Новый тепловой двигатель хвастается минимумом подвижных частей
В стране кленового листа появился генератор, КПД которого теоретически может достичь эффективности топливных элементов при стоимости как у ДВС.
Новинка — детище компании Etalim. Как и в давнем проекте британской звуковой печи, в канадском устройстве тепловая энергия сначала преобразуется в мощные акустические колебания, а уже те — в движение и далее в электричество.
Фактически перед нами разновидность термоакустических двигателей (thermoacoustic engine). Над ними в последние годы работают учёные и инженеры в разных компаниях и университетах.
В основе канадского аппарата — герметичная полость, в которой под давлением находится гелий. В ней же расположена колеблющаяся металлическая пластина, а под ней — упругая металлическая диафрагма, связанная с валом. При нагреве газа с верхней стороны пластины в нём возникают звуковые волны, вызывающие движение диафрагмы. Та, в свою очередь, толкает вал, соединённый с электрическим генератором.
«Одно колебание пластины вызывает сдвиг вала всего на 0,2 миллиметра, но система способна совершать 500 циклов в секунду», — сообщает Technology Review.
По процессам, происходящим в замкнутой системе с рабочим телом, термоакустические двигатели родственны куда более известным стирлингам (некоторые даже считают первые экзотическим подвидом вторых).
Но у стирлингов есть серьёзный недостаток: для получения больших мощности и КПД нужно повышать давление в системе и температуру нагревателя, что приводит к необходимости применения дорогих и сложных уплотнений цилиндра, а также прецизионного изготовления подвижных частей (поршней).
В агрегате от фирмы Etalim трущихся деталей практически нет, как и быстро изнашивающихся уплотнений. Что до КПД, то в первом прототипе авторы использовали слабый нагрев горячей части аппарата, а потому получили эффективность всего в 10%. Но второй образец, который должен быть представлен весной нынешнего года, по уверению фирмы, покажет КПД в 20-30% при температуре «печки» в 500 градусов по Цельсию.
Появление коммерческой модели (в роли домашнего генератора) ожидается в 2012 году. Канадцы пишут о расчётном КПД в 40% при рабочей температуре 700 °C. Ориентировочная цена устройства составит один доллар за ватт выходной мощности. В дальнейшем Etalim намерена снизить стоимость тепловой машины до 15 центов за ватт, что позволит «термоакустике» соревноваться с генераторами на базе ДВС.
В отдалённой перспективе авторы конструкции намерены добиться повышения эффективности установки до 50%. Но это уже потребует применения керамики, поскольку температуру горячей части двигателя нужно будет нарастить до тысячи градусов.
-
А чем газ нагревается, я не понял?ОтветитьНравится
-
Если девайс сделан наподобие движка стирлинга, то газ может нагреваться чем угодно. Это двигатель _внешнего_сгорания.ОтветитьНравится
-
То есть при расчете КПД надо учитывать и КПД того, что нагревает?ОтветитьНравится
-
Вероятно повышение кпд будет связано с применением новых материалов, интерес вызывает то, что подвижные части двигаются совсем на незначительное расстояние, также вызывает аналогию с попытками при помощи ультразвука высокой температуры и электрического напряжения вызвать распад воды на кислород и водород. Очень хочется верить что чудо движитель канадцы доведут до практического внедрения.ОтветитьНравится
-
0_0 как он работает?ОтветитьНравится
-
-- он работает на волновом принципе, теплов гелиираспространяется как волна вызывая колебания пластин -которые подсоеденены к ,скажем пъезоелементам ,-они вырабатывают ток, КПД, на самом деле может быть очень высоким более 60%..ОтветитьНравится
-
-- Могу разработать такой движок ..ОтветитьНравится
-
Всё равно не понятноОтветитьНравится
-
Новый взляд на двигатель Стирлинга? ru.wikipedia.org/wiki/Двигатель_СтирлингаОтветитьНравится
-
Предлагаю ознакомится с изобретением компактного стирлинга Псковскими учёными ( 2009 год). www.youtube.com/watch?v=rvO2V7Iqt_sОтветитьНравится
-
Кстати, уважаемые, подскажите не обсуждался ли на мембране этот чудесный девайс? (извините, если не в тему.)http://www.youtube.com/watch?v=C72vktU-HtwОтветитьНравится
-
Главные проблемы этого канадского двигателя повторяют проблемы двигателя Стирлинга — это температура и текучесть гелия, а соответственно необходимость периодического обслуживания двигателя.ОтветитьНравится