner un moteur à combustion interne (qui deviendra l'entraînement d'un générateur électrique), une chaudière à gaz, un four ;
  • Selon le moteur à combustion interne et le générateur électrique impliqués, il est possible d'obtenir de l'électricité même à des fins industrielles.

Le principal inconvénient du générateur de gaz est l'encombrement de la conception, car il doit inclure une chaudière, où se déroulent tous les processus d'obtention du gaz, un système pour son refroidissement et sa purification.

Et si cet appareil est utilisé pour produire de l'électricité, la station devrait également inclure un moteur à combustion interne et un générateur électrique.

Représentants de centrales électriques fabriquées en usine

Il convient de noter que ces options - un générateur thermoélectrique et un générateur de gaz sont désormais une priorité, par conséquent, des stations prêtes à l'emploi sont produites pour une utilisation domestique et industrielle.

Voici quelques-uns d'entre eux :

  • Four "Indigirka" ;
  • Four touristique "BioLite CampStove" ;
  • Centrale "BioKIBOR" ;
  • Centrale "Eco" avec générateur de gaz "Cube".

Four "Indigirka".

Un poêle à combustible solide domestique ordinaire (fabriqué selon le type de poêle Burzhayka), équipé d'un générateur thermoélectrique Peltier.

Parfait pour les chalets d'été et les petites maisons, car il est assez compact et peut être transporté dans une voiture.

L'énergie principale lors de la combustion du bois de chauffage va au chauffage, mais en même temps, le générateur existant vous permet également d'obtenir de l'électricité avec une tension de 12 V et une puissance de 60 watts.

Four "BioLite CampStove".

Il utilise également le principe Peltier, mais il est encore plus compact (le poids n'est que de 1 kg), ce qui vous permet de l'emmener en randonnée, mais la quantité d'énergie générée par le générateur est encore moindre, mais ce sera suffisant pour charger une lampe de poche ou un téléphone.

Centrale "BioKIBOR".

Un générateur thermoélectrique est également utilisé, mais il s'agit déjà d'une version industrielle.

Le fabricant, sur demande, peut fabriquer un appareil fournissant une puissance de sortie de 5 kW à 1 MW. Mais cela affecte la taille de la station, ainsi que la quantité de carburant consommée.

Par exemple, une installation qui produit 100 kW consomme 200 kg de bois de chauffage par heure.

Mais la centrale électrique Eco est un générateur de gaz. Sa conception utilise un générateur de gaz Cube, un moteur à combustion interne à essence et un générateur électrique de 15 kW.

En plus des solutions industrielles prêtes à l'emploi, vous pouvez acheter séparément les mêmes générateurs thermoélectriques Peltier, mais sans poêle et les utiliser avec n'importe quelle source de chaleur.

Stations maison

De plus, de nombreux artisans créent des stations artisanales (généralement basées sur un générateur de gaz), qu'ils vendent ensuite.

Tout cela indique qu'il est possible de fabriquer indépendamment une centrale électrique à partir de moyens improvisés et de l'utiliser à vos propres fins.

Basé sur un générateur thermoélectrique.

La première option est une centrale électrique basée sur une plaque Peltier. On remarque tout de suite qu'un appareil fait maison ne convient que pour recharger un téléphone, une lampe de poche, ou pour s'éclairer à l'aide de lampes LED.

Pour la fabrication, vous aurez besoin de:

  • Un boîtier métallique qui jouera le rôle d'un four;
  • Plaque Peltier (vendue séparément) ;
  • Régulateur de tension avec sortie USB installée ;
  • Un échangeur de chaleur ou simplement un ventilateur pour assurer le refroidissement (vous pouvez prendre un refroidisseur d'ordinateur).

Faire une centrale électrique est très simple:

  1. Nous fabriquons un four. Nous prenons une boîte en métal (par exemple, un boîtier d'ordinateur), déplions-la pour que le four n'ait pas de fond. Nous faisons des trous dans les murs ci-dessous pour l'alimentation en air. En haut, vous pouvez installer une grille sur laquelle vous pouvez placer une bouilloire, etc.
  2. Nous montons la plaque sur le mur du fond;
  3. Nous montons le refroidisseur sur le dessus de la plaque;
  4. Nous connectons un régulateur de tension aux sorties de la plaque, à partir de laquelle nous alimentons le refroidisseur, et tirons également des conclusions pour connecter les consommateurs.

Tout fonctionne simplement: nous allumons du bois de chauffage, au fur et à mesure que la plaque chauffe, de l'électricité sera générée à ses bornes, qui sera fournie au régulateur de tension. Le refroidisseur commencera également à fonctionner à partir de celui-ci, assurant le refroidissement de la plaque.

Il ne reste plus qu'à connecter les consommateurs et à surveiller le processus de combustion dans le poêle (jeter le bois de chauffage en temps opportun).

Basé sur un générateur de gaz.

La deuxième façon de fabriquer une centrale électrique est de fabriquer un générateur de gaz. Un tel dispositif est beaucoup plus difficile à fabriquer, mais la puissance délivrée est beaucoup plus importante.

Pour le réaliser vous aurez besoin de :

  • Conteneur cylindrique (par exemple, une bouteille de gaz démontée). Il jouera le rôle d'un poêle, il faudra donc prévoir des trappes pour le chargement du combustible et le nettoyage des produits de combustion solides, ainsi qu'une alimentation en air (un ventilateur sera nécessaire pour une alimentation forcée afin d'assurer un meilleur processus de combustion) et une sortie de gaz ;
  • Radiateur de refroidissement (peut être réalisé sous la forme d'un serpentin), dans lequel le gaz sera refroidi ;
  • Capacité de créer un filtre de type "Cyclone" ;
  • Capacité de créer un filtre à gaz fin ;
  • Groupe électrogène à essence (mais vous pouvez prendre n'importe quel moteur à essence, ainsi qu'un moteur électrique asynchrone 220 V conventionnel).

Après cela, tout doit être connecté en une seule structure. De la chaudière, le gaz doit s'écouler vers le radiateur de refroidissement, puis vers le Cyclone et le filtre fin. Et seulement après cela, le gaz résultant est fourni au moteur.

Ceci est un schéma de principe de la fabrication d'un générateur de gaz. L'exécution peut être très différente.

Par exemple, il est possible d'installer un mécanisme d'alimentation forcée en combustible solide à partir d'un bunker, qui, soit dit en passant, sera également alimenté par un générateur, ainsi que divers dispositifs de contrôle.

En créant une centrale électrique basée sur l'effet Peltier, il n'y aura pas de problèmes particuliers, car le circuit est simple. La seule chose est que certaines mesures de sécurité doivent être prises, car le feu dans un tel poêle est pratiquement ouvert.

Mais lors de la création d'un générateur de gaz, de nombreuses nuances doivent être prises en compte, parmi lesquelles assurer l'étanchéité de toutes les connexions du système à travers lesquelles passe le gaz.

Pour que le moteur à combustion interne fonctionne normalement, vous devez veiller à une purification des gaz de haute qualité (la présence d'impuretés dans celui-ci est inacceptable).

Le générateur de gaz est une conception volumineuse, il est donc nécessaire de choisir le bon endroit pour lui, ainsi que d'assurer une ventilation normale s'il est installé à l'intérieur.

Étant donné que ces centrales électriques ne sont pas nouvelles et qu'elles sont fabriquées par des amateurs depuis relativement longtemps, de nombreuses critiques se sont accumulées à leur sujet.

Fondamentalement, ils sont tous positifs. Même un poêle fait maison avec un élément Peltier est réputé pour faire face à la tâche. En ce qui concerne les générateurs de gaz, l'installation de tels dispositifs même sur les voitures modernes peut être un bon exemple ici, ce qui indique leur efficacité.

Avantages et inconvénients d'une centrale électrique au bois

La centrale électrique au bois est :

  • Disponibilité du carburant ;
  • La possibilité d'obtenir de l'électricité n'importe où;
  • 3 / 5 ( 2 suffrages)

Un générateur de vapeur est un équipement spécialisé conçu pour convertir un liquide, le plus souvent de l'eau, en vapeur. Le liquide s'échauffe lors de la combustion de n'importe quel combustible : bois, charbon, fioul ou gaz naturel.

Le passage d'un liquide à un état gazeux crée une pression puis une expansion, qui peuvent être dirigées et utilisées comme source d'énergie.

Les pistons à vapeur ont joué un rôle déterminant dans le développement des usines, des locomotives de chemin de fer, des bateaux à vapeur et de nombreux autres équipements mécaniques.

L'une des premières applications du générateur de vapeur industriel dans l'ingénierie était la locomotive à vapeur. Le combustible, sous forme de bois de chauffage ou de charbon, était introduit dans le four. La chaleur résultante était canalisée à travers un système de tuyaux qui chauffaient l'eau, qui était stockée dans un réservoir spécial.

Une fois que la température a atteint le point d'ébullition, l'énergie créée à partir de la vapeur a ensuite entraîné les pistons qui ont fait tourner les roues de la locomotive à vapeur. La fonction principale de la vapeur était le mouvement du train, mais elle était également activement utilisée dans les freins et les sifflets.


Par rapport aux chaudières à vapeur, les générateurs de vapeur contiennent moins d'acier dans la construction et utilisent un seul serpentin à vapeur au lieu de nombreux petits tuyaux. Une pompe d'alimentation en eau spécialisée est utilisée pour pomper l'eau en continu à travers le tuyau.

Le générateur de vapeur utilise dans sa conception une alimentation en eau forcée unique afin de transformer l'eau entrante en vapeur à la fois à l'aide d'un serpentin de chauffage.

Lorsque l'eau traverse le serpentin, la chaleur est transférée des gaz en combustion et transforme l'eau en vapeur. La conception du générateur n'utilise pas de collecteur de vapeur, où il y a un espace libre entre la vapeur et l'eau à l'intérieur, par conséquent, pour obtenir une qualité de vapeur de 99,5 %, il est nécessaire d'utiliser un séparateur humidité/vapeur.

Parce que les générateurs n'utilisent pas de grand réservoir sous pression dans leur conception comme les tubes à flamme, ils sont souvent très petits et faciles à démarrer, ce qui les rend idéaux pour les situations où vous avez besoin d'obtenir une petite quantité de vapeur en peu de temps.

Cependant, cela a un coût pour la production d'électricité, car les générateurs ne sont pas très efficaces et ne sont donc pas toujours capables de produire suffisamment de vapeur dans différentes situations.


Avantages

Selon leur conception et leur principe de fonctionnement, les générateurs de vapeur sont assez similaires aux autres systèmes de chaudières à vapeur, tout en restant fondamentalement différents d'eux.

Ces différences, à première vue, insignifiantes, modifient tout le fonctionnement du système, qui, en règle générale, est moins puissant que celui des chaudières, mais présente de nombreux avantages.

Par exemple, les générateurs de vapeur ont une conception plus simple, ce qui leur permet de démarrer beaucoup plus rapidement et d'être plus faciles à utiliser qu'une chaudière industrielle à grande échelle. Ils sont également de plus petite taille, ce qui les rend plus polyvalents, souvent considérés comme des chaudières auxiliaires lors de travaux dans des espaces restreints.

La deuxième raison pour laquelle ils sont souvent utilisés comme chaudières auxiliaires est qu'ils sont assez faciles et rapides à démarrer.

En raison de leur conception compacte, de leur bobine unique et de leur capacité en eau relativement inférieure, ces machines peuvent être démarrées et fonctionner à pleine capacité en un temps plus court que les chaudières à grande échelle, ce qui les rend utiles dans les situations d'urgence.

C'est comme comparer un vélo de course à un char militaire - le premier accélère plus vite et court vite mais n'est pas très fort, tandis que le second prend beaucoup de temps à démarrer mais est finalement une machine plus puissante. Et bien qu'elles coûtent généralement beaucoup moins cher que les chaudières à grande échelle, elles peuvent être plus souhaitables pour les travaux qui ne nécessitent pas des niveaux de vapeur aussi élevés.


Le cas échéant

Lorsque vous pensez à la vapeur, vous pensez peut-être aux machines à vapeur ou aux locomotives à vapeur. Cependant, les générateurs de vapeur industriels ont de nombreuses applications :

  • Distillation
  • Stérilisation
  • Chauffage par pompe à chaleur
  • chauffage indirect
  • Chauffage, ventilation et air conditionné

Un générateur électrique peut convertir environ 97 % de l'énergie électrique à partir de la vapeur. Un contrôle de sécurité automatique - un régulateur de niveau de liquide, par exemple - maintient le niveau d'eau requis et éteint le générateur si le niveau d'eau descend en dessous de la normale.

Les générateurs de vapeur dotés de cette fonctionnalité peuvent fonctionner en continu sans surchauffe.

Les générateurs de vapeur en acier inoxydable sont les meilleures options lorsque vous avez besoin de suffisamment de vapeur propre. L'acier inoxydable réduit les risques de contamination par la vapeur.



Générateur de vapeur diesel

Ils suivent un concept de transfert de chaleur similaire à celui des chaudières serpentines, mais peuvent produire des pressions encore plus élevées en fonction de la capacité. Ils sont principalement utilisés dans les centrales électriques.

Leur pression de vapeur peut égaler et, dans certaines machines à vapeur, dépasser la pression d'eau maximale de 221 bars. La température de la vapeur sur ces machines à haute pression peut atteindre 500 degrés Celsius.

Générateur de vapeur à récupération de chaleur

Un générateur de vapeur à récupération de chaleur, ou échangeur de chaleur, collecte des nuages ​​de vapeur sous haute pression et utilise cette vapeur après épuisement à travers une chaîne d'échangeurs de chaleur pour alimenter d'autres moteurs à vapeur moins puissants.

Cette vapeur récupérée peut même être utilisée sur ces générateurs à basse pression pour chauffer des installations industrielles ou des habitations.

Générateurs de vapeur pour centrale nucléaire

Il existe deux principaux types de générateurs de vapeur nucléaires : (BWR), réacteur à eau chaude et (PWR), réacteur à eau sous pression. L'eau du REB se transforme en vapeur à l'intérieur du réacteur nucléaire lui-même et se dirige vers une turbine à l'extérieur du réservoir.

L'eau du REP est sous pression supérieure à 100 bars et aucun processus d'ébullition de l'eau ne se produit à l'intérieur du réacteur.

Générateurs solaires à vapeur

Les générateurs de vapeur solaires sont le moyen le plus propre de produire de la vapeur. L'eau coule à travers des tuyaux à l'intérieur du panneau solaire.

Le soleil chauffe l'eau, puis l'eau passe à travers une turbine à vapeur, créant de l'électricité. Ce type de générateur de vapeur ne produit pas de déchets et ne pollue pas l'environnement.


Principe d'opération

Échange de chaleur

Les générateurs de vapeur sont utilisés pour capter et utiliser l'énergie libérée sous forme de chaleur dans une grande variété de processus et la convertir en une forme plus utile telle que l'énergie mécanique et électrique.

La chaleur qui en résulte est utilisée pour générer de l'électricité ou traitée comme sous-produit d'un autre processus industriel.

La source immédiate de chaleur est généralement contaminée, comme le combustible radioactif dans une centrale nucléaire, de sorte que la première étape de la génération de vapeur consiste à transférer cette chaleur à de l'eau propre à l'aide d'un échangeur de chaleur.

Cela se fait en élevant la température du carburant, tel que l'essence, etc., qui circule en circuit fermé, avec une source de chaleur. Le carburant, à son tour, chauffe le réservoir d'eau sans le polluer.

Génération de vapeur

Le combustible chaud circule dans le bain-marie pour produire de la vapeur. Il existe plusieurs schémas géométriques différents, mais le principe reste le même.

Le liquide chauffé est évacué à travers plusieurs petits tubes pour augmenter sa surface de contact avec l'eau et afin d'assurer l'accélération du transfert de chaleur et de la production de vapeur.

La vapeur produite dans les centrales nucléaires et au charbon modernes est souvent dans des conditions supercritiques ou au-dessus du point critique sur le diagramme de phase de l'eau (374 degrés Celsius et 22 MPa).


Transformer la chaleur en électricité

La vapeur supercritique est surchargée d'énergie. L'énergie de la vapeur est convertie en énergie mécanique en la faisant passer dans une turbine à vapeur. La haute pression de la vapeur appuie sur les nombreuses pales inclinées de la turbine, les faisant tourner.

Cette énergie mécanique est convertie en énergie électrique en utilisant l'énergie de rotation d'une turbine à vapeur pour alimenter un générateur électrique. La turbine montrée sur l'image peut générer jusqu'à 65 mégawatts d'électricité.

Conclusion

La chaleur est une source d'énergie qui transforme l'eau en vapeur. La source de combustible pour fournir la chaleur nécessaire peut être utilisée sous diverses formes. Une chaleur suffisante peut être obtenue à partir du bois, du charbon, du pétrole, du gaz naturel, des déchets municipaux ou de la biomasse, des réacteurs nucléaires ou de l'énergie solaire.

Chaque type de combustible est une source de chaleur pour le chauffage de l'eau. C'est juste que chacun d'eux le fait à sa manière. Certains sont respectueux de l'environnement, tandis que d'autres ont un impact assez fort sur l'environnement.



 


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