Использование энергии солнца в быту

Использование энергии солнца в быту

Спрос на солнечную энергию быстро вырастает, однако, как всем известно, для выработки огромной численности электричества потребуется немало дорогостоящих фотоэлектрических панелей. В это время уже две категории из Массачусетского Научно-технического института действуют над другими вариациями выработки солнечного электричества. Данные установки сумеют существенно понизить затраты на подобное оснащение, и дадут вероятность беднейшим слоям народонаселения и удаленным фермерам воспользоваться всеми способностями, которые отчуждает нам электричество. Как только учащийся ВУЗа МТИ Мэтью Орос узнал, что в параболическом солнечном аппарате разрешено выпечь хлеб, он принял решение использовать сходственные варианты в тех частях Африки, где практически все время освещает солнце, однако практически нет электроэнергии. Его вариант солнечного генератора, организованный из запасных частей и подробностей водопровода, просто имеет возможность быть сооружен, в том числе и во дворе вашего здания. Главная мысль такового генератора элементарна – параболические зеркала фокусируют свет на трубах, переполненных моторным маслом. Масло посылается в теплообменник, где передает собственную энергию хладагенту. Тот преобразуется в пар и начинает вертеть турбину. Турбина, в свою очередь, приводит в деяние генератор.

Сам хладагент разрешено охладить, пропуская его чрез установку с прохладной водой, где он дает тепло воде, а сам посылается опять к солнечному параболическому нагревателю. Данный шаг остывания существенно увеличивает эффективность работы всей системы. Прохладную воду разрешено качать из скважины, применяя электричество от генератора. Горячую воду разрешено применять для домашних дел, и как батарею тепла.

В системе установки употребляются обширно известные и просто легкодоступные вспомогательные части и оснащение. Как насос прокачки масла и паровая турбина, но на самом деле имеет все шансы использоваться обычный насос усилителя руля от машины. Для выработки электричества употребляется генератор подзарядки аккумуляторов. Он естественно, никак не так эффективен, как обыденный генератор, однако он изначально специализирован для зарядки батарей, что существенно понижает сложность всей системы. Сходственные генераторы, в том числе и наиболее дешевенькие, после починки, постоянно легко отыскать в торговых центрах автозапчастей, в том числе и былые в потреблении насосы усилителя руля. В итоге, весь аппарат для выработки 1-го киловатта электричества и 10 киловатт тепла, включая в себя батареи для сохранения электроэнергии, имеет возможность обойтись вам в пару тысяч долларов, а в российских рублях разница станет существенно больше.

Очевидно, финансовая эффективность такового генератора будет находиться в зависимости от того, как долго он сумеет действовать, и каковы станут эксплуатационные затраты. Надежность системы имеет возможность быть высочайшей, так как в ней применены подробности, уготованные для внедрения в автотранспортных средствах, где надежность очень высока. Система действует при условно невысоких температурах, что увеличивает ее сохранность и никак не просит для обслуживания спецперсонала. Если вы никак не можете себе позволить фотоэлементы, вам нужно находить то, что специализировано в глобальном производстве для чего-нибудь иного, и, следственно, наиболее общедоступно по стоимости. И данный путь применения солнечной энергии не единственный. Эмми Сан, аспирант МТИ, придумала дешевую систему, использующую тепло от солнечного концентратора для вращения турбины, которую запатентовал еще Николай Тесла.

Вместо турбин с лопастями трудной формы и тяжелыми в производстве, турбина Тесла состоит из плоских дисков, насаженных как пластинки на 1-ин вал на маленьком расстоянии друг к другу. Пар от коллектора проходит меж дисками и привлекает их во вращение. Как только у этой установки имеется вращение, она может использоваться где угодно, в компрессоре, пропеллере, миксере, мясорубке, швейной машине, и в том числе и использовать его в электрической по природе машине – генераторе. Данная система максимально элементарна и способна создавать дешевое электричество.

Турбина Тесла.
К превосходствам предоставленного дизайна разрешено отнести последующее:
1. Турбина Тесла, в различии от реактивных и функциональных лопастных турбин, делается в критериях средней автомастерской либо маленького завода с использованием очень обычных материалов и готовых продуктов, которые разрешено приобрести в магазине «Всё для дома». Начисто разрешено исключить такие операции, как штамп либо литьё. КПД «гаражной» турбины будет меньше, чем промышленной, однако наиболее основное — она будет действовать!
2. Турбина довольно таки устойчива к грязным и пыльным газам. Не считая того — эти газы имеют огромную кинематическую вязкость и адгезию, и в мощь принципа собственной работы на таковых газах турбина действует с наиболее высочайшим КПД. Как следствие — в случае применения процесса газификации биомассы отпадает надобность в драгоценных и малоэффективных фильтрах.
3. Турбина отлично действует в пределах мощностей от 5 по 100 кВт. Наиболее маленькие турбины имеют проблему с объемом диска (газ никак не успевает «проработать» собственную кинетическую энергию в нисходящей спирали вдоль плоскости диска), наиболее большие турбины сталкиваются с неувязкой крепости дисков (исключительно крупная, собранная лично Теслой турбина, имевшая емкость в 625 л.с. разорвалась на тестированиях). Таковым образом — закрывается мертвая зона «средних мощностей», которых уже невозможно прикрыть аккумуляторами либо солнечными батареями.
4. В качестве рабочего тела исторически тестировались пар, дымовые газы и высокомолекулярные органические препараты (ORC цикл — фреон). Турбина действует во всех данных вариантах.
5. Ресурс, как и ресурс хоть какой турбины — от 100,000 часов и больше. Все вспомогательные части, за исключением подшипников, опять-таки делаются в искусный ресурс.

В данном мире имеются вещи гениальные и непостижимые. Такие нереальные, что кажутся артефактами из некоторой параллельной Вселенной. К количеству таковых артефактов в совершенной мерке относится и «турбина Тесла». Она представляет собой некоторое количество (10-15) деликатных дисков, укреплённых на оси турбины на маленьком расстоянии друг от друга и размещенные в кожух, напоминающий милиционерский свисток. Стоит разъяснять, что дисковый ротор гораздо более технологичен и верен. Это 1-ое достоинство системы. 2-ое состоит в том, что в отличие от остальных типов турбин, где для ламинаризации течения рабочего тела нужно воспринимать специальные меры. В турбине Тесла рабочее тело (которым имеет возможность быть воздух, пар либо в том числе и жидкость) течёт строго ламинарное.

В связи с этим, утраты на газодинамическое трение в ней сведены к нулю: КПД турбины — 95%. Правда, надлежит иметь в виду, что КПД турбины и КПД термодинамического цикла — различные вещи. КПД турбины разрешено охарактеризовать, как известие энергии, преобразуемой в механическую энергию на валу ротора турбины к энергии рабочего цикла (то есть разности исходной и окончательной энергий рабочего тела). Так КПД передовых паровых турбин так же весьма высок — 95-98%, но КПД термодинамического цикла в мощь ряда ограничений никак не превосходит 40-50%. Принцип деяния турбины базируется на том, что рабочее тело (предположим — газ), закручиваясь в кожухе, и за счёт трения «привлекает» за собой ротор. При данном, отдавая часть энергии ротору, газ сдерживается, и благодаря образующейся при содействии с ротором кориолисовой мощи, сходственно чаинкам в чае «скатывается» к оси ротора, где есть особые отверстия, чрез которые исполняется вывод «отработанного» рабочего тела.

Турбина Тесла, как и турбина имени Лаваля преобразует кинетическую энергию. То есть перевоплощение возможной энергии (к примеру, сжатого воздуха либо чрезмерно разогретого пара) в кинетическую, нужно произвести до подачи на ротор турбины с поддержкою сопла. Но турбина Лаваля, имея в целом довольно высочайший КПД, оказывалась неэффективной на невысоких оборотах, что заставляло проектировать редукторы, габариты и масса которых много раз превосходили габариты и массы лично турбины. Базовым различием турбины Тесла считается тот факт, что она полностью эффективно действует в широком спектре частот вращения, что дозволяет объединять ее вал с генератором конкретно. Не считая того, турбина Тесла просто поддаётся реверсированию.

Любопытно, что сам Николай Тесла показывал своё открытие, как метод высокоэффективного применения геотермальной энергии, которую он считал энергией из будущего. Не считая того, турбина, в отсутствии каких-то переделок имеет возможность перевоплотиться в высокоэффективный вакуумный насос — достаточно раскрутить ее вал от иной турбины либо электродвигателя. Технологичность турбины Тесла дозволяет изготавливать ее варианты практически из угодно чего: дисковый ротор разрешено сделать из стареньких компакт-дисков либо «блинов» от вышедшего из строя компьютерного «винчестера». При этом, емкость такового мотора, никак не глядя на «игрушечные» материалы и габариты выходит очень впечатляющей. Кстати о габаритах: движок мощностью 110 л.с. был никак не больше системного блока сегодняшнего ПК.

Самые свежие статьи о строительстве в нашей группе на Одноклассниках

Читайте также

Оставить комментарий

Вы можете использовать HTML тэги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>