静電風力発電所。スキーム、説明

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静電風力発電所。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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技術の歴史から、最初の電気機械は静電式であり、その後電磁式の機械に置き換えられたことが知られています。根本的な原因は、当時適切な絶縁材料とスイッチングデバイスが不足していたことにあります。そして、科学の巨匠と柱の権威が機能し始めました。若い科学者の一人が静電気機械を擁護しようとほのめかそうとすると、すぐに場所を示され、天から地に降りてくるよう申し出られた。

これはどれほど無意味なことなのでしょうか？結局のところ、数十万トンの水が雲の中に集中しており、静電相互作用によって保持されます。蓄積されたエネルギーは膨大であり、それを自分のニーズに合わせて使用する方法について頭を悩ませる価値があります。取り組みを始めたきっかけは、1980年にターゲットヒットセンサーを製作する際に行われた実験でした。実験中、オシロスコープに接続された面積2平方メートルの金属板に、2メートルの距離から機関銃から一連の発砲が行われた。曳光弾は何の効果も示さなかったが、通常の弾では数ミリボルトのパルスが予想される代わりに、十ボルト以上のパルスが発生した。計算によると、弾丸によって蓄積された電位は20Vを超えていた。

エネルギータイプの機械的な変換を行わない静的風力発電所の動作原理を概説しましょう。それは電子の仕事関数の違いで構成されており、図に示されています。

静電風力発電所

表面 1 の電子仕事関数は A1、表面 2 の電子仕事関数は A2 になるように設計されています。表面間の空気流中を速度 V で移動するエアロゾルの場合、仕事関数は A3 になります。 A1>>A3>>A2 の条件では、表面に電荷が形成されます。表面 1 ではマイナス、表面 2 ではプラスになります。

コンデンサ C1 は電荷を蓄積し、表面の電位を低下させます。その容量は、表面の凹凸や障害を防ぐのに十分なものでなければなりません。インバータは高電圧の充電を低電圧の交流に変換し、負荷に供給します。最新の半導体デバイスでは、数キロボルトの入力電圧を持つインバータを作成し、このアイデアを実装することが可能です。約 20 年前には、適切な半導体デバイスが不足していたため、この原理を実装することは不可能でした。

静的風力発電所の効率は、空気の流れの速度と作業面の特性によって決まります。風力発電所の設計は、作業面での空気流の速度ができるだけ速くなるように行われます。作業面は湿気から保護する必要があります。静的風力発電所の実際的な解決策はさまざまである必要があります。風力エネルギー愛好家にとって、ここには取り組むべきことがたくさんあります。

このアイデアには重大な欠点もあります。出力 A3 の仕事関数は一定に保たれず、気温に大きく依存します (このため、冬には雷雨がありません)。この問題は解決する必要があります。

著者：D.A。 Duyunov、A.I。シャパレンコ、A.V。アヌフリエフ

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