 |
 |
Прочитано: 0% |
Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»
|
|
Прочитано: 0% |
Опоры ЛЭП, уродующие облик планеты, вскоре не понадобятся - электроэнергию через 10-15 лет станут передавать прямо по воздуху. Да и добывать энергию не будет нужды: зачем, когда можно бесплатно позаимствовать ее у солнца?
Приспособления для беспроводной передачи электроэнергии - "завсегдатаи" шпионских и фантастических сериалов, где очередной супермен или гуманоид поражает своих противников искусственной молнией. Однако настоящие научные исследования и эксперименты (кстати, совсем небезобидные) в области беспроводной передачи электроэнергии начались гораздо раньше, чем сценаристы стали использовать тему управляемых молний в своих творениях.
Пионером беспроводной электроэнергетики стал американский ученый Никола Тесла. Его опыты, в ходе которых, в частности, взорвался генератор электростанции в Колорадо-Спрингс (США), начались в конце XIX и продолжались до середины XX века.
Правда, эти эксперименты, скорее, породили больше слухов (в соответствии с одним из них во взрыве в Тунгусской тайге в 1908 году виноват не метеорит, а испытание супероружия Тесла), чем привели к созданию реальных технологий. Однако, как говорится, главное - идея. К ней ученые обращались (преимущественно теоретически) и в начале второй половины прошлого века. Например, много внимания этой проблеме уделял лауреат Нобелевской премии академик Петр Капица. Но возобновление активных работ в области беспроводной передачи энергии произошло только в 1980-е годы. Лидерами в этих исследованиях стали США, Япония и СССР.
Современные проекты по созданию систем беспроводной передачи электроэнергии преследуют исключительно мирные, промышленно-экономические цели.
Такие устройства будут востребованы для электрификации населенных пунктов и промышленных объектов, отделенных от линий электропередачи водными массивами, ущельями, болотами. Или для тех объектов, которые находятся на одном месте непродолжительное время, например, буровых установок и т. д. А также для снабжения энергией различных летательных аппаратов, включая космические.
Самый "долгоиграющий", затратный, но при этом и самый многообещающий проект - создание солнечного энергетического спутника, который будет передавать на Землю дармовую солнечную энергию, где она, в свою очередь, станет преобразовываться в "привычное" электричество.
Но пока ближе всех к реализации стоит технология передачи энергии в околоземном пространстве. И если в работах над "солнечным" проектом Россия за последние годы отстала от других держав (здесь на передний план вышли Япония, США, Канада и Франция), то по части наземных устройств мы сохраняем ведущие позиции.
Наиболее перспективной беспроводной технологией сегодня признается метод передачи электроэнергии узко-направленным лучом сверхвысокочастотных (СВЧ) электромагнитных колебаний (гораздо более мощных, чем в привычных для нас печках-микроволновках). Суть метода такова: постоянный ток преобразуется в энергию СВЧ-колебаний, затем СВЧ-энергия передается в нужное место, где снова преобразуется в энергию постоянного тока и, соответственно, становится пригодной для бытового или промышленного применения. Работы в этом направлении в России ведут государственное научно-производственное предприятие "Исток", МГУ им. Ломоносова, Институт электроэнергетических проблем Российской академии наук.
Два первых этапа передачи энергии - преобразование в СВЧ и непосредственно передача - сейчас способны выполнять многие устройства. А вот проблема обратного преобразования СВЧ-энергии в энергию постоянного тока до последнего времени не имела удовлетворительного решения ни у нас, ни за рубежом. Дело в том, что в ходе всех преобразований теряется значительная часть энергии. То есть КПД получается очень низким - меньше 50%. А по расчетам ученых, работа устройства будет экономически оправдана только в том случае, если ее КПД превысит 60%.
Сейчас большие надежды возлагаются на устройство под названием "циклотронный конвертер (преобразователь)" - в обиходе "Циклоп", который разрабатывается на НПП "Исток". После того как данные о принципах работы "Циклопа" в 1995 году были впервые преданы огласке, этой разработкой немедленно заинтересовалось мировое сообщество, и наши ученые чуть ли не автоматически стали участниками различных международных программ.
При том что "Циклоп" способен "выдавать" 80-85% КПД, он еще имеет и высокий уровень мощности преобразования (1-10 кВт), а также высокое выходное напряжение (5-20 кВ), что кратно превышает показатели ранних разработок. Вместе с тем "Циклоп" демонстрирует рекордную надежность работы и способен выдерживать значительные перегрузки.
В целом работа всей системы беспроводной передачи будет выглядеть следующим образом. По кабелю энергия постоянного тока поступает в преобразователь. Там она конвертируется в энергию СВЧ и направляется в виде "энерголуча" на антенну. На антенне установлен ретранслятор (отражатель), который "отправляет" этот луч "по месту назначения", где его "ловит" принимающая антенна и, в свою очередь, направляет луч прямиком в "Циклоп". В "Циклопе" СВЧ-энергия обратно преобразуется в энергию постоянного тока и снова попадает в кабель.
Частота излучения такова, что луч проходит через атмосферу абсолютно без потерь.
Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»
|
| ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||