Комментарии 59
Выглядит как-то не в ту сторону с точки зрения КДП. Лучше бы топливный элемент, сразу предназначенный для выработки электричества. А тепло - он в любом случае само получится.
Фокус в том, что если что‑то пойдет не так, эту штуку можно разобрать и сделать обычным тепловым генератором. Тепло добыть можно кучей способов — поджечь что‑нибудь, сфокусировать солнечный свет и тому подобное. С топливным элементом такую универсальность получить гораздо сложнее.
Это верно для универсального генератора 'к чему надо, к тому и прикрутим'. А вот для такого, как в заголовке 'в кармане'- кучи способов, насколько я понимаю, не наблюдается.
Эти печки, вообще говоря, на чем нормально работают, кроме бензина?
На самом деле, практически на всем что горит. Каталитические грелки с платиновым катализатором, например, неплохо работают и на спирте и на ацетоне (но я бы очень не рекомендовал из-за токсичности), спирт (если это конечно не метанол) не создаёт токсичных продуктов, но эффективность его несколько ниже чем у бензина для зажигалок, с другой стороны это с лихвой окупается относительной простотой производства на коленке в кустарных условия в отличии от того же бензина.
Кстати, есть одна фишка, про которую забыл: каталитическое окисление возможно на медном катализаторе и без образования особо вредных соединений! ;-)
Для этого всего то надо взять...изопропиловый спирт! :-)
Вуаля: дешёво, и никакой платины не надо.
Правда, эффективность несколько ниже, чем у бензина. Зато копеечные компоненты...
Надо протестить...
Но это насколько я помню. Могу путать - поэтому требуется проверка. Слепо на веру не брать!.
P.S. Добавка: ацетальдегид всё равно образуется. Мало, но образуется. Плохо...
На спирте тоже работают. Только запах неприятный.
С одной стороны да, с другой - тут максимально бытовые расходники, что для потребительского устройства комфортнее.
тут максимально бытовые расходники
Я подозреваю, что плохенький топливный элемент тоже на бытовых расходниках может быть. Идем в хозтовары и покупаем медный купорос, краску-серебрянку или еще какой-нибудь комплект чего-нибудь распространенного но реактивного.
Грелки, кстати, на подобных смесях мне припоминаются.
Вот именно. Наверняка при нужной ловкости рук из чего-то похожего и электричество добываться будет без элементов Пельтье.
Можно сделать на лёгкой органике, типа метанола. Даже на тех же платиновых катализаторах от грелок, наверно. Но надо заморочиться подачей окислителя и окисляемого, и главное - отводом результатов реакции.
Помню. Делал по этой статье в Юном Технике. Большой минус - вонючая весьма выходит
В детстве сделал штук 20, тепла немного, но было интересно.
Я повторял этот опыт. В результате выделяется водород из-за разрушения оксидной пленки на поверхности аллюминия. Не повторять в закрытой таре - лопнет!!!
Образуется комплекс:
1) CuSO4 + 4NaCl <=> Na2[CuCl4] + Na2SO4
2) AlCl3 + 3H2O <=> 3HCl + Al(OH)3
Оксидная плёнка растворяется, хлорид-ионы разрушают оксидную плёнку
3) 2Al + 6H2O => 2Al(OH)3 + 3H2
Аллюминий окисляется, медь восстанавливается, образуя бурый пористый налет.
PS: http://chemistry-chemists.com/Video/VigeoAl-CuSO4-NaCl.html
Мне одному кажется, что лучше подумать про топливные элементы )))
ТЭ из палок - прям удручающий КПД.
Но щёлочь продаётся как средство прочистки труб. Платиновую пену можно купить в Китае. Всякие разделительные керамики тоже есть в продаже.
Но по цене проще купить обычный бензиновый генератор.
Китайцы даже продают вменяемые демонстраторы в 1-2 литровых размерах (весь двигатель).
ТЭ из палок - прям удручающий КПД.
Это смотря что топливом считать...
Вот (youtube), скажем, один из многих развлекающихся с алюминием. Какой тут КПД - непонятно, но вряд ли хуже, чем у описанного в статье.
Как непрактично... Какие-то милливатты мощности. Когда-то рассчитывал, что для холодильника и освещения нужно ватт 300. Для ноутбука порядка 100Вт.
Если у вас есть топливо, то лучше выбрать классические бензиновые/дизельные генераторы, или, если мощности нужны большие, газотурбинные. У них хоть какой-то адекватный КПД. Но и расход порядка 30л/сутки (минимум).
Если нет топлива, используйте естественный термояд - через солнечные батареи, ветряки, гидрогенераторы.
Жечь дорогое топливо, чтобы получить милливатты - праздное развлечение. Для милливатт можно и ручной генератор покрутить.
В заголовке: в кармане. Чуть дальше по тексту: на ходу.
Комментарий: лучше газовая турбина!)
Сорри, не хочу задеть, но всё ж в рамках портативного устройства - лучше химии пока ничего не придумали. А если добавить в условия DIY, да ещё из того, что можно легко купить - то конструкция становится уже оправданой.
Меня удручает непрактичность бензиновой грелки в паре с элементом Пельтье. Вероятно, этого недостаточно даже для телефона, т.е. это не работает вообще, хотя и помещается в карман. 0.14Вт - это часов 100 заряжать до полного.
Некоторое время назад я изучал вопросы резервного питания в "походных" условиях (если вдруг внезапно окажешься в походе них). Раскладная карманная солнечная панель (в сложенном виде примерно 10х15см, раскладывается x5) может зарядить телефон, а панель побольше (где-то 0.3-0.5 м^2 - не карманная, но всё ещё портативная) - небольшой аккумулятор, которым потом можно зарядить ноут. Заряжается медленно, несколько часов. От элементов Пельтье сам не пробовал, но судя по экспериментам в интернете - мощности ни на что не хватает (если только не греть его костром, тогда телефон зарядить можно). Также нераскладная солнечная панель примерно 10x15см (иногда бывает на некоторых power bank'ах ни на что не пригодна.
Может, если взять несколько десятков элементов Пельтье, толку будет больше. Но тогда солнечные панели дешевле.
Также, если электроэнергии не нужно много (отключение временное, а нужно иметь запас до 3-4кВт*ч), практичнее запастись аккумуляторами. Если больше - уже бензиновый генератор, но он топливо прямо таки жрёт. Газотурбинная электростанция - это уже слишком серьёзно)
А вот всякие РИТЭГи, грелки и двигатели Стирлинга - совершенно несерьёзно.
Ну, я бы Стирлинги прям сразу с ходу не списывал;-)
Можно попробовать собрать микро-Стирлинг, даже греемый прямо теплом от этой грелки для рук - для чего его поместить прямо внутрь кожуха, прямо над катализатором. И даже накачать туда давление. Т.е. газ использовать под большим давлением.
P.S. Кстати, всегда можно пойти совсем альтернативным путём - собрать самый настоящий 2-х тактный микродвигатель карманный :-)))
И тогда там будут токи весьма недетские :-)
Для понимания масштабов: читал об разработках микро-двигателей, размером с батарейку АА. Тестовые экземпляры вырабатывали порядка 5-10 Вт, с частотой хода поршня в 390 Гц в среднем. И проработали более 100 часов непрерывно, без проблем. Коленвала не было, поршень возвращался обратно с помощью пружины квадратного сечения (почему квадратного: она имела тенденцию сохранять форму и давала минимум колебаний поршня из стороны в сторону - это для уменьшения трения).
Ну и т.д. обычные вращающиеся тоже есть...Видел самый маленький - с ноготь мизинца размером. Вращал самолётный винт миниатюрный.
Тоже довольно любопытная концепция: прямо настоящий двигатель, только очень маленький.
Кстати, всегда можно пойти совсем альтернативным путём - собрать самый настоящий 2-х тактный микродвигатель карманный :-)))
Небольшой бензиновый двигатель - это не альтернативный, а наиболее практичный путь, очень проверенный, можно даже сказать, способ генерации по умолчанию. Но разница в том, что обычно бензогенераторы побольше, чем карман, а те из них, что 4х тактные и с инвертором - поэкономичнее. Альтернативные схемы ДВС+генератор, видимо, имеют недостатки, раз не дошли до промышленного применения.
