Бестопливный генератор. Бестопливная электростанция для дачи. Бестопливная малая электростанция для бытовых нужд
Бестопливная энергетика – современное состояние и перспективы развития
Бестопливные энергетические технологии направлены на выработку электричества без использования горючего. Суть бестопливной энергетики заключается в использовании таких природных источников, как солнце, тепло слоев земли, потоки ветра и воды.
Геотермальное отопление
Эксплуатация тепла земли в качестве источника энергетики является современным направлением, но перспективы данного способа наблюдаются и на ранней стадии развития технологии. Установка специализированного технического оборудования позволяет получать энергию в любых объемах и без применения топлива.
Земля не замерзает полностью даже при экстремальных морозах. Температура нижних слоев очень редко опускается ниже +5 градусов. Такая природная особенность предоставляет возможность накапливать энергию, извлекать ее и применять для обогрева теплоносителя. Для того, чтобы использовать альтернативное бестопливное отопление зданий необходимо решить ряд проблем, включая следующие:
- Для получения тепла необходимо накапливать энергию и передавать ее в специальный резервуар
- Чтобы нагреть теплоноситель антифриз с высокой температурой должен направлять тепловую энергию жидкости, циркулирующую в отопительной системе
- Остывающий антифриз требуется отводить к теплообменнику для согрева
Для решения обозначенных вопросов был создан геотермальный насос, позволяющий использовать тепло земли с целью выработки энергии. При эксплуатации данной установки удается извлекать количество тепла, необходимого для снабжения электричеством практически любых зданий.
Использование солнечной энергии
Приоритетным возобновляемым источником в области бестопливной энергетики является солнце. Благодаря термоядерной реакции солнечное излучение может использоваться в качестве постоянного источника энергии. Для использования солнечной энергии необходимо:
- Найти оптимальный способ уловить наибольший поток излучения
- Сохранить и направить тепло и электричество без крупных потерь
Ресурсы солнечной энергии практически безграничны. Согласно расчетам исследователей, количество данного вида энергии, достигающее поверхности планеты в течение одной минуты, превышает объемы всех остальных источников в течение года. При использовании энергии солнца возможно экономить более 75% традиционного топлива ежегодно. Основными преимуществами использования солнечной энергии являются экологичность и неисчерпаемость ресурса. Солнечные батареи не имеют движущихся частей и способны работать несколько десятков лет без замены комплектующих элементов.
В то же время, эксплуатация солнечной энергии имеет несколько недостатков. В частности, к ним относятся:
- Естественные колебания солнечной активности, т.е. изменение продолжительности светового дн на протяжении года
- Для размещения солнечных батарей требуются большие по масштабу площади, что в конечном счете может привести к деградации земель и сменой микроклимата в районе размещения установки
Выработка энергии из ветра
Еще одним направлением бестопливной энергетики является использование энергии ветра. Данный источник энергии не менее выгодный, чем солнце и также является неисчерпаемым. Ветряные установки представляют собой единственный экономически целесообразный выход для удаленной местности, которая недостаточно обеспечивается электроэнергией.
Ветер имеет кинетическую энергию, способную превращаться в механическую за счет действия ветряной установки. После этого электрогенератор трансформирует вырабатываемую в электричество.
Есть несколько особенностей установки ветряных станций. К примеру, их эксплуатации в непосредственной близости к городам может снизить вентиляцию смога, который происходит за счет ветра. По этой причине размещать ветроустановки возле мегаполисов нежелательно. Кроме того, обильное количество функционирующих ветряных станций может оказать незначительное влияние на климатическую обстановку, а именно сделать его более континентальным и изменить влажность воздуха.
Мощность ветряных потоков во много раз сильнее, чем приземных. Одной из ключевых перспектив совершенствования ветроэнергетики можно считать более эффективное использование высотных потоков. В дальнейшем будущем это будет возможно сделать даже без ущерба для крупных городов. В любом случае, преимущества эксплуатации ветра для выработки энергии существенно превосходят отрицательные моменты.
