Как устроен портативный электрохимический генератор на природном газе
Речь пойдет про портативную электростанцию, которая в перспективе сможет потреблять любое органическое топливо, от природного газа до коньяка, и перерабатывать его в электричество без сжигания. Цель всей затеи — заменить всевозможные дизель-генераторы на что-то более экологичное и изящное, не требующее постоянного внимания. Например, вы привезли на какой-то удаленный объект баллон топлива и забыли про обслуживание мини-электростанции на целый год. Она работает и работает.
Причем эта самая электростанция может масштабироваться от 100 ватт и до практически неограниченной мощности. На фото выше в шкафу установлена система мощностью чуть больше одного киловатта, состоящая из трех планарных элементов. Справа — рендер микротрубчатого элемента — ноу-хау. Под катом есть фото одного из прототипов размером с компактную кофеварку.
В целом идея не нова, но тут удалось снизить стоимость производства сложного электрохимического топливного элемента, сделав его компактным и коммерчески интересным, причем начиная с самых малых мощностей.
Вкратце о топливных элементах
Прежде чем переходить к ноу-хау «Топаза» (так называется серия этих самых мобильных энергоустановок от InEnergy), несколько слов об общей теории электрохимических генераторов.
В основе любого электрохимического топливного элемента три базовых слоя — анод, катод и расположенный между ними электролит. Анод и катод изначально электрически нейтральны, но на их поверхности протекают разные химические процессы, за счет чего электроды обмениваются зарядами — ионы проходят через электролит, а электроны через внешнюю цепь. Обычная батарейка работает как раз по такому принципу, преобразуя химическую энергию в электричество.
В генераторах «Топаз» используют твердооксидные топливные элементы, в которых в электричество преобразуется энергия органического топлива. Например, реакция с метаном выглядит так:
Вместо метана можно использовать любое другое энергоемкое органическое топливо.
Материалы анода и катода, а также электролит подбирают таким образом, чтобы обеспечить транспорт ионов к месту реакции.
Это значит, что электролит должен пропускать ионы кислорода из воздуха к аноду, но в то же время не допускать смешивания воздуха и газообразного топлива.
И такие вещества существуют. Но свои свойства они проявляют в особых условиях. Например, диоксид циркония является кислородопроводящим при очень высоких температурах — от 750 градусов по Цельсию и выше.
Чтобы генератор работал непрерывно, топливо на анод и окислитель (кислород из воздуха) на катод подают извне. В теории такой элемент может окислять любое топливо, но скорость реакции будет тем меньше, чем тяжелее это топливо. Поэтому, чтобы реакция шла с достаточной скоростью, топливо надо расщеплять на простые компоненты. Для этого необходим так называемый реформер — блок предварительной подготовки сложного органического топлива. Реформер так же работает при высоких температурах — от 600 градусов по Цельсию.
В чем ноу-хау «Топаза»
Технология высокотемпературных топливных элементов известна довольно давно — как минимум пару десятков лет ее пытаются применить различные научные группы по всему миру. В США даже создан альянс Solid State Energy Conversion (SECA), который занимается ускорением промышленной интеграции подобных технологий.
Однако до сих пор основной сферой применения такой конструкции были стационарные установки мощностью от 1 кВт. Стоимость установок получалась довольно внушительной, так что продукт не получалось сделать массовым.
Создателям Топаза удалось существенно удешевить производство высокотемпературных топливных элементов и сделать их применимыми в мобильных кейсах.
Вместо так называемой планарной (плоской) топологии элемента они использовали трубчатую систему и значительно сократили размер этих трубок.
Основа — анод — имеет цилиндрическую форму. Его диаметр 3 мм, а оптимальная длина — 10 см. Трубка покрыта несколькими разными слоями керамики, которые обеспечивают ее работоспособность в качестве топливного элемента. Толщина стенки трубки (включая все слои) — около 0,5 мм.
К такой форме трубок пришли не сразу. Этому предшествовала целая серия экспериментов с экзотическими формами и поверхностями. Пробовали, например, форму трилистника (трубку, поперечное сечение которой напоминает трилистник). Но стоимость нанесения равнотолщинного газоплотного слоя электролита на трубку экзотической формы в разы выше — для этого необходимо использовать дорогое оборудование, чистые комнаты или специальные атмосферы. И даже несмотря на такую подготовку, в производстве остается много брака, что делает итоговый результат еще дороже.
А с цилиндрической формой все проще. В ходе производства основу просто окунают в условные ведра с разными суспензиями прямо на воздухе, нанося до шести слоев разных материалов, а потом одновременно спекают их все в печи. Используемые суспензии — это керамические порошки с растворителем. Они подобраны по составу таким образом, чтобы с учетом вязкости и смачивания поверхности после запекания и выжигания растворителя образовывать слои нужной толщины. При этом часть слоев остаются рыхлыми, а один из них — газоплотным, чтобы предотвращать смешивание топлива и воздуха.
Конечно, в гараже на коленках такое не соберешь — нужны лабораторные условия. Например, «ведра» с суспензиями керамических порошков, в которые окунают трубки, герметичны, чтобы минимизировать попадание пыли. Плюс рецепты суспензий, как и топология установки, — ноу-хау. Топливные элементы чувствительны к дефектам поверхности. Но за счет рецептуры и толщины пленки ее качество повысили, чтобы снизить долю производственного брака, который нельзя отследить простыми средствами.
С одной небольшой трубки можно снять не такую уж большую мощность — всего около 1 Вт. Но их можно соединить параллельно и создать топливный элемент много большей мощности.
Как оказалось, маленькие трубки имеют целый ряд преимуществ. Они не требуют подготовки к работе и длительного разогрева, обеспечивают большую удельную мощность с единицы поверхности. И они механически прочные — настолько, что генератор можно использовать в носимых устройствах и на мобильном транспорте, например в электросамокатах.
Удлинение или увеличение толщины трубки ведет к ухудшению механических свойств, поэтому до сих пор технологию не пытались применять к портативным устройствам.
А еще на длинных трубках появляется проблема эффективности снятия тока с элемента — чем она длиннее, тем больше потери на транспорте зарядов вдоль ее оси.
Маленькие трубки можно соединять параллельно, тем самым увеличивая мощность установки. Правда, оказалось довольно сложно закрепить трубки внутри топливного модуля герметично, но так, чтобы они не ломались. В отличие от существующих на рынке разработок, для «Топаза» решили не использовать специальный клей, а проработали технологию закрепления и герметизации трубок «насухую», которая также позволяет снимать с них ток. На ее разработку ушло почти два года.
Так выглядит базовый модуль «Топаз-OEM» мощностью 100 Вт. Для выработки одного кВт·ч ему требуется 0,6 л пропан-бутана. Масса модуля — 2,5 кг, а объем 3 л. Внутри — те самые микротрубки
В итоге одна батарея представляет собой набор трубок, соединенных параллельно, дополненный реформером и другими блоками. Во время работы подготовленное топливо подают внутрь батареи — в трубки, а снаружи сборку обдувают воздухом при помощи вентилятора — так вырабатывается электрический ток.
Протекающая химическая реакция определяет напряжение, а площадь поверхности трубки — силу тока, который она вырабатывает. Всем этим управляет блок электроники, которая следит за поддержанием постоянной температуры работы установки и дозирует топливо.
Внутри этого генератора тот самый базовый модуль, но продуктов такого плана не будет. Это было экспериментальное исполнение для одной из выставок
С газами все как бы просто, а вот возможность работы на жидком топливе пока отрабатывают — тут нужна несколько иная работа реформера. А еще под каждый вид топлива необходимо менять настройки: варьировать сочетание объема газа, подаваемого внутрь трубки, и воздуха, который обдувает трубку снаружи — банально разное количество молекул кислорода необходимо для окисления одной молекулы топлива. Сейчас замену вида топлива делают перепрошивкой электроники, но в перспективе можно заложить варианты в профили настроек и дать пользователю возможность переключаться между ними.
Выхлоп, повышение КПД и стоимость выработанной энергии
Трубка имеет небольшую длину, поэтому все молекулы топлива окислиться не успевают. Не прореагировавшее топливо выходит из трубки в блок дожигателя, где утилизируется. В этом блоке также происходит окисление без открытого пламени, но уже без выработки электрического тока.
Вся энергия остатков топлива уходит в тепло, которое используется для подогрева реформера и самих топливных трубок.
Чтобы эффективнее использовать это тепло, а заодно защищать потребителя от воздействия высоких температур, вокруг корпуса топливного элемента укладывают специальную теплоизоляцию.
Остаточного тепла, которое вместе с выхлопом поступает в атмосферу, совсем немного. Состав этого выхлопа — водяной пар и CO2. Для установки мощностью 100 Вт содержание CO2 в выхлопе соизмеримо с долей углекислого газа в воздухе, выдыхаемом одним человеком (примерно 4,5%). В теории для повышения КПД установки в больших модульных установках тепло этого выхлопа можно использовать для вращения дополнительной турбины или обогрева других объектов, например домов или отдельных помещений.
Учитывая невысокую стоимость производства генератора, стоимость энергии (кВт·ч), выработанной им, в основном определяется стоимостью самого топлива. В отдельных кейсах ее можно приблизить к стоимости кВт·ч из розетки. Например, гипотетическая установка мощностью 250 кВт, работающая на природном газе из газопровода, с учетом амортизации в течение 10 лет обеспечит стоимость кВт·ч на уровне 5 руб. Это на порядок меньше, чем стоимость энергии, выработанной при помощи дизель-генератора.
Мощность и ее масштабирование
Взяв больше трубок, можно добиться нужной мощности. Для этого трубки собирают в модули по несколько десятков штук.
Количество модулей при необходимости можно наращивать практически неограниченно.
При этом модули подключают независимо друг от друга, так что и менять их можно без остановки всей электростанции.
Это рендер 200-ваттной двухмодульной системы «Топаз-Гамма М»
Масштабирование установки поднимает вопрос о способе плотной упаковки трубок внутри модуля. Сейчас в сборке трубки не касаются друг друга — это помогает при обдуве кислородом использовать всю площадь поверхности катода. Возможно, в больших установках будет эффективнее укладывать трубки в ряды, оставляя зазор только между рядами (трубочно-планарная геометрия). Это несколько сократит мощность, снимаемую с каждой трубки, зато позволит разместить больше трубок в том же объеме.
А вот сокращать мощность установки ниже определенного предела нерентабельно.
Парни из InEnergy говорят, что использовать меньше 40 трубок неэффективно — тепла, вырабатываемого в дожигателе, просто не хватит на то, чтобы поддерживать температуру внутри реформера и на самих топливных трубках. На подогрев придется тратить дополнительную энергию (забирать часть выработанного электричества), что снизит общий КПД.
Холодный пуск и ресурс
Чтобы выйти на основной режим работы, после старта топливный элемент с помощью специальных катализаторов разогревается самостоятельно, а дальше электроника помогает поддерживать эту температуру, используя энергию из дожигателя. Особенность этих процессов такова, что количество перезапусков устройства ограничено. Каков ресурс — пока до конца не понятно, поскольку испытания еще не закончены. В версии, которая будет выпущена на рынок, инженеры ориентируются на 1000 перезапусков и более, иначе устройство потеряет свою коммерческую привлекательность.
Ограничение на количество перезапусков связано с ресурсом катализаторов и никак не влияет на длительность непрерывной работы. Этот срок довольно большой, но какой точно — до конца испытаний тоже неизвестно. Аналогичные разработки в Японии имеют гарантийный срок эксплуатации 90 тыс. часов — это 12 лет непрерывной работы. Сколько времени установка с тонкими трубками будет работать в разных условиях, в том числе в мобильном исполнении или в суровом климате Крайнего Севера, предстоит выяснить. Пока в реальной длительной эксплуатации находится только одна установка, ее наработка уже порядка 5 тыс. часов.
Чем все закончится…
Года через два InEnergy планирует запустить опытное производство с тиражом несколько тысяч изделий в год. Но это как бы их декларируемые планы. Нюанс в том, что для перехода от стадии НИОКРа и пяти прототипов к массовому производству нужно очень много денег. Это как если бы у вас был на руках фантастический рецепт идеальной «Колы» и оставалось «лишь» построить цеха, установить дорогое разливочное оборудование, нанять людей и запустить все производственные процессы. Сущие «мелочи».
Скорее всего, этот проект будет наполовину профинансирован через НТИ. Он оказался в шорт-листе среди прочих, которые подавались на Архипелаг (это такой проектно-образовательный интенсив). В этом же шорт-листе много всего интересного, и есть пара компаний, о которых мы уже рассказывали: то были интервью с Robbo и iPavlov. В этот раз ребята из Robbo начали создавать многофункциональную образовательную платформу, а iPavlov готовит широкое внедрение разговорного AI везде где только можно. Мне лично тема кажется актуальной, уже начала вытаскивать подробности из их разработчиков. Надеюсь, будет интересно не только мне.
Термогенераторы: как «сварить» электричество на газовой плите
На одном из электрических форумов был задан такой вопрос: «Каким образом можно получить электроэнергию, использую обычный бытовой газ?» Мотивировалось это тем, что газ у этого товарища, да собственно, как и у многих, оплачивается просто по нормативам без счетчика.
Сколько ни пользуйся, платить все равно фиксированную сумму, и почему же не превратить уже оплаченный, но не использованный газ в халявную электроэнергию? Так на форуме появилась новая тема, которая была подхвачена остальными участниками: задушевная беседа помогает не только сократить рабочий день, но еще и убить свободное время.
Было предложено множество вариантов. Просто купить бензиновый генератор, а заправлять его бензином, полученным перегонкой бытового газа, либо переделать генератор для работы сразу на газу, как автомобиль.
Вместо двигателя внутреннего сгорания предлагался двигатель Стирлинга, известный также как двигатель внешнего сгорания. Вот только топикстартер (тот, который создал новую тему) претендовал на мощность генератора не менее 1 киловатта, но его урезонили, мол, такой стирлинг не поместится даже в кухне небольшой столовой. Кроме того немаловажно, чтобы генератор был бесшумным, иначе, ну, сами знаете что.
После множества предложений кто-то вспомнил, как видел в какой-то книжке рисунок, где показана керосиновая лампа с приспособлением в виде многолучевой звезды для питания транзисторного приемника. Но об этом будет сказано чуть дальше, а пока…
Термогенераторы. История и теория
Для того, чтобы получить электричество непосредственно от газовой горелки или другого источника тепла, применяются термогенераторы. Так же, как и у термопары, их принцип действия основан на эффекте Зеебека, открытом в 1821 году.
Упомянутый эффект состоит в том, что в замкнутой цепи из двух разнородных проводников появляется э.д.с., если места спаев проводников находятся при разных температурах. Например, горячий спай находится в сосуде с кипящей водой, а другой в чашке с тающим льдом.
Эффект возникает от того, что энергия свободных электронов зависит от температуры. При этом электроны начинают перемещаться от проводника, где они имеют более высокую энергию в проводник, где энергия зарядов меньше. Если один из спаев нагрет больше другого, то разность энергий зарядов на нем, больше, чем на холодном. Поэтому, если цепь замкнута, в ней возникает ток, именно та самая термоэдс.
Приблизительно величину термоэдс можно определить по простой формуле:
E = α * (T1 – T2). Здесь α — коэффициент термоэдс, который зависит только от металлов, из которых составлена термопара или термоэлемент. Его значение обычно выражается в микровольтах на градус.
Разность температур спаев в этой формуле (T1 – T2): T1 – температура горячего спая, а T2, соответственно, холодного. Приведенную формулу достаточно наглядно иллюстрирует рисунок 1.
Рисунок 1. Принцип работы термопары
Рисунок этот классический, его можно найти в любом учебнике физики. На рисунке показано кольцо, составленное из двух проводников А и Б. Места соединения проводников называются спаями. Как показано на рисунке, в горячем спае T1 термоэдс имеет направление из металла Б в металл А. А в холодном спае Т2 из металла А в металл Б. Указанное на рисунке направление термоэдс справедливо для случая, когда термоэдс металла А положительна по отношению к металлу Б.
Как определить термоэдс металла
Термоэдс металла определяется по отношению к платине. Для этого термопара, одним из электродов которой является платина (Pt), а другим испытуемый металл, нагревается до 100 градусов Цельсия. Полученное значение в милливольтах для некоторых металлов, показано ниже. Причем следует обратить внимание на то, что изменяется не только величина термоэдс, но и ее знак по отношению к платине.
Платина в этом случае играет такую же роль, как 0 градусов на температурной шкале, а вся шкала величин термоэдс выглядит следующим образом:
Сурьма +4,7, железо +1,6, кадмий +0,9, цинк +0,75, медь +0,74, золото +0,73, серебро +0,71, олово +0,41, алюминий +0,38, ртуть 0, платина 0.
После платины идут металлы с отрицательным значением термоэдс:
Кобальт -1,54, никель -1,64, константан (сплав меди и никеля) -3,4, висмут -6,5.
Пользуясь этой шкалой очень просто определить значение термоэдс развиваемое термопарой, составленной из различных металлов. Для этого достаточно подсчитать алгебраическую разность значений металлов, из которых изготовлены термоэлектроды.
Например, для пары сурьма – висмут это значение будет +4,7 – ( — 6,5) = 11,2 мВ. Если в качестве электродов использовать пару железо – алюминий, то это значение составит всего +1.6 – (+0,38) = 1,22 мВ, что меньше почти в десять раз, чем у первой пары.
Если холодный спай поддерживать в условиях постоянной температуры, например 0 градусов, то термоэдс горячего спая будет пропорциональна изменению температуры, что и используется в термопарах.
Как создавались термогенераторы
Уже в середине 19 века делались многочисленные попытки для создания термогенераторов – устройств для получения электрической энергии, то есть для питания различных потребителей. В качестве таких источников предполагалось использовать батареи из последовательно соединенных термоэлементов. Конструкция такой батареи показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Термобатарея, схематическое устройство
Первую термоэлектрическую батарею создали в середине 19 века физики Эрстед и Фурье. В качестве термоэлектродов использовались висмут и сурьма, как раз та самая пара из чистых металлов, у которой максимальная термоэдс. Горячие спаи нагревались газовыми горелками, а холодные помещались в сосуд со льдом.
В процессе опытов с термоэлектричеством позднее были изобретены термобатареи, пригодные для использования в некоторых технологических процессах и даже для освещения. В качестве примера можно привести батарею Кламона, разработанную в 1874 году, мощности которой вполне хватало для практических целей: например для гальванического золочения, а также применения в типографии и мастерских гелиогравюры. Примерно в то же время исследованием термобатарей занимался и ученый Ноэ, его термобатареи в свое время также были распространены достаточно широко.
Но все эти опыты, хотя и удачные, были обречены на провал, поскольку термобатареи, созданные на основе термоэлементов из чистых металлов, имели весьма низкий КПД, что сдерживало их практическое применение. Чисто металлические пары имеют КПД лишь несколько десятых долей процента. Намного большим КПД обладают полупроводниковые материалы: некоторые окислы, сульфиды и интерметаллические соединения.
Полупроводниковые термоэлементы
Подлинную революцию в создании термоэлементов произвели труды академика А.И. Иоффе. В начале 30 – х годов XX столетия он выдвинул идею, что с помощью полупроводников возможно превращение тепловой энергии, в том числе и солнечной, в электрическую. Благодаря проведенным исследованиям уже в 1940 году был создан полупроводниковый фотоэлемент для преобразования световой солнечной энергии в электрическую.
Первым практическим применением полупроводниковых термоэлементов следует считать, по-видимому, «партизанский котелок», позволявший обеспечить питанием некоторые портативные партизанские радиостанции.
Основой термогенератора служили элементы из константана и SbZn. Температура холодных спаев стабилизировалась кипящей водой, в то время как горячие спаи нагревались пламенем костра, при этом обеспечивалась разница температур не менее 250…300 градусов. КПД такого устройства был не более 1,5…2,0 %, но мощности для питания радиостанций вполне хватало. Конечно, в те военные времена конструкция «котелка» была государственным секретом, и даже сейчас на многих форумах в интернете обсуждается его устройство.
Бытовые термогенераторы
Уже в послевоенные пятидесятые годы советская промышленность начала выпуск термогенераторов ТГК – 3. Основное его назначение состояло в питании батарейных радиоприемников в неэлектрифицированной сельской местности. Мощность генератора составляла 3 Вт, что позволяло питать батарейные приемники, такие как «Тула», «Искра», «Таллин Б-2», «Родина – 47», «Родина – 52» и некоторые другие.
Внешний вид термогенератора ТГК-3 показан на рисунке 3.
Рисунок 3. Термогенератор ТГК-3
Конструкция термогенератора
Как уже было сказано, термогенератор предназначался для использования в сельской местности, где для освещения использовались керосиновые лампы «молния». Такая лампа, оснащенная термогенератором, становилась не только источником света, но и электричества.
При этом дополнительных затрат топлива не требовалось, ведь в электричество превращалась именно та часть керосина, которая просто улетала в трубу. К тому же, такой генератор был всегда готов к работе, конструкция его была такова, что ломаться в нем просто нечему. Генератор мог просто лежать без дела, работать без нагрузки, не боялся коротких замыканий. Срок службы генератора, по сравнению с гальваническими батареями, казался просто вечным.
Роль вытяжной трубы у керосиновой лампы «молния» играет удлиненная цилиндрическая часть стекла. При использовании лампы совместно с термогенератором стекло делалось укороченным, и в него вставлялся металлический теплопередатчик 1, как показано на рисунке 4.
Рисунок 4. Керосиновая лампа с термоэлектрическим генератором
Внешняя часть теплопередатчика имеет форму многогранной призмы, на которой установлены термобатареи. Чтобы увеличить эффективность теплоотдачи теплопередатчик внутри имел несколько продольных каналов. Проходя по этим каналам горячие газы уходили в вытяжную трубу 3, попутно нагревая термобатарею, точнее, ее горячие спаи.
Для охлаждения холодных спаев использовался радиатор воздушного охлаждения. Он представляет собой металлические ребра, прикрепленные к внешним поверхностям блоков термобатарей.
Термогенератор – ТГК3 состоял из двух независимых секций. Одна из них вырабатывала напряжение 2В при токе нагрузки до 2А. Эта секция использовалась для получения анодного напряжения ламп с помощью вибропреобразователя. Другая секция при напряжении 1,2В и токе нагрузки 0,5А использовалась для питания нитей накала ламп.
Нетрудно подсчитать, что мощность данного термогенератора не превышала 5 Ватт, но для приемника ее вполне хватало, что позволяло скрашивать долгие зимние вечера. Сейчас, конечно, это кажется просто смешным, но в те далекие времена такое устройство было, несомненно, чудом техники.
В 1834 году француз Жан Шарль Атаназ Пельтье открыл эффект, противоположный эффекту Зеебика. Смысл открытия в том, что при прохождении тока через спай из разнородных материалов (металлов, сплавов, полупроводников) выделяется или поглощается тепло, что зависит от направления тока и типов материалов. Об этом подробно рассказано здесь: Эффект Пельтье: магическое действие электрического тока
Газовая электростанция для майнинга
В 2021 Россия вышла на третье место в мире по майнингу биткоина. Доля российских майнеров за последние два года удвоилась: с 6% до 11%. Росту способствует низкие цены на электроэнергию, доступность интернета, отсутствие регулирования в майнинг-сфере.
Стоимость электроэнергии для майнеров в России
Стоимость кВт*час – это основа для расчета точки безубыточности майнинга.
