Міні-ГЕС за принципом виру. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Міні-ГЕС за принципом виру. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Австрійський винахідник Франц Цотлетерер (Franz Zotlöterer) із містечка Оберграфендорф (Obergrafendorf) вигадав незвичайну схему для малих ГЕС. Його проект називається "Техніка вир" (Wasserwirbeltechnik), а міні-ГЕС - "Гравітаційно-вирійна станція".

Щоб уникнути негативних екологічних наслідків при спорудженні гребельних міні-ГЕС, винахідник запропонував частину потоку поблизу берега відводити в спеціальний канал, що направляє воду до греблі.

Гребля є бетонним циліндром, до якого вода підходить по дотичній, обрушуючись в центрі в глибину. Так у центрі циліндра утворюється вир, який і закручує турбіну. Цей тип міні-ГЕС найбільш оптимальний для електростанцій потужністю до 150 кВт. Хороший ККД з'являється з перепаду висот 0,7 м.

Міні-ГЕС за принципом виру

ККД перетворення енергії падаючої води в такій міні-ГЕС у струм досягає 73%. Експериментальний зразок, встановлений на струмку, виробив понад 50 МВт·год електрики при робочому перепаді висот води 1,3 м та витраті 1 куб.м/сек. Максимальна електрична потужність такої міністанції досягає 9,5 кВт.

При дії такої міні-ГЕС швидкість обертання турбіни низька і для риби, що потрапила у вир, лопаті колеса небезпеки не становлять. До того ж лопаті не розтинають воду, а повертаються синхронно з вир.

Ще одним екологічним плюсом даного проекту є перемішування у вирі забруднювачів та гарна аерація води, що сприяє інтенсивній роботі мікроорганізмів, що очищають її природним чином.

Вир, що утворюється в міні-ГЕС, сприяє терморегуляції у водоймі - збільшена площа контакту води з повітрям призводить до її охолодження влітку; взимку ГЕС продовжує працювати під льодом, найбільш щільна вода тяжіє до центру виру, по краях циліндра утворюється крижана кірка, яка виступає в ролі утеплювача, що не дає надто сильно охолодитись центру.

Вартість пробного зразка міні-ГЕС становила 75 тис. дол.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Секрет міцних зубів бобра 21.02.2015

Страхітливий звук бормашини відомий практично всім. На відміну від акул, у яких зуби оновлюються протягом усього їхнього риб'ячого життя, у людини та більшості ссавців вони змінюються лише один раз – з молочних на корінні. Хоча ось у гризунів зуби ростуть усе життя. Пов'язано це з тим, що, як би банально це не звучало, але гризуни гризуть, чим і сточують поступово свої зуби. Щоб ці тварини не залишилися без основного інструменту для існування, природа дала їм механізм постійного зростання зубів, що компенсує стирання. Але що робити тим, кому зуби даються один раз і на все життя? Дослідники з факультету матеріалознавства та інженерії Північно-Західного університету визначили, які елементи підвищують стійкість зубної емалі та з'ясували, чому бобри можуть розправлятися з деревами не гірше за бензопили.

Зубна емаль – найтвердіша тканина в нашому організмі. Основу її складають тонкі довгі нитки гідроксиапатиту. Товщина однієї такої нитки лише 50 нанометрів, а довжина в тисячу разів більша. Для наочності, якби біля берези висота була в тисячу разів більша за діаметр стовбура, то дерево мало б висоту близько кілометра. Тисячі таких ниток об'єднуються в пучки, але все одно ще дуже тонкі - у двадцять разів тонші за волосся. Ці пучки розташовуються у певному напрямку, утворюючи щось на зразок армуючого каркаса зубної емалі, а простір між ними заповнюється кристалічним гідроксіапатитом.

Гідроксіапатит – це мінерал, що містить іони кальцію, фосфат та гідроксил іони. І хоча емаль практично повністю складається з мінеральної основи, навіть дуже малі кількості інших іонів можуть сильно змінювати її властивості. Наприклад, якщо частина кальцію, нехай навіть найменшу, замінять іони магнію, емаль стане більше схильна до дії кислот. Простіше кажучи, вона швидше розчинятиметься. Той самий ефект викликає заміна фосфат-іонів на карбонат. А от якщо фосфат-іони замінять іони фтору – емаль помітно покращить свої властивості. Саме тому до складу зубної пасти входять фторвмісні речовини.

Звідки в роті береться кислота, яка так згубно діє на зуби і чому шкідливо їсти солодке, хоч воно зовсім не кисле? Справа в тому, що в роті живуть бактерії, і хоч для організму вони й не загрожують, але нашкодити зубній емалі можуть. Залишки цукру є їжею для цих бактерій. Все було б добре, якби ці мікроорганізми не переробляли цукор у молочну кислоту, тим самим підвищуючи кислотність середовища. Чим кисліше середовище - тим швидше руйнуватиметься зубна емаль. Так-так, цей кислотно-основний баланс. Бобри солодким, наскільки відомо, не зловживають, проте природа все одно нагородила їх додатковим механізмом, який робить їх міцнішими зубами. Усі суть полягає у тих самих іонах, які змінюють властивості емалі.

Дослідники взяли зразки емалі зубів миші, кролика, щура та бобра і піддали їх ретельному аналізу на найскладнішому обладнанні. Вони буквально атом за атомом вивчили будову ниток, у тому числі складається емаль, і з'ясували цікаву річ. Виявляється, що на міцність та опірність дії кислот головним чином впливає аморфна речовина, яка містить мінерали, багаті на залізо або магній. Незважаючи на те, що частка такої речовини дуже мала, вона кардинально змінює захисні властивості емалі. Наприклад, емаль із зубів бобра виявилася у шість разів більш стійкою до кислоти, ніж зубна емаль кролика. Усе це з допомогою сполук заліза, переважно ферригидрита. Він надає не тільки хімічної стійкості, але й підвищує механічну міцність зубної емалі. Можна сказати, що так, у бобра справді залізні зуби!

Однак, чому ж ще не зробили зубну пасту із залізовмісними мінералами? Нехай нам не потрібно гризти осинові гілки, але скоротити відвідування стоматологів було б дуже приємно. Якщо ви подивіться на зуби бобра, то побачите, що вони далеко не білі – жовтого або навіть коричневого кольору. Це абсолютно здорові міцні зуби, а колір їм надають якраз сполуки заліза. З людського погляду не дуже естетично, але бобри, здається, не дуже переживають із цього приводу.

Інші цікаві новини:

▪ Вагітним слід менше говорити по мобільних телефонах

▪ Мобільні мережі 5G

▪ Процесори Intel XScale

▪ Інтелект та клімат

▪ 13" Chromebook від Toshiba

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Гірлянди. Добірка статей

▪ стаття Тисяча та одна ніч. Крилатий вислів

▪ стаття Чому ми втомлюємося? Детальна відповідь

▪ стаття Зубний лікар. Посадова інструкція

▪ стаття Універсальний пристрій на мікроконтролері: годинник, термометр, термостат, будильник, система віддаленого керування. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вогонь-художник. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт