Deep Green: подводный робот-бабочка

Поделиться



Разработка альтернативных источников получения энергии в последнее время все сильнее набирает обороты. И компания из Швеции под названием Minesto недавно вступила в эту гонку, получив разрешение на сооружение вблизи одного из островов Уэльса подводной фермы Deep Green. Ферма будет построена на базе энергетических установок мощностью 10 мегаватт, а сами генераторы чем то напоминают бабочек, «летающих» в воде.





Генератор энергии нового типа будет развернут в 6,5 километрах от острова Англси в открытом море. Первый образец для тестов будет представлять из себя подводную платформу, помещенную на глубину около 100 метров, швартового буя для удержания троса платформы и, собственно, робота-бабочки. Робот будет плавать вокруг платформы для того, чтобы генератор всегда находился внутри постоянного подводного течения со скоростью от 1,5 до 2 метров в секунду. Такие условия, согласно расчетам, обеспечат максимальную эффективность выработки энергии.





Кроме того, независимая компания Xodus Group провела оценку возможного воздействия установок Deep Green на окружающую среду и жизнь морских обитателей. Было проанализировано влияние установки на рыболовство, травмоопасность для рыб и других обитателей моря, на морскую навигацию и влияние на течение. Если верить заключению экспертов, воздействие Deep Green не причинит вреда живым организмам и окружающей среде, а согласно заявлению директора Minesto и куратора проекта Ильва Серквист Хультгрена,

«Наш опытный образец станет самым первым шагом на пути развития новой энергетической технологии. В случае успешных испытаний и получения доказательств безвредности технологии для окружающей среды, человечество получит в свое распоряжение еще один вид практически неисчерпаемого источника экологически чистой энергии».
опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

 

Источник: //hi-news.ru/technology/deep-green-podvodnyj-robot-babochka-letayushhij-v-vode-dlya-vyrabotki-energii.html

Тестируется система электрических рассекателей для снижения расхода топлива в грузовиках

Поделиться



Сопротивление ветра увеличивает расход топлива практически всех транспортных средств. Одним из способов борьбы с ветром является использование рассекателей. Исследователи из Швеции экспериментируют с уменьшением сопротивления на грузовых автомобилях при помощи электрических генераторов вихревого потока (аэродинамические рассекатели), которые создают сильные направленные завихрения воздуха для увеличения подъемной силы на крыльях самолета.



Такие вихревые генераторы (рассекатели) можно, заметить  глядя на крыло самолета. Маленькие плавники — это вихревые генераторы на верхней части крыла.  Они создают турбулентные вихри для увеличения подъемной силы при взлете и посадке. Теперь исследователи KTH, Королевского технологического института успешно тестируют способ сокращения величины лобового сопротивления на грузовиках, создавая подобные воздушные завихрения на передних углах кабины автомобиля. Но в отличии от самолета, где вихревые генераторы изготовленны из твердого материала, эти являются невидимыми и сделаны с помощью электрического поля.





Представитель команды исследователей из КТН, Джули Вернет говорит, что электрические вихревые генераторы при тестировании могут сократить расход топлива на 5 %  при условии, что они будут установлены  на бескапотной кабине над двигателем (такой дизайн является стандартом для тягачей в Европе и Японии).

Вернет говорит, что электрические генераторы создаются  на базе плазменных  механизмов, то есть устройств, выдающих высокое напряжения между двух электродов. Окружающие молекулы воздуха ионизируется и получают ускорение в электрическом поле — что приводит к появлению ветра. Там нет движущихся механических частей, и в отличие от вихревых генераторов на крыле самолета, эти устройства могут адаптироваться к силе и направлению ветра, говорит она.





Вихревые генераторы работают на базовом принципе аэродинамики  -  если уменьшить разделение воздушного потока на подветренной стороне профиля, вы можете увеличить подъемную силу и в то же время уменьшить лобовое сопротивление.

 Подсчитано , что более 20 % потерь энергии транспортного средства происходит от сопротивления ветра. опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

 

Источник: phys.org/news/2017-03-truck-fuel-turbulence-cutting-electric.html

Энергия воды может обеспечить 33% текущей потребности в электричестве

Поделиться



Ученые из Делфтского технического университета в Нидерландах подсчитали, что общий потенциал выработки гидроэнергии достигает 52 петаватт/час в год. Это составляет примерно треть всей глобальной потребности в электричестве.В рамках исследования ученые проанализировали 11,8 млн локаций, которые теоретически могут быть использованы для выработки гидроэнергии. Правда, исследователи отмечают, что далеко не все из них в действительности пригодны для строительства гидроэлектростанций — «по техническим или экономическим причинам».





Общий потенциал выработки включает в себя все количество электроэнергии, которая теоретически могла бы быть сгенерирована при условии использования всех водных ресурсов. Однако для этого существуют еще технические и экономические препятствия, напоминают авторы исследования. Отношение технически реализуемых и экономически выгодных локаций к общему потенциалу выработки составляет 20% и 16% соответственно.

Получается, что если учитывать только экономически выгодные локации для производства гидроэнергии, то реалистичный потенциал выработки составит примерно 9% от всей мировой потребности в электричестве. На данный момент доля гидроэнергии в объеме всего потребляемого в мире электричества составляет около 3%.





Ранее финские ученые из Технологического университета Лаппеэнранты создали симуляцию мировой энергетической системы, которая полностью основана на возобновляемых источниках энергии. По мнению исследователей, такая система может быть построена в реальности к 2030 году. опубликовано  

  P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: hightech.fm/2017/02/20/hydropower-potential

Создан крошечный генератор, вырабатывающий энергию из желудочного сока

Поделиться



Желудочный сок имеет достаточно сложный состав, включающий соляную кислоту (его важнейшую составляющую), бикарбонаты, пепсиноген и пепсин, слизь, а также фермент Фактор Касла. Присутствующая в желудке кислота способна достаточно эффективно разлагать пищу на отдельные составляющие, но почему бы не попробовать использовать её для получения электрической энергии? Именно такую задачу поставили перед собой исследователи из Массачусетского технологического института. В итоге им удалось создать крошечный генератор, работающий на соляной кислоте, вырабатываемой желудком.





Эта же команда учёных уже не один год занималась проектированием и разработкой многочисленных устройств, которые человек может проглотить в исследовательских целях. Например, сенсоры, считывающие сердечный ритм или кровяное давление в реальном времени. Одним из направлений в исследованиях также была попытка автоматического донесения лекарств в конкретные части человеческого тела. Все эти механизмы работали от крошечных батареек, которые не только были крайне дорогостоящими, но ещё и могли навредить организму.

Новая же разработка учёных заменяет традиционную батарейку крошечным гальваническим элементом, получающим энергию от содержащейся в желудочном соке соляной кислоты. Этого питания оказалось вполне достаточно для работы встроенного в генератор сенсора температуры на протяжении нескольких дней. И не стоит забывать, что за счёт этой же энергии устройство передавало полученные данные по беспроводному протоколу на компьютер каждые 12 секунд.





