Электричество из звука
На первый взгляд прибор собственной мигающей лампочкой напоминает R2D2 – незабываемого робота из Звездных войн. Но, в конечном итоге речь заходит о термоакустическом генераторе канадского предприятия Etalim. Машина обещает быть такой же действенной, как топливный элемент и в один момент такой же недорогой как классический двигатель внутреннего сгорания.
Генератор Etalim TEG прежде всего рекомендован для обеспечения домашних хозяйств электричеством и водой. Помимо этого, он имел возможность бы перерабатывать отработанное тепло солнечных коллекторов и так повышать их эффективность. Компьютерные модели прибора обещают более 40% КПД.
В основании принципа Etalim TEG лежит двигатель Стирлинга, в котором в одном цилиндре расширяется нагретый газ, к примеру, гелий, а во втором цилиндре газ охлаждается и сжимается. Принцип получения механической работы из тепла известен миру еще с 18 века: газ нагревается, расширяется, поднимая наряду с этим поршень, и после этого охлаждается. И – снова все В первую очередь.
Эффективность таковой автомобили не зависит ни от вида применяемого газа, ни от давления, созданного в машине. Она зависит только от большой и минимальной температуры, которую принимает газ. Так, дабы достигнуть большой эффективности, необходимо, дабы тёплая часть автомобили была максимально горячей, а область теплопотери – максимально холодной, как информирует www.heise.de
Но, не сильный сторона двигателя Стирлинга пребывает в том, что он действен лишь при давлении и высоких температурах, говорит начальник компании Рон Клопфер. А это обуславливает большую цена герметизации цилиндра, в котором находится поршень. «При таких температурах нельзя использовать простую изоляцию: смазочные средства и резина не выдержат, подойдет лишь сухой металл на металл», — растолковывает Клопфер. «Это требует точного изготовления подробностей и выливается в большие затраты».
Исходя из этого Томас Штайнер, научный советник и основатель Etalim, делает ставку на термоакустическую конструкцию: в герметической камере находится газ, через что при нагревании двигаются звуковые волны. Их интенсивность зависит от энергии, попадающей в камеру.
Механическую энергию выводит из камеры не поршень, а железная пластина. В то время, когда гелий, находящийся под давлением, нагревается, звуковые волны в газе усиливаются и приводят к колебательным процессам пластины.
Эти колебания через слой гелия передаются находящейся под ним железной мембране, которая иногда нажимает на вал. Вал со своей стороны приводит в перемещение ротор генератора переменного тока.
Благодаря такому процессу в цикле термодинамического процесса нет механического трения. Дабы нагреть газ в камере снаружи, возможно применять различные источники тепла: газ, биомассу, биодизель, этанол, солнечные коллекторы.
Отклонение вала минимальное – один миллиметр за цикл. Наряду с этим он перемещается 500 раз в секунду. «С высокой частотой возможно взять больше тока», — говорит Грег Свифт, исследователь в области термоакустики Национальной лаборатории в Лос Аламос. «Мысль Штайнера вправду превосходная, и ему удалось замечательно воплотить ее в модели автомобили», — вычисляет Свифт.
Первый коммерческий прибор покажется в 2012 году, и он обязан при температуре 700 градусов достигнуть 40% КПД. При температуре в 1000 градусов КПД составит 50%. Создан термоакустический генератор как соперник маленьких топливных элементов домашнего применения.
Начальники компании планируют производить машину меньше чем за американский доллар на ватт, а в возможности затраты снизятся до 15 центов на ватт, что существенно дешевле, чем простые генераторы тока на ДВС.
Хорошие стороны Etalim TEG для простых пользователей очевидны – это необычайная простота эксплуатации, универсальность с позиций источника тепла, дешевизна и высокая эффективность. Помимо этого, прибор идеально подходит хозяйствам и семьям, отдающим предпочтение экологически дружественным источникам энергии.