Домашние добытчики крипты собирают фермы из видеокарт или покупают ASIC-майнеры. Энергопотребление одной фермы от 0,5-3,5 кВт. В таких случаях вопрос цены электричества – ключевой. Нередко предприниматели используют сетевое электричество и тариф для населения, чтобы сэкономить. Самый дешевый тариф – 1,23 рубля за 1 кВт*час в Иркутской области. В регионе появилось так много майнинг-ферм, что губернатор предложил создавать отдельные площадки под этот бизнес с выделенной линией, чтобы снизить нагрузку на электрические сети.
Крупные майнинг-центры берут энергию от производителя. Например, мощность крупнейшего в России дата-центр с оборудованием для майнинга– 300 МВт. Эту энергию центр получает на оптовом рынке от ключевого партнера En+. Для каждого арендатора Bitriver рассчитывает индивидуальный тариф на электричество. Стоимость за 1 кВт*час примерно 2-3 рубля.
Средний сегмент майнинг-бизнеса включает майнинг-отели и крупные gpu-фермы. Эти центры предполагают работу от нескольких десятков до нескольких тысяч единиц оборудования. Для работы такого дата-центра требуется мощность от 100 кВт до 10 МВт. Выгодно купить такую мощность не всегда возможно и выгодно. В таком случае есть смысл задумать о собственной генерации электричества из газа.
Генерация электричества из газа
Сколько будет стоить электричество, если его будет генерировать газовый энергокомплекс из 3 машин общей мощностью 6 МВт. Такой мощности достаточно, чтобы питать 1500-3000 ASIC-майнеров. Годовое потребление составит 17 297 280 кВт*час.
Как из газа получить электричество
Генераторы на газу любого типа нужны для аварийного питания дач и домов. Также они могут обеспечивать постоянное энергообеспечение, если домостроение находится далеко от централизованных электросетей участков, там, где прокладка кабеля слишком дорогостоящая. Мощность таких устройств напрямую зависит количества предполагаемых потребителей и схемы использования станции. Например, аварийное питание обычно используется для ограниченного количества объектов потребления. А для основного стоит предусмотреть запас.
Делая выбор в пользу газовых электрогенераторов, люди руководствуются экологичной составляющей — они в этом плане превосходят дизельные и бензиновые модели, у них:
- более низкий уровень шума;
- более высокий КП;
- универсальность.
При этом, подключив такой генератор к газовой трубе, можно не беспокоиться о перезапусках и дозаправках. Так, как получить электричество из газа и какую модель выбрать?
Характеристики и преимущества моделей генераторов для дома
В первую очередь при выборе бытового электрогенератора, важно определиться с его режимом работы. Для полного автономного электроснабжение дома подойдут модели, которые конструктивно приспособлены эксплуатироваться в непрерывном режиме и имеют для этого жидкостное охлаждение ДВС. Если выбрать резервные модели, которые применяются в случаях краткосрочных отключений электроэнергии, то важно помнить — их лимит работы не превышает предел 10-20 часов. После этого они нуждаются в несколько часовом перерыве и требуют более частого сервисного обслуживания.
Еще одно важное требование к модели газового генератора для дома — он должен иметь низкий уровень шума, так как обычно такое оборудование размещают в самом доме или рядом с жилым объектом. Традиционно такие агрегаты имеют кожухи, задача которых — поглощение звуков и рабочей вибрации. Не на последнем месте стоит и внешний вид оборудования, его габариты — генератор должен вписаться в интерьер домостроения, не нарушая его гармонию.
Идеальный вариант — выбор устройства, оснащенного автоматической системой запуска генератора. При необходимости она может переключить на него электросеть частного дома или подключиться к сети общего электропитания, когда генератор будет отключен.
Кроме этого газовый генератор в доме может работать на сжиженном пропан-бутане или метане — природном газе. К магистралям с природным газом подключают все устройства для основного энергоснабжения дома, а для резервных завозят сжиженный газ в баллонах. Современные модели универсальны по большей части — они могут работать на любом виде топлива (даже на бензине), что позволяет получать электроэнергию в любой критической ситуации.