211service.com
Dzinējs, kas izmanto skaņas viļņus
Startup uzņēmums ir izstrādājis jauna veida dzinēju, kas varētu ražot elektroenerģiju ar degvielas šūnas efektivitāti, bet kas maksā tikai aptuveni tikpat, cik iekšdedzes dzinējs.
Skaņas barjera: Šis dzinēja prototips izmanto termokustiku, lai pārvērstu siltumu elektrībā.
Etalim , kas atrodas Vankūverā, Kanādā, saka, ka tā dzinējs, kas ir aptuveni basketbola bumbas lielums, varētu uzlabot elektroenerģijas ražošanas ekonomiku elektroenerģijas un siltuma koģenerācijai mājās un kā veidu, kā izmantot koncentrētos saules kolektoros saražoto siltumu. Uzņēmums ir izveidojis prototipu, taču tam vēl nav jāsasniedz tāda veida efektivitāte, kas pārsniedz 40 procentus, kas, pēc tā datoru modeļiem, ir sasniedzami.
Ierīcei ir kopīgi Stirlinga dzinēja principi, kuros ārējs siltuma avots tiek izmantots, lai paplašinātu noteiktu daudzumu darba gāzes (parasti hēlija), kas pēc tam saraujas, kad to iespiež vēsākā telpā. Šis izplešanās-kontrakcijas cikls atkārtojas, pārvēršot siltumu mehāniskā darbā, virzot virzuli.
Etalim izpilddirektors Rons Klopfers saka, ka Stirlinga dzinēju galvenā problēma ir tā, ka tiem ir jādarbojas ļoti augstā temperatūrā un spiedienā, lai tie darbotos efektīvi, tādējādi apgrūtinot gāzes noslēgšanu cilindrā, kas aptver virzuli. Viņš saka, ka šādās temperatūrās jūs nevarat izmantot tradicionālās blīvēšanas metodes. Jūs nevarat izmantot gumiju, smērvielas. Tam jābūt sausam metālam uz metāla, un tās ir ļoti dārgas, augstas precizitātes detaļas, kas rada augstas izmaksas.
Multivide
Skatiet, kā darbojas dzinējs.
Etalim dibinātājs un galvenais zinātnieks Tomass Šteiners redzēja iespēju likvidēt visas berzējošās daļas un blīves, kurām ir nosliece uz nodilumu un noplūdi, izmantojot uz termoakustiku balstītu konstrukciju, kas izmanto siltumu, lai kontrolētu skaņas viļņu intensitāti noslēgtā dobumā.
Etalim dzinēja kodolā ir metāla plāksne, kas aizstāj virzuļa funkciju parastajā Stirlinga dzinējā. Kad tiek uzkarsēts saspiests hēlijs metāla plāksnes augšējā pusē, pastiprinās skaņas viļņi, kas pārvietojas pa gāzi, izraisot plāksnes vibrāciju, un zemāk esošā metāla diafragma (atdalīta ar vēsāku hēlija slāni) nospiež uz leju uz vārpstas. Tiek novērsta visa mehāniskā berze. Vārpsta ir piestiprināta pie ģeneratora, kas ražo elektrību.
Plāksnes vibrācija vienā ciklā pārvieto vārpstu tikai par divām desmitdaļām milimetru, tāpēc ar katru ciklu netiek pārvietots daudz hēlija. Taču dzinējs sasniedz ātrus 500 ciklus sekundē. Ja izmantojat augstfrekvences režīmu, varat no tā iegūt vairāk jaudas, saka Gregs Svifts, termoakustikas eksperts. Losalamos nacionālās laboratorijas kurš redzēja agrīnu Etalim dzinēja versiju. Steiners patiešām ir paveicis labu darbu, izvēloties citu [dizaina] virzienu un nepieļaujot nekādas kļūdas.
Uzņēmumam ir ambiciozi mērķi. Pirmais prototips, kas tika pabeigts pagājušajā gadā, demonstrēja, ka koncepcija darbojas, taču tika izmantots salīdzinoši zems siltums, tāpēc tā efektivitāte bija tikai 10 procenti. Otrs prototips, kura mērķis ir 20 līdz 30 procentu efektivitāte 500 ° C temperatūrā, ir gaidāms šajā pavasarī.
2012. gadam paredzēts komerciāls produkts ar 40 procentu efektivitāti, kas darbojas 700 °C temperatūrā. Sākotnēji tas tiks pārdots kā lētāks un ilgstošāks konkurents kurināmā elementiem, ko izmanto dzīvojamo māju koģenerācijā. Uzņēmums uzskata, ka tas var ražot dzinēju par mazāk nekā USD 1 par vatu, un tā ilgtermiņa mērķis ir 15 centi par vatu, kas padarītu to lētāku nekā salīdzināms iekšdedzes dzinējs.
Viss, lai sasniegtu 40 procentu efektivitāti, atbilst tam, ko līdz šim esam redzējuši no mūsu prototipa, saka Klopfers, piebilstot, ka 50 procenti ir ilgtermiņa mērķis. Lai iegūtu no 40 procentiem līdz 50 procentiem, mums jāpaaugstina temperatūra līdz 1000 °C, un tas prasa zināmu keramikas izmantošanu.
Maiks Heidens , Simona Freizera universitātes fizikas profesors, saka, ka Etalim dizains ir daudzsološs, taču priekšā vēl ir daudz inženiertehnisko darbu, lai pierādītu, ka ierīce spēj izturēt augstu temperatūru un sasniegt tādu efektivitāti, kas to izceltu. Bet nav šaubu, ka šiem puišiem ir kaut kas interesants, viņš saka.