Разработка продюсерского центра "Ройбер".
Проект успешно завершен. В настоящий момент доступен только просмотр материалов.

Сергей Пантелеймонович Навроде / записи кандидата

7

АТМОСФЕРНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Практическая реализация атмосферной тепловой машины до сих пор рассматривалась только гипотетически и только в привязке к горным вершинам. Однако применение привязного аэростата для обеспечения рабочего перепада высот позволяет создать атмосферную электростанцию, статически и динамически устойчивую даже под напором ветра ураганной силы. Это обусловлено масштабным фактором - для любой скорости ветра существует критический размер аэростата, начиная с которого реализуется его устойчивость. Действительно, прочность тросового крепления привязного аэростата, определяемая сечением, а значит, и весом троса, с увеличением размера аэростата при сохранении его геометрических и весовых пропорций возрастает пропорционально подъёмной силе аэростата, а поэтому линейно зависит от его объёма. В то время как действующая на аэростат ветровая нагрузка пропорциональна площади боковой поверхности и, соответственно, растёт с увеличением размера аэростата более медленным темпом.

Вертикальное положение атмосферной электростанции фиксируется при помощи двух аэростатов, соединяемых тандемом. Верхний аэростат удерживает конденсатор, нижний – испаритель, а прямой и обратный трубопровод закреплены за трос, соединяющий аэростаты. При этом электроэнергия поступает потребителям по кабелю, прикрепляемому к тросу, связывающему электростанцию с землёй. Противодействие ветровым нагрузкам обеспечивается, как пассивно за счёт избыточной подъёмной силы аэростатов, так и активно с применением винтовых воздушных движителей, равномерно размещённых по высоте электростанции и включаемых, когда её среднее отклонение от вертикали превысит критический угол - примерно 300. Система воздушных движителей работает за счёт мощности, вырабатываемой электростанцией. С её помощью также обеспечивается гашение продольных аэроупругих колебаний и транспортировка атмосферной электростанции своим ходом с завода-изготовителя.

Общая высота атмосферной электростанции ограничена высотными струйными течениями с экстремально высокой скоростью ветра и для средней полосы широт равна 7.4 км. При этом конденсатор размещается на высоте 7 км, а испаритель поднят на высоту 2 км, т.е. в среднем выше облачного покрова, чтобы предохранить испаритель от воздействия осадков, гроз, сильных ветров, а также сезонных и суточных колебаний температуры земной поверхности. Для рабочего перепада высот 2-7 км характерны относительно слабые геострофические ветры скоростью не более 10 м/с, благодаря чему существенно снижается также ветровая нагрузка на электростанцию в целом. Эпизодически, например, в случае атмосферной аномалии, тепловая система эвакуируется на безопасную высоту за счёт удлинения соединительного троса с использованием лебёдки. Благодаря этим мерам предосторожности допускается применение в качестве подъёмного газа водорода, который в отличие от дефицитного гелия производится прямо на месте в результате электролиза воды.

Модульная конструкция атмосферной электростанции существенно упрощает её монтаж. При этом сборка корпуса аэростатов производится из унифицированных баллонов, заполненных подъёмным газом и уложенных так, чтобы в продольном направлении в корпусе существовали сквозные каналы, через которые, как и в дымовой трубе, реализуется естественная конвекция воздуха, значительно увеличивающая объёмный расход воздуха через теплообменники. Вследствие чего возрастает выходная мощность электростанции. В теплообменники воздух стекает из окружающего пространства, таким образом, концентрируя атмосферный энергоресурс, - мощность атмосферной электростанции в расчёте на единицу площади максимального поперечного сечения примерно в 7 раз превышает среднюю интенсивность атмосферного потока тепла. В приложении (будет приведено в части №4) приведены результаты компьютерного моделирования параметров атмосферной электростанции выходной мощностью: 10, 30 и 100 МВт.

Гидравлический напор на входе в гидроагрегат создаётся столбом жидкости высотой 5 км. Поэтому для преобразования потенциальной энергии жидкости в полезную работу следует использовать либо объёмный гидропривод циклического действия, работающий по той же кинематической схеме, что и двигатель внутреннего сгорания, либо реактивную гидравлическую турбину непрерывного действия. Вращение турбины осуществляется под действием реактивных сил, создаваемых периферийными жидкостными струями. Причём строго контролируется, чтобы скорость струй была равна по величине, но противоположна по направлению, окружной скорости вращения турбины так, чтобы в лабораторной системе координат струи были бы неподвижны. В этом случае КПД турбины близок к 100%, а также предотвращается разрушение корпусных элементов высокоскоростными каплями жидкости. Применение газостатических подшипников вкупе с асинхронным генератором переменного тока в этом случае обеспечивает исключение механического контакта подвижных частей гидроагрегата. При этом с использованием долговечной аэростатической оболочки, например, на основе тонкоплёночного кварцевого стекла, обеспечивается практически неограниченный срок службы атмосферной электростанции.

Экологическая безопасность атмосферной электростанции обеспечивается отсутствием, как в процессе нормального функционирования, так и в случае нештатной ситуации химического загрязнения окружающей среды. Необходимо учитывать, что при работе атмосферной электростанции сверху вниз непрерывно транспортируется холод, что не только исключает тепловое загрязнение атмосферы, но и ослабляет парниковый эффект. Этим атмосферная электростанция выгодно отличается от всех известных источников энергии.


