Новый термоакустический генератор
преобразует тепло в электричество посредством звуковых колебаний
Канадская компания Etalim, базирующаяся в Ванкувере,
представила опытный образец двигателя-электрогенератора, который может
вырабатывать электроэнергию, демонстрируя эффективность сопоставимую с
эффективностью топливных элементов, а его стоимость будет равна стоимости
двигателя внутреннего сгорания схожих габаритных размеров.
В основе конструкции двигателя лежат некоторые элементы
конструкции двигателя Стерлинга, использующего процессы циклического сжатия и
расширения газов, а сам двигатель выполняет преобразование тепловой энергии в
механическую, а затем и электрическую энергию. Опытный образец двигателя
Etalim, размером с баскетбольный мяч, демонстрирует эффективность
преобразования энергии в 40%, при градиенте температур в 700 градусов, что
существенно выше 25% эффективности обычных двигателей внутреннего сгорания.
Но основной особенностью нового двигателя является использование
некоторых термоакустических явлений, благодаря которым тепловая энергия,
подаваемая извне, преобразуется в энергию акустических колебаний, происходящих
внутри герметичного объема этого двигателя. Но, в отличие от двигателя
Стерлигна, в двигателе Etalim полностью отсутствуют движущиеся и трущиеся
части. Благодаря этому конструкция двигателя Etalim может эксплуатироваться в
условиях высоких температур, совершенно не подвергаясь износу и не требуя
использования специальных высокотемпературных смазок.
Металлическая пластина, разделяющая полость двигателя
Etalim, выполняет роль поршня двигателя Стерлинга. Когда гелий, которым
заполнен двигатель, нагревается с одной стороны, это приводит к возникновению и
усилению в объеме звуковых колебаний, которые заставляют колебаться
пластину-поршень, связанную с электрическим генератором, вырабатывающим
электрическую энергию.
Конечно, непосредственно двигать что либо такой двигатель не
сможет. Но, у такого высокоэффективного преобразователя тепла в электричество,
несомненно, есть большое будущее. Это системы утилизации сбрасываемого тепла,
солнечные энергетические системы и гибридные автомобили, двигатели которых
выбрасывают в окружающую среду пусть и небольшое, но тем не менее, существенное
количество тепла. В настоящее время стоимость изготовления двигателя Etalim
составляет около одного доллара на один ватт мощности, но представители
компании собираются снизить стоимость таких двигателей до уровня 15 центов за один ватт
|