Подводный преобразователь
гравитационной энергии

 
 << Назад к нетрадиционным источникам энергии

                     Подводный электропреобразователь  
                              гравитационной энергии
      Уважаемые посетителя нашего сайта
     В данном разделе приводится описание совершенно нового оборудования способного производить электрическую  энергию используя явление гидроудара  в водной среде.
          Российскими учеными   в результате  модернизации  известного водоподъемного устройства под названием «гидротаран» (www.rumpumps.com), изобретено другое водоподъемное устройство, представляющий собой, новый преобразователь потенциальной энергии воды, который, является, по сути, новым источником неисчерпаемой экологически чистой и мощной энергии.
     Будучи полностью погруженный в воду на достаточную глубину, он определенным образом трансформирует глубинное статическое давление воды в пульсирующую по времени струю воды с более высоким, чем на данной глубине напором. В водозаборное отверстие преобразователя вода под глубинным давлением сама втекает, а с другой стороны из выходного отверстия с еще большим напором вытекает.
     Данный преобразователь можно использовать, как глубинный насос, как пульсирующий водяной реактивный движитель и как источник электрического тока, если к выходному отверстию присоединить гидротурбину с электрогенератором. При этом его особенностью является то, что для работы не требуется ни грамма привычного топлива или какой-нибудь подведенной дополнительной энергии.
     Изобретение патентовано и опубликовано в различных странах. В России  оно опубликовано в патентном  бюллетене Евразийской патентной организации, в международном научном журнале “Альтернативная энергетика и экология” (http://.isjaee.hydrogen.ru/?pid=1050, http://isjaee.hydrogen.ru/?pid=1228), а также в журнале “Новая энергетика” (www.faraday.ru, №3, 2005, статья “Водоподъемное устройство - новый источник неисчерпаемой экологически чистой и мощной энергии”).
     Изобретение сделано без участия каких-либо государственных институтов и принадлежит только указанным авторам.
     Данный преобразователь может работать в пресной и морской воде, на суше и в океане, в неподвижной и в движущейся воде, в озерах и бассейнах, в искусственных  резервуарах в пустыне и в городах. Будучи один раз включенным,  он с постоянными параметрами может вне зависимости от времени суток и климатических условий работать без остановки непрерывно много лет.
     При использовании данного преобразователя в сочетании с гидротурбиной и обычным электрогенератором, то есть при использовании в генерирующей электроэнергетике, на глубине  погружения в воду 15метров с одного квадратного метра площади водозаборного отверстия  можно получить выходную электрическую мощность ~ 0,75 МВт, а на глубине 300метров – выходную электрическую мощность ~30 МВт. Исследования показывают, что возможная электрическая мощности увеличивается пропорционально  глубине погружения преобразователя в воду. Это позволяет при достаточно большой площади водозаборного отверстия, либо при одновременном использовании его в большом количестве в виде пакета,  получить практически любую требуемую выходную мощность электрического тока. При этом  для  электростанции любой мощности потребуется всего лишь подземный или наземный резервуар, один раз, полностью наполненный  водой, имеющий площадь не более 8м²/МВт и  высоту воды не менее 15метров. Таким образом, может   быть создана принципиально новая резервуарная электростанция, способная заменить  любую тепловую  и атомную электростанцию.       
     При определенных режимах работы данный преобразователь способен без потерь энергии на производство электроэнергии, нагревать проходящую через него воду. В частности, например, вертикальный единичный модуль мощностью 500 кВт расположенный на глубине 20 метров при определенных конструктивных начальных параметрах, и отсутствии мер к охлаждению окружающей воды может уже через 4 часа работы нагреть окружающую его  воду в соответствующем подземном или наземном резервуаре с температуры +15 градусов Цельсия до температуры + 75 градусов Цельсия. Таким образом, он может эффективно использоваться для отопления помещений.
     Теоретических исследований подтвердились экспериментальными результатами: 
     1. В 2003 году на полупромышленном электрогенерирующем модуле горизонтального типа  с расчетной выходной электрической мощностью ~97,4кВт, который был испытан в Атлантическом океане на глубине 50метров. В качестве гидротурбины применялась модернизированная  гидротурбина «Energi Teknikk, A/S» специально изготовленная  на определенный расчетный входной напор. А в качестве электрогенератора использовался синхронный генератор переменного тока с номинальным напряжением ~6,0 кВ при номинальной мощности ~100 кВт с автоматической регулировкой частоты и напряжения. Все детали этого преобразователя, аппаратура регистрации давления и не зависимый источник для ее питания, гидротурбина и электрогенератор, были смонтированы в подходящем для этой цели герметическом контейнере. Внешний вид контейнера с данным электрогенерирующим модулем представлен на рисунке справа, а результаты сравнения замера давления на выходе воды с теоретическим значением давления  – на рисунке слева,
