Екатеринбург: установка по преобразованию низкопотенциального тепла в электричество

Ученые из Уральского государственного технического университета (Екатеринбург) под руководством профессора Сергея Щеклеина разработали установку, которая может преобразовывать низкопотенциальное тепло в электричество. Источниками низкопотенциального тепла являются вода или пар с невысокой температурой (80-120ºС); для энергетики нужны более высокие температуры – 400-600ºС, вода при температуре близкой к кипению считается недостаточно горячей для производства электроэнергии.

В свою установку уральские ученые встроили специальные преобразователи, в которых мембрана, на которую давит низкотемпературный пар (около 100ºС), может генерировать электрический ток. Это устройство может найти применение на производствах, в которых сбрасываются горячие сточные воды. Низкопотенциальное тепло образуется в автомобилях, поэтому устройство перспективно как дополнительный к автомобильным аккумуляторам источник питания.

Принцип действия установки, разработанной учеными из Екатеринбурга, заключается в использовании паровых снарядов, которые образуются в узких вертикальных каналах (кипение жидкости в частично заполненной водой трубке сопровождается периодическим образованием крупных пузырей – паровых снарядов). Давление в пузырях на 5-10% выше, чем в окружающей среде. Энергия этого давления используется для получения электроэнергии.

Преобразовать избыточное давление парового снаряда в электричество ученые предлагают с помощью электретных приборов. В них стоит чувствительная мембрана (диафрагма), в которой от деформации под давлением возникает разность потенциалов до 20 В и протекает электрический ток. Образование паровых снарядов является циклическим процессом, при преобразовании их энергии в электричество получается переменный ток, который не соответствует 50 Гц. Поэтому ученые предложили преобразовывать его в постоянный ток, а потом запасать электроэнергию с помощью ионисторов или супер-конденсаторов. Особенность этих источников энергии в том, что они более гибки, чем аккумуляторы: они быстрее заряжаются, им можно задавать режим быстрой разрядки. В отличие от аккумуляторов, у которых это снижает срок службы, они могут заряжаться при любых токах, единственное условие – не превышать максимально допустимое напряжение.

КПД устройства по утилизации низкопотенциального тепла разработчики оценивают в 5-6%, рабочие напряжения в 2-10 В.

Публикации по теме:

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru