САМОДЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР НА ДРОВАХ
Автор: Маркус Райт
Изобрел не я, есть коммерческие экземпляры, которые намного лучше моего. Например, BioLite CampStove, его цена 7900 руб. Мой экземпляр сделан на скорую руку для написания этой статьи и дальнейших экспериментов.
Основой является элемент Пельтье. Это термоэлектрический модуль, используемый в кулерах для воды и переносных холодильниках. Также его применяют для охлаждения процессора. При подаче на него напряжения одна сторона охлаждается, а другая нагревается. Мы же, наоборот, будем греть одну сторону, чтобы получить электричество.
Главный принцип в том, чтобы одна сторона нагревалась, а другая оставалась неизменной. Для максимальной эффективности нужен перепад температур в 100 градусов по Цельсию.
➡ Достоинства генератора:
● Топливо – всё, что горит или греет
● Выход USB 5 Вольт, 500mA
● Не зависит от солнца, ветра и т.д.
● Простая и крепкая конструкция, которая может служить вечно
● На нем можно готовить еду пока ваш телефон заряжается
● Универсален
● Его может собрать любой у себя дома за 1 вечер (даже работник АвтоВАЗа!)
● Дешевизна конструкции
➡ Понадобятся (фото 1):
● Элемент Пельтье (я использовал TEC1-12710)
● Ненужный блок питания от компа (любой, даже тот, который сгорел)
● Стабилизатор напряжения DC-DC Boost Module, входное напряжение 1-5 Вольт, на выходе всегда 5В
● Радиатор (чем больше, тем лучше), желательно с кулером на 5В, т.к. радиатор будет постепенно нагреваться (зимой это не грозит, так как можно поставить радиатор на лед)
● Термопаста
● Набор инструментов
Основные элементы - это модуль Пельтье и преобразователь (фото 2). С их характеристиками можете поэкспериментировать.
Модуль TEC1-12710 рассчитан на 10А (есть меньше, есть больше). Но более мощные будут большего размера. Чем больше сила тока, тем он эффективней и дороже. Я купил на Dx.com примерно за 250 руб. У нас в магазинах электроники такой стоит около 1500 руб.
Модуль рассчитан на максимальное напряжение 12В, но столько он не выдает из-за низкого КПД, когда мы используем его в обратном направлении, т.е. на получение тока.
Для того, чтобы было стабильно 5 вольт и устройства заряжались безопасно, нужен повышающий стабилизатор. Он начинает выдавать 5 Вольт, когда на элементе Пельтье еще только 1. О том, что всё готово к зарядке, можно узнать по горящему светодиоду на модуле. Можете собрать свой, я же решил довериться китайцам - они предлагают готовый модуль с USB выходом за 80 руб. на том же сайте.
Распотрошим наш блок питания. Мне пришлось сделать дополнительные дырки для лучшей циркуляции воздуха (блок питания попался очень уж древний) (фото 3).
Главный принцип в том, чтобы воздух засасывало снизу и выходил он через верх. Проще говоря, нужно сделать обычную печку. Не забудьте предусмотреть отверстие для подкидывания щепок и подставку под котелок или кружку для кипячения воды, если вам это нужно.
Далее к ровной стенке нужно прикрепить модуль Пельтье с радиатором, предварительно равномерно нанеся термопасту (фото 4 и 5). Чем плотнее контакт, тем лучше. Та сторона, где написана модель – холодная. Именно к ней мы прикладываем радиатор. Если вы перепутали, модуль не будет выдавать напряжение, в этом случае нужно просто поменять провода местами.
Припаиваем повышающий преобразователь и находим, куда его спрятать. Можно вообще оставить его висеть на проводах, но обязательно нужно заизолировать, например, одеть на него термоусадку (фото 5). Собираем всё вместе (фото 6 и 7).
➡ Как это работает?
Закидываем внутрь ветки, щепки, в общем, всё то, что горит. Затем разжигаем. Огонь нагревает стенки печки и элемент Пельтье, который на одной из этих стенок. Другая сторона элемента, которая на радиаторе, остается при уличной температуре. Чем больше разница температур, тем больше мощность, но не переборщите.
Максимальная эффективность достигается уже при разнице в 100 градусов. Со временем радиатор начинает нагреваться, и его нужно будет охлаждать. Можно подбрасывать снег, поливать водой, поставить радиатором на лед или в воду, поставить на него кружку с холодной водой. Вариантов много, самый простой - это кулер. Он будет забирать часть мощности, но за счет охлаждения общий результат не изменится.
Не допускайте воздействие больших температур на элемент - он может перегореть и сгореть. В документации указана максимальная температура 180 °С, но особо беспокоиться не стоит - с хорошим охлаждением и на простых дровах ничего с ним не будет.
Если вы не будете ленится и всё правильно сделаете, то получите вот такую простую щепочницу, на которой можно подогревать еду, кипятить воду и одновременно заряжать свои гаджеты.
Её можно использовать дома, если отключили электричество, поставив внутрь свечку. Кстати, если подключить к ней светодиоды, то свет будет на много ярче чем от самой свечки.
В любом месте, где можно найти что-то горящее, у вас будет электричество, тепло и возможность удобно готовить еду, расходуя меньше горючего по сравнению с костром.
➡ Первые испытания!
Пошел после работы в лес. Солнце почти село, хворост мокрый, но печь оправдала себя на 100%. Результат превзошёл все мои ожидания. Сразу после разгорания щепок загорелся индикатор, я подключил телефон и он начал заряжаться (фото 8). Зарядка шла стабильно. Преобразователь вообще не напрягался.
Еще я брал с собой охлаждающую подставку для ноутбука, на ней 2 кулера и светодиоды, должно прилично потреблять. Подключил, всё крутится, светится, ветерок дует. Брал еще USB вентилятор, подключил в конце, когда остались одни угли (фото 9). Всё отлично крутится, даже не знаю что еще можно попробовать.
➡ Результат
Всё прекрасно работает, выдает свои пол Ампера. Все-таки нужен кулер, т.к. за пол часа радиатор нагрелся до порядка 40 градусов, летом будет еще больше. Пускай крутится себе. Языки пламени вырываются высоко вверх, мне лично такого костра не надо, буду закрывать часть отверстий, чтобы горело медленней.
Буду делать все по новой, возьму за основу стандартную щепочницу, которую делают из консервных банок, но сделаю из метала потолще и прямоугольной формы. Куплю хороший радиатор с кулером подходящей формы и постараюсь сделать разборный вариант, чтобы при переноске занимало меньше места.