Пока учёные думают, как бы заставить генератор работать не только в желудке, но и в тонком кишечнике. Ведь там кислота практически отсутствует, ввиду чего вырабатывается примерно 1% от той энергии, которую устройство генерирует в желудке. Тем не менее накопленной от соляной кислоты энергии вполне хватает для того, чтобы устройство работало ещё какое-то время, периодически отправляя данные вовне тела. Следующим этапом разработки станет оптимизация генератора и его уменьшение в размерах, чтобы можно было объединить его сразу с несколькими сенсорами. опубликовано  

  P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: hi-news.ru/technology/sozdan-kroshechnyj-generator-vyrabatyvayushhij-energiyu-iz-zheludochnogo-soka.html

Генератор Адамса-Вега: самый эффективный магнитный двигатель

Поделиться



Генераторы электроэнергии с каждым годом приобретают все большую популярность не только у частных пользователей, но и в промышленности. Это напрямую связано не только с экономией затрачиваемых средств, но и со снижением добычи исчерпаемых полезных ископаемых.





Однако самым распространенным топливом для них по-прежнему остается бензин и дизельное топливо. Их продукты распада токсичны и вызывают загрязнение окружающей среды. Другое дело – бестопливные генераторы, которые обладают массой преимуществ перед своими топливными аналогами. Какими именно, узнаем далее.





Экономия полезных ископаемых для многих государств занимает ключевое место в экономике. Это успешно достигается за счет применения бестопливных генераторов, чьи принципы работы основываются на элементарных физических явлениях магнитного индукционного тока. Из наиболее успешных и эффективных на сегодняшний день используют следующее виды БГ:

Ротор Дудышева – использует в основе магнитный ток, преобразуемый в электрический импульс. Магнитный двигатель Минато – имеет повышенный КПД – 100%, который достигается за счет усилителей мощности. Мотор Джонсона – имеет компенсатор, однако не эффективен в промышленности из-за низкой мощности. Генератор Адамса – самый популярный и эффективный магнитный двигатель, имеющий простую конструкцию, но высокий уровень КПД. Соленоидальный мотор Дудышева – имеет внешний магнитный ротор, который эффективен исключительно при использовании малых мощностей (при наличии «мокрой» конструкции).  

Рассмотрим более подробно генераторы Адамса, которые наиболее часто встречаются на рынке альтернативных источников электричества.





Бестопливные генераторы работают по принципу выработки свободной энергии, преобразуя ее в индукционный ток. Этому физическому явлению посвятили свои исследования такие великие физики как Адамс (в честь которого и назван прибор) и Бедини. Эти агрегаты широко используются в качестве автономного энергоснабжения частных домов, а также:

  • в судоходстве;
  • в автомобилестроении;
  • фермерские и лесные угодья;
  • в самолетостроении и космонавтике. 
     
Они эффективны там, где нет возможности подвоза топлива (дизеля, бензина, кокса, газа и др), а энергия природы (ветер, энергия Солнца, приливы и отливы) не настолько мощна, чтобы обеспечить электричеством на полную мощность.

Следует отделять понятия «вечный двигатель» и «энергогенератор памяти Адамса». Они схожи в работе, однако последние требуют постоянного технического обслуживания и периодического ремонта.
Их работа не зависит от факторов окружающей среды, поэтому бестопливный генератор фирмы Вега имеет следующие особенности и преимущества:

  • Могут использоваться вдали от любых источников электричества, а также на открытой и закрытой местностях, под воздействием атмосферных осадков.
  • Используют в качестве топлива кинетическую энергию.
  • Не имеют ограничений в работе и выработке энергии.
  • Не оказывает никаких негативных воздействий на здоровье человека и состояние окружающей среды.
  • Агрегат довольно компактный, при желании может быть собран самостоятельно.
  • Имеет срок службы не менее 20 лет. 
Самое главное преимущество генераторов Вега – это отсутствие необходимости придания постоянного движения валу генератора. Это выполняется автоматически, путем преобразования кинетической и электромагнитной энергии в импульс.

Мотор работает исключительно на силе магнитного отталкивания от торцов электромагнитов. Для этого создается индукционное поле, которое позволяет продуцировать электрический импульс из магнитных колебаний.

Самая примитивная конструкция генераторов Адамса содержит следующие элементы:

  • Генератор – представляет собой герметично закрытую цилиндрическую емкость, внутри которой создается электромагнитное поле, за счет воздействия наружных катушек.
  • Конвертер-преобразователь напряжения – генерирует электричество, путем преобразования магнитных импульсов в переменный ток.
  • Аккумуляторные батареи – накапливают полученный заряд, позволяя использовать его в любое удобное время.
Главный конструктивный элемент – безредукторный генератор прямого вращения, который по своей структуре многополюсный. По его внешнему краю располагаются магниты, количество которых подбирается индивидуально, в зависимости от желаемой мощности. В процессе создания электрического поля генератор вращается вокруг своей оси, вырабатывая КПД не менее 91%. Генераторы хорошо соединяются друг с другом, что позволяет получать автономные электросети абсолютно без затрат. Это выгодно в том случае, когда мощность одного генератора не превышает 5 кВт, а для полноценного обеспечения электричеством требуется не менее 10 кВт.

Работа генератора под нагрузкой продемонстрирована на видео



Рассмотрим на примере создание генератора по типу Адамса, с получением небольшой мощности.

 

Итак, для работы понадобятся:

  • Магниты – их величина будет влиять на индукционное поле и вырабатываемую энергию, поэтому для пробы подойдут небольшие куски, желательно одинаковых размеров. Для полноценного генератора 15 штук будет вполне достаточно.
Магниты должны обязательно устанавливаться друг к другу одним полюсом – плюсом. В противном случае индукционное поле не создастся.
  • Медные провода.
  • Две катушки – ее можно как взять из уже готовых моторов, так и сделать самостоятельно, путем постепенного наматывания двух медных проводков, начиная снизу, и двигаясь вверх.
  • Листы стали, из которых будет изготовлен корпус (рамка).
  • Гвозди, болты и шайбы для закрепления мелких деталей. 
Приступаем к работе. Первым делом нужно прикрепить линейный магнит к основанию катушки, путем высверливания отверстия и закрепления последнего болтами. На катушки наматываем провода (по 1,25 мм) с изоляцией. На металлическую рамку устанавливаем катушки таким образом, чтобы в торцах были зазоры, необходимые для кручения основного элемента. Собственно, агрегат готов к использованию. Правильно его собрали или нет – проверить очень просто. Для этого нужно крутить магниты рукой, приложив максимальную силу. Если на концах обмотки появилось напряжение (проверяем специальным прибором), значит агрегат полностью готов к эксплуатации.

Естественно, эта схема примитивная, но отображает суть задумки – создать генератор, который бы работал без топлива, используя силу магнитного тока. Для дома вряд ли подойдет такой генератор, а вот зарядить мобильный телефон вполне удастся.

На рынке производителей магнитных генераторов существенно выделяются три лидера:

  • «Вега»;
  • «Верано-Ко»;
  • «U-Polemag»;
  • «Энерджистем». 
     
«Вега»

Производитель выпускает генераторы, работающие по принципу магнитной индукции, идею которой воплотил в реальность ученый физик Адамс. Стоимость определенных моделей полностью зависит от выходной мощности и габаритов агрегата. Цена начинается от 45 000 рублей. Среди явных преимуществ можно выделить следующие показатели: 

  • высокий уровень экологичности;
  • бесшумная работа, позволяющая устанавливать генератор в жилой зоне;
  • компактность;
  • широкая линейка моделей от 1,5 до 10 кВт. 
     
Продолжительность работы – не менее 20 лет. Эксплуатация и ремонт зависит от модели. Наиболее часто меняемые детали – аккумуляторы, которых хватает на 3-5 лет использования.

Работа генератора показана на видео



«Верано-Ко»

Украинский производитель, использующий для своих моделей высококачественные комплектующие. Базируется на выпуске генераторов альтернативного источника энергии, предназначенных не только для бытовых нужд, но и для генерирования энергии в промышленных масштабах. Принцип работы схож со всеми магнитными генераторами. Ценовой диапазон на модельный ряд варьируется от 50 000 до 180 000 рублей.

«U-Polemag»

Китайский производитель, лидер по количеству и разнообразию моделей. КПД – 93%, при этом потеря энергии менее 1%. Компактные габариты и небольшой вес идеальны для домашнего использования. Низкий уровень шумов и вибрации позволяет держать его в доме, не опасаясь за состояние здоровья. В комплектации имеются современные системы охлаждения, позволяющие увеличить продолжительность сроков эксплуатации до 15 лет. Отличается доступностью цен, которые в среднем колеблются от 31 000 до 85 000 рублей.

«Энерджистем»

Занимается выпуском бестопливных генераторов вертикального типа, которые работают от силы магнитного тока. Многие пользователи подобных агрегатов недовольны, высказывая несколько противоречивое мнение относительно качества и мощности производимых генераторов. Немного завышенная стоимость от 50 000 рублей и выше, делает эту фирму последней в рейтинге производителей БТГ.

Любые новые генераторы (а магнитные так и подавно) стоят немалых денег, поэтому перед его покупкой встает вопрос: как купить подешевле, но качественную модель? В последнее время модно покупать товары из Китая, которые славятся своей дешевизной и сравнительно терпимым качеством. Генераторы или комплектующие для них также можно заказать заграницей, однако риски при этом велики:

Как видим экономия вполне ложная. Другой вариант – покупка от производителя. Но и тут есть свои заморочки. Не зная всех тонкостей конструкции и особенностей работы агрегата, опытный продавец-маркетолог может «втюхать» такой генератор, который не будет отвечать требованиям. Не зря же говорится, если вооружен – значит защищен! Поэтому, перед тем как купить индукционный магнитный генератор, нужно:

На видео показан генератор Адамса фирмы Вега

 

На этот вопрос довольно сложно ответить, ведь, сколько людей, столько и мнений. Запомните главное – главная задача индукционного вертикального бестопливного генератора заключается в обеспечении электричеством той мощности, которая требуется. Если мощности будет недостаточно, генератор сможет выступать в качестве вспомогательного источника электричества. При выборе модели экономия не оправдается, поскольку дешевые агрегаты созданы из дешевых материалов, которые не прослужат верой и правдой десяток лет, как это должно быть.Генератор, так же как и автомобиль, каждый выбирает под себя, учитывая свои личные предпочтения и требования. Модель, мощность, габариты и другие технические характеристики полностью зависят от того, где, как, когда и как долго будет использоваться бестопливный генератор. опубликовано  

  P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

 

 

 

Источник: generatorexperts.ru/alternativnye-istochniki/adamsa-vega.html

Лондонские ученые представили новую гибридную солнечную систему для домов

Поделиться



Вполне логичным бы было думать, что чем больше солнечного света попадает на фотоэлектрическую панель, тем больше вырабатывается электроэнергии. Однако, на практике это далеко не так – фотоэлементы под действием солнечного тепла нагреваются и теряют часть своей эффективности. Но ученые из университета Брунеля в Лондоне придумали новое применение солнечному теплу, нагревающему солнечные панели, — они создали гибридную систему, которая превращает всю крышу в солнечный генератор.



 
Запатентованная система сочетает в себе плоские тепловые трубы с фотоэлектрическими элементами, поэтому она не только вырабатывает электроэнергию, но и нагревает воду. Тепловые трубы используются для отвода тепла от поверхностей техники и оборудования, которое должно поддерживаться в охлажденном состоянии (например, персональные компьютеры, центры обработки данных и т.д.).

В данной системе используются плоские тепловые трубы, размерами 4мм х 400 мм, которые оптимизируют сбор солнечного излучения. Отводя тепло от солнечных панелей, тепловые трубы предотвращают перегрев фотоэлементов и тем самым поддерживают их эффективность на должном уровне. В ходе тестирования гибридной системы ученые обнаружили, что тепловые трубы способствовали охлаждению фотоэлементов на 15 процентов, по сравнению со стандартным механизмом охлаждения, используемого сегодня в крышных солнечных установках. 





В настоящее время прототип гибридной солнечной системы тестируется учеными на стандартном трехкомнатном жилом доме в НИИ по строительству в Уотфорде, Великобритания. Уже сейчас они отметили некоторые интересные особенности системы. Так, тепловые трубы оказались настолько эффективными, что они могли захватить энергию от утренней росы, испаряющейся с поверхности панелей.

Остается надеяться, что такая энергоэффективная и производительная система в недалеком будущем появится в продаже на потребительском рынке. опубликовано  

 

Источник: www.smrte.biz/blog/energy_efficiency/116.html

Для миникомпьютера Raspberry Pi создали приставку-генератор солнечной энергии

Поделиться



PiSolMan представляет собой интегрированный электронный модуль, предназначенный для непрерывного питания компьютера Raspberry Pi Zero от 12В батареи и солнечной панели. Он сопоставим по размеру с Raspberry Pi Zero. Плата габаритами 65x30.5 мм способна обеспечить ключевую информацию с точки зрения тока, напряжения, мощности и общей энергетической эффективности. Модуль реализует весьма сложные интегральные схемы для того, чтобы достичь общего КПД до 90%. Компактный размер делает PiSolMan идеальным для требовательных к пространству приложений для Raspberry Pi Zero.

