Nhiều hay ít, mỗi người chúng ta sẽ tự đánh giá, nhưng đối với những người dân sống ở thành phố và các khu đô thị, sử dụng mạng điện quốc gia, lượng điện năng đó quả thực quá ít ỏi. Nhưng đối với những người dân sống trong vùng sâu, vùng xa, phụ thuộc hoàn toàn vào tự nhiên và có điều kiện sống rất xa với xã hội văn mình, điều đó quá thức đã quá nhiều. Vơi 50W điện năng, có thể nạp điện cho điện thoại di động, cho máy tính xách tay, sử dụng những bóng đèn tiết kiệm điện. Điều đó đã thực sự là một cuộc sống mới. Với 50W điện, lò đốt Indig đủ cho 4 bóng đèn tiết kiệm điện, đủ điều kiện sinh hoạt và trẻ em có thể học bài.
Trong chiến tranh, bếp lò đóng vai trò quan trọng trong cung cấp đồ ăn nóng cho cán bộ chiến sĩ, đặc biệt trong các hoạt động hành quân dã ngoại và tác chiến phòng ngự. Bếp lò với những cải tiến cụ thể sẽ không những phục vụ hiệu quả cho các nhà hầm, nhà bếp: cung cấp nhiệt lượng sưởi ấm, nấu ăn cho cán bộ chiến sĩ với sự tiêu hao thấp nhất về nhiên liệu rắn, nhưng lại cung cấp một lượng điện năng đủ để phục vụ cho các hoạt động tác chiến tại chỗ - đài thông tin liên lạc, máy tính, đèn ngụy trang cho các hoạt động tham mưu tác chiến mà không cần đến máy nổ dã chiến hoặc các thiết bị phát điện khác. Với cấu trúc đơn giản, các bếp ăn dã chiến có thể cung cấp năng lượng điện cho ban tham mưu cấp tiểu đoàn trong nhà hầm đồng thời sưởi ấm cho các phân đội.
Bếp lò phát điện pin nhiệt điện
Bếp lò cũng phục vụ cho các hoạt động tại vùng sâu, vùng xa, trong các hoạt động dã ngoại hoặc các hoạt động của các trạm y tế tiền phương trong các tình huống thiên tai. Khi nguồn điện và năng lượng khí gas, dầu bị cắt, khu vực bị phong tỏa bởi ngập nước hoặc bị cắt đường giao thông do sạt lở, sập đổ các công trình và sụt lún đường giao thông. Những chiếc lò nhiệt điện đơn giản này sẽ cung cấp năng lượng cho các phương tiện thông tin liên lạc, chiếu sáng và nạp bình ắc quy điện, các y bác sĩ có thể tiến hành các hoạt động cấp cứu trước khi có thể chuyển lên tuyến trên, có điều kiện tốt hơn.
Cấu tạo chung của lò đốt sinh điện.
Lò đốt Indig trên thực tế hoàn toàn không khác một lò đốt củi hoặc đốt than cám thông thường, được dùng để đun nấu hoặc dùng làm lò sưởi, bao gồm đầy đủ các bộ phận như buồng đốt nhiên liệu, ống khói, bộ phận hứng tro than, bàn bếp đun nấu. Ngoài ra, một bên vách bếp được gắn với thiết bị sinh nhiệt điện, trong thiết bị sinh nhiệt điện có các thành phần sinh điện theo hiệu ứng hiệu ứng Peltier-Seebeck
Thiết bị phát điện hiệu ứng nhiệt điện
Hiệu ứng nhiệt điện, hay hiệu ứng Peltier-Seebeck, là sự chuyển nhiệt năng trực tiếp thành điện năng và ngược lại, trên một số kết nối giữa hai vật dẫn điện khác nhau. Kết nối này thường gọi là cặp nhiệt điện. Cụ thể, chênh lệch nhiệt độ giữa hai bên kết nối sinh ra một hiệu điện thế giữa hai bên kết nối và ngược lại. Hiệu ứng này là cơ sở cho ứng dụng trong một số máy lạnh và máy phát điện, không có các bộ phận chuyển động. Nguyên nhân của hiệu ứng này là sự dịch chuyển các điện tích từ vật dẫn điện có tích năng lượng lớn hơn hơn sang vật dẫn điện có năng lượng nhỏ hơn, từ đó sinh ra sự trênh lệch điện thế.
