Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: Dobryak от 16.09.2010 12:23:02

Все это замечательно, но вот есть один мерзопакостный пунктик, который косвенно уже упоминался: плотность тока равна плотности свободных носителей тока помноженной на скорость их дрейфа (ах, да,  еще на заряд электрона...). И если мы хотим стационарно разряжать наши элекектроскопы, то выясняется, что это произведение имеет мизерное значение, с практической точки зрения нулевое.

Хотелось бы немножко уточнить.
В отсутствии электрического поля, дрейфа ионов и свободных электронов не будет (с чего им куда либо двигаться, будет только хаотическая тепловая пляска), а будет их взаимная рекомбинация с образованием нейтральных атомов и молекул. А вот если объём воздуха с ионами поместить между обкладками конденсатора и подать на них напряжение, то получится ионизационная камера с соответствующей вольт-амперной характеристикой.
Резюмируя: Само наличие ионов в атмосфере не может создать напряжение и ток между электродами. Только при наличии внешне приложенного напряжения между электродами, создаётся ток, обусловленный дрейфом ионов и электронов.

Цитата: vvss от 16.09.2010 21:06:48
 А кино про неё, с дергающейся стрелкой амперметра, давно в Ютубе висит.
 

Для начала про Ютуб.
Как ты намерил 5 мА. На картинке нижний прибор мерит в мкА. Пусть ноль посредине. Шкалу конечно не разберёшь. Но такие приборы имеют диапозон или +- 50 или +-100, т.е 0.05 или 0.1 мА.
Зачем верхний вольтметр, который ничего не показывает, торчит около 0, а множитель у него х100. Нашел бы вольтметр со шкалой на  1 В.
Конструкция верхнего электрода ну никак на ионизатор не тянет. У ионизатора или иголки на концах (люстра Чижевского) либо тонкая проволока для обеспечения высокой напряжённости поля у электрода и соответственно ударной ионизации.
Но конечно конструкция ионизатора это ноу-хау и её секрет не разглашается.

Цитата: Дядя Вася от 16.09.2010 23:45:21
Хотелось бы немножко уточнить.
В отсутствии электрического поля, дрейфа ионов и свободных электронов не будет (с чего им куда либо двигаться, будет только хаотическая тепловая пляска), а будет их взаимная рекомбинация с образованием нейтральных атомов и молекул. А вот если объём воздуха с ионами поместить между обкладками конденсатора и подать на них напряжение, то получится ионизационная камера с соответствующей вольт-амперной характеристикой.
Резюмируя: Само наличие ионов в атмосфере не может создать напряжение и ток между электродами. Только при наличии внешне приложенного напряжения между электродами, создаётся ток, обусловленный дрейфом ионов и электронов.

В-общем-то уже надоело... но в спокойной негрозовой атмосфере космические лучи хоть один гарантированный источник ионизации. И как показал экспериментально тот же Виктор Гесс, он в спокойной атмосфере одновременно и главный. Грозовую, дабы избежать участи Рихмана, не обсуждаем.

Цитата: Дядя Вася от 17.09.2010 00:06:13
Для начала про Ютуб.
Как ты намерил 5 мА. На картинке нижний прибор мерит в мкА. Пусть ноль посредине. Шкалу конечно не разберёшь. Но такие приборы имеют диапозон или +- 50 или +-100, т.е 0.05 или 0.1 мА.

 Что такую деталь как шунт уже отменили? 5 мА из комментария автора к ролику.

Цитата
Зачем верхний вольтметр, который ничего не показывает, торчит около 0, а множитель у него х100. Нашел бы вольтметр со шкалой на  1 В.

 Данный ролик со стрелкой по комментарию автора показывает установку в режиме короткого замыкания. Для демонстрации того что ток в атмосфере может быть намного больше, чем указано в учебниках.

