Parco eolico elettrostatico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Fonti di energia alternative

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È noto dalla storia della tecnologia che le prime macchine elettriche erano elettrostatiche, poi furono sostituite da quelle elettromagnetiche. La causa principale era la mancanza di materiali isolanti e dispositivi di commutazione adeguati in quel momento. Quindi l'autorità dei maestri e dei pilastri della scienza iniziò a funzionare. Se uno dei giovani scienziati cercava di accennare alla difesa delle macchine elettrostatiche, gli veniva subito mostrato il luogo e si offriva di scendere dal cielo sulla terra.

Quanto è inutile? Dopotutto, centinaia di migliaia di tonnellate di acqua sono concentrate nelle nuvole e sono trattenute a causa delle interazioni elettrostatiche. L'energia si accumula in modo colossale e vale la pena rompere la testa su come usarla per i propri bisogni. L'impulso per l'inizio dei lavori è stato un esperimento condotto nel 1980, quando è stato realizzato un sensore di rilevamento del bersaglio. Nel corso dell'esperimento, una serie di colpi sono stati sparati da una mitragliatrice contro una lamiera con una superficie di 2 m2 collegata ad un oscilloscopio da una distanza di 20 m. I proiettili traccianti non hanno mostrato alcun effetto, ma i soliti, invece degli impulsi previsti di pochi millivolt, hanno dato impulsi di più di una dozzina di volt. I calcoli hanno mostrato che il potenziale accumulato dal proiettile superava i 1000 V.

Descriviamo il principio di funzionamento di un parco eolico statico senza conversione meccanica dei tipi di energia. Consiste nella differenza nella funzione lavoro degli elettroni ed è mostrato in figura.

La superficie 1 è realizzata in modo tale che la funzione di lavoro degli elettroni per essa sia A1, e per la superficie 2 - A2, per gli aerosol che si muovono nel flusso d'aria tra le superfici con una velocità V, la funzione di lavoro è uguale ad A3. Nella condizione A1>>A3>>A2 si formeranno cariche elettriche sulle superfici: negative sulla superficie 1 e positive sulla superficie 2.

Il condensatore C1 accumula carica e riduce il potenziale delle superfici. La sua capacità deve essere sufficiente a prevenire violazioni di disuguaglianza e blocco delle superfici. L'inverter converte la carica ad alta tensione in corrente alternata a bassa tensione e la fornisce al carico. I moderni dispositivi a semiconduttore consentono di realizzare un inverter con una tensione di ingresso di diversi kilovolt e implementare questa idea. Circa 20 anni fa, era impossibile implementare questo principio a causa della mancanza di adeguati dispositivi a semiconduttore.

L'efficienza di un parco eolico statico dipende dalla portata d'aria e dalle caratteristiche delle superfici di lavoro. La progettazione del parco eolico viene eseguita in modo tale che la velocità del flusso d'aria sulle superfici di lavoro sia la più elevata possibile. Le superfici di lavoro devono essere protette dall'umidità. La soluzione pratica di un parco eolico statico dovrebbe essere variata. C'è qualcosa su cui lavorare per gli appassionati di energia eolica.

Questa idea ha anche uno svantaggio significativo. La funzione lavoro di A3 non rimane costante e dipende fortemente dalla temperatura dell'aria (per questo motivo in inverno non si verificano temporali). Questo problema deve essere affrontato.

Autori: D.A. Duyunov, AI Shaparenko, AV Anufriev

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