Но разница в том, что обычно бензогенераторы побольше, чем карман
Мне как-то сразу вспомнилось моё детское увлечение кордовыми моделями самолётов - у них моторчики были как раз "карманных" габаритов, правда и топливо они потребляли весьма экзотичное (эфир+касторка+керосин, если склероз не изменяет), но какое-нибудь велосипедное динамо (из той же эпохи), я думаю, они вполне бы осилили...
Господа, господа, секундочку. Я тоже размышлял на тему походных источников питания и зацепился за слово "походных". Пьеза в подошве ботинка, не? Кпд у человека неплохой, компактность, нужен будет промежуточный аккум, но он и так скорее всего будет, а в качестве топлива вполне пойдет шоколадка или АРП, в принципе подходит широкий спектр органики. Чуть замороченный вариант - линейный генератор вдоль голени , когда нога идет вниз и упирается в поверхность - рабочий ход генератора, нога поднялась - возбуждение снимается, пружина выдвигает шток генератора, репит. Переключение режимов рабочий ход/возврат хоть от микрика, хоть от полевого транзистора, хоть от гиркона (но, имхо, ненадежно). По габаритам думаю будет как мебельный газлифт.
Получится буквально "шаговый" генератор) Так сказать зарядочка на ход ноги)
Закон сохранения энергии. Хоть как вы крутитесь, но обойти его нельзя. Если вы с такого генератора снимете какую-то мощность -- значит, вы её так или иначе отнимете от "функции передвижения", то есть при использовании этого генератора вы быстрее устанете и меньше сможете пройти, чем без него. Учитывая, что решение обязано соответствовать куче противоречивых требований, кпд его будет ничтожным, так что устанете вы сильно, а электричества добудете до смешного мало.
Намного выгоднее сделать генератор из маленького шаговичка (типа nema-17, например) и крутить его ручкой. Можно прям на ходу, усталость рук на скорость шага принципиально не повлияет. )
О. Можно не ручкой! Если дополнить шаговик бендиксной муфтой, пружиной от рулетки и верёвочкой, получится что-то вроде гимнастического эспандера. Те мышцы спины и плеч, которые он задействует, при ходьбе не нагружены, так что ущерба скорости передвижения тоже не будет.
Раскладная карманная солнечная панель (в сложенном виде примерно 10х15см, раскладывается x5) может зарядить телефон, а панель побольше (где-то 0.3-0.5 м^2 - не карманная, но всё ещё портативная)
а если солнце в регионе бывает очень редко, то солнечная панель превращается в игрушку
Если автор продолжит эксперименты, его поиски равно или поздно должны привести к учебнику физики за 6 класс, подсказка: "гальванический элемент", "Электрохимический ряд напряжений металлов".
Промежуточный этап в виде выделения тепла на этапе химическая реакция -> электричество, нафиг не нужен.
А так, статья интересная, спасибо!
Автор вообще любит фантазировать оторвано от реальности. Ему на это указывали в предыдущих частях неоднократно, он это полностью игнорирует.
В данном случае если учесть вес радиаторов для Пельте, вес самого катализатора, потери на электронной обвязке этих Пельте и сравнить с банальным повербанком на 10 Ah, то выяснится что вся эта возня с топливом будет иметь смысл где-то начиная килограмм с пяти топлива... Ну, в принципе, носимое, да, но всё-таки какой-то бред.
Ну, рассуждая исключительно гипотетически -- предложенный автором вариант имеет немалый плюс -- само устройство [предположительно] имеет довольно большой срок эксплуатации, и для продолжения работы требует только дозаправки топливом -- однокомпонентным, удобным в работе, широко доступным в продаже.
Самодельные батарейки делать -- так они одноразовые получатся, неэффективно.
Не совсем верно. Плотность энергии химической батареи в несколько раз меньше плотности бензина (а лучше керосина)
Грелка самая простая - небольшой жестяной сосуд с парафином. Его держат в кипящей воде, пока весь парафин внутри не расплавится, после чего помещают в такой же мешочек, как у грелки, описанной в статье. Сколько тепло держит, не помню, но полностью выделять его перестаёт лишь после перехода всего парафина в твёрдое состояние, а это не очень быстро. Теперь про выработку электроэнергии, для этого подойдёт двигатель Стирлинга, способный вращать в т.ч. генератор, по прикидкам 0,5 Вт для нескольких светодиодов выработает. Летом можно провести опыт и без генератора. Парафин расплавить, поместив сосуд в фокус параболического отражателя. Затем перенести в помещение и поставить сверху двигатель Стирлинга, вращающий вентилятор.