Цитата
Конструкция верхнего электрода ну никак на ионизатор не тянет. У ионизатора или иголки на концах (люстра Чижевского) либо тонкая проволока для обеспечения высокой напряжённости поля у электрода и соответственно ударной ионизации.
Но конечно конструкция ионизатора это ноу-хау и её секрет не разглашается.

Конструкций ионизаторов гораздо больше. Вот одна из них:

 На второй фотографии показана установка именно с тонкой проволокой, проволока дополнительно раскаляться подключенной батарейкой и напряженности электрического поля атмосферы становиться достаточно для ионизации окружающего воздуха.

В цирке сногшибательный номер --- говорящая корова.

Бьют барабаны, на арену выводят корову, оона делает круг обреченной походкой... легкая музыка... под нее подводят ремни... она под хрохот барабанов взмывает под купол... ремни расстегиваются, в мертвой тишине корова падает на арену, туча опилок спадает, корова пошатываясь встает на ноги и говорит:
--- И когда же я сдoxну?

Цитата: vvss
  Мудрец не может ограничиться изучением природы и истины; он должен осмелиться высказать последнюю в интересах небольшого кружка лиц, которые хотят и умеют мыслить. Ибо другим, по доброй воле являющимся рабами предрассудков, столь же невозможно постичь истину, сколь лягушкам научиться летать.

Жюльен Офре Ламетри

Самое мудрое после "И когда же я сдохну!" на последних двух страницах этой ветки. Жаль, что  тут нет рейтинга: с полным удовольствием выставил бы Вам все +100!

Цитата: AndrF
У меня почему-то подозрение что неподалеку находится радиостанция. Шест работает как обычная антенна. Сами колебания стрелки на это сильно намекают...

Первые детекторные приемники обходились совсем без электропитания...

А каково было самому испечь 6-классником кристал сернистого свинца, найти в чем-то безобразного вида хороший кристалик, и удачно воткнуть в него струну балалайки --- иногда занимало десяток-другой минут... --- туда же 30 м антенна с 10 шеста на фасаде крыши, метров 6 над коньком дома до дерева, и слушаешь Москву .... хотя в углу дома и висит черная бумажная тарелка....

Не могу найти что-то - в середине ветки обсуждались газопоршневые электростанции.
Кто-нибудь помнит или может в курсе - какой там моторесурс у ДВС?

Upd:
Т.е. один раз в год текущий ремонт и раз в 5-6 лет капитальный?
Любопытненько. А батареи которые могут автономно тянуть нагрузку до киловатта в течении суток есть где посмотреть? (на период текущего ремонта например или на ночной режим, когда движок отключен для продления ресурса).

Цитата: Vinny от 19.09.2010 14:18:53
Не могу найти что-то - в середине ветки обсуждались газопоршневые электростанции.
Кто-нибудь помнит или может в курсе - какой там моторесурс у ДВС?

Это, конечно, рекламный ролик, тем не менее:

http://www.pg-ask.ru…ompare.htm

Почему газопоршневые мини-ТЭЦ, а не газотурбинные?

Во-первых, высокий электрический КПД

Наивысший электрический КПД - до 30% - у газовой турбины, и более 40% у газопоршневого двигателя достигается при работе под 100%-ной нагрузкой (Рис. 1). При снижении нагрузки до 50%, электрический КПД газовой турбины снижается почти в 3 раза. Для газопоршневого двигателя такое же изменение режима нагрузки практически не влияет ни на общий, ни на электрический КПД.

Рис.1. Графики зависимости КПД от нагрузки
газопоршневой двигатель


газотурбинный двигатель


Графики наглядно показывают - газовые двигатели имеют высокий электрический КПД, который практически не изменяется в диапазоне нагрузки 50 - 100%.

Во-вторых, условия размещения

Номинальный выход мощности как газопоршневого двигателя, так и газовой турбины зависит от высоты площадки над уровнем моря и температуры окружающего воздуха.

На графике (рис.2) видно, что при повышении температуры от - 30°С до +30°С электрический КПД у газовой турбины падает на 15-20%. При температурах выше +30°С, КПД газовой турбины - еще ниже. В отличие от газовой турбины газопоршневой двигатель имеет более высокий и постоянный электрический КПД во всем интервале температур и постоянный КПД, вплоть до +25°С.

Рис. 2. График зависимости электрического КПД газовой турбины от температуры окружающего воздуха

График зависимости электрического КПД газовой турбины от температуры окружающего воздуха


В-третьих, условия работы

Количество пусков: газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, что не влияет на общий моторесурс двигателя. 100 пусков газовой турбины уменьшают её ресурс на 500 часов.

Время запуска: время до принятия нагрузки после старта составляет у газовой турбины 15-17 минут, у газопоршневого двигателя - 2-3 минуты.

Газовой турбине необходим газ среднего давления (не менее 20-25 бар), что неизбежно сказывается на капитальных затратах. Поршневому двигателю достаточно давления в 150-3000 мбар.

В-четвертых, проектный срок службы, интервалы техобслуживания

Ресурс до капитального ремонта составляет у газовой турбины 20 000 - 30 000 рабочих часов, у газопоршневого двигателя этот показатель равен 60 000 рабочих часов (табл. 1). Стоимость капитального ремонта газовой турбины с учётом затрат на запчасти и материалы значительно выше.

Таблица 1.Интервалы техобслуживания
Ремонтные работы, интервал (часы) Газопоршневой двигатель Турбины, авиационные и малые промышленные Турбины промышленные
Ремонт камеры сгорания - 5 000 10 000
Средний ремонт Ремонт головок цилиндров Ремонт турбины и камера сгорания
30 000 10 000 15 000
Полный капитальный ремонт 60 000 20 000 30 000


В-пятых, относительно низкие капиталовложения

Как показывают расчёты, удельное капиталовложение (USD/кВт) в производство электрической и тепловой энергии газопоршневыми двигателями ниже. Это преимущество газопоршневых двигателей неоспоримо для мощностей до 30 МВт. ТЭЦ мощностью 10 МВт на основе газопоршневых двигателей требует вложений около 7,5 миллионов $, при использовании газовой турбины затраты возрастают до 9,5 миллионов $ (рис.3)

Рис. 3. Объемы капитальных вложений в ТЭЦ с разными силовыми агрегатами

Объемы капитальных вложений в ТЭЦ с разными силовыми агрегатами


Преимущества перед дизельными двигателями

Основное преимущество газопоршневых двигателей перед дизельными - более дешёвое топливо. Значительная разница в цене отражена в диаграммах на рис.4. Даже при использовании в качестве резервного топлива газовой смеси пропан-бутан, стоимость единицы электрической энергии, произведённой на газопоршневой установке, в 1,3 раза меньше, чем на дизельной.

Рис. 4. Сравнение затрат на топливо

Стоимость энергии топлива, руб/кВт



Стоимость произведённой электрической энергии, руб/кВт


Другое важное преимущество перед дизельными установками - экологическая безопасность, например, уровень выбросов NOx в 3 раза меньше (рис.5).

Добряк, разрешите мои сомнения.
Среди любимых мною сторонников средневековья бытует убежденность, что при использовании на "ядерном котле" паровой машины вместо электрогенераторов (пар идет в приводные механизмы, в том числе -- низкого давления) общий КПД движителя судна вырос бы почти на порядок.
Выскажите свое мнение, пожалуйста (точность плюс/минус лапоть меня вполне устроит)

Цитата: Свой от 20.09.2010 02:26:59
Добряк, разрешите мои сомнения.
Среди любимых мною сторонников средневековья бытует убежденность, что при использовании на "ядерном котле" паровой машины вместо электрогенераторов (пар идет в приводные механизмы, в том числе -- низкого давления) общий КПД движителя судна вырос бы почти на порядок.
Выскажите свое мнение, пожалуйста (точность плюс/минус лапоть меня вполне устроит)

Даже если принять электрический кпд преобразования пара 30%, трудно себе представить, что он может вырасти на порядок. Для того, чтобы пар эффективно использовался в приводе, он должен быть высокого давления. Резко возрастает масса, объём и опасность оборудования. Добавьте сюда дорогое масло для смазывания паровых машин высокого давления, которого в природе почти не осталось, систему сбора конденсата с хлопающими горшками, повышенную температуру в помещениях и т.д.

Цитата: Dobryak от 19.09.2010 15:01:41
Это, конечно, рекламный ролик, тем не менее:

http://www.pg-ask.ru…ompare.htm

Почему газопоршневые мини-ТЭЦ, а не газотурбинные?

Во-первых, высокий электрический КПД

Наивысший электрический КПД - до 30% - у газовой турбины, и более 40% у газопоршневого двигателя достигается при работе под 100%-ной нагрузкой (Рис. 1). При снижении нагрузки до 50%, электрический КПД газовой турбины снижается почти в 3 раза. Для газопоршневого двигателя такое же изменение режима нагрузки практически не влияет ни на общий, ни на электрический КПД.

Уважаемый Добряк, статья эта шибко рекламная. На самом деле, всё это рентабельно при определённых условиях и мощностях. Недаром на мощных ЭС электричество вырабатывают только турбины. Газопоршневой двигатель фактически тот же дизель с небольшими изменениями для облегчения воспламенения газа. Насчёт безопасности для ресурса поршневого двигателя многократного запуска - просто ложь. Цикл запуска большого поршневого двигателя измеряется в часах. С повышением температуры наружного воздуха у газовой турбины падает не кпд, а отдаваемая мощность - это разные вещи. Т.к. подача топлива корректируется в зависимости от объёма подаваемого воздуха. И то это относится более к турбинам на летательных аппаратах.

Цитата: ПолУхим от 20.09.2010 06:04:11
Уважаемый Добряк, статья эта шибко рекламная. На самом деле, всё это рентабельно при определённых условиях и мощностях. Недаром на мощных ЭС электричество вырабатывают только турбины. Газопоршневой двигатель фактически тот же дизель с небольшими изменениями для облегчения воспламенения газа. Насчёт безопасности для ресурса поршневого двигателя многократного запуска - просто ложь. Цикл запуска большого поршневого двигателя измеряется в часах. С повышением температуры наружного воздуха у газовой турбины падает не кпд, а отдаваемая мощность - это разные вещи. Т.к. подача топлива корректируется в зависимости от объёма подаваемого воздуха. И то это относится более к турбинам на летательных аппаратах.

Газопоршневые так и ставят как локальные. В рамках моей неграмотности, их идейное отличие от других движков внутреннего сгорания минимально. Поэтому почему их ресурс должен резко отличаться от дизельного?

Цитата: Dobryak от 20.09.2010 08:54:09
Газопоршневые так и ставят как локальные. В рамках моей неграмотности, их идейное отличие от других движков внутреннего сгорания минимально. Поэтому почему их ресурс должен резко отличаться от дизельного?

И все таки ресурс отличается в меньшую сторону, а причина так называемое "сухое сгорание".
Немного поясню, ресурс поршневой сильно зависит от теплового режима работы, при использовании жидкого топлива отвод тепла от донышка поршня в значительной мере осуществляется за счет испарения впрыснутой топливной смеси, при использовании газа этого не происходит. Соответственно возрастают тепловые нагрузки на поршневую системы и как следствие этого быстрый износ. Кроме того ухудшаются условия смазки поршневой группы.
Это так, на вскидку.


P.S.
Удалю сам.

Цитата: agrloki от 20.09.2010 10:53:52

Удалю сам.

Зачем удалять? Ветка совершенно нережимная. Уж и не упомню, где видел, что газопоршневые движки именно по вашим причинам низкооборотистые, что не есть огромный минус.