Развитие бестопливной энергетики
На сегодняшний день имеется несколько десятков различных разработок в области бестопливной энергетики. Значительную часть при этом составляют разработки для гидроэнергетики. Малые ГЭС, использующие потоки воды в качестве энергетического источника, быстро возводятся и используют большой диапазон глубин рек. Кроме того, такие установки удобные в использовании и незначительным условием их функционирования является скорость течения воды не менее одного метра в секунду.
Существуют разработки малых ГЭС и в стоячих водах или искусственно созданном потоке. Такие установки могут монтироваться даже на высотных сооружениях либо в подвалах. В дальнейшем будущем планируется возведение домов с индивидуальными бестопливными станциями, которые смогут обеспечивать отопление без газа и электричества.
Сейчас многие высотные здания оснащаются солнечными батареями и ветровыми установками, однако при этом зачастую нарушаются архитектурные замыслы. В данном случае оптимальным решением являются комбинированные системы энергообеспечения с малыми размерами солнечных батарей и ветроустановок.
Таким образом, бестопливная энергетика находится на этапе динамичного развития. Специалисты постоянно разрабатывают новое оборудование и усовершенствуют имеющееся с целью более рационального использования природных источников для отопления.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
madenergy.ru
Бестопливная энергетика
Виноградов Ю.Е.
Мечта о неиссякаемом источнике энергии сопровождает человека на всём пути развития науки.
Парус, ветряные и водяные мельницы реализованы древними жителями Земли. Современники дополнили перечень неиссякаемых источников энергии приливными преобразователями, геотермальными, солнечными. Список исчерпан? Что общего у этих преобразователей?
Во-первых, механическая работа получается без дополнительного нагрева окружающей среды (атмосферы Земли) сгорающим топливом. Во-вторых, механическая работа получается за счёт преобразования теплоты окружающей среды в механическую работу, которая превращается, опять, в теплоту, не нарушая баланс теплоты планеты.
Почему в направлении перераспределения и преобразования теплоты окружающей среды в механическую работу не направлен вектор поиска источника энергии? Радостно ли нам от обещаний, что к 2040 году учёные освоят управляемый термоядерный синтез, получат много энергии и всемирный потоп (за счет перегрева Земли), в придачу? Можно попытаться себе представить, насколько изменилась бы наука, если бы период обращения Луны вокруг своей оси не совпадал с периодом обращения вокруг Земли. Древние заметили бы факт вращения Луны. Очевидно, идея хрустального купола быстрее потерпела бы крушение, а может быть, не возникла бы вовсе. Так, лежащие на поверхности, способы получения даровой энергии из окружающей среды – парус, мельница - увели нас от действительно бестопливной энергетики – приучили нас к мысли, что должен быть «хрустальный свод», а на нем: нагреватель и природный холодильник (чтобы дул ветер от холодного к горячему, чтобы вода из океанов поднималась в горы). Приученная к этому канону наука, до сих пор не ищет путей непосредственного преобразования теплоты окружающей среды в механическую работу.
Заманчиво предположить, что Природа предвидела возникновение временной дистанции от первых попыток использовать перераспределение энергии (а не выделение при горении или распаде-синтезе), до промышленного повсеместного использования преобразователей теплоты.
Чтобы у людей был запас времени на то, чтобы отвергнуть тепловыделяющую энергетику, на Земле, Природой (или его величеством Случаем), размещены некоторые запасы холода, в виде полярных шапок, ледников в горах и вечной мерзлоты. Похоже, что запас холода истощается быстрее, чем нужно (вернее подходит к концу допустимая временная задержка с конструированием тепловых преобразователей). Ледники сходят в долины, участники полярной экспедиции вынуждены многократно менять место своего лагеря, поскольку Северные полярные льдины трескаются там, где не трескались 20 лет назад. Отступают границы вечной мерзлоты, уменьшается количество снега зимой, появились половодья там, где их не было, и тем более среди зимы, заканчивается, не начавшись, навигация на Сибирских реках, которые некоторые ещё мечтают повернуть на юг, чтобы продать воду, которой скоро не будет.
Спасёт ли человечество от потопа тот факт, что запасы тепловыделяющих материалов (и процессов) на Земле ограничены, при том, что вектор поиска источников энергии направлен, в основном, на организацию тепловыделяющих преобразователей теплоты в механическую работу?
За всю историю человечества только пастор Стирлинг пытался, и частично, двигался вдоль вектора, уводящего нас от энергетики основанной на сгорании топлива, вдоль вектора, уводящего нас от энергетики, нагревающей отработавшим рабочим телом тепловой машины окружающую среду.
Почему изобретателем передового направления стал пастор? Можно только догадываться, а суть в том, что в технических вузах нет предмета, который бы увязывал историю, философию и техническое творчество. Подразумевается, что изобретатель должен быть сугубо опущенным до житейских проблем существом. Считается, что чем более, приближен автор к сиюминутным проблемам, тем актуальнее его изобретения. Теологи, как бы то ни было, имеют, как минимум, начальное философское образование. Отталкиваясь от него проще освоить другие отрасли знаний, в том числе и техническое творчество, проще увидеть перспективное направление движения. Техник-философ - это из области анекдота или фантастики. Известен техник-политик это Сахаров.
Вспомните анекдот, когда на вопрос о целесообразности женитьбы был получен ответ: - « Женись! Если с женой повезёт – будешь счастливым, если не повезёт, то станешь философом». Очевидно выпускники технических институтов, в подавляющем большинстве – счастливые люди!
Автор не относит себя к несчастным, может даже, ему жена позволяет больше думать об общем, чем о частном!
Счастливые и не женатые, давайте пофилософствуем: - оставила ли нам Природа лазейки в заборе, который отгораживает дорогу к потопу от дороги к бестопливной энергетике? И кто построил этот забор вдоль дороги к потопу? Может мы сами? К сожалению, от постановки подобных философских вопросов нас защищает Советская школа и, как ни странно, товарищ Дарвин. К сожалению, в Советской школе, по сей день, преобладает теория Дарвина, несмотря на то, что существуют доказательства невозможности эволюции, даже если учитывать наличие мутаций, поскольку доказано даже практически (даже на людях, ядерной бомбардировкой Японии), что биологическое сообщество - популяция, «вымывает» мутации.
Сторонники Дарвинизма признают, что сначала была неживая природа, а потом началась биологическая жизнь. Для них совершенно очевидно, что если у Жизни было начало, то должен быть и конец.
Стоит ли удивляться, что инженеры, обученные Дарвинизму в средней школе, не будут искать (исходя из устойчивых философских побуждений атеиста) путей, отличающихся по направлению от путей, которые приводят к «концу света». Конец света у Дарвинистов допустим. Если он далеко, то спим спокойно. Но, только сомневаясь во всеобщности ограничений, принятых при выводе канонизированных теорий, можно нащупать тропинки, уводящие к бестопливной энергетике. И сомневаться никогда не поздно, поскольку сомнения – плод накопленных знаний.
Можно себе представить, как трудно было отстаивать сомнения в существовании хрустальной сферы с прибитыми к ней Луной и звёздами и доказывать, что земля и луна вертятся! Да ещё Луна всегда повёрнута одной и той же стороной к Земле! Но знания победили.
Совершенно по-другому может рассуждать «двоечник» по науке Дарвинизм. Для него жизнь, как и материя, существует вечно. Но чтобы жизнь длилась вечно, не должно быть потопов, парниковых эффектов и других, в том числе локальных, «концов света». Во всяком случае, для него, «двоечника», очевидно, что должны быть способы решения этих проблем. Двоечник по Дарвинизму быстрее, чем отличник признает, что лазейки Природа оставила, иначе предшественники нашей цивилизации очень плохо бы кончили. Некому было бы заселять готовые к заселению планеты, некому было бы заселить Жизнью и нашу Землю.
Итак, чем же отличаются «двоечники», по науке Дарвина об эволюции, от «отличников»? Оказывается, «отличники» более верующие, чем «двоечники» (по Дарвинизму). Отличники склонны канонизировать ещё и другие теории, не только Дарвинизм. Они могут даже превратиться в верующих Они склонны запоминать чьи-то выводы из тех работ, которые они сами не читали и не пытались проследить за рассуждениями первопроходца. Редкие из них берут на себя труд «протопать» по тропе выводов некоторой теории. Ибо те, кто «протопал» по этой тропе, должны заметить, что существуют ограничения, вдоль сей тропы, понимают, что если ограничения снять (перелезть через забор ограничений и допущений), то с тропы можно свернуть и попасть совсем не на ту дорогу, которая приводит к канонизированным выводам. Конкретно, речь идёт о законах Сади Карно. Пусть бросит в меня камень тот, кто найдёт в трудах С. Карно ограничение о том, что холодильник в тепловой машине должен быть обязательно естественным и докажет, что это так. Почему же последователи не заметили отсутствие этого ограничения на тропе выводов? На тропе выводов закона некому, кроме тебя самого, устанавливать камни с надписью: - «Прямо пойдёшь – к потопу Землю приведёшь, направо пойдёшь к бестопливной энергетике приблизишься!». А если налево? Стирлинг увидел этот камень и позволил себе уклониться от протоптанной тропы к потопу.
Заслуга Стирлинга в том, что он начал работы по замене, естественного холодильника тепловой машины, рукотворным холодильником.
Инженеры страшно обиделись (на Стирлинга или на себя, за то, что не увидели этого пути?) и, вместо того, чтобы разработать лёгкий и малогабаритный теплообменник для двигателя Стирлинга, увлеклись внедрением двигателей внутреннего сгорания, турбин, ядерных котлов. Наверно, там их прельщал простор для технического творчества. Ещё бы! Ни один двигатель Стирлинга не взорвался. Как можно улучшать идеальную машину? Зато сколько проблем было решено при конструировании двигателей внутреннего сгорания и ракетного реактивного двигателя!
Посмотрим на любой из распространённых двигателей. Ракетный двигатель обвешан автоматикой, так, что его не видно. Двигатель внутреннего сгорания обвешан «прибамбасами» и компьютером: - коробкой перемены передач и сцеплением, системами нагрева, охлаждения, старта, зажигания, опережения зажигания, контролем детонации, неполного сгорания топлива и даже системой остановки (если двигатель с турбонаддувом). Отчего множество неудобств двигателя внутреннего сгорания устранены дополнительными системами, а двигатель Стирлинга похоронили из-за одного недостатка – необходимости теплообменника?
Хотелось бы услышать убедительные ответы заслуженных изобретателей на этот вопрос.
В математике признано, что теорема не верна, если есть хоть один пример, утверждающий обратное. Что будет с канонизированной теорией С. Карно, если удастся обнаружить хоть один случай, когда она не работает?
С одной стороны, Карно не виноват, что его теорию канонизировали. Виноват «жираф» (по Высоцкому) , которому виднее. Явится ли это сигналом к тому, что мнение Жирафа можно и нужно ревизовать? Приведём пример, показывающий, что известная формула, определяющая КПД тепловых преобразователей, работает не всегда. Причём ошибка не в меньшую сторону, что можно списать на технические погрешности исполнения, а в большую. Проведём мысленный эксперимент. Предположим, что мы создали тепловую машину с перепадом температур у нагревателя и холодильника 40 градусов. Чтобы не мудрить с нагревателем и холодильником, в качестве первого использовали проточную воду в реке (более 4 градусов Цельсия, т.е. 277оК) а холодильником заставим служить окружающий воздух в Сибири зимой (ниже минус 36 градусов Цельсия, т.е. 237оК).
Учитывая, что уже есть опыт построения тепловых машин и их реальные КПД почти не отличаются от теоретических, то КПД нашей гипотетической машины не будет сильно отличаться от значения, вычисленного по формуле Карно:
По закону Карно, КПД такой тепловой машины внешнего нагрева, будет (277 - 237) / 277 = 14.4 %.
Если полученную энергию преобразовать в электричество, а потом в тепло, практически вся электрическая энергия превратится в тепло, а коэффициент преобразования уже не зависит от разности температур того нагревателя, при помощи которого получена эта энергия и температуры, на которой это тепло выделяется. Если мы этой электрической энергией питаем бытовой масляный радиатор, то это температура 60оС, если лампу накаливания, то до 3 тысяч градусов, если дуговую лампу, то до 6 и более тысяч градусов.
Для переноса теплоты с 273оС на температуру 6000оС эффективность теплового насоса не должна быть выше 273 / (6000 – 273) = 4.7 % , а получается 14.4 %! Для переноса теплоты на температуру 3000оС КПД теплового насоса, состоящего из тепловой машины, электрического генератора и лампы накаливания, должно быть 10.0%, но не 14.4! Как же быть со святой верой в Карно, который сам себе противоречит? В каком месте закона Карно есть запрет на использование электрической энергии в термодинамических циклах? А может ещё есть пути, которые не могли быть описаны при Карно, но теперь стали известны.
Например эффект Пельтье? Элемент Пельтье – это тепловой насос, который не мог быть описан во времена Карно.
Признавая результаты приведенного выше эксперимента следует задуматься и продолжить то, чем занимался пастор Стирлинг.
По сути, предлагаемая работа поставлена в порядке развития работ пастора Стирлинга о последовательном улучшении работы регенератора теплоты в двигателе Стирлинга (и не только), с целью полного отказа от необходимости иметь естественный холодильник, т.е. среду с температурой ниже температуры нагревателя теплового двигателя внешнего нагрева.
На примере математической модели двигателя Стирлинга показана возможность построения преобразователей теплоты окружающей среды в механическую работу.
А.Расчёт КПД двигателя Стирлинга, дополненного тепловым насосом.
1. Известно, что КПД тепловой машины внешнего нагрева зависит от температуры нагревателя Тнагрев и температуры холодильника Тхолод . КПД = (Тнагрев – Тхолод ) / Тнагрев.
2. Известно, что отработанное рабочее тело покидает тепловую машину в условиях постоянного давления, а нагревается рабочее тело в условиях постоянного объёма. При попытке передать теплоту из отработанного рабочего тела нагреваемому рабочему телу часть теплоты остаётся в отработанном рабочем теле, тем большая, чем больше отношение Сp /Cv. Qост =Qнагрева(1- КПД )*(1- Cv/ Сp ).
Допустим, что создаётся тепловая машина, нагревателем которой служит проточная вода в реке (температура не ниже 4оС, 277 оК), а холодильником служит воздушный бассейн Сибири зимой, (температура не выше минус 44 оС, 233оК). Рабочее тело СО2(Сp/Cv/]. Потери в радиаторах 4 о.
Оценим возможное значение КПД машины:
КПДмашины = (273 – 233) / 273 = 14.6 %.
Оценим часть теплоты, в дополнение к регенератору, которое придётся сбросить в холодильник:
Qост=100*(1-0.146)* (1-1 / 1.3) = 19.7 %.
Итак, из 100 дж энергии, участвующей в термодинамическом цикле, получается 14.6 Дж полной механической работы. В холодильник сбрасывается 19.7 дж, а из нагревателя отбирается 14.6 + 19.7 = 34.3 дж.
Если вдруг кончилась зима, то чтобы двигатель продолжал функционировать, нужно тепловым насосом откачать остаточную теплоту из отработанного рабочего тела.
Эффективность теплового насоса определяется по формуле:
ЭФтепл. насоса = Тхолод./( Тнагрев – Тхолод) = 229 / (281 – 229) = 4.7 раз.
Чтобы откачать 19.7 дж нужно затратить:
Азатрат=Qост/ ЭФтепл. насоса = 19.7 / 4.7 = 4.2 Дж.
Если механическую энергию, необходимую для работы теплового насоса, отвлечь от полной механической энергии, выработанной машиной, то полезной работы останется только:
Аполезн =КПДмашины - Азатрат= 14.6 – 4.2 = 10.4 %.
Выводы:
1. Поскольку тепловой насос возвращает теплоту из холодильника нагревателю, то симбиоз тепловой машины, теплообменника и теплового насоса приводит к тому, что от нагревателя потребляется ровно столько тепла, сколько преобразуется в полезную механическую работу.
2. По конечному эффекту, тепловая машина, в сочетании с регенератором теплоты и тепловым насосом, почти попадает под определение вечного двигателя второго рода.
3. Создание преобразователя теплоты окружающей среды в механическую работу – инженерная задача, заключающаяся в оптимизации узлов преобразователя и алгоритма их работы.
При разработке термодинамических схем работы преобразователя теплоты, в зависимости от отношения разработчика к проблеме, можно выбрать схему, которая докажет невозможность создания преобразователя, или наоборот. Есть схемы не реализуемые, а есть такие, в которых процент выхода полезной механической работы, от полной энергии, обращающейся в цикле, составляет до 80 процентов.
P.S. Выход полезной энергии тепловой электростанции, сжигающей топливо, составляет величину от 13 до 37 процентов от энергии в цикле.
Выход полезной энергии бестопливного преобразователя теплоты в механическую энергию составляет величину от 10 до 80 процентов от энергии в цикле.
Сравнивая эти величины можно оценить затраты и металлоёмкость бестопливной энергетики. В первом приближении, бестопливная энергетика не будет более металлоёмкой, а строительство бестопливных станций не будет дороже.
Для поиска правильного направления путей достижения бестопливной энергетики следует:
построить математические модели различных термодинамических циклов (Стирлинга, Черепанова, Ренкина, «укороченного» Ренкина, Черепанова и т.д.), на основании существующих знаний о теплофизических параметрах предполагаемых веществ для рабочих тел машины.
Определить объём недостающих сведений о параметрах рабочих тел.
При понижении температуры, поддерживаемой в искусственном холодильнике, повышается КПД тепловой машины. Меньше тепла остаётся в отработавшем рабочем теле, меньше тепла сбрасывается в искусственный холодильник, зато больше энергии отвлекается от полезной работы для приведения в действие теплового насоса, который удаляет из искусственного холодильника теплоту в окружающую среду.
Значения КПД тепловой машины без регенератора, эффективности теплового насоса, остатка теплоты отработавшего рабочего тела (после регенератора), затраты на тепловой насос и результирующий КПД приведен в таблице.
Рассматривая первую строку таблицы отметим, что при малой разности температур нагревателя и холодильника КПД тепловой машины мал (14.6%) и 85.4% теплоты остаётся в отработавшем рабочем теле.
После теплообмена отработавшего рабочего тела с нагреваемым, в отработавшем (при заданном значении Сp / Сv = 1.3 – углекислота) из отработавшего тела не будет удалено 19.6% теплоты. Для удаления оставшейся теплоты применен тепловой насос и на каждый процент механической работы, отвлечённой от полезной выходной работы, для приведение в действие теплового насоса, из отработавшего тела будет удаляться 4.7% теплоты, а для удаления всей теплоты, оставшейся в отработавшем теле после прохождения регенератора, будет отвлечено 4.17 % энергии цикла из полезной работы. Результирующий коэффициент преобразования энергии тепла в одном цикле в полезную работу это 10.4%.
Из таблицы следует, что КПД тепловой машины с регенератором может достигать 89 %, значит из количества энергии, претерпевающей преобразования в термодинамическом цикле, в полезную работу превращается 89%, а не 37%, как в современных тепловых машинах, работающих по циклу Ренкина. Такое соотношение позволяет надеяться, что металлоёмкость оборудования и стоимость строительства станций бестопливной энергетики не будет выше, чем у топливосжигающих станций, а рентабельность производства энергии на бестопливных станциях может быть много больше.
Б. Побочный эффект внедрения бестопливной энергетики.
Внедрение станций бестопливной энергетики может сопровождаться эффектом, влияние которого на природу следует учесть.
Станции бестопливной энергетики при своей работе, конденсируют влагу из воздуха (как бытовые кондиционеры). Двигатель мощностью в 2000 квт, обеспечивающий отопление 100 квартирного дома, за сутки может конденсировать от 30 до 41 кубометров дистиллированной воды (по 300 - 400 литров на квартиру – пей, не хочу!).
