Продолжу тему альтернативных источников освещения, работающие от тепла печей отопления. В этой статье я плавно подхожу к интересной теме двигателя Стирлинга, работающий на принципах термоакустического эффекта. Но двигатель Стирлинга более сложное устройство чем схема ниже.
В начале немного теории. Термоакустический эффект – это процесс преобразования тепловой энергии в энергию колебания воздушной среды с частотой, которую мы можем услышать как гул. Происходит это по схеме: горячий воздух в какой-нибудь колбе в зоне пламени какого-то источника нагреваясь - расширяется, проходит через теплообменник-охладитель, в котором охлаждается и сжимается. Получается циклический процесс колебаний воздушной среды внутри колбы.
Яркий вариант моделей, демонстрирующие этот эффект - двигатель Стирлинга:
Научные подарки от китайских производителей. Подобную модель можно приобрести на aliexpress
Устроен двигатель Стирлинга так. В стеклянную колбу помещен моток тонкой стальной проволоки, а на конце – радиатор из металла (для увеличения КПД лучше его обмотать мокрой тканью). Внутри колбы поршень с шатуном, которые приводят во вращение колесо. Если двигатель будет иметь достаточные размеры и мощность, то способен от спиртовки или свечки вращать небольшой генератор (например, мотор от DVD-привода). Но об этом варианте – в следующей статье.
Энергию огня через термоакустический эффект можно не превращать в поступательное, а потом и во вращательное движение. Можно напрямую колебания воздуха преобразовать в электричество. Посредством пьезоэлементов, установленных на резонаторе-мембране. Например, сделанный из алюминиевой банки:
Крышка банки срезается и устанавливается крышка с отверстием для колбы из пластика. Стоимость пьезоэлемента невысока:
Пьезоэлемент советского и китайского производства. Это простой элемент, который может преобразовывать энергию колебаний, приложенный к нему в переменное электрическое напряжение. И обратно: электрические колебания в колебания воздуха, звук.
На aliexpress их больший выбор, но цены не сильно отличаются:
Стеклянные колбы (лучше из закаленного стекла) приобретаются в организациях, торгующие хим.посудой, хим.реактивами.
Сборка и демонстрация теромоакустического генератора показана на видео:
Где можно применить этот эффект и простое устройство? Для освещения? Но пламя свечи и так источник света. Т.к. мощность небольшая, то света мало, лишь для декоративной подсветки. Но таких генераторов можно собрать несколько штук. Края колб установить на печи-буржуйке, а проводку от пьезоэлементов вывести куда необходимо. Вариант освещения домиков для охотников, туристов (один раз привез и пользуйся) во время горения дров в печке.
Минусом такого генератора является гул. От него можно избавиться, собрав немного другой беззвучный термоакустический генератор с большим КПД. Но об этом в следующей статье…
***
Фотография взята из открытых источников, с сервиса Яндекс.Картинки
Подписывайтесь на канал, добавляйте его в закладки браузера (Ctrl+D). Впереди много интересной информации.