Посилках з США в