Аеростатична електрика

«Наші помилки є продовженням наших віртуозів». Це повністю застосовується для вітрової енергії. Не можна сказати. Не кажучи вже, нам потрібно позбутися від недоліку. Якщо немає вітру, але це потрібно, він повинен бути створений. Займає енергію. Закриття кола. Однак, відходячи від стереотипних підходів, знайдеться рішення, і виглядає дивно просто, а головне – перевірено на століттях!







Погляньте на хороший сільський льох. У будь-який час року в будь-який час має зручну температуру і завжди свіже повітря. Чому? Від рівня зовнішньої поверхні стелі, льох опускається до її підлоги трубою, а інша труба виходить з підлогою до певної висоти. У зовнішній трубі є досить помітний постійно спрямований на перепад повітря. Зумовлюється різницею атмосферних тисків на рівні підлоги і верхньої частини зовнішньої труби.

За ГОСТ 4401-81 за Міжнародний стандарт Атмосфера, різниця тиску становить 1,22 кгf/см2 (тобто 11.98 Pa) за 1 м відростання висоти, завдяки чому система різних високих труб створює циркуляційний потік повітря від атмосфери до льоху і від льох до атмосфери. Розміщений в зовнішній трубі, поворотний стіл буде обертати. Не потрібно для вітру зовні. Це ідея. Але вам також потрібна потужність.

Світ є одним у своїх проявах, і якщо ідея працює в «малій», це неминуче буде працювати в «великому». Працює. У Туреччині в селищі Діренкою простягається на десятки кілометрів по довжині і до 90 м в глибині, гігантський підземний міст (збудований в ІІ-I тис. до н.е.), що складається з мережі між'єднаних тунелів і кімнат. Вони мають відмінну природну вентиляцію, забезпечену системою великої кількості шахт малих діаметрів і невеликою кількістю шахт великого діаметра, підключених повітряними тунелями. В’їзди шахт великих діаметрів розташовані добре нижче виходу шахт малих діаметрів. Швидкість потоку повітря в протоках така, що, будучи в них, неможливо стояти на ногах. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час. Це принцип. Після чого починається інженерія.

За ГОСТ 4401-81 за Міжнародний стандарт Атмосфера, різниця тиску (тобто 11.98 Pa) за 1 м від висоти, завдяки якій система різних високих труб створює циркуляційний потік повітря від атмосфери до льоху і від льох до атмосфери. Розміщений в зовнішній трубі, поворотний стіл буде обертати

Рис. 1 показує схему, що відповідає принципу електроживлення в варіанті електроживлення житлового будинку. Зателефонуйте «повітряну електростанцію». й

І в першу чергу виникає питання про розмір її можливої потужності, яка визначається формулою N = FV, де F - сила впливу атмосфери на масу повітря в протоку; V - швидкість потоку повітря в зоні вітрової ферми.

У зв’язку з низкою міркуваннях електростанція АЕС доцільно виконувати у вигляді групи вітроелектростанцій, що незмінно встановлена в горизонтальній частині протоки. Для простоти міркування припустимо, припустимо при цьому однаковість площ S2 горизонтальних і вертикальних частин протоки, площа входу S1 буде більшою, потім:





де p - атмосферний тиск на вході протоки; δ - це надрив атмосферного тиску на висоті 1 м; h - висота вертикальної частини протоки.

Від спільного розчину рівняння потоку і рівняння Берноуллі для протоку ми отримуємо експресію швидкості потоку в зоні, де знаходиться вітроелектростанція.





де ρ є щільність повітря. Щоб отримати уявлення про порядок величин, покласти S1 = 20 м2, S2 = 10 м2, ρ = 1.225 кг/м3, p = 1 кгf / см2, h = 50 м, δ = 1,23 кгf / м3, звідси ми отримуємо V = 36 м / с, N = 35280 кВт.

Ця потужність повинна бути використана раціонально. Але як? Від досвіду ударної вітрової турбіни типу в вітрових тунелях відомо, що для нормальної роботи, розміщеної в вітропарковій трубі, її заглибна поверхня повинна бути не більше 15% площі перетину труби (тобто горизонтальний проток), і це 1,5 м2. Діаметр робочого колеса ВЕС становить 1,4 м.

За формулою потужності роторної вітрової ферми Nv = 0.29 Sv V3 ми отримуємо Nv = 20.3 кВт. Не поганий, але можливо більше. Для цього в горизонтальному протоку необхідно розмістити вітрову електростанція принципово нового типу (ВЕСК) - з перетворювачем кінетичної енергії потоку повітря у вигляді «латичного крила», що робить взаємний рух в площині поперечної ділянки протоки.

Рис. 2 показує Кінематичну схему WESK. Ось 1 - група аеродинамічних пластин з аеродинамічними поперечними профіліми (далі - плани), встановленими свободами обертання навколо їх поздовжніх осей в рухомому каркасі 2 (далі - робоче колесо).

Робоче колесо спирається на корпус 3 за допомогою лінійних кінематичних пар, що надає йому можливість пересуватися в площині корпусу. Плани 1 з'єднуються кінематичний муфта 4, що забезпечує їх синхронні обертання при однакових кутах відносно каркасу крильчатки, підвіски підвіски 5 і кінематичний підключений до генератора 6.

Зміна кутів атаки планів здійснюється за допомогою механізму 7. Амплітуда коливань робочого колеса обмежена амперами 8. Представлені Кінематики WESK захищені патентом РФ No 2338923. Наявність наявних світових аналогів невідомо.

Електрична потужність WESC визначається значенням крутного моменту, яке робоче колесо може зв'язатися з електричним генератором, і виражається формулою

М = ФЛ, (1)

де F є аеродинамічною силою, розробленою робочим інсультом при ударі його потоком вітру; л є плечем застосування сили, що дорівнює половині робочого інсульту.

У свою чергу:





де n є числом планів в робочому крильчатці; Су є коефіцієнтом аеродинамічного підйому; S = планова площа; V - швидкість потоку повітря.

Змінюючи параметри як повітроподібних, так і вітрових електростанцій принципово нового типу, можна отримати необхідний дизайн, потрібну потужність, планування і т.д. Наприклад, горизонтальна частина протоки можна розмістити в підземному тунелі, а вертикальна частина всередині будівлі схожа на ліфтовий вал.

WESK, в зв'язку з особливостями аеродинаміки робочого колеса, може повністю зайняти секцію протоку без компромізаційної потужності. З перерізною площею 10 м2 бажано мати габаритні розміри WESK 4 X 2,5 м, розмір робочого колеса 3 X 2.2 м, інсульт робочого колеса - 1 м. У прийнятих розмірах WESC в робочому крильчатці можуть розмістити 12 планів з площею 0,88 м кожен. Розрахунок за формулами (1) і (2) дає значення крутного моменту 4187.4 N-m, що теоретично достатньо приводити, наприклад, 285 електрогенераторів VG-1(12)450 з загальною електричною потужністю 285 кВт. Як розмістити їх ще одне питання. В даний час ми оцінюємо потенціал. Це 14 разів вище, ніж при використанні обертального вітропарку.

Було експериментально встановлено, що ламінарний потік сходить з крильчатки вздовж поздовжньої осі каналу.

Таким чином, без проблем можна встановити в горизонтальний канал послідовно потрібну кількість WESC з інтервалом між ними в половині довжини WESC, що базується тільки на розгляді стійкості, отримання їх загальної потужності. Наприклад, якщо довжина горизонтальної частини протоки становить 200 м, ми отримуємо близько 10,83 МВт. Щорічне виробництво електроенергії становитиме 94870.8 МВт•год. Цей технічний розчин захищений російським патентом No 2500920.

5712987



Цей розрахунок є чисто демонстраційним. Варіанти параметрів як протоки, так і VESK, можна отримати бажаний дизайн, потрібну потужність, макет і т.д. Наприклад, горизонтальна частина протоки можна розмістити в підземному тунелі, а вертикальна частина всередині будівлі схожа на ліфтовий вал. Це ще один з найважливіших переваг АЕС – його можна розмістити безпосередньо на споживачі, включаючи довгі силові лінії. Таким чином, ми отримуємо енергію вітру варіанті з урахуванням погодних умов та місць. І це вітер? Можливо, ми повинні ввести новий термін, наприклад, аеростатична енергія.

Залишилося відповісти на питання «Яку енергію використовується для створення електроенергії в АЕС?» У термінології нового напрямку в науці - частина "екологічної енергії", а саме - гравітаціяльна енергія атмосфери. Ця енергія невичерпна і може бути отримана без великих матеріальних витрат, щоб енергія голоду людства не загрожувала в будь-якому майбутньому. Видання



Джерело: www.c-o-k.ru/articles/aerostaticheskaya-elektroenergetika