Цитата: Dobryak от 20.09.2010 11:35:13
Зачем удалять? Ветка совершенно нережимная. Уж и не упомню, где видел, что газопоршневые движки именно по вашим причинам низкооборотистые, что не есть огромный минус.

Мощные поршневые двигатели все малооборотистые по банальной причине - есть средняя скорость поршня, которая определяет износ плюс недопустимо увеличиваются нагрузки в подшипниках. Испарение топлива для пущего охлаждения желательно, но необязательно, большАя часть тепла снимается масляными форсунками, бьющими в дно поршня. Кстати, при питании дизеля на природном газе, давления указанного в статье не хватит - элементарно желающие могут убедиться сами, прикинув потребное кол-во молей кислорода на моль метана, учтя давление наддува и взяв характерный избыток окислителя, скажем, 2.

Цитата: ПолУхим от 20.09.2010 14:15:23
Мощные поршневые двигатели все малооборотистые по банальной причине - есть средняя скорость поршня, которая определяет износ плюс недопустимо увеличиваются нагрузки в подшипниках. Испарение топлива для пущего охлаждения желательно, но необязательно, большАя часть тепла снимается масляными форсунками, бьющими в дно поршня. Кстати, при питании дизеля на природном газе, давления указанного в статье не хватит - элементарно желающие могут убедиться сами, прикинув потребное кол-во молей кислорода на моль метана, учтя давление наддува и взяв характерный избыток окислителя, скажем, 2.

Ей-богу, ПолУхим, при Вашей компетентности в вопросе Вам должно быть легко выложить что-то получше этого случайно подвернувшегося мне рекламного проспекта, а то так здесь и застрянем.

Цитата: Свой от 20.09.2010 02:26:59
Добряк, разрешите мои сомнения.
Среди любимых мною сторонников средневековья бытует убежденность, что при использовании на "ядерном котле" паровой машины вместо электрогенераторов (пар идет в приводные механизмы, в том числе -- низкого давления) общий КПД движителя судна вырос бы почти на порядок.
Выскажите свое мнение, пожалуйста (точность плюс/минус лапоть меня вполне устроит)

Не Добряк, но посмеюсь вместе с ним. Напомните, каков КПД паровой машины с тройным, или даже четрырёхкратным расширением? 12%? А какой у паровой турбины? До 40% может доходить? Ну вот вам и ответ - при одинаковом источнике пара КПД системы паровая турбина + генератор + электродвигатель выше, чем у паровой машины.

Дополню: судно идёт 99% времени со своей крейсерской скоростью, на которую и рассчитана его турбина. На этих оборотах она достигает максимума своей эффективности. Преимущество поршневых двигателей, заключающееся в том, что они эффективнее турбины на пониженных от номинала оборотах для судовых движетелей неактуально.

Цитата: basilevs от 21.09.2010 13:29:10
Ну вот вам и ответ - при одинаковом источнике пара КПД системы паровая турбина + генератор + электродвигатель выше, чем у паровой машины.

Дополню: судно идёт 99% времени со своей крейсерской скоростью, на которую и рассчитана его турбина. На этих оборотах она достигает максимума своей эффективности. Преимущество поршневых двигателей, заключающееся в том, что они эффективнее турбины на пониженных от номинала оборотах для судовых движетелей неактуально.

Уточните, пожалуйста, почему система "паровая турбина + генератор + электродвигатель" работающий на винт имеет более высокий КПД, нежели просто турбина, работающая на винт без дополнительных генераторно-электрических преобразований?  ???

Цитата: Свой от 21.09.2010 14:05:17
Уточните, пожалуйста, почему система "паровая турбина + генератор + электродвигатель" работающий на винт имеет более высокий КПД, нежели просто турбина, работающая на винт без дополнительных генераторно-электрических преобразований?  ???

Объяснение уже было, см. картинки в более ранних постах: турбина не любит работать на низких оборотах, что легче реализовать через генератор+двигатель