Încărcați-vă telefonul de la foc. Soba Tengu încarcă rapid gadget-urile folosind focul obișnuit. Frigidere, partizani și spațiu

Dezvoltarea transformă căldura în electricitate

Un dispozitiv care vă permite să încărcați smartphone-uri și alte gadget-uri chiar și în locuri unde nu există surse de energie electrică a fost inventat de un inventator din Ufa, Aidar Khairullin. O „sobă de încărcare” neobișnuită face posibilă încărcarea diferitelor dispozitive tehnologice dintr-un incendiu. Potrivit creatorilor, dezvoltarea, printre altele, ar putea fi de interes pentru turiști.

Aparatul compact vă permite să convertiți energia termică în energie electrică și, ca urmare, vă permite să obțineți energie electrică necesară chiar și într-o situație în care o persoană este departe de „civilizație”. În același timp, găsiți „combustibil” pentru un astfel de încărcător în mijlocul pădurii. nu este dificil. Sarcina principală Provocarea cu care se confruntă inventatorul a fost să creeze un design care să asigure că generatorul primește temperatura optimă.

Pentru a încărca complet telefonul folosind tehnologia dezvoltată de rezidentul Ufa, va dura același timp ca și în cazul încărcării mai „tradiționale”, relatează gtrk.tv. Pe lângă smartphone-uri și tablete, un generator portabil poate încărca lanterne și alte dispozitive care necesită electricitate pentru a funcționa.

În exterior, aparatul seamănă cu un mic grătar, pe peretele căruia este atârnat un dispozitiv care transformă căldura în electricitate. Asamblarea unei astfel de structuri, potrivit creatorului, este foarte simplă. În același timp, în timp ce se încarcă telefonul, dispozitivul poate fi folosit în același timp aproape ca un grătar - de exemplu, încălzirea ceaiului pe el. Un smartphone sau un alt echipament care necesită reîncărcare poate fi conectat folosind un port USB în cadrul unui forum pentru tineret desfășurat la Samara și a câștigat două granturi.

Străinii, inclusiv cetățenii Statelor Unite și Marii Britanii, s-au arătat deja interesați de această dezvoltare. Invenția a câștigat și un concurs de dezvoltare științifică și tehnică. Aidar Khairullin sugerează că în viitor se va stabili producția în masă de încărcătoare neobișnuite.

Intrat ferm în viață oameni moderni, în timp ce iPhone-urile sunt cumpărate nu numai de lucrătorii de birou, ci și de oameni care iubesc sporturile extreme și turismul. Este grozav să faci drumeții, dar de multe ori se întâmplă ca smartphone-ul tău să rămână rapid fără baterie. Pentru a preveni acest lucru și pentru a menține smartphone-ul să funcționeze stabil anumit timp, pentru asta a fost creat FlameStower.

Caracteristicile dispozitivului FlameStower

Ce este și cum poate ajuta acest dispozitiv într-o drumeție? Esența funcționării acestui dispozitiv este foarte simplă, FlameStower este capabil să transforme energia dintr-un foc de tabără în electricitate. În exterior este dispozitiv mic, termoelectric, care se pliază, astfel încât se potrivește confortabil într-un rucsac și nu ocupă mult spațiu. Se desfășoară foarte repede și ușor și face posibilă încărcarea tuturor electricităților pe care le iei cu tine în drumeție. Adesea, în timpul unei drumeții, o lanternă sau o cameră foto se poate descărca și așa mai departe. încărcător va reumple cu ușurință echilibrul bateriei. Procesul de încărcare se realizează prin intermediul conectorului USB. Tot ce aveți nevoie pentru a utiliza un astfel de încărcător este un foc și un pahar cu apă plată.

Scop

Scopul principal al acestui dispozitiv este de a încărca acolo unde nu există sursă permanentă actual. Aceasta este, desigur: diverse drumeții și campinguri, dar puteți folosi această metodă de încărcare acasă. Uneori există situații în care curentul se întrerupe, fie din cauza unei furtuni, fie din cauza unei avarii, și trebuie să reîncărcați echipamente portabile, aici este locul în care FlameStower vine în ajutor. Puteți încărca tot ce are necesar conector usb. Deci, nu trebuie să vă faceți griji că bateria telefonului dvs. se va descărca în timp ce așteptați un apel important.

Creatorii au creat inițial acest dispozitiv pentru a fi folosit într-un loc îndepărtat de civilizație. De aceea a fost creat compact și foarte convenabil de utilizat. Greutatea FlameStower este considerată a fi semnificativ mai mică în comparație cu altele dispozitive similare. Caracteristica principală este că funcționează absolut în orice condiții. Principalul lucru este să respectați cerințele necesare.

Desigur, întregul proces de încărcare depinde de sursă, adică de foc. Cum temperatura mai mare foc, încărcarea mai rapidă va fi finalizată. Desigur, iPhone-ul va dura de două ori mai mult să se încarce decât de la o sursă curentă. Prin urmare, dacă telefonul se încarcă de obicei în două ore, atunci în timp ce se încarcă cu acest dispozitiv, poate dura 4 ore. Încărcarea timp de 30 de minute, poate oferi muncă stabilă care durează o oră.

În același timp, creatorii acestui dispozitiv susțin că pentru un apel scurt, trebuie să încărcați telefonul timp de un minut. Puterea acestui încărcător este standard de 2 wați, maximul poate ajunge la 3 wați, aceasta este aceeași cu încărcarea USB a oricărui laptop.

Principiul de funcționare

Dispozitiv FlameStower are un principiu de funcționare foarte simplu. Dispozitivul se bazează pe un element termoelectric. Există, de asemenea, un recipient pentru apă, care este și necesar pentru ca dispozitivul să funcționeze. Electricitatea este generată din cauza diferențelor de temperatură. Avantajul este că nu contează ce sursă de foc este folosită.

Aparatul cântărește aproape trei sute de grame. Dimensiunile dispozitivului sunt de 197x57x25mm, care, după cum puteți vedea, nu este foarte mare. Pentru a funcționa, veți avea nevoie de apă într-un volum egal cu 140 de mililitri. În ciuda faptului că dispozitivul este mic, este totuși foarte funcțional. Costul său este de 100 de dolari.

Acest dispozitiv va fi mereu cu tine, fie că este vorba de o plimbare cu bicicleta, de o drumeție la munte sau doar de relaxare la țară.

Cuptorul compact este ușor de asamblat. Designul este conceput astfel încât arderea să nu necesite mult lemn de foc sau cărbune - doar conuri de pin, ramuri și alte materiale combustibile mici, care sunt suficiente în orice pădure. Aragazul oferă o putere stabilă și, în același timp, își îndeplinește scopul propus: încălzește ibrice, oale și ibrice - un litru de apă, de exemplu, fierbe în 7 minute, timp în care gadgetul va începe și el să se încarce.

„Astăzi există o mulțime de gadgeturi care au nevoie de reîncărcare. Facem drumeții de 3-4 zile, timp în care bateriile se epuizează și gadgeturile devin inutile. Este păcat să porți în jur o cameră sau alt echipament care, prin urmare, nu oferă niciun beneficiu”, explică Aidar Khairullin motivația. Acum patru ani, el și-a dat seama cum să rezolve problema unei baterii descărcate în timpul drumețiilor, dar... solutie originala această sarcină nu a venit imediat. La început a încercat să folosească tehnologiile existente- am cumpărat unul chinezesc ieftin baterie externă cu un panou solar, dar a devenit rapid deziluzionat de acesta: dispozitivul a fost foarte dependent de vreme și a încărcat telefonul cu doar 5% într-o zi întreagă.

Tengu

Bateriile mai scumpe cu un panou solar mare s-au dovedit a fi mai eficiente, dar au funcționat și numai pe vreme senină și au necesitat o ajustare constantă a unghiului de înclinare față de soare și a procesului. complet încărcat a rămas încă foarte mult timp. În plus, aceste panouri erau prea voluminoase și fragile pentru a face drumeții.

Caut o cale încărcare eficientă gadget-uri în condiţiile de teren Khairullin a căutat pe internet și a găsit informații despre un generator termoelectric cu radioizotopi. Acesta este instalat pe roverul Curiosity. Acest generator folosește energia termică care este eliberată ca urmare a dezintegrarii izotopilor radioactivi și o transformă în energie electrică. Aidar a decis că este posibil să transforme căldura în electricitate pe Pământ și a început testele.

Ca sursă de energie, el a decis să folosească nu izotopi radioactivi, ci focul mai familiar al unui incendiu. Așa a venit ideea de a crea o mică sobă pliabilă de camping dotată cu un generator termoelectric. După ce a comandat piesele necesare, inginerul a asamblat primul prototip în august 2014. Produsul de casă nu arăta foarte bine, dar, cu toate acestea, era destul de potrivit pentru primele teste pe teren. „Nimeni nu a crezut că acest lucru ar putea încărca un telefon și chiar de la un incendiu”, își amintește Khairullin de reacția camarazilor săi. - Dar totul a funcționat. Tuturor le-a plăcut aragazul și prietenii mei m-au rugat să le fac și ei.”

Tengu

Câteva luni mai târziu, una dintre marile comunități turistice de pe VKontakte, care are 400 de mii de abonați, a devenit interesată de dezvoltarea inginerului. Khairullin a fost rugat să scrie o recenzie a invenției și a fost de acord. Articolul a ajuns în top 10 cele mai bune materiale, care au fost publicate în grup în decurs de un an și au primit 10 mii de aprecieri, ceea ce l-a împins în cele din urmă pe inventator să facă o versiune comercială.

În practică, totul s-a dovedit a fi mai dificil decât se aștepta. Una este să surprinzi prietenii, alta este să creezi versiune de lucru produs de vânzare. Primul prototip, de exemplu, producea doar 0,5 W putere, ceea ce permitea încărcarea telefonului cu aproximativ 10% într-o oră. Prin experimente, puterea a fost crescută și s-a găsit cel mai bun aliaj de materiale pentru caroserie - titan și oțel inoxidabil - s-a dovedit a fi optim în ceea ce privește rezistența și raportul de greutate. În plus, nu ruginește, nu se arde și este greu de îndoit. Pe prezentări video Khairullin stă pe aragaz cu picioarele - îi susține cu ușurință greutatea.

Tengu

În cele din urmă, în mai 2016, a fost creată prima versiune industrială a sobei cu generator, care a fost numită Tengu. Pentru lansarea sa, Khairullin a decis să strângă bani prin crowdfunding. Comunității i-a plăcut dezvoltarea și cele 700.000 de ruble necesare au fost colectate pe Boomstarter. Toți cei care au donat au primit propriile copii ale aragazului neobișnuit, iar feedbackul a fost pozitiv.

Testele în masă au scos însă la iveală câteva probleme operaționale cu gadgetul: controlerul nu a încărcat întotdeauna unele iPhone-uri, iar puterea a fluctuat, scăzând de la vârf la minim atunci când a fost încălzit mult timp. S-a petrecut un an căutând soluții. Deci radiatorul a fost complet reproiectat. In sfarsit am primit cuptorul răcire cu apă. Faptul este că generarea de energie electrică depinde de diferența de temperatură dintre diferitele suprafețe ale stratului semiconductor din generatorul de căldură și energie. Au existat două moduri de a crește această diferență. Dar pe măsură ce temperatura creștea, controlerele au început să ardă, așa că s-a decis să se răcească partea exterioară. Apa face răcirea mult mai eficientă decât aerul, așa că ne-am hotărât.

Tengu

Inventatorul a reproiectat complet designul sobei. Versiunea 2017 este realizată din aliaj de titan și oțel inoxidabil și cântărește 1,2 kg. Înălțimea structurii este de 16 cm, lățime - 12 cm, grosimea peretelui - 1 mm. Lungimea inclusiv radiatorul este de 18,5 cm Acum vine cu o husă de transport. Puterea sobei de încărcare este stabilă de 5 W, Ieșire USB- 5V/1A. Lungimea cablului neinflamabil cu o împletitură de metal, care, conform lui Khairullin, „nu se rupe sau nu se topește”, este de 30 cm La capătul firului există un port USB cu un indicator - se va aprinde verde, când există suficientă energie electrică în generator pentru a începe încărcarea telefonului. Teste noua versiune surprins pe video.

Componentele Tengu sunt fabricate la opt fabrici din Rusia și una din SUA. Nu a fost greu să ajungi de acord asupra cooperării, spune inginerul. La o fabrică este creat aliajul, la a doua - piesele sunt tăiate din aliajul finit folosind un laser. A treia fabrică furnizează recipiente din aluminiu, a patra (JSC Ufimkabel) produce fire. Doar o singură fabrică din țară, al cărei nume Khairullin a ales să nu-l numească, a fost de acord să facă generatoare termoelectrice. „Tehnologia este foarte complexă, inițial a fost folosită doar în scopuri spațiale”, explică Khairullin.

Tengu

Singurul furnizor străin, o companie din Silicon Valley, produce controlori pentru cuptorul lui Khairullin. Analogii ruși și chinezi au avut eficiență scăzută și s-au supraîncălzit când curenți mari. Cu noile controlere, puterea aragazului a ajuns la o valoare stabilă de 5 W, iar dispozitivul este acum garantat să suporte toate modelele de gadgeturi.

Aidar Khairullin susține că pur și simplu nu există dispozitive Tengu similare cu același nivel de eficiență în lume. Există altele asemănătoare, dar sunt doar jucării. Ele, spre deosebire de generatorul nostru, folosesc un element Peltier. Un alt generator binecunoscut are o bancă de putere încorporată, care încarcă de fapt gadget-urile, iar generarea de electricitate adaugă doar puțină putere.

Echipa lui Aidar poate asambla aproximativ 100 de sobe Tengu pe lună, deoarece acesta este numărul de generatoare termoelectrice pe care furnizorul le poate produce. Asamblarea finală a lui Tengu se realizează în Ufa.

I-am adresat lui Aidar un scurt rezumat al celor mai tipice întrebări care interesează cel mai adesea potențialii clienți ai dezvoltării sale.

- Care este durata de viață a Tengu?
- Majoritatea elementelor sunt realizate din oțel rezistent la coroziune. Cel mai fragil lucru este electronica, spune producătorul său termen mediu 50 de ani de serviciu.

- Cât lemn este nevoie pentru a încărca un telefon?
- În medie, se consumă 600 de grame de așchii de lemn pe oră.

- Cât de repede fierbe apa într-un rezervor?
- Apa folosita pentru racire fierbe in aproximativ o ora. Dar generatorul continuă să se încarce cu o ușoară pierdere de putere. Pentru putere maximă, adăugați pur și simplu apă rece.

- Cât de fiabil este dispozitivul tău?
- Generatorul este realizat aproape in intregime din otel, va rezista la caderi si chiar la greutatea unei persoane daca stai pe el. Designul este făcut pentru a funcționa în orice vreme; nu se teme de ploaie, vânt și temperaturi sub zero.

- De ce nu folosești module Peltier?
- Este simplu - aceste module nu pot rezista la temperaturi ridicate și au putere mică. Folosim propriile module generatoare, puterea lor este de 12 Watt. Sunt concepute pentru a lucra cu acestea temperaturi ridicate si sunt specializati in producerea de energie electrica. Pe în acest moment sunt produse la comandă la o fabrică din Rusia. Cu ajutorul BommStarter dorim să ne înființăm propria producție.

Pentru mulți dintre noi care ne confruntăm cu problema supravieţuire in conditii faunei sălbatice, adevărata problemă este reîncărcarea gadgeturilor. Acest lucru nu este necesar telefon mobil, deoarece hărțile zonei pot fi pe o tabletă sau laptop. Da si lanternă reîncărcabilă din când în când are nevoie de cota sa de electricitate.

Până acum, singura alternativă era încărcarea de la panouri solare, care costă foarte mulți bani și depind direct de vreme. Vă puteți gândi, desigur, la dispozitive de stocare a energiei concepute pentru diferite capacități, dar nici acestea nu vor dura mult.

Consider că cea mai bună cale de ieșire din situație este o sobă de ciupit, care are încorporat un element Peltier. La ieșire obțineți o sursă de căldură pentru gătit și încălzire, precum și un încărcător. Dar să vorbim despre totul în ordine.