Данное устройство совместимо с любой из моделей Raspberry Pi, у которой есть 40-штырьковая монтажная колодка, а также с любым гаджетам, типа 5V Arduino или BeagleBone.





PiSolMan создал младший научный сотрудник итальянского Политехнического универитета ди Торино по имени Абель Родригес де ла Консепсьон. По его мнению, новая плата поможет пользователям Raspberry Pi Zero питать свои устройства от солнечной энергии, а также следить за общим энергопотреблением системы. В качестве примера он привел беспроводные камеры.

— Несмотря на относительно малое потребление энергии Raspberry Pi, при добавлении модуля камеры и беспроводного модема (3G / 4G или WiFi) ситуация меняется коренным образом. PiSolMan способен дать необходимую энергию этой системе за счет солнца, а также предоставить непрерывный контроль и оптимизацию потребления энергии. Метеостанция сама по себе не потребляет слишком много энергии. Тем не менее, если будет установлен модуль Wi-Fi или 3G, большая часть мощности пойдет на эти устройства. Во время запуска на Raspberry простого скрипта соединение может быть разорвано, и использовано только в случае крайней необходимости на основании информации об уровне мощности, представленной PiSolMan, — пояснил инженер-разработчик.

Абель Родригес де ла Консепсьон уверен, что такой дополнительный модуль может принести пользу многим системам дистанционной автоматизации.

Данное устройство представляет собой проект, на реализацию которого собирают средства на Kickstarter. Можно пожертвовать от 59 евро. опубликовано  





Источник: solarpanels.com.ua/news/dlya-minikompyutera-raspberry-pi-sozdali-pristavku-generator-solnechnoj-energii/

Принцип работы тепловой электростанции на дровах плюсы и минусы

Поделиться



Современная электростанция на дровах является очень эффективным и при этом относительно недорогим оборудованием, основным топливом в которой являются дрова. Сейчас это оборудование достаточно широко используется в частном жилом секторе, а также на небольших производственных площадях и в походных условиях.

ПРИНЦИП КЛАССИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Само понятие «на дровах» по которому работает тепловая электростанция на дровах нужно понимать, что в качестве топлива, имеется возможность использовать разнообразные материалы способные гореть. При этом, самым распространенным и часто используемым ресурсом являются именно дрова. Вы можете электростанции на дровах купить из большого представленного на рынке ассортимента по относительно невысокой стоимости. Основное устройство этих видов электростанций такое:

  • Печь.
  • Специальный котел.
  • Турбина.




При помощи печи происходит нагревание котла в котором находится вода или же может находиться специальный для этого газ. Затем вода направляется по трубопроводу к турбине. Она вращается и при помощи этого в специально смонтированном генераторе преобразуется электричество. Электростанции на дровах своими руками сделать достаточно просто и это не займет очень много времени и значительных финансовых вложений.

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ

При работе электростанции, вода не будет сразу испаряться, а постоянно будет ходить по контуру. Отработавший пар охлаждается и затем опять становится водой и так по кругу. Некоторым недостатком подобной схемы работы мини электростанции на твердом топливе является достаточно высокая взрывоопасность. Если вдруг вода, которая находится в контуре сильно перегреется, тогда котел может не выдержать и его разорвет давлением. Для предотвращения этого, используются современные системы и автоматические клапаны. Вы всегда можете купить походную электростанцию на дровах, которая имеет высокие показатели эффективности и безопасности совсем недорого по стоимости.



Также, в стандартной схеме генератора на пару имеются некоторые требования к используемой воде. Обычную воду из под крана заливать в это оборудование не рекомендуется. Потому, как в ней большое количество солей, что с течением определенного времени станет основной причиной возникновения налета на стенках используемого котла и в трубах электростанции, которая использует дрова в качестве основного топлива.

 

Такой налет, имеет пониженную теплопроводность, что негативно скажется на работе твердотопливной электростанции купить, которую вы можете с любыми необходимыми рабочими параметрами по самой приемлемой стоимости. Но, сейчас, проблемы и сложности с образованием налета, могут достаточно быстро и легко решаться, при помощи использования специализированных средств, которые разработаны для борьбы с появлением налета. Они дают прекрасную возможность, очень быстро и эффективно справится с образованием налета в подобном оборудовании, что в значительной степени упрощает процесс эксплуатации электростанций, которые в качестве топлива используют дрова.

РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА ДРОВАХ

Сейчас очень популярной и недорогой является твердотопливная туристическая мини электростанция, которую можно приобрести из большого представленного ассортимента. Такие электростанции пользуются высокой популярностью и востребованностью у большого числа туристов и путешественников. В этом оборудовании используется специальное твердое топливо, которое обеспечивает высокие показатели эффективности, надежности, а также безопасности в эксплуатации.





Миниэлектростанция использующая в виде топлива дрова, является достаточно успешным и уже давно применяемым оборудованием, которое может быть использовано в различных сферах деятельности человека. Очень популярны, такие виды электростанций у дачников, где могут быть частые проблемы с отключением электричества, а также в труднодоступных регионах где отсутствуют линии электропередач. Помимо этого, все большую популярность сейчас приобретают походные варианты электростанций, которые используют дрова или любые другие твердотопливные элементы. опубликовано  

 

Источник: madenergy.ru/stati/teplovaya-mini-ehlektrostanciya-na-drovah-svoimi-rukami.html

ИИ эффективно распределит энергию в электросетях

Поделиться



Стартап Upside Energy предоставляет сервис, который с помощью алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта распределяет энергию в электросети. Под его управлением работают электростанции, хранилища энергии, солнечные батареи.По сути Upside Energy создает виртуальное хранилище энергии. Оно снижает нагрузку на электростанции. Если где-то не хватает энергии, то при обычном сценарии электростанции вынуждены увеличивать обороты за счет сжигания дополнительного топлива. Upside Energy использует прогнозирующие алгоритмы и заранее знает, где и в какой момент случится перегруз сети. Обладая этой информацией, система автоматически перенаправляет мощности соседних станций и мелких источников энергии на компенсацию скачков напряжения. В результате и излишки расходуются эффективно, и не нужно дополнительное топливо. 



Сервис координирует работу батарей и генераторов на 40 объектах. Между тем, вычислительные мощности позволяют поддерживать тысячи объектов, в том числе электрический транспорт, солнечные батареи и источники бесперебойного питания. Upside подписала соглашение с национальной энергетической сетью Великобритании об оказании услуг точного управления изменением частоты. Это значит как раз то, что в случае перегруза системы, Upside берет на себя работу по уменьшению нагрузки. Раньше к этому процессу допускались только компании, гарантирующие снижение нагрузки минимум на 10МВт, но после изменений в законах порог стал 1МВт, и у Upside появилась возможность попробовать свои силы.

Компания отрабатывает механизмы работы на энергосистемах университетов Шеффилда и Манчестера. Работа с национальной сетью начнется в марте. В планах получить доступ не только к электростанциям, но и умным котлам, системам сохранения энергии и генераторам. Для этого будет реализована возможность продажи излишков энергии частных лиц в общую сеть.

Похожая программа реализуется в Нидерландах. Компания Eneco продает аккумуляторы Tesla PowerWall за полцены. Взамен покупатель должен подключиться к «виртуальной электростанции». Это значит, что 30% его батарей зарезервируют на нужды квартала/города. Умная система в случае перегруза системы направляет зарезервированные мощности на устранение ситуации, а владелец аккумулятора получает деньги за выработанное электричество. опубликовано  

  P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: hightech.fm/2017/01/12/virtual_powerplant

Дорогая экзотика или недорогой «perpetuum mobile»?

Поделиться



Сплавы с эффектом памяти формы

Советские металлурги Г.В.Курдюмов и Л.Г.Хандорсон в 1948 г. предложили сплав, наделенный способностью после значительных пластических деформаций восстанавливать первоначальную форму при нагреве до определенной температуры. В 1980 г. это изобретение было признано открытием и стало известно как эффект Курдюмова (эффект восстановления заданной конфигурации или эффект памяти формы).

Описываемый эффект практически воспроизводится следующим образом. Предварительно заготовке из такого сплава, например, проволоке, придают требуемую форму. Затем ее нагревают и охлаждают. После чего ее выпрямляют. При последующем нагреве проволока обязательно примет свою первоначальную конфигурацию.

Механизм этого явления до конца не ясен. Мартенситные реакции обратимы. При нагреве образца они идут в одну сторону, при охлаждении в обратную. Происходящее при мартенситных превращениях физические процессы столь сложны, что специалисты говорят о «генетических свойствах кристаллов». Несмотря на неполную ясность физического механизма этого явления, оно входит в нашу практическую жизнь.

В 1958 г. впервые был получен сплав с эффектом памяти формы — нитинол. Нитинол — это сплав никеля и титана. Он достаточно сложен в производстве. Для достижения требуемой переходной температуры соотношение никеля и титана в сплаве должно выдерживаться с высокой точностью. У этого сплава фазовые переходы идут выше комнатной температуры, но ниже точки кипения воды. Если же никелид титана легировать железом, то диапазон температур простирается в интервале от комнатной до температуры кипения жидкого азота. Необходимая чистота производства обеспечивается за счет применения вакуумных печей и сложного вспомогательного оборудования. Поэтому широкое применение нитинола лимитируется его высокой стоимостью, а иногда и инертностью нашего мышления. Но поиски путей снижения стоимости производства нитинола продолжаются. И некоторые фирмы, например «Спешл металс корпорейшн» (США), намерены приступить к промышленному производству нитинола с приемлемой коммерческой стоимостью...

Наиболее распространенные области применения нитинола сегодня

Кроме движителя, построенного в конце XX века американцем Бэнксом, других, реально воплощенных в металле «промышленных движителей» на основе нитинолового привода в мировой прессе не отмечено. Специалистам известно достаточно ссылок (более 1000 по разным источникам) о патентовании различных моделей нитиноловых актуаторов и движителей, но данные изобретения не двинулись дальше патентных заявок.

Робототехника шагнула чуть дальше, используя микронные нитиноловые нити в качестве электронных мускулов. Чаще всего, как всегда, удивляют японцы. При пропускании через нитиноловую нить слабых токов, «мускулы» развивают усилия, в сотни раз превышающие человеческие.

В качестве вспомогательных приложений нитинол используются в целом ряде устройств, конструкции которых предполагают перемещения, вызываемые теплом. Так, например, нитинол используется в устройствах противопожарной защиты, применяется для герметизации стыков летательных аппаратов, подводных лодок и предотвращения утечки радиации на атомных электростанциях. Соединения труб, изготовленных из сплавов с эффектом памяти формы, с соответствующими размерами стенок и муфтой с толщиной тела лишь 2 мм могут выдерживать высокое давление (в пределах сотни атмосфер).

Не отстает от процесса и космическая промышленность. Здесь разработаны «самораскрывающиеся» компактные антенны, изначально, на земле, плотно упакованные для удобства транспортировки в открытый космос.

Широкое применение нитинол получил и в медицинской промышленности. Сегодня во всем мире стали хорошо известны бреккет-системы, применяемые для выравнивания измененного прикуса в стоматологии. Разработаны уникальные стенты для сосудистой хирургии, способные выдерживать от 10 до 20 миллионов циклов «сжатия-расширения» согласно утвержденному регламенту американской FDA и различные ортопедические приспособления, с дозированной корригирующей нагрузкой на область пораженной костной ткани.

Потенциальные сферы применения нитинола 

 


Электромеханический регулятор клиренса автомобиля

Проблема экстренной регулировки клиренса автомобиля распространена в мире повсеместно, в случаях, когда необходимо преодолеть «трудные» участки дорожного пути в несколько километров (пригородное шоссе, размытое дождем, к примеру) и вернуть высоту дорожного просвета «на прежнее место». Варианты решения пневматических подъемников есть, но и жалоб на их эксплуатационную хрупкость так же предостаточно. В альтернативу пневматике, различные фирмы предлагают стойки амортизаторов с механическим способом подъема (резьба — гайка), но тут появляется масса НО, включая одинаковый уровень подъема при неравномерной изнашиваемости амортизаторов спереди и сзади, необходимость обеспечить доступ к гайке, путем снятия колеса… и маникюр, наконец.

Решение с пружиной из нитинола может быть доступно любому автомеханику-сварщику. Учитывая эпизодичность эксплуатации данного привода, конструкция прослужит столько, сколько прослужат и амортизаторы до их замены. Управление в данном случае происходит кнопкой из салона, а время срабатывания — не более 1 мин.

 


Дизайн бытовых светильников

Данный патент базируется на международном поиске, который не нашел аналогов применения технологии «двойной памяти никель-титановых сплавов» применительно к системам бытового освещения.

Попытки создания плафонов, использующих энергию нагрева лампы для деформации декоративных элементов (лепестков) не получили серьезного внимания со стороны заказчиков — компаний-производителей в силу некоторой ограниченности эффектов (лампа греет только в непосредственной близости). В этом патенте использован иной принцип нагрева, специальными тэнами и экономичными тепловыми кабелями. Такой подход к дизайну светильников создает возможность для широкого производства источников направленного света скрытого монтажа. Источники света будут «появляться» только при необходимости (варианты применения — медицинское освещение, автомобили, интерьерный минимализм в дизайне, ванные комнаты, аварийное освещение и т.д.). Учитывая частоту использования данных приспособлений (не более 1–3 раз в сутки), можно обеспечить длительную эксплуатацию нитиноловых труб, работающих на пределе допустимых норм мартенситных превращений, без существенного ущерба работоспособности конструкции (10 000 циклов за 10 лет).

Эффективность «нитиноловых приводов»

Высокая эффективность различных актуаторов из никель-титановых сплавов убедительно доказана рядом крупнейших исследовательских институтов, изучающих процессы мартенситных превращений в различных модификациях данных сплавов уже на протяжении 30 лет. Так, например, по выводам японских ученых из компании «Фурукава», добавление в сплав незначительного количества меди (6%) позволяет увеличить «полезный рабочий ход актуатора» до 30 и более процентов. Эта особенность никель-титан-медного сплава сейчас активно внедряется в робототехнику. Насколько при таком режиме обратимы деформации — покажет время.

Большинство специалистов из разных стран едины во мнении, что пластины из титан-никелевых сплавов площадью 6 см2 способны развивать усилие при мартенситно-аустенитных превращениях до 27 тонн или, по данным некоторых российских источников, до 55 тонн на каждый квадратный дюйм сечения детали.

 

Нитинол и получение электроэнергии

Эта работа российских изобретателей, на мой взгляд, заслуживает пристального внимания потому, что наглядно иллюстрирует доступный для осмысления процесс и наталкивает на размышления о очевидности использования нитинола в качестве высокоэффективного электромеханического привода для генерации электроэнергии. Почему именно для электроэнергии? Потому что энергия, затраченная на нагрев металлического изделия, умещающегося на ладони, и потенциальная работа, произведенная этим изделием после нагрева несопоставимы, даже в том случае когда пруток нагревается электрическим источником мощностью 5 кВт. Более того, по заверению уважаемой государственной организации FDA (Food and Drug Administration, контролирует в США качество пищи и медицинских средств), процесс нагрев-охлаждение без существенных остаточных деформаций может продолжаться в течении нескольких миллионов циклов.

Попробуем, для начала, оценить усилие в 26,5 тонн с точки зрения стандартных величин, используемых для расчетов различных «вращательных» конструкций.

Из справки:
Килограмм-сила (кгс, kgf) — равна силе, сообщающей телу массой один килограмм, ускорение 9,80665 м/с2 (нормальное ускорение свободного падения).
1 кгс = 9,80665 ньютонов (точно) ~ 10 Н
1 тс (тонна-сила) = 103 кгс = 9806,65 Н

Следовательно, в мм2 Нитинола при деформации, согласно работе авторов-разработчиков ножниц развивается усилие в 600 Ньютонов!

Пруток-актуатор изобретенных ножниц, при заявленных 26.5 тоннах генерируемого усилия, развивает уже чуть более 260 000 Ньютонов.

Много это или мало?

Рассмотрим низкооборотный ветрогенератор. Предположим, что именно его мы хотели бы разместить в подвале собственного дома, в качестве автономного «производителя» электроэнергии. Низкооборотный означает, что без потери в эффективности выработки электроэнергии, данный генератор может использовать скорость вращения вала ротора от 100 до 600 об/мин, вместо 1 500 и 3 000 об/мин как у обычных жидкотопливных генераторов. Меньше скорость — меньше сил, затраченных на развитие этой скорости. По убеждению разработчиков, конструкции на постоянных магнитах работают до 20 и более лет без замены деталей.



«Домашняя» модель на 12 кВт (производство Англия-Китай):
эффективная скорость вращения ротора 140 об/мин;
масса 359 кг;
инерция ротора 1.59 кг м2;
материал магнитов — NdFeB (редкоземельные неодимовые);
крутящий момент 800 Н м.

Из всех вводных спецификации нас интересует последняя — крутящий момент. Данный момент имеет размерность ньютон-метра (Н·м).

1 Н·м — момент силы, равной 1 Н, относительно точки, расположенной на расстоянии 1 м от линии действия силы.

Пусть радиус «маховика» нашего, теоретического, вращающего ротор генератора привода из нитинола составляет 1.2 метра. Сил в Ньютонах, казалось бы, предостаточно. Но не все так просто при организации перехода поступательного движения в энергию вращения. Точкой приложения сил вряд ли будет служить периферия маховика, усилие будет акцентировано недалеко от центра. Предположим, что диаметр оси, где расположится основное приложенное усилие 50 мм. Следовательно, мы должны умножить общую силу, вырабатываемую прутком-актуатором на короткое плечо радиуса оси — 25мм.

Умножаем 260 000 Н х 0.015м = 6 500 Н·м.

Значит, произведенное нитиноловым прутком усилие, организующее крутящий момент ротора в восемь раз превышает усилие, необходимое для вращения генератора на 12 кВт. Вот и предварительный ответ на вопрос — много это или мало? Это много.

Столько нам не надо.

Согласно спецификации тех же английских производителей, страгивающий момент для 30 кВт-ного генератора будет равен 31 Н·м, а рабочий крутящий момент порядка 2 500 Н·м...

Попробуем теперь трансформировать «чудесную силу» короткого движения актуатора в плавное, постоянное вращение ротора генератора мощностью 30 кВт и попутно понять, «во что обойдется нагрев» нитинолового актуатора?

Это будет всего лишь концепт генератора с нитиноловым приводом, базирующийся на достаточно разрозненных, общих данных (включая механические ножницы, безусловно). Посему, за некоторые чрезмерные допущения и технические неточности хотелось бы предварительно извиниться.

Нам необходимо:

 

  • создать высокоэффективный, но простой способ передачи поступательного движения во вращение, с плавным распределением мощного усилия, без рывков;
  • обеспечить дорогостоящему актуатору возможность работать в спокойном режиме — плавно нагрелся, отработал, плавно остыл c интервалом цикла 2-5 мин;
  • создать автономную пусковую систему нагрева актуатора;
  • создать «трансформатор» короткого усилия нитинола в плавное и «длинное» движение без существенных потерь на такого рода трансформацию;
  • создать компактную автономную систему охлаждения актуатора после нагрева.
 

Нитиноловый импульсный электромеханический привод

Из технического описания полого нитинолового прутка термомеханических ножниц мы помним, что размеры актуатора были таковы:
длина прутка — 15 см;
диаметр — 4 см х 2 см.

Уменьшаем диаметр прутка вдвое, так как резать металл мы не будем, да и сдвигать с места 26.5 тонн, в бытовом приложении, особого смысла нет. Актуатор выполняется в виде сменного картриджа, для удобства самостоятельной его замены после срабатывания определенного кол-ва циклов, (на схеме ниже изображен условно) раз в 20-30 лет при цикличности нагрева, предположим, в 5 мин. (Количество циклов за 30 лет составит 6 млн. при круглосуточной эксплуатации, из 10 млн. гарантированных многими зарубежными производителями).

О скорости нагрева и расчетной силе тока пока можно судить только косвенно. Прямых данных у нас нет. Есть только короткий абзац авторов ножниц: «Благодаря низким температурам, необходимым для подогрева стержня, источником энергии может служить, например, автономная аккумуляторная батарея, низковольтная электросеть, дросселируемый сжатый воздух, попутное тепло любых выхлопных газов».

