Электростатическая ветроэлектростанция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Из истории техники известно, что первые электрические машины были электростатическими, затем их вытеснили электромагнитные. Первопричиной послужило отсутствие на тот момент соответствующих изоляционных материалов и коммутирующих устройств. Далее начал работать авторитет мэтров и столпов науки. Если кто-то из молодых ученых пытался заикнуться в защиту электростатических машин, то ему тут же указывали место и предлагали спуститься с небес на землю.

А насколько это бессмысленно? Ведь в облаках сосредоточены сотни тысяч тонн воды, и удерживаются они за счет электростатических взаимодействий. Энергия накапливается колоссальная и стоит поломать голову над тем, как ее использовать для собственных нужд. Толчком к началу работ послужил один эксперимент, проведенный в 1980 г., когда делали датчик поражения мишени. В ходе эксперимента по подключенному к осциллографу металлическому листу площадью 2 м2 с расстояния 20 м произвели ряд выстрелов из автомата. Трассирующие пули эффекта не показали, но обычные вместо ожидаемых импульсов в несколько милливольт давали импульсы более десятка вольт. Расчеты показали, что потенциал, накопленный пулей, превышал 1000 В.

Изложим принцип работы статической ВЭС без механического преобразования видов энергии. Он состоит в разности работы выхода электронов и показан на рисунке.

Поверхность 1 выполнена таким образом, что работа выхода электронов для нее составляет А1, а для поверхности 2 - А2, для аэрозолей, движущихся в воздушном потоке между поверхностями со скоростью V, работа выхода равна А3. При условии А1>>A3>>A2 на поверхностях будут образовываться электрические заряды: отрицательный на поверхности 1 и положительный на поверхности 2.

Конденсатор С1 накапливает заряд и снижает потенциал поверхностей. Его емкость должна быть достаточной для предотвращения нарушения неравенства и запирания поверхностей. Инвертор преобразует высоковольтный заряд в переменный ток низкого напряжения и отдает его в нагрузку. Современные полупроводниковые приборы позволяют выполнить инвертор с входным напряжением в несколько киловольт и реализовать данную идею. Лет 20 назад реализовать данный принцип было невозможно из-за отсутствия соответствующих полупроводниковых приборов.

Эффективность статической ВЭС зависит от скорости воздушного потока и характеристик рабочих поверхностей. Конструкция ВЭС выполняется таким образом, чтобы скорость воздушного потока у рабочих поверхностей была как можно большей. Рабочие поверхности должны быть защищены от попадания влаги. Практическое решение статической ВЭС должно быть разнообразным. Здесь есть над чем поработать энтузиастам ветроэнергетики.

У этой идеи есть и существенный недостаток. Работа выхода А3 не остается постоянной и сильно зависит от температуры воздуха (по этой причине зимой не бывает грозы). Эту проблему необходимо решать.

Авторы: Д.А. Дуюнов, А.И. Шапаренко, А.В. Ануфриев

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Замена кремнию для уменьшения размера транзистора 06.12.2020 Десятки лет кремний оставался доминирующим материалом для производства микрочипов, но его господство может закончиться. Специалисты MIT обнаружили, что сплав арсенида индия-галлия может стать основой технологии производства транзисторов меньшего размера, обладающих большей энергетической эффективностью. Транзисторы - стройматериал компьютеров. Они выполнять роль выключателей, либо прерывая электрический ток, либо позволяя ему двигаться дальше, и обеспечивают тем самым работу вычислительных машин. Однако для того, чтобы рост мощности компьютеров не остановился, нужны более компактные транзисторы. На сегодня производство полупроводников основано на кремнии, но есть и альтернативы. Например, арсенид индия-галлия (InGaAs). Этот материал обладает отличными свойствами транспорта электронов. Транзисторы из InGaAs могут быстро обрабатывать сигналы и работать при относительно низком напряжении, то есть действительно способны повысить производительность компьютеров. Но есть одна загвоздка, пишет MIT News. В малом масштабе знаменитый транспорт электронов этого соединения ухудшается. Эта проблема заставила некоторых исследователей объявить InGaAs неподходящим материалом для производства транзисторов. Однако, как выяснили ученые из MIT, проблемы с производительностью арсенида индия-галлия происходят отчасти из-за захвата оксида, в результате чего электроны начинают хуже проходить через транзисторы. Изучив их частотную зависимость - скорость, с которой электрические импульсы проходят через транзистор - они обратили внимание, что на низких частотах производительность InGaAs падает. Но на частоте 1 ГГц и более соединение работает отлично - не хуже, чем кремний. Ученые уверены, что эту проблему можно решить или свести на нет, а также надеются, что их открытие подстегнет новые исследования арсенида индия-галлия. Другой альтернативой кремнию в полевых транзисторах могут стать углеродные нанотрубки, однако до сих пор их производили в небольших количествах в лабораториях. Специалисты из США предложили технологию создания CNFET в промышленных масштабах.

Другие интересные новости:

▪ Игровые ноутбуки Lenovo Legion R7000P и R9000P

▪ Искусственные фрукты

▪ Выявление деменции за десять лет до диагноза

▪ Ветроэлектростанции Шотландии работают с избытком

▪ Сегодня самый депрессивный день в году

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Афоризмы знаменитых людей. Подборка статей

▪ статья Лопата-бульдозер. Советы домашнему мастеру

▪ статья Кто и когда совершил первое кругосветное плавание подводных лодок без всплытия в надводное положение? Подробный ответ

▪ статья Электромеханик телефонно-телеграфной связи. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Принцип работы солнечных элементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фазовый регулятор мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025