Бестопливная электростанция, мощностью 2000 МВт (Бурейская ГЭС Енисейского каскада), при относительной влажности воздуха 40 –60 % и температуре окружающей среды более 10 градусов Цельсия может конденсировать до 41 тыс. тонн воды в сутки (0.5 м. куб. в секунду). Воды должно хватить для города в пустыне с населением до 100 тысяч человек, и вырастить более 400 тысяч тонн зерновых на 50 тысячах гектаров в пустыне, орошённой этой водой.
Если выработанная энергия передаётся из региона далеко, то электростанция БТЭ охладит за сутки, на 5 градусов, объём воздуха 50х50 км и на 10 км вверх (площадь 250 тыс. га). С помощью сети территориально разнесённых станций построенных по предлагаемому решению, можно управлять погодой, нагружая их в большей, или меньшей степени в разных регионах Земли, отводить излишнюю энергию, получаемую от Солнца, изменять характер ветров и интенсивность осадков в нужных местах планеты.
А если управлять ливнями и ураганами будет только потенциальный противник?
Солнечная радиация несёт энергии на 500 МВт больше на ту же площадь в 2500 кв. км, которую охлаждает электростанция. Электростанции в пустыне не следует располагать ближе, чем через 50 – 100 км друг от друга.
Статьи других авторов
На главную
vitanar.narod.ru
Бестопливная малая электростанция для бытовых н..
Так же есть одна особенность, радиус маховика должен быть в три раза больше радиуса якоря генератора. Больше можно, меньше наверно тоже. Но я рекомендую эту пропорцию.
Так как наш маховик не является накопителем энергии, а устройством, которое создает эффект разогнанной массы, он все же является источником опасности. Данная масса в процессе всегда отдает вектор силы и получает необходимый вектор от электродвигателя. А накопленная при разгоне энергия как бы всегда постоянна, в результате «подкрутки» от электродвигателя. То есть хитрая конструкция, позволяющая крутить генератор в состоянии нагрузки (работы), без затрат энергии, которые будут превышать его раскрутку. По аналогии автодорожного катка, который катится с горки, только запущенного по кругу. Генератор используем от автомобиля на 12В 100.А/ч. Электродвигатель (220В) нужен с самовозбуждением, с достаточным крутящим моментом, можно использовать от стиральной машины или подходящий. Количество оборотов, которое должно быть у двигателя в районе 1500 оборотов в минуту. Хотя все подлежит эксперименту. Так же при конструировании шкивов и ременной передачи, маховик должен вращаться со скоростью в два раза большей чем генератор. Пример если генератор в рабочем состоянии делает 1000 оборотов в минуту, то маховик должен делать 2000 оборотов в минуту. Маховик крепим на отдельном валу, делаем двух ярусный каркас, как показано рисунках снизу Вид сверху без верхнего яруса
Вид со стороны панели управления без нее
Все узлы и детали всегда нужно продумывать, такие как крепежи двигателя, генератора, вала и т.д. Жесткое крепление к грунту, полу обязательно. Не забывайте о том что в конструкции есть высоковольтные провода. Аккуратность сборки это все же и приятно. Отдельно о маховике. Его можно сделать самому или приспособить подходящее изделие. Одним таким подходящим изделием можно считать блины от спортивной штанги. Так же надо учесть что, вес маховика должен быть сбалансированным по отношению к центу, а масса перераспределена, чтобы 50% рабочей тяжести находилось в зоне ближе к краю. Примерно как на рисунке снизу.
Маховик также можно изготовить из толстых листов железа и толстых листов многослойной фанеры. Если использовать блин от штанги необходимо по краям изготовить утяжеляющи
filesclub.net
Электростанции бывают различных типов
В современном мире для выработки большого количества энергии используются электростанции. Область эксплуатации электрических станций достаточно широкая, в частности, они могут применяться для снабжения энергий удаленных зданий и сооружений во множестве отраслей промышленности.
Типы электростанций
Электростанции бывают различных типов, наиболее распространенными из которых являются:
- Тепловые
- Гидравлические
- Атомные
Тепловые станции, осуществляющие выработку энергии, отличаются быстротой возведения и дешевизной, по сравнению с иными разновидностями. Данный тип электростанции способен функционировать надлежащим образом без сезонных колебаний. Несмотря на неоспоримые достоинства, различные типы электростанций имеют несколько собственных недостатков. К примеру, ТЭС работают на невозобновимых ресурсах, создают отходы и режим их работы изменяется медленно, поскольку для разогрева котельной установки требуется несколько суток.
Гидравлические электростанции более экономичны и просты в управлении. Для обслуживания данных станций не требуется многочисленного персонала. Помимо всего прочего, ГЭС обладают продолжительным сроком полезного использования, превышающим 100 лет, а также маневренностью при изменении нагрузки. Невысокая себестоимость производимой энергии является одной из причин большого распространения гидравлических станций на сегодняшний день. Проблема гидроэлектростанций состоит в том, что на их возведение уходит от 15 до 20 лет и процесс строительства осложняется затопление больших площадей плодородных земель. В отдельных случаях могут возникнуть дополнительные проблемы с выбором места для возведения объекта.
Атомные станции функционируют на ядерном топливе и чаще всего размещаются в тех местах, где требуется электрическая энергия, но отсутствуют прочие источники сырья. Около 25 тонн топлива позволяют станции работать на протяжении нескольких лет. Действие АЭС не становится причиной увеличения парникового эффекта, а процесс выработки энергии осуществляется без загрязнения окружающей среды.
Основы функционирования электростанций
Вне зависимости от того, какие бывают электростанции, они по большей части используют энергию вращения вала генератора. Назначение генератора заключается в том, что он:
- Должен обеспечивать продолжительную стабильную параллельную работу с энергосистемами различной мощности, а также функционирование на автономную нагрузку
- Претерпевает моментальный сброс и наброс нагрузки, сопоставимой с его номинальной мощностью
- Выполняет защитную функцию благодаря наличию специальных устройств
- Запускает двигатель, обеспечивающий функционирование станции
Электростанции являются наиболее оптимальным способом выработки энергии по ряду факторов. На сегодняшний день не существует аналогичных методов, которые смогут обеспечить производство электроэнергии в настолько больших масштабах.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
madenergy.ru
Бестопливный генератор. Бестопливная электростанция для дачи - Строительство и ремонт
№ 86 - Мини БТГ ( типа Капанадзе )
Размер со спичечный коробок. Электричество генерирует из воздуха, или из земли. На выходе - до 10 тыс. Вольт. Ток - до 0,05 Ампер.
Может использоваться для бесплатного освещения, для зарядки аккумуляторов, для питания мобильных устройств, и др. В пакете имеется несколько схем, несколько видео-пособий по изготовлению, примеры использования, советы и рекомендации, ссылки на дополнительные материалы, и т.д.
Схемы очень простые, для лиц от 10 лет. Цена готовой платы - 1 доллар. Ссылка на интернет магазин включена.
Стоимость: 10$
№ 89 - Бестопливная электростанция.
В пакете предоставляется две модели. №1 - бестопливная, подходит для дачи или частного сектора, поскольку требует специфического заземления. На выходе 220 Вольт. Мощность зависит от площади заземления. Вторая миниатюрная, требует потребления 4 Ват, на выходе генерирует до 1 кВт. Холодного электричества. Подходит только для организации освещения или нагрева воды. Преобразователь из холодного в бытовое - находится в разработке. Модель № 2 автор может выслать в готовом виде.
Продажник:
Скрытый контент:
Для просмотра необходимо 1 очков репутации (1 осталось) Или 
Купить Premium и получить доступ ко всему контенту сайта
Барахолка тудей скачать
Скрытый контент:
Для просмотра необходимо 15 очков репутации (15 осталось) Или Купить Premium и получить доступ ко всему контенту сайта Сообщение отредактировал tigra10: 20 Июнь 2017 - 23:17
slivup.me