Element Peltier sau modul termoelectric (TEM)

În esență, acesta este un ansamblu de termocupluri format din două elemente de conductivitate de tip n și p. Materialele folosite pentru fabricarea lor sunt semiconductori pe bază de telur, bismut, seleniu și antimoniu.

Într-un TEM standard (prezentat în figură), termocuplurile sunt situate între două plăci ceramice. Numărul lor poate fi de la câteva până la sute de perechi, permițând crearea de module de orice putere (de la 0,1 la câteva sute de W).

Când se aplică o constantă elementului Peltier curent electric, pe laturile sale se formează o diferență de temperatură - unul se răcește, iar celălalt se încălzește. Oferind o îndepărtare eficientă a căldurii (radiator) din partea fierbinte, noi din partea opusă primim răcire cu zeci de grade în raport cu temperatura ambiantă.

Acesta este utilizat în mod activ în dezvoltarea sistemelor de răcire și, cu cât curentul este mai mare, cu atât efectul este mai puternic. Schimbând polaritatea curentului, schimbăm partea rece și cea fierbinte.

Utilizare practică

Nu toată lumea realizează că cu ajutorul TEM este posibil nu numai răcirea, ci și generarea de energie electrică.

Pentru a face acest lucru, este convenabil să utilizați un ansamblu importat gata făcut TEC1-12710, aspect care este prezentat în figură:

Modulele termoelectrice de la acest producător se disting prin prețul scăzut și caracteristici bune. Deci, pentru modificarea 12710:

Alte tipuri de ansambluri de la 12704 la 12715 diferă doar prin caracteristicile lor.

Pentru a genera energie electrică, este necesar să se asigure încălzirea unei părți a TEM în timp ce se răcește simultan cealaltă. În plus, diferența de temperatură ar trebui să fie de cel puțin 130-150°C. Pentru a face acest lucru, plasăm ansamblul pe o parte pe pastă termică pe radiatorul de răcire

Iar pe de alta (folosind pasta termica) il presam cu o placa de aluminiu.

Pentru a sufla radiatorul, puteți folosi un răcitor de la un computer, care, când răcire bună destul de economic. Va fi alimentat de la TEM-ul nostru. Placa opusă de aluminiu trebuie apăsată strâns pe aragazul de ciupit, asigurând o încălzire suficientă.

Pentru a stabiliza tensiunea de ieșire, este necesar să folosiți un convertor de casă sau gata făcut, care furnizează U=5V la un curent de 1A. as sfatui diagrame gata făcute din Producătorii chinezi cu conectori de ieșire USB gata pregătiți.

După ce am căutat pe Internet, am găsit un design gata făcut pe care autorul l-a făcut dintr-o sursă veche pentru un computer.

Designul este destul de reușit, deoarece există un loc pentru o cană (cratiță) și este convenabil să puneți așchii de lemn și există acces bun pentru aer. Dar metalul acestui design este slab și se va arde rapid. Dar, ca prototip, merită respect.

Dacă decideți să faceți singur corpul aragazului, încercați să utilizați metal mai gros. Pre-marcați-l folosind etrierși scripters, apoi tăiați de-a lungul liniilor rezultate. Amintiți-vă că fixarea părților individuale ale carcasei trebuie să fie fiabilă, deoarece metalul va fi supus unei încălziri semnificative.

Temperatura maximă pentru modulul Peltier TEC1-12710 este de 180°C, deci nu trebuie să vă faceți griji cu privire la supraîncălzire. La urma urmei, aragazul este de dimensiuni mici, iar răcitorul oferă o răcire suplimentară.

Putere a acestui modul nominal pentru 10A. Dacă aveți nevoie de mai puțin, luați TEC1-12704, TEC1-12706, TEC1-12708. Dacă este nevoie de mai mult, luați în considerare TEC1-12712 sau TEC1-12715. Desigur, cu cât curentul este mai mare, cu atât modulul este mai eficient, dar și prețul crește simțitor.

Pentru mine, comand elemente Peltier pe AliExpress urmați acest link. Prețul s-a dovedit a fi chiar mai mic decât în ​​magazinele autohtone, iar calitatea este pur și simplu excelentă. Colectionez acum instalare similară pentru prietenii care călătoresc adesea la munte.