Nếu như với sự tiếp xúc giữa hai vật dẫn điện, vật dẫn điện thứ 1 được nung nóng ở nhiệt độ cao hơn vật dẫn điện thứ 2, và nối hai vật dẫn điện với một mạng điện, trên mạng điện sẽ xuất hiện dòng điện, cường độ dòng điện càng lớn khi có sự trênh lệch nhiệt độ giữa hai vật dẫn điện khác vật chất, vật chất được sử dụng ở pin nhiệt điện là bán dẫn.Bismuth telluride (Bi2Te3) ) khác dấu nhau, phụ tải và hai tấm bản cực tiếp xúc với nhiệt năng và tiếp xúc với phần không khí làm lạnh bên ngoài môi trường.
Để pin nhiệt điện hoạt động được cần bản cực Tr tiếp xúc với nhiệt độ cao, và bản cực Tx tiếp xúc với môi trường làm lạnh bên ngoài. Như vậy, nếu không đóng mạch điện thì giữa bản cực Tr và bản cực Tx sẽ có sự trênh lệch nhiệt độ Tr-Tx. Nguồn điện, sinh ra trong pin nhiệt điện có thể được tính bằng công thức :
Trên hình giới thiệu sơ đồ mạch điện của pin nhiệt điện bao gồm hai lớp chất bán dẫn là p và n
Ở đây: x – hệ số trung bình dẫn nhiệt của hai chất bán dẫn p và n, S và I là diện tích và chiều dài tiếp xúc của bản cực dẫn điện, (Tr-Tx) là độ trênh lệch nhiệt độ giữa hai tấm bản cực.
Sự trênh lệch nhiệt độ tại những điểm tiếp xúc giữa hai vật chất khác nhau là nguyên nhân hình thành lên sự truyền nhiệt năng, từ sự truyền nhiệt năng này các electron chuyển động từ lớp vật chất có nhiệt độ cao hơn sang lớp vật chất có nhiệt độ thấp hơn, do đó trên lớp vật chất có nhiệt độ cáo hơn sẽ thiếu điện tử và các lỗ hổng, còn lớp vật chất lạnh hơn sẽ có thừa điện tử và các lỗ hổng. kết quả là xuất hiện trường điện thế, từ đó xuất hiện điện thế E, hiệu điện thế có thể tính theo công thức sau:
E=(ap-an)(Tг-Tх)
Nếu mạch điện đóng và có điện trở R, trong mạch điện sẽ chạy dòng điện có cường độ là:
Khi đóng mạch điện, bản cực mát sẽ hấp thụ nhiệt lượng, đồng thời bản cực nóng cũng tỏa ra nhiệt lượng. Để hệ thống làm việc hiệu quả hơn, ngay cả bản cực nóng cũng phải được làm mát, tỏa nhiệt dư thừa trong hoạt động của pin nhiệt điện. Chính vì vậy, dù đặt bản cực lên trên bề mặt của lò đốt, các bản cực vẫn tỏa nhiệt. Trên sơ đồ chi tiết của pin nhiệt điện lò đốt, cho phép lắp đặt trên tất cả các mặt tỏa nhiệt của lò đốt, từ đó thu được điện năng. Phụ thuộc vào phương pháp liên kết các thành phần bán dẫn n và p (song song hoặc nối tiếp), có thể nhận được dòng điện với cường độ và hiệu điện thế khác nhau. Có thể thấy rằng, các pin nhiệt điện, được sản xuất theo tiêu chuẩn của nhà máy, cho công suất điện năng là 50W, có thể mua được ở nhiểu nơi, ngay cả trong các cửa hàng của nước Nga.
