Parc éolien électrostatique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives
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Il est connu de l'histoire de la technologie que les premières machines électriques étaient électrostatiques, puis elles ont été remplacées par des électromagnétiques. La cause profonde était le manque de matériaux isolants et de dispositifs de commutation appropriés à cette époque. Ensuite, l'autorité des maîtres et des piliers de la science a commencé à fonctionner. Si l'un des jeunes scientifiques essayait de faire allusion à la défense des machines électrostatiques, on lui montrait immédiatement l'endroit et lui proposait de descendre du ciel sur la terre.
À quel point est-ce inutile ? Après tout, des centaines de milliers de tonnes d'eau sont concentrées dans les nuages, et elles sont retenues en raison d'interactions électrostatiques. L'énergie s'accumule colossale et cela vaut la peine de se casser la tête sur la façon de l'utiliser pour ses propres besoins. L'impulsion pour le début des travaux a été une expérience menée en 1980, lors de la fabrication d'un capteur de cible. Au cours de l'expérience, une série de coups de feu ont été tirés à partir d'une mitrailleuse sur une tôle d'une surface de 2 m2 connectée à un oscilloscope à une distance de 20 m. Les balles traçantes n'ont montré aucun effet, mais les habituelles, au lieu des impulsions attendues de quelques millivolts, ont donné des impulsions de plus d'une douzaine de volts. Les calculs ont montré que le potentiel accumulé par la balle dépassait 1000 V.
Décrivons le principe de fonctionnement d'un parc éolien statique sans conversion mécanique des types d'énergie. Il consiste en la différence de la fonction de travail des électrons et est représenté sur la figure.
La surface 1 est faite de telle manière que la fonction de travail des électrons pour elle est A1, et pour la surface 2 - A2, pour les aérosols se déplaçant dans le flux d'air entre les surfaces avec une vitesse V, la fonction de travail est égale à A3. Sous la condition A1>>A3>>A2, des charges électriques se forment sur les surfaces : négatives sur la surface 1 et positives sur la surface 2.
Le condensateur C1 accumule des charges et réduit le potentiel des surfaces. Sa capacité doit être suffisante pour éviter les violations d'inégalités et le blocage des surfaces. L'onduleur convertit la charge haute tension en courant alternatif basse tension et la transmet à la charge. Les dispositifs à semi-conducteurs modernes vous permettent de créer un onduleur avec une tension d'entrée de plusieurs kilovolts et de mettre en œuvre cette idée. Il y a environ 20 ans, il était impossible de mettre en œuvre ce principe en raison du manque de dispositifs semi-conducteurs appropriés.
L'efficacité d'un parc éolien statique dépend du débit d'air et des caractéristiques des surfaces de travail. La conception du parc éolien est réalisée de manière à ce que la vitesse du flux d'air au niveau des surfaces de travail soit la plus élevée possible. Les surfaces de travail doivent être protégées de l'humidité. La solution pratique d'un parc éolien statique doit être variée. Il y a quelque chose pour les amateurs d'énergie éolienne à travailler ici.
Cette idée a également un inconvénient important. La fonction de travail de A3 ne reste pas constante et dépend fortement de la température de l'air (pour cette raison, il n'y a pas d'orage en hiver). Ce problème doit être résolu.
Auteurs : D.A. Duyunov, A.I. Shaparenko, A.V. Anoufriev
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