MHD generaator ahju korstnas vaba elektri tootmiseks
Artikkel, mis ilmus tänu lugeja kommentaarile:
Me räägime magnetohüdrodünaamilise generaatori abil elektri tootmise tehnoloogiast. Ma olin sellest varem lühidalt lugenud, kuid arvasin, et see on keeruline tehnoloogia, kuigi see elektri tootmise põhimõte on juba ammu teada:
Põhimõtte lühikirjeldus: ioniseeritud aine (näiteks plasma) vool, mis läbib magnetvälja, milles laengud on eraldatud, suunatakse Lorentzi jõu abil kõrvale. Nad põrkavad kokku elektroodiplaatidega. Plaatidele ilmub potentsiaalne erinevus. Kui plaadid on ühendatud suletud ahelaga, ilmub pidev elektrivool.
Pinge ja voolutugevus sõltuvad voolu ionisatsiooniastmest, magnetvälja tugevusest (ioonide ja elektronide läbipaine astmest) ning aine voolukiirusest. Kõigi nende näitajate maksimeerimine on vajalik, et saada võimalus saada suurt võimsust. Näide magnetohüdrodünaamilise efekti tööstuslikust kasutamisest:
Rjazani oblastis Novomitšurinskis 80. aastatel. ehitati MHD generaatoriga elektrijaama. Kuid üksust ei pandud kunagi tööle. Elektrijaam renoveeriti 2010. aastal. ja tegi sellest Rjazani osariigi ringkonna elektrijaama osana klassikalise CHPP.
Niisiis on selle Novomichurinski jaama MHD-rajatise kavandatud tootmisvõimsus 500 MW. Teine etapp oli ette nähtud gaasiturbiini võimsuseks 300 MW. 800 MW - ja see on ainult üks plokk! Sellise paari efektiivsus on kuni 65%. Selle tehnoloogia järkjärgulise kaotamise põhjused pole teada. Nende kohta võib ainult oletada.
On fotosid NSVL Teaduste Akadeemia kõrgtemperatuuride instituudi MHD-generaatorite eksperimentaalsetest installatsioonidest. Seal on uuringuid läbi viidud alates 60ndatest.
Veel üks huvitav fakt:
70-ndatel aastatel toimus Hiibini projekt - maapõue geofüüsikalise elektrilise kõla katse. Seal kasutati maksimaalse võimsusega impulss-MHD-generaatorit. 100 MW, praegune tugevus 20 CA ja tööaeg umbes 10 s.
Tööstusversioonis eksisteerivat saab lihtsustatud skeemi järgi peaaegu alati kodumajapidamises kasutatavas versioonis rakendada. Nii tegi ka kommentaari jätnud lugeja. Füüsika selle seadistuses:
Puidu põlemisel moodustub madalatemperatuuriline plasma. Kuid selle ionisatsiooniaste on madal. Ioonide kontsentratsioon sõltub tugevalt kaaliumiühenditest (kaaliumkloriid, mis saadi varem puidust tuhast). Ja toru gaaside tõusutempo ei ole kõrge. Kuid kui panete neodüümmagnetitele mitu mini-MHD-seadet järjestikku, siis nagu näete, saate tõelisi voolu ja pinge näitajaid.
Kujundus on üsna lihtne, peamine maksumus on magnetid. See ei ole Peltieri elementide generaatoriga "Indigirka" ahi 75 000 dollari eest. hõõruda!
Skeem näeb välja nagu sellel joonisel MHD generaatori laborimudelil.
Ainult selles installatsioonis (nagu lugeja kommentaarist nähtub) on probleem - see on magnetite jahutamine. Magnetainetel on nn Curie-punkt - temperatuur, mille juures nad kaotavad oma magnetilised omadused. Magnetid tuleb jahutada ja jahutada veega.
See on lahendatav. Need pannakse 20-30 l veepaagiga ühendatud anuma veesärki. Kuumutamisel ringleb süsteemis olev vesi ise (konvektsiooni teel). Kui ahju kuumutatakse, keeb 50 liitrit vett minu supelkoha paagis alles 3-4 tunni pärast.
Parem on kasutada elektromagnetit, kuid korstnasse paigaldamise madala efektiivsuse tõttu sööb see suurema osa toodetud elektrist. Ja korstna elektroodid peavad olema tulekindlad.
Üldiselt kirjeldab see artikkel ainult ideed, kuid algfaasis oli võimalik see tõlkida pliit-pliit. Pärast magnetite jahutamise probleemi lahendamist on generaator vastupidav. Kodumajapidamiste kasutamine on alad, kus pole elektrit, jahimaja ja varuvalgustussüsteemina, kui kuumutatakse teraskorstnaga ahju või boilerit.
***
Foto on tehtud avatud allikatest, Yandexilt. Pildid
Telli kanalile lisage see oma brauseri järjehoidjatesse (Ctrl + D). Ees ootab palju huvitavat teavet.