Del
Зачем нужна Калоша? Обычный бензин с автозаправки не годится?
Неужели нет катализаторов, которые начинают процесс окисления бензина при комнатной температуре?
Обычный бензин не годится из за присадок.
Обычный бензин содержит октаноповышающие присадки -- ацетон (при сгорании на катализаторе даёт токсичный выхлоп) и феррум-что-то-там, который отравляет катализатор. Теоретически, отравленный катализатор можно попробовать промыть азоткой, но что получится, и получится ли вообще -- не знаю, не пробовал. Если уж очень хочется использовать бензин с заправки -- стоит подумать насчёт его перегонки.
Так-то после ДВС в автомобиле тоже платиновый катализатор ставится.
Так он тоже отравляется, просто он большой, и его хватает на довольно долгий срок работы, эквивалентный пробегу в 100-150 тысяч км. Да, ферроцен травит катализатор намного слабее, чем тетраэтилсвинец -- но всё равно потихоньку травит.
Кстати, интересная идея -- попробовать сделать такую печку на базе обломка катализатора от автомобиля -- но, наверное, надо брать кусочек именно от окислительного блока, а не от восстановительного (в автомобильном катализаторе два блока с разным химсоставом и разными функциями, первый платина-родиевый, разлагает оксиды азота, а второй платина-палладиевый, дожигает углеводороды).
Имел знакомство с этой штуковиной в детстве, но скорее как с интересным сувениром, а спустя 30 лет увидел у друга такую же в практическом применении на зимних прогулках. Спасибо автору за объяснение принципов работы и вызов ностальгических воспоминаний.
А какое у такой грелки практическое применение? Просто если для рук - есть же перчатки. Для ног - непонятно, как её держать. Если весь промёрз, нужно к спине прикладывать, но грелка маленькая же.
Такие грелки и сейчас продаются, как-то хотел купить, но не нашёл причин.
если весь промерз нужно пробежаться метров 200, и ничего прикладывать не придется. к тому же это разогрев изнутри, а стало быть, ты сам себе становишься аккумулятором тепла.
В моём детстве такие штуки продавались в спортоварах под названием "грелка рыбацкая", и пользовались ими любители зимней рыбалки -- в основном не для непосредственного обогрева рук, а чтоб греть ими сменные верхонки -- пока одни на руках, вторые за пазухой греются печкой, потом меняешь. Имея две таких грелки, удобно на ночёвке сушить валенки.
А так да, если не рыбачишь, сложно придумать применение этой штуке. У меня есть такая, от деда наследство -- так я за двадцать лет ни разу не придумал, как бы ей воспользоваться.
Если весь промёрз, нужно к спине прикладывать
Кровеносная система очень быстро распределяет тепло с рук по всему организму.
Продается газовая система с котелком, Пельтье и юсб. Ток конечно маленький. Но если кипятить воду скажем час, то что то зарядить уже реально. Короче говоря ручной генератор все равно практичнее.
Газовую не видел, но турбопечку щепочницу видел. Как разгорится - начинает шуршать кулером для охлаждения Пельтье и поддува печки. Ток около полуампера с usb. Доходит и до Ампера. Пока готовишь - телефон, или хотя бы повербанк подзарядить можно, да. Стоит, правда, как полфлиппера, но сделана добротно.
Автор, Вы просто умница! Подобной статьи я давно хотел на Хабре. О сабже думаю и наблюдаю без малого лет 10. Из недостатков Пельтье - максимальная эффективность зимой. В летних "походах", тем более внезапных более стабильно себя поведёт как раз Стирлинг, которого охаяли в комментах выше. На мой взгляд, при желании и тем более наличии 3d принтера вполне реально собрать его на 10 Вт как минимум. И это для тихого миниатюрного варианта весом 300-500 грамм, который одной заправкой каталитической грелки зарядит за ночь повербанк на 10Ач. Кстати, таким образом поллитовой бутылки "Калоши" хватит в среднем на заправку 200-250Ач (3,6 вольт), что в сравнении с весом аналогичного по весу аккумулятора, или набора батареек смотрится зело конкурентно. А за статью спасибо!
Абсолютный Power Bank: генератор в кармане