Теплоемкость воды равна 4 200 Дж, то теплоемкость никелида титана всего 490 Дж. Но перестрахуемся...

Пусть расчетная мощность нашего нагревательного элемента-спирали, внутри уменьшенного нитинолового актуатора-пластины будет 5 кВт (мощность стандартного электрочайника 2 кВт и 1 литр воды закипает в нем за 3 мин).

Нам известно, что режим нагрева-охлаждения нитинолового актуатора +65..+40 - +25°С. И, согласно работе изобретателей, «… при всех температурах выше 40°С он генерирует усилия на единицу площади своего поперечного сечения, равные 60 кгс/мм2». Нам не надо «кипятить» тело, нагревая его от 20 до 100°С. Более того, сплав, в нашем случае, полностью можно не охлаждать, а лишь уменьшить его температуру до критической точки перехода мартенсит-аустенит 35-38°С, распыляя хладагент капельно. В таком случае, температурный интервал превращений до точки перехода будет еще меньше, порядка 10-15°С. В двигателе Бенкса температурный интервал составлял 24°С.

Следовательно, мы можем с известной долей уверенности предположить, что хорошо организованный конвекционный нагрев позволит выйти на расчетные параметры — от 45 секунд до 1 минуты. Щадящий режим эксплуатации, так сказать. Но, тем не менее, запасемся дополнительным временем (+2 мин), так, на всякий случай… 5-киловаттный источник будет нагревать наш актуатор 3 мин(!) на 20-30°С.

Теперь попробуем «нарисовать» автономную установку по производству электроэнергии, расположив ее на борту среднего трехэтажного дома жилой площадью 300 м2. В условиях суровой российской зимы дому потребуется не менее 0.7-1 кВт на 10 м2 жилой площади. В итоге 21-30 кВт на 300 м2.

Начнем с трансформатора. В нем вся сила! Здесь уместно было бы вспомнить опыты Паскаля с 4-х метровой трубой и «порванной от давления воды бочкой».

Увеличим диаметр трубы произвольно и водрузим ее в подвале дома примерно так:



Жизненный опыт подсказывает, что если дно емкости от давления не провалится сквозь пол, значит поршень примет на себя всю энергию Паскалевой трубы, и ситуация после нагрева и охлаждения актуатора из нитинола (в силу гравитации) будет выглядеть примерно так:

Остановимся на данной конструкции «трансформатора-мультипликатора» короткого усилия актуатора в длинный ход поршня...

Далее для запуска процесса производства электроэнергии нам потребуется пусковой автономный блок нагрева (на дальнейшей схеме он не показан). Стандартным решением для такого случая будут 2 обычные солнечные монокристаллические панели 2 х 240 Вт, смонтированные на крыше дома (1800 х 1000 мм каждая). Потребуются так же обычные



Монокристаллическая солнечная панель 240 Вт (46 В, 5.2 А).  

  • контроллер заряда
  • инвертор 5 кВт
  • пусковой аккумулятор 2х180 А·ч...
 

Да собственно, и все… Так как аккумуляторы нам нужны лишь эпизодически, при запуске, их подзарядка — процесс длительный и плановый (при неработающем генераторе). Солнце когда-нибудь да выглянет и зарядит. При работающем генераторе подзарядка происходит в режиме, аналогичном подзарядке автомобильного аккумулятора. Поэтому детально останавливаться на этом блоке не будем. Есть пусковой ток и всё… Как данность...

Теперь приступим к «сборке» всего воедино.

Принципиальная схема нитиноло-гидравлико-пружинно-маховичного привода вращения вала генератора

Звучит разухабисто… На самом деле привод достаточно прост:



Безусловно, многие узлы обозначены лишь схематично (конфигурация актуатора, спираль, в качестве нагревательного элемента может быть успешно заменена высокоэффективным прямым нагревом, с подачей напряжения в 400В и мощностью 5 кВт, или инфракрасным нагревом с высокопрочным кварцевым кожухом, и т.д.).

Но суть установки в целом, отражена, полагаю, наглядно. Несколько смущает масса пресса, но вместо дорогого металла в качестве утяжелителя может быть использован засыпной песок.

В данном случае, нас «не смущает» короткий ход актуатора при обратимой его деформации в 7% — 20% (20% заявленно у российских изобретателей). Будет 7% — хорошо. А 20% — еще лучше. В схеме мы имеем гидравлический пресс-мультипликатор мощного, но короткого усилия нитинолового привода, преобразуемый в энергию вращения вала генератора. То есть при работе гидравлического пресса создается выигрыш в силе, равный отношению площади большего поршня к площади меньшего. Малая сжимаемость жидкости обеспечивает практическое равенство объемов жидкости, переходящей из большого цилиндра в малый.

Площадь малого цилиндра 10 см2. Размеры пресса 70 см х 30 см. Судя по данному соотношению, мы можем выиграть в силе в сотни раз и вытолкнуть в просвет «ствола» малого цилиндра чуть меньше литра жидкости.

Система охлаждения актуатора организуется за счет давления пресса на жидкость по капиллярным каналам внутри груза при его опускании.

Устанавливаем в подвале дома наш низкооборотный генератор на 30 кВт.

Монтируем маховик — накопитель энергии нитиноло-гидравлического актуатора. Полый диск маховика имеет одну важную особенность, он содержит внутри своего корпуса дополнительный аккумулятор — пружинный накопитель энергии.



Теперь попытаемся представить, что будет происходить при мощном, но коротком усилии актуатора.

Активизируем нагрев. Приподнимаем плиту массой 3 тонны на 1.5 см. Выключаем нагрев. Плита начинает опускаться сомостоятельно, в силу гравитации, давить на жидкость и возвращать актуатор к исходному «стартовому» положению. Попутно, пресс, при своем движении вниз еще и охлаждает актуатор.

При движении малого поршня влево, за счет давления жидкости, зубчатая рейка передает линейно всю энергию возросшего давления жидкости зубчатому колесу, посаженному на ось маховика посредством обгонной муфты.

Обгонная муфта входит в зацепление с осью и, в свою очередь, передает энергию поступательного движения упругим виткам пружины маховика. При обратном движении обгонная муфта позволяет зубчатой рейке актуатора двигаться свободно, без нагрузки.

Масса маховика 350 кг. По окончании поступательного движения актуатора, мы передали большую часть всей энергии маховику, превратив ее в запасенные силы упругости пружины, оставшуюся часть расходуем на попутные издержки любого механического преобразования. Процесс запущен. В результате мы имеем взведенную пружину маховика и потенциальную энергию вращения 350-килограммового стального диска радиусом 60 см. Маховик плавно страгивается и начинает вращаться, приобретая кинетическую энергию, которая будет нам существенно помогать при последующих циклах. При этом, силы упругости в сжатой пружине распределяются таким образом, что формула, по которой вычисляется радиус приложения основного усилия… уже не работает. Пружина стремится раскрутить маховик одновременно по всей площади полого диска, начиная от тяжелого обода и до точки приложения силы у радиуса звездочки.

