19 дек. 2009 г.

Разработана миниатюрная ядерная батарейка для питания микроустройств

Типичная химическая батарея не сможет использоваться годами без осечек. Наступает новая эра – эра бетавольтаксов или крошечных ядерных батарей, которые получают энергию от радиоактивных источников, таких как тритий.

Компания Widetronix разработала новую ядерную батарею, которая может работать до 25 лет и питать крошечные устройства во всем, начиная от военной техники и заканчивая смартфонами.
«Ядерная» в данном случае не относится к области деления и расщепления атомов, вместо этого происходит естественный распад электронов, выделяемых радиоактивными источниками. Полупроводник, такой как кремний, собирает электроны подобно тому, как полупроводники в фотоэлектрических элементах собирают фотоны от солнечной энергии. Первый бетавольтакс бал разработан с помощью кремниевых полупроводников более 50 лет назад. Но Widetronix создала карбид-кремниевые полупроводники, которые используются в крошечных чипах. «Это наше профессиональное мнение, что, чем выше эффективность, тем ниже стоимость устройства, и меньший объем, который оно занимает», – сказал Джонатан Грин, исполнительный директор Widetronix в Итаке, штат Нью-Йорк.
Бетавольтакс в настоящее время производит всего лишь нановатты энергии, что составляет одну миллиардную ватта. Но Widetronix уже начали экспериментировать с чипами, чтобы создать ядерную батарею, которая может обеспечить микроватт, или одну миллионную ватта.
Такие крошечные источники энергии могут обеспечить питание для растущего роя крошечных устройств в гражданской жизни.

Источник: Интернет-портал сообщества ТЭК

14 дек. 2009 г.

Как отобрать энергию у ветра?

Для того, чтобы забрать энергию у ветра совсем не обязательно использовать устройства, в которых что-то вращается. Можно также задействовать и колебательное движение. Один из вариантов такого ветряка и рассмотрен.
Как отобрать энергию у ветра? Нужно заставить его совершить какую-то механическую работу. Обычно для этих целей используют различные вращающиеся ветряки. Но это не единственный способ. Например, можно заставить рабочее тело колебаться под действием ветра.

А если при этом использовать достаточно простые линейные генераторы, которые уже неоднократно были описаны на сайте www.mobipower.ru, то получится весьма простой источник электричества, в котором, заметим, нет ни одного шарнира, т.е. в нём нечему ломаться и изнашиваться.

Наверное, все видели, как колеблется на ветру натянутая плоская стропа или лента. Принцип работы описанного ниже генератора, тот же самый - натянутая лента будет неустойчива в воздушном потоке и начнёт совершать колебания. Осталось только эти колебания превратить в электричество.

На сайте журнала "Популярная механика" дан пример одной из возможных конструкций. Рисунки и фотографии взяты с того же сайта.




Внешний вид генератора показан на рисунке ниже.




Видно, что в жесткой рамке натянута лента из майларовой пленки (заметим, прекрасно подойдёт лента от старой "большой" видеокасеты).

С одной стороны рамки лента просто жестко закреплена, как видно из рисунка ниже. (Плёнка сфотографирована колеблющаяся, поэтому на фото она выглядит размытой).




А с другой стороны к пленке прикреплены два магнита и рядом на рамке установлены токосъёмные катушки.




При колебаниях магнита, в катушках наводится переменное напряжение, которое может быть использовано потребителями.

Частота колебаний ленты в данной модели от 10 до 30 Гц.

Данный макет отдаёт мощность около 40 мВт, т.е. ток около 8мА при напряжении 5В. Много это или мало? Да, этой энергии не хватит даже для зарядки сотового телефона, но ведь эта мощность получена с совсем небольшой площади. Т.е. отобрана у воздушного потока небольшого сечения.

В общем-то, получается не так уж и мало. Например, при размерах рамки 30х2см используется всего 60 квадратных сантиметров потока. А у описанного в предыдущей статье 12-ти дюймового ветряка мощностью около 2Вт, ометаемая винтом поверхность составляет около 0.2 кв.метра или 2000 кв.см. Т.е. для выработки одного Ватта энергии винтовому ветряку нужно 1000 кв.см, а колеблющемуся 1500 кв.см.

Т.е. "КПД" колеблющегося "преобразователя" оказался всего в полтора раза ниже. А с учётом оценочного характера расчёта, можно сказать, что эффективности съёма винтового и колеблющегося генераторов соизмеримы.

Кстати, как оказалось, этот оценочный расчёт почти совпал с данными разработчиков. По информации на их сайте, можно снимать около 100 Вт с одного квадратного метра площади сечения потока воздуха, т.е. 1 Вт с 1000 кв.см.

Для увеличения отдаваемой мощности нужно либо увеличивать количество таких генерирующих ячеек, либо делать более крупные модели. Последнее, наверное, будет даже более полезным, т.к. лента при колебаниях издает шум, гудение частотой несколько десятков Герц, и лучше бы оно было в неслышном инфразвуковом диапазоне (хотя, тут надо "сильно подумать", ведь влияние инфразвука ещё не исследовано до конца, и некоторые частоты оказываются вредными для здоровья и психики. А может, для развлечения, стоит настроить ленту на "частоту страха", например?... ;-)

В общем, идея есть, а реализация за читателями.

Видео описанной выше модели можно посмотреть здесь.

Источник: www.mobipower.ru 

*

 
Rambler's Top100