1-Lò đốt với bộ phận pin nhiệt điện; 2-Đồng hồ nạp điện
3-Bộ biến điện xoay chiều; 4-Bình điện ác quy
Khi sử dụng pin nhiệt điện để sản xuất điện, nhiệt độ bề mặt của lò sưởi 200oC. Từ đó có thể nạp điện cho các bình ắc quy điện để sử dụng. Trong trường hợp nhiệt độ của lò đốt nhỏ hơn 200oC, sẽ xuất hiện hiện tượng phóng điện ngược. Do đó, để pin nhiệt điện hoạt động hiệu quả, cần kiểm soát nhiệt độ và chế độ nạp điện.
Lượng điện năng thu được từ lò đốt.
Lò đốt Indig cho điện năng tương đương với công suất 50W, trong đó có lắp đặt 2 tấm pin nhiệt điện V25-12, sử dụng 15% bề mặt của lò đốt. Trên thực tế, có thể tăng cường diện tích sử dụng bề mặt của lò đốt tùy theo yêu cầu điện năng, do công suất điện thu được phụ thuộc vào số lượng các tấm pin nhiệt điện lắp đặt trên lò đốt. Trên thực tế, cần công suất khoảng 200W hoặc lớn hơn, tương đương với một TV và 2 bóng đèn với một máy tính laptop.
Hiện nay, giá thành của lò đốt sinh điện tương đối cao, với công suất 50W, giá thành từ 300$ đên 740$. Đây là giá thành hoàn toàn không phù hợp với những gia đình vùng sâu, vùng xa.
Trên thực tế, để có được sản phẩm đến tay những người vùng sâu, vùng xa với điều kiện kinh tế thấp cần có;
1- Nghiên cứu dây truyền công nghệ và sản xuất pin nhiệt điện với giá rẻ nhất với điều kiện trong nước.
2- Sản xuất các lò đốt (bếp đun bằng nhiên liệu thể rắn..củi, than tổ ong..)có lắp các pin nhiệt điện cho công suất từ 200 W hoặc lớn hơn. Có cơ chế hỗ trợ giá, hoặc thực hiện theo cơ chế xóa vùng trắng về công nghệ thông tin đồng thời cơ chế bảo vệ rừng….
3- Lò đốt Indig được thiết kế để tính công suất điện đến 50W, chỉ có 15% bề mặt tỏa nhiệt được sử dụng dành cho pin nhiệt điện. Trên thực tế có thể sử dụng từ 50% đến 70% bề mặt tỏa nhiệt của lò đốt để cung cấp nhiệt cho pin nhiệt điện, và công suất dòng điện tỷ lệ thuận với bề mặt tỏa nhiệt của lò đốt.
4- Khi sử dụng lò đốt có pin nhiệt điện để nạp điện ắc quy, mọi công năng lò đốt cũng không hề thay đổi – vẫn sử dụng để đun nấu, thực hiện những công việc của một bếp lò thông thường.
Lò đốt Vera
5 – Pin nhiệt điện; 6 – Bộ ổn áp; 7 – Dây cáp dẫn điện
8 – Ống khói lò đốt
Những ưu điểm của các pin nhiệt điện: Pin nhiệt điện có thời hạn sử dụng lâu dài, có độ tin cậy rất cao, không có khả năng gây hỏng hóc do nguyên nhân ngẫu nhiên do không có gì để pin nhiệt điện có thể gẫy hỏng. Các pin nhiệt điện có thể lưu trữ với thời gian không hạn chế, và để lắp đặt pin nhiệt điện lên thành lò đốt hoàn toàn đơn giản, kể cả đối với các đối tượng ko hề biết về kỹ thuật và là nội trợ. Pin nhiệt điện sẽ tìm được rất nhiều ứng dụng trong đời sống xã hội và xóa đói giảm nghèo, bảo vệ môi trường đang cạn kiệt. Đồng thời pin nhiệt điện đóng một vai trò quan trọng trong các hoạt động quân sự, hoạt động cứu hộ cứu nạn và hoạt động chống thiên tai và thảm họa.
Đại diện công ty Rubon. Ltd
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét