Cerniera nella tasca. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Fonti di energia alternative
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I recuperatori (dispositivi per "restituire" energia alla rete elettrica industriale) contribuiranno ad adattarsi alle condizioni moderne per l'utilizzo dell'energia eolica e delle piccole centrali idroelettriche. Questi tipi di energia sono ora chiamati "non tradizionali", anche se in realtà sono tradizionali, avendo servito le persone da tempo immemorabile sotto forma di vele, bevitori di bestiame, mulini, ecc.
Ma cosa fare quando non c'è corrente nella rete? Con l'aumento del numero di piccole centrali elettriche (e tale tendenza è stata delineata da tempo in tutto il mondo), potranno fare a meno della centrale elettrica principale, ma per ora devono spegnere il recuperatore "allagato" . Ovviamente puoi caricare le batterie con energia gratuita, ma la densità di accumulo di energia nelle batterie elettrochimiche è bassa: per batterie al piombo - 64 kJ / kg, per batterie al nichel-cadmio - 110 kJ / kg, per celle a combustibile (a diversi tempi di scarica) da 15 a 150 kJ/kg. Esistono anche batterie "calde" con elettrolita fuso (300 ... 600 ° C), ad esempio solfuro di sodio, la cui densità è di 800 kJ / kg, ma la loro efficienza è bassa.
Forse un volano? Un disco solido di uguale forza ha una densità di 120 kJ/kg, un supervolano fatto di nastro - 150 kJ/kg, un supervolano fatto di fibra speciale - 650 kJ/kg [1].
Nel 1791, il meccanico russo IP Kulibin costruì una carrozza a due posti guidata da un servitore situato sul retro. In questa pra-car sono stati posati elementi che solo ora iniziano ad essere utilizzati nei trasporti: una batteria del volano e un freno rigenerativo [2]. Il volano è noto da tempo immemorabile. Oggi i volani sono collocati in una camera a vuoto per ridurre le perdite per attrito dell'aria. Invece di cuscinetti, vengono utilizzati cuscinetti magnetici.
Raddoppiando la velocità del volano, quadruplichiamo la sua energia cinetica. Ecco perché la direzione principale nello sviluppo delle batterie del volano è aumentare il numero di giri e quindi la forza. Se il volano è costituito da una fibra di quarzo molto resistente, sarà possibile aumentare la densità di energia a 5000 kJ / kg. E se usi la fibra di carbonio con una struttura a diamante, la densità aumenterà fino a 15000 kJ / kg!
Insieme alla densità energetica, le batterie sono caratterizzate dalla densità della potenza di uscita. E qui il volano non ha eguali. Ovviamente la presa di forza dai moderni volani è possibile solo con mezzi elettrici, nessun meccanico è in grado di sopportare una tale densità di energia.
Tuttavia, le batterie elettrochimiche ea volano hanno un degno concorrente: una batteria termica, in cui l'energia viene immagazzinata in sostanze altamente riscaldate che sono sull'orlo del passaggio da uno dei loro stati all'altro. Queste batterie immagazzinano un'enorme quantità di energia, molto più di qualsiasi altro tipo di batteria. Questi tipi di batterie sono il nostro Sole, il plasma terrestre, i fulmini globulari, ecc. La densità di accumulo di energia in esse è massima.
Già nel 1995, l'autore di queste righe ha cercato di creare una camera per l'accumulo "senza fondo". Il suo dispositivo è semplice. La camera forte e stretta è costituita da due elettrodi isolati l'uno dall'altro. La camera è piena d'acqua. A una tensione di 2 V, tutta l'acqua si decompone in idrogeno e ossigeno. Quindi avrebbe dovuto dare fuoco alla miscela con l'alta tensione. Il primo progetto non poteva resistere all'alta pressione e i gas fuoriuscivano da esso. Con le mie ricerche sono riuscito a "contagiare" un laureato dell'Università di Lviv R. Stasiv. La sua macchina fotografica, in base alla mia esperienza, è stata resa molto più robusta (vedi foto).
La resina epossidica è stata utilizzata al posto delle guarnizioni in plastica e l'acciaio per utensili è stato utilizzato nella costruzione della camera. La guarnizione del coperchio era realizzata in sottile lamina di rame. Il volume della camera è notevolmente ridotto, ma poi non hanno attribuito alcuna importanza a questo (i fulmini globulari hanno un diametro critico, raggiungendo il quale esplodono).
Rostislav ha condotto lui stesso i test, il che è anche inaccettabile. Riuscì a decomporre completamente tutta l'acqua in una camera con un volume inferiore a un ditale. Un ohmmetro collegato alla camera mostrava una "rottura", che significava la completa assenza di acqua.
Il passaggio successivo consiste nell'accendere la miscela mediante un trasformatore ad alta tensione utilizzato nei grandi impianti di caldaie. Con questa procedura sembrava non succedere nulla ed è stato possibile iniziare a caricare la batteria. Adesso era già un ibrido: sia una batteria elettrochimica calda che un volano (la sostanza nella camera, più precisamente, il fronte di dissociazione, in teoria, avrebbe dovuto ruotare a una velocità fino a 365000 giri / min), e un accumulatore di calore (il plasma era all'interno della camera). Ma poi il ricercatore ha preso in mano la macchina fotografica e per qualche motivo l'ha scossa ... Una terribile esplosione ha scosso l'intera area, persone spaventate sono accorse di corsa dalle case vicine. Sei giorni di commozione cerebrale e una mano ferita: questo è il risultato del test per il ricercatore.
Naturalmente, un simile esperimento con qualsiasi altra carica energetica di tale potenza difficilmente sarebbe finito in "acustica". La ragione dell'esito relativamente favorevole dell'incidente è la proprietà del "gas esplosivo", una miscela stechiometrica di idrogeno e ossigeno. Quando esplode, si sovrappongono un'esplosione termica convenzionale e una sottovuoto.
L'esperimento non è finito come volevamo (non ci sono esperimenti falliti, stanno tutti "toccando la Verità"), e lo continueremo. Dopotutto, la scissione dell'acqua in idrogeno e ossigeno promette 141,88 kJ / kg, e l'idrogeno da solo, se diviso in atomi, dà già 213,3 kJ / kg. Cosa succede se dividi un atomo? In [3] ci sono le parole: "In linea di principio, l'efficienza dell'elettricità è enorme, molto più dell'efficienza della gravità".
letteratura:
- Gulia N. Trasporto in partenza per domani//Model Designer. -1980. N. 1. -С15-17.
- Gulia N. Al designer nel dossier: sulla strada di domani//Model designer. -1982. -#1. -p.16.
- Svoren RA L'elettronica passo dopo passo: un'enciclopedia pratica per un giovane radioamatore. M.: Letteratura per ragazzi, 1986.
Autore: Yu.Borodaty
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| Notizie casuali dall'Archivio Router mobile Netgear Nighthawk M1
10.02.2017
Netgear ha annunciato un nuovo router mobile che è più di un semplice fiore all'occhiello: Nighthawk M1 è il primo dispositivo del settore a supportare reti 4G con velocità di downlink fino a 1 Gbps. La base del dispositivo è un modem Qualcomm X16 LTE con configurazione 4 x 4 e supporto MIMO.
Sfortunatamente, per ora il nuovo router sarà disponibile solo per gli australiani, utenti delle reti LTE Telstra 4GX. Poiché reti simili appaiono in altre parti del nostro pianeta, lo stesso router o le sue versioni regionali potrebbero apparire anche sugli scaffali dei negozi al di fuori dell'Australia. Le dimensioni del dispositivo sono contenute: solo 105,5 x 105,5 x 20,35 mm, pesa solo 240 grammi, nonostante la presenza di una batteria integrata abbastanza potente.
Netgear Nighthawk M1 è progettato principalmente per scenari in cui è necessario installare una rete wireless ad alta velocità, inclusi fino a 20 dispositivi, in cui praticamente non esiste una connessione cablata, ma l'area è interessata da una copertura di rete mobile ultraveloce. Questo è uno scenario tipico per la maggior parte dei luoghi e dei villaggi suburbani dell'Australia, dove l'infrastruttura del cavo ad alta velocità è praticamente assente. Il nuovo Netgear può essere utilizzato anche come un normale router via cavo: ha una porta Gigabit Ethernet e due porte USB (una di queste è di tipo C), o come server NAS (il contenuto può essere posizionato su una scheda microSD, fortunatamente lì è uno slot di consulenza).
La batteria integrata da 5040 mAh garantisce un funzionamento continuo del dispositivo fino a 24 ore. Il dispositivo non richiede una configurazione particolare, ma ha un bel display integrato da 2,4", che visualizza i parametri principali, come la velocità di connessione e la quantità di dati scaricati e caricati. Per la messa a punto, nelle versioni è presente un'apposita utility mobile per Android e iOS.
Il modem Qualcomm X16 è abbinato a un ricetrasmettitore RF WTR5975 dello stesso produttore. Questa coppia supporta non solo la modalità MIMO 4 x 4, ma anche la combinazione di canali da quattro provider (4 x CA), nonché la modulazione di ordine elevato - 256QAM. Ciò ti consente di raggiungere velocità di download dei dati di 1 Gb / s, ma, ovviamente, non ovunque, ma solo dove esistono tutte le condizioni per questo. Nella modalità 64QAM e 2 x CA utilizzata per l'uplink, la velocità dati nelle reti Telstra 4GX può raggiungere i 150 Mbps. Oltre alla gamma LTE Cat 16, la modalità 3G è supportata a 850/900/1900 e 2100 MHz. È curioso che per una ricezione più sicura, sia possibile collegare al router una coppia di antenne aggiuntive. I connettori TS-9 sono nascosti dietro i cappucci decorativi sul retro del dispositivo.
In futuro, il modem X16 entrerà a far parte dei processori mobili Qualcomm Snapdragon 835, ma per ora è disponibile solo come chip separato. La parte wireless Wi-Fi del Nighthawk M1 è una soluzione Qualcomm Classe 2 [2 con supporto per gli standard 802.11b/g/n/ac e funzionamento simultaneo nelle bande 2,4 e 5 GHz, che consente di utilizzare senza problemi fino a 20 dispositivi contemporaneamente.
Disponibile questo mese, Telstra prevede di venderlo a $ 360 AUD ($ 276) come dispositivo autonomo e di accompagnare il nuovo router con una serie di piani tariffari per la connessione alle sue reti LTE ad alta velocità.
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