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:

Рыжий ген и ускоренная эволюция 30.04.2026

Вопрос о том, как и насколько быстро меняется человеческий вид, давно занимает биологов и генетиков. Долгое время считалось, что эволюционные процессы происходят крайне медленно, однако новые данные заставляют пересматривать эти представления. Особенно интересные результаты связаны с изменением частоты редких генетических признаков, включая рыжий цвет волос. Рыжеволосость сегодня остается редкой чертой: ее носители составляют менее 2 процентов мирового населения. Однако анализ древней и современной ДНК показывает, что ген, связанный с этим признаком, за последние примерно 10 тысяч лет стал заметно более распространенным, особенно среди популяций Европы. Более того, вместе с ним исследователи фиксируют и другие изменения в генетическом профиле человека, затрагивающие внешность и физиологические особенности. Среди сопутствующих тенденций, выявленных в генетических данных, отмечается увеличение частоты светлой кожи, снижение вероятности мужского облысения, а также некоторые физиолог ...>>

Нейтринный лазер 30.04.2026

Нейтринный лазер - это гипотетическое устройство, способное управлять потоками одних из самых трудноуловимых частиц во Вселенной. Такая разработка открывает новые горизонты в изучении фундаментальных законов природы и может изменить представления о космосе. Идею нового типа излучателя представили физики из Massachusetts Institute of Technology, предложив лазер, который вместо света генерирует поток нейтрино. Эти частицы, почти не взаимодействующие с материей, настолько слабо проявляют себя, что их часто называют "частицами-призраками". Тем не менее они пронизывают все вокруг: по оценкам, триллионы нейтрино ежесекундно проходят через человеческое тело, не оставляя следа. Несмотря на их колоссальную распространенность во Вселенной, нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц. Их крайне сложно регистрировать, а еще сложнее контролировать, поэтому традиционно их получают в крупных установках вроде ядерных реакторов или ускорителей частиц. Такие комплексы требуют огромных за ...>>

Мороженое не такое вредное, как принято считать 29.04.2026

В питании часто встречаются продукты, которые одновременно вызывают удовольствие и сомнения с точки зрения здоровья. К таким относится и мороженое: оно воспринимается как типичный десерт с высоким содержанием сахара и жиров, однако современные научные данные постепенно усложняют это привычное представление. Долгое время считалось, что мороженое не может быть частью рационального питания, однако исследования последних лет показывают более неоднозначную картину. Ученые подчеркивают, что влияние этого продукта на организм зависит не только от его сладости или калорийности, но и от состава, качества ингредиентов и общего образа жизни человека. Одни из наиболее масштабных данных были получены в рамках долгосрочных наблюдений в США, включавших проекты Nurses Health Study, Nurses Health Study II и Health Professionals Follow-Up Study. В этих исследованиях на протяжении 20-40 лет наблюдали примерно 190 тысяч взрослых участников, регулярно собирая данные об их питании, физической активнос ...>>

Случайная новость из Архива Стабильные миниатюрные 3D-объекты из аэрогеля 26.08.2020 Исследователи из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологии (Empa) создали стабильные микроструктуры правильной формы из аэрогеля кремнезема с помощью 3D-принтера. Печатные структуры могут быть толщиной до десятых долей миллиметра. Новый аэрогель из диоксида кремния обладает лучшими механическими свойствами и его можно даже сверлить и фрезеровать. Это открывает совершенно новые возможности для постобработки 3D-печатных форм из аэрогеля. Аэрогель на основе кремнезема - это легкие пористые пены, обеспечивающие отличную теплоизоляцию. Этот материал очень хрупкий, и поэтому крупные объекты из аэрогеля обычно укрепляют органическими или биполимерными волокнами. Выточить мелкие изделия из более крупных - непростая задача. А сразу напечатать миниатюрный объект - еще сложнее. Новый метод, который разработали ученые Empa, позволяет получить небольшие и стабильные объекты из аэрогеля. С помощью метода можно точно регулировать свойства текучести и затвердевания кремниевых чернил, из которых впоследствии получают аэрогель, так что получается напечатать как самонесущие конструкции, так и тонкие мембраны. В качестве примера таких структур исследователи напечатали листья и соцветия цветка лотоса. Тест-объект плавает на поверхности воды благодаря гидрофобным свойствам и низкой плотности кремнеземного аэрогеля - как и его естественная модель. Новая технология также позволяет впервые печатать сложные трехмерные микроструктуры из нескольких материалов. Используя напечатанную аэрогелевую мембрану, исследователи сконструировали "термомолекулярный" газовый насос, который работает без каких-либо движущихся частей ("насос Кнудсена"). Принцип действия основан на ограниченном переносе газа в сети наноразмерных пор или одномерных каналов, стенки которых горячие с одного конца и холодные с другого. Команда построила такой насос из аэрогеля, который с одной стороны был покрыт наночастицами оксида марганца черного цвета. Когда на него направляют источник света, насос нагревается на темной стороне и начинает перекачивать газы или пары растворителя. Такой насос, который приводится в действие исключительно солнечным светом, может не только перекачивать воздух, но и очищать его. Если в воздухе есть загрязняющие вещества или токсины - например, растворитель толуол, - воздух может циркулировать через мембрану несколько раз, и загрязняющее вещество химически разрушается в результате реакции, катализируемой наночастицами оксида марганца.

Другие интересные новости:

▪ Осы могут узнавать друг друга

▪ Телеуправляемая крыса

▪ Зачем нужны прионы

▪ Ценность пессимизма в оценке рисков

▪ Шоколад не просто лакомство, а настроение и здоровье женщин

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электродвигатели. Подборка статей

▪ статья Александр Поуп. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как Зевс наказал людей за кражу Прометеем огня? Подробный ответ

▪ статья Кизил сибирский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Универсальный пробник с питанием от ионистра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Токопроводящие составы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026