В это период наш актуатор может спокойно восстанавливать свои силы для следующего «рывка». Плита, с помощью сил гравитации и вытесненной вверх охлаждающей жидкости взведет его в стартовое положение без избыточного давления, опустившись своей массой в конце движения на специальные ограничители.

Актуатор отдыхает, а энергия, запасенная в пружинном аккумуляторе, постепенно выделяется, преобразуясь в кинетическую.

Что мы имеем в итоге?

Очевидно, что имея после нагрева актуатора усилие в 3 тонно-силы опускающейся плиты, приложенные через гидравлику к жесткой ненапряженной пружине маховика в течение 2 мин, мы аккумулируем колоссальное количество энергии для вращения ротора генератора. В случае, когда диаметр звездочки оси равен 100 мм, а радиус приложенной силы соответственно 50 мм, мы имеем ориентировочно 1 500 Н·м крутящего момента для нашего генератора. Пружина не только создает некий запас для плавного поддержания крутящего момента на те 3 мин, которые необходимы для организации следующего цикла нагрева актуатора (сколько точно, зависит от числа витков пружины и ее упругости), но и увеличивает крутящий момент вдвое за счет перераспределения точки приложения основного усилия.

Если предположить, что точка приложения силы комбинированного привода вращения удалена от центра оси на 100 мм (а это технически выполнимо), крутящий момент составит уже 30 000 Н x 0.1 м = 3 000 Н·м. (плюс упругость пружины по периферии маховика).

Когда мы учтем все потери на трение и прочие несовершенства, отняв у номинальных 3 000 Нм, условно, 15%, у нас все равно останется 2 550 Нм для убежденности в работоспособности конструкции мощностью 30 кВт, так как для преодоления сопротивления магнитов ротора нам потребуется лишь 2 300… 2 500 Нм. Произведенная электроэнергия распределится следующим образом:

25 кВт может быть востребовано потребителем; 5 кВт пойдет на поддержание работы системы (нагрева актуатора).  

Более того, если вернуться немного назад и сопоставить размеры актуатора в термомеханических ножницах с развиваемым ими усилием с нашими соотношениями — 3 тонны груза вместо 26 тонн и лишь вдвое уменьшенная длина и ширина актуатора, — то можно предположить еще большую оптимизацию размеров актуатора под заданную мощность работы и уменьшить интенсивность нагрева.

 

Значит, в итоге мы имеем с одной стороны

автономный пусковой блок на солнечной энергии, стоимостью не более 150 000 руб.; компактный, долгоживущий биметаллический привод-актуатор с нагревательным элементом и стоимостью не более 30 000 руб.; сам генератор — 320 000-370 000 руб. в зависимости от производителя; маховик с пружиной 200 000 руб.; вспомогательные механизмы («гравитационная плита» с системой охлаждения и т.д.) — стоимость не более 200 000 руб. Итого: 930 000 руб. (ориентировочно) на 20 лет.

 

С другой стороны имеем уже не мы: собрат — ветрогенератор 30 кВт, без 60 необходимых ему аккумуляторов будет стоить порядка $70 000, ветрогенератор на 50 кВт — более $170 000 и так далее… (Платят в основном не за само оборудование, а за монтаж безумного количества металла опорной фермы и дорогостоящие лопасти.) Так что же в итоге является «дорогим»? Нитинол?

Резюме

Пускаться в размышления о «сверхединичности» данной системы мне бы не хотелось. Речь идет лишь о ее автономности и компактности.

И повторюсь, что у меня не было изначальной задачи представить совершенно готовое решение вопроса на данных страницах. При публикации своих размышлений, основной мотивацией было желание некоторым образом «сдвинуть точку сборки» у ряда создателей (и заказчиков, безусловно) гигантских ветряных мельниц, змееобразных подводных, «понтонных», «подземных» и «космических» генераторов электроэнергии. Зачем эти монстры?.. Суть всех процессов в традиционном ДВС можно свести к банальному расширению вещества. Короткое, но мощное усилие при расширении. Остальное — вспомогательные механизмы.

Промышленности известны экономичные гидравлические инструменты, развивающие за счет несжимаемости воды гигантские усилия. Остается лишь трансформировать усилие во вращение и запасти впрок.

Склонность к гигантомании, безусловно, продиктована желанием разработчиков масштабных проектов зачерпнуть обеими горстями у растерянных правительств, но совершенно очевидно, что будущее энергетики не в громоздкой системе транспортировки электроэнергии на многие километры через океан, а в создании ряда автономных центров производства средней мощности, с организацией возможности локальных перетоков на случай аварии. При таком подходе Саяно-Шушенский эффект будет просто невозможен.

Вполне вероятно, что где-то в своих размышлениях о «ветрогенераторе без ветра» я допустил технические ошибки. Но в сухом остатке:

Возможность компактной и относительно недорогой организации автономной системы производства электроэнергии для бытовых и промышленных нужд под конкретного потребителя
Вот примерная спецификация «Домашнего комплекта генератора» c расчетным сроком эксплуатации оборудования 20 лет:
  • низкооборотный трехфазный генератор с постоянными магнитами 30 кВт;
  • выходное напряжение 400 В;
  • масса 650 кг;
  • масса маховика 350 кг;
  • диаметр маховика 120 см;
  • скорость вращения ротора 100-120 об/мин);
  • актуатор вращения — нитинол (комбинированный привод);
  • источник пускового нагрева — солнечный модуль (комплект панелей 2 х 240 Вт);
  • мощность нагрева актуатора 5 кВт (но полагаю все же, что не более 3 кВт);
  • время нагрева 3 мин;
  • время охлаждения 2 мин;
  • температура нагрева 65-70°С;
  • гравитационная возвратная панель массой 3000 кг.
Отсутствие необходимости в постоянной доставке каких-либо видов топлива для обеспечения процесса производства энергии. Экономия в себестоимости производственных и эксплуатационных затрат собственников генерирующих мощностей. Высокая надежность и простота обслуживания оборудования, наряду с длительным расчетным сроком эксплуатации. Отсутствие прямой зависимости от причуд стихии (штиль или ураган, ясное небо или проливной дождь на трое суток). Возможность дальнейшей оптимизации соотношений затраченной и полученной энергии, путем проработки оптимальной конфигурации рабочего тела и мощности его нагрева, массы плиты, обьема вытесняемой жидкости и т.д.  

Вот, собственно, и вся история… опубликовано  

 

Источник: khd2.narod.ru/authors/naygel/nitinol.htm