Третья Великая техническая Революция. Глава2

                Проект  «Пуассон -2»
               Электрическая сотовая сеть пневмоэлектрогенераторов
 Под электрической сотовой сетью понимается система пневмоэлектрогенераторов (ПЭГ), расположенных на большой территории и объединённых сетью магистральных воздуховодов, работа которых коммутируется компьютерным  центром.
    Если при создании транспортной трубопроводной сотовой сети (проект Пуассон-1) одним из основных требований  для её функционирования является обеспечение уклонов трассы, не превышающих заданного (как правило, 0.01), то в случае с электрической сотовой сетью это требование уже не столь строго, и такая сеть может быть развернута в гористой и даже в горной местности.
  Электрическая сотовая сеть представлена двумя видами, одна из которых состоит из статических ПЭГ, а другая – из динамических ПЭГ. Для статических ПЭГ характерным является их работа, основанная на использовании разности давления в воздуховодном канале, в то время как динамические ПЭГ работают, используя воздушный напор, и представляют собою  обыкновенные ветроустановки (или пневмотурбины), размещаемые в закрытом воздуховодном канале (камере).
  Характерным для каждого из этих видов ПЭГ является то, что они работают в ненепрерывном режиме, а их работа – циклическая и состоит из рабочего такт и холостого хода (режим ожидания). Для каждого из них отводится определённое время (рабочий такт), равное времени рабочего цикла , поделённому на количество ПЭГ в сети. Соответственно, энергия вырабатываемая ПЭГ за рабочий такт, должна аккумулироваться в том или ином виде.
 Конструкция ветроустановки может быть любой из уже известного класса или специально разработана. Новым является конструкция статического ПЭГ.
 
                Краткое описание работы статического ПЭГ.
  Несколько ПЭГ , размещаемых в одном месте, представляют собою   статическую пневмоэлектростанцию, которая располагает двумя ёмкостями с воздухом повышенного и пониженного давления. Эти ёмкости периодически подключаются к магистральным воздуховодным трассам пониженного и повышенного давления для пополнения воздухом пониженного и повышенного давления.
   Из ёмкости повышенного давления воздух перепускается в рабочую камеру одного из ПЭГ, где устанавливается поршень   приличных размеров (допустим 10 кв.м.)
При разности давления в 200 Па  поршень переместиться на расстояние L , что с помощью кривошипно-шатунного механизма (как у паровоза) приведёт в действие вал электрогенератора. Оценим возможную мощность такого генератора N. Зададимся значением силы (2000 н) и допустимым рабочим ходом поршня (5 м). Оценим величину развиваемой мощности N и времени перемещения поршня (время рабочего хода ) при различных значениях перемещаемой эквивалентной массы (m).

     Воспользуемся формулами

                N=t F2/2m
                L= Ft2/2m
   Рассчитаем значения мощности и времени рабочего цикла для трёх значений m , а именно:    m = 5кг,  m = 50кг, m =100 кг
Соответственно, имеем:
            N =60 кВт                N = 20 кВт                N= 16 кВт
           t  =0.16 с                t =   0.5 с                t =1 с

По истечении какого-то времени происходит перекоммутация давления, и поршень движется в обратную сторону.  Вся работа такого ПЭГ очень похожа на работу парового двигателя.
 
     Поскольку количество станций на этой территории ничем, похоже,  не лимитировано, то если на одной станции имеется 10 ПЭГ, способных суммарно выдавать 100 кВт электрической энергии, то 1000 таких станций могут обеспечить бытовые нужды миллионное население такой территории.
 Кстати, плотность населения Франции соответствует, примерно, величине 1 миллион жителей на 1000 квадратных километра. 
   Как видим, даже слабые барические эффекты способны выдавать «на гора» вполне приличные количества «бесплатной» и экологически чистой энергии.
  Но использование слабых барических эффектов в упомянутой сети чревато крайне неустойчивой работой всей сети из-за всевозможных флуктуаций температуры, давления, влажности на рабочей территории сети.
   Подобной картины можно, частично, избежать, если расширить территорию сети до размеров, например, 500 на 500 км (250 000 кв.км –  вся территория Франции 50 000 кв.км) . В этом случае можно использовать горизонтальный градиент давления, равный уже не 200 Па, а 1000 Па. Это весьма важно, так как генерируемая мощность зависит как квадрат давления , впрочем, как и от площади поршня .
  Установка высоких  труб, точнее, воздухозаборников,  реализующих вертикальный градиент давления ( более значительный, чем градиент давления в горизонтальной плоскости (поверхности земли)) не только придаст устойчивость в работе сети, но и даст намного больший полезный эффект (см. проект НООПОЛИС). Мною будет рассмотрен и весьма эффективный способ обеспечение работы сети с использованием  магистральных пневмоусилителей (моё "ноу-хау").

Небольшая справка.
«Атмосферные холодные мегаватты» — так называется американская компания, которая появилась в 2004 году. Изобретатели придумали прокладывать трубы длиной 150-300 км, чтобы соединять участки с разным атмосферным давлением. Если в двух точках оно отличается, к примеру, всего на 0,03 атмосферы, то воздух через трубу помчится со скоростью в 3 раза больше звуковой. Если на одном конце трубы поставить турбину, то выходная мощность потока составит 1 гигаватт. Таким образом, стоимость киловатта энергии будет в полторы сотни раз меньше, чем при производстве на газовой или угольной электростанции.
Это их предположительные расчёты.
НО. Такую разность давления (0.03 атм =30гПа) в земных условиях можно получить только (см. карту распределения атмосферного давления на земной поверхности) на расстояниях в 1000 и более км. На протяжении 150 – 300 км можно получить только ( в лучшем случае) 3 гПа, то есть в 10 раз меньшее  давление. Соответственно, генерируемая мощность будет, по крайней мере, в 100 раз меньше. И как они исчисляют стоимость такой энергии? Если будет затрачено на создание такой системы М долларов и срок её окупаемости  р лет, то сверх этого срока энергия будет вообще бесплатной . На чём янки "прокололись", я думаю, понятно для тех, кто "раскусил" суть моего проекта(тов).
 Работу динамических ПЭГ я постараюсь описать позже (при необходимости).


Рецензии
Очень интересно!

Николай Чечёткин   29.05.2010 09:25     Заявить о нарушении
На это произведение написаны 4 рецензии, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.