     Прямое измерение вырабатываемого электрического напряжения  показало значение напряжения 5,8±0,35 кВ, а  измерение тока,  что ток равен 15,96±0,46A. Это соответствует полученной электрической мощности равной 92,73±8,25 кВт, что по среднему значению меньше теоретического значения всего на ~ 4,8%.
    2. В 2005 году на промышленном электрогенерирующем модуле вертикального типа, предназначенном для электростанции мощностью более 100МВт, с расчетной выходной электрической мощностью ~565 кВт, который был испытан в Атлантическом океане на глубине 20 метров.  Масса этого энергетического модуля  при использовании  модернизированного синхронного электрогенератора «IFC4-Siemens» с блоком автоматической стабилизации напряжения  и специально созданной реактивной гидротурбины «PHY-500P» составляла  6,2тн.  Выходное напряжение  – 6,3 кВ. Частота – 50гц. Длина – 8,1м. Диаметр опорного основания -2м.
     Прямое измерение вырабатываемого электрического тока  показало, что через 15,6сек. после пуска выходная электрическая мощность достигает своего максимального значения ~535±8 kW и далее в течение времени не изменяется. Параметры вырабатываемого электрического тока соответствовали Европейскому стандарту.
     Конструкция преобразователя представляет собой набор деталей и узлов, требующих  точности изготовления, применяемых материалов и  культуры сборки, характерных для  высокотехнологичных авиационных или кораблестроительных заводов. В частности, для завода, на котором производилось  изготовление  модуля мощностью 535 кВт,  удалось создать технологическую документацию, обеспечивающую стоимость изготовления преобразователя ~ 11,9 тысяч EUR, электрогенератора с блоком управления ~15,3 тысяч EUR, гидротурбины ~20тысяч.EUR. Таким образом, вся себестоимость  этого модуля по существующим ценам  составила ~94,4 EUR/кВт  и  оказалась минимальной из всех известных источников энергии. Теоретическое время непрерывной эксплуатации такого модуля ожидается не менее 10 лет, так как определяется только временем бесперебойной работы электрогенератора. Экономическая оценка эффективности применения данного источника энергии в генерирующей электроэнергетике показывает, что для электростанций мощностью 100 МВт и более, целесообразно использовать пакеты вертикальных  электрогенерирующих модулей мощностью 1 МВт. При этом общие затраты на строительство таких электростанций не превысят 130 EUR/кВт.
     Все исследования проводятся России. Там же в России создана база для проектирования, изготовления  и испытаний любых устройств с данным преобразователем. В настоящий момент авторами данного революционного изобретения ведется проектирование модуля мощностью 1 МВт для ряда резервуарных электростанций, строительство которых  планируется в России и в других стран Евросоюза. Однако их строительство задерживается в виду продолжающегося выбора заводов для серийного производства при минимальной себестоимости. Параллельно проектируются и создаются электрогенерирующие модули для других целей. В частности,  уже создан модуль мощностью 8,8 кВт в качестве источника электроэнергии  для одного частного дома, для семьи. Внешний вид этого модуля представлен на рисунках.

     При создании серийного производства электрогенерирующих модулей их свободная продажа в виду ограниченности мощности производства и уже существующих больших заказов в обозримом будущем не предусматривается. В тоже время в целях бизнеса возможно совместно с авторами изобретения параллельное или даже основное развитие производства модулей и строительство резервуарных электростанций в какой-либо иной стране. Для этого в этой стране необходима организация соответствующей совместной организационной структуры, которая позволит создать собственную патентно-защищенную конструкторско-технологическую документацию для выбранных высокотехнологичных заводов, пилотный модуль для собственного серийного производства, необходимые стенды для уточнения отдельных конструктивных размеров деталей и экспериментальную базу для окончательных испытаний. 
     Предварительная оценка показывает, что на все это, с учетом опыта полученного в России, потребуется примерно 2 года и денежная сумма 15,2 миллионов EUR.
     декабрь 2008 года.

<< Назад к нетрадиционным источникам энергии

Счетчики:

                                                 ©2005 ООО "СпецЭнергоСнаб"   E-mail: ses05@yandex.ru