Деньги – детям, чиновникам – нары!

Голосуйте за Сергея Пантелеймоновича Навроде!

Голосуя за меня, вы вносите свой вклад в сбор средств для лечения детей-сирот.

КОММЕНТАРИИ (16):

Михаил Ивлев 15.02.2008 18:45

Пожалуйста, подкрепите текст иллюстрацией.
Почему-то мне кажется, что вы описываете уже существующий канадский проект - MAGENN
см. тут и тут и тут

Сергей Навроде 15.02.2008 22:08

В линках - вынесенные в атмосферу ветряки. Мы пишем о вынесенной в атмосферу аналоге гидроэлектростанции.

Владимир Сидоров 17.02.2008 04:50

"примерно 300"

300 чего?

Сергей Навроде 17.02.2008 14:45

Мой недочет - не проверил текст.

Имелось в виду 30 градусов - значек градуса "0" в верхнем регистре в вордовском тексте преобразовался в 0.

Кудрин Алексей 17.02.2008 05:42

Как-то давно я видел проект, основанный на использовании тепла атмосферы. По-моему, его выдвинули англичане, но они пришли к идее строительства башни высотой 8 км. С аэростатами, конечно, капвложения меньше, но и мощности -тоже, а также сопутствующие проблемы.
Интересно, чем закончится этот проект.

Сергей Навроде 17.02.2008 14:42

Был бы вам очень признателен за линк - я об этой инициативе не читал.

Кудрин Алексей 22.02.2008 00:12

К сожалению, ссылку найти не могу. Помню, что у них по трубам циркулировал бутан.

Но вот аэрократам вопрос на засыпку. Что представляет из себя труба, по которой поднимается воздух? По идее она должна быть достаточно широкой и лёгкой. А значит - непрочной. Далее - такая труба фактически будет представлять из себя дырку в атмосфере. Дырки в атмосфере известны - они называются торнадо. Не случится ли так, что вы расположите в районе какого-нибудь города три-четыре десятка таких электростанций на аэростатах, а получится три-четыре десятка торнадо в городе?

Сергей Навроде 22.02.2008 00:31

Кудрин Алексей :
Что представляет из себя труба, по которой поднимается воздух?


не воздух - рабочее тело.

Кудрин Алексей :
По идее она должна быть достаточно широкой и лёгкой. А значит - непрочной.

Есть расчеты и материалы. Труба - выдержит.

Кудрин Алексей :
Далее - такая труба фактически будет представлять из себя дырку в атмосфере. Дырки в атмосфере известны - они называются торнадо. Не случится ли так, что вы расположите в районе какого-нибудь города три-четыре десятка таких электростанций на аэростатах, а получится три-четыре десятка торнадо в городе?


Самое смешное возражение:)
Трубы-то развязаны от атмосферы. Циркуляция рабочего тела происходит внутри замкнутой системы. Давление в которой может отличаться в большую сторону от атмосферного. Кстати, это - ответ и на второй вопрос.

Деньги – детям, чиновникам – нары,
России - атмократию!


Голосуйте за Сергея Пантелеймоновича Навроде!

Голосуя за меня, вы вносите свой вклад в сбор средств для лечения детей-сирот.

Игорь Палагин 22.02.2008 00:34

Такую электростанцию строят в Австралии. Но не создают по этому поводу какой-либо секты фанатиков :)

Сергей Навроде 22.02.2008 01:25

Вы действительно только лишь строитель, если не способны отличить конструкцию, которую строят в Австралии (труба, вокруг неё на земле - парник, энергия снимается вентиляторами, которые раскручиваются теплым воздухом, поднимающимся по трубе) от того, что здесь (надеюсь) прочитали.

Или не знаете английского языка, которым сайт фирмы подрядчика написан.

Игорь Палагин 22.02.2008 01:28

Писал по памяти, так как слышал о этом проекте давно.
А интересно, из чего будет сделан материал трубы? Я так понимаю, что это типа ткани.

На вашей картинке разве не конструкция по типу австралийской?
ЗЫ: Английским практически не владею, к сожалению.

Сергей Навроде 22.02.2008 01:38

На моей картинке - японский проектируемый небоскреб высотой за километр.

Насчет материала труб - видимо, армированная ткань. Материал должен легким, прочным на разрыв, инертными относительно рабочего вещества.

Игорь Палагин 22.02.2008 01:49

Таких материалов к сожалению сейчас нет. Всё, что более -менее подойдет не выдерживает солнечной радиации или низких температур. Но если вдруг достанете, отрежте мне кусок - на парус для катамарана и на пошив кайта.

Сергей Яковишин 22.02.2008 09:59

Уважаемый Сергей Пантелеймонович, что такое "газостатические" подшипники? Чем они от обычных шарикоподшипников отличаются?

Сергей Навроде 22.02.2008 13:06

Я-то откуда знаю? Я не специалист в области подшипников.

Сергей Навроде 22.02.2008 13:05

По рукам.


Последние обзоры политологов  

27.02.2008 18:45
В последнее время я несколько удалился от проекта, поэтому обозревать последние баталии доверил своему коллеге Злобному. Ну он и обозрел их так, что никому мало не показалось. Я всегда в него верил – человек он веселый и на язык острый.

Все ...»»

Вопросы к кандидату

Cортировать:
© 2007—2008 Продюсерский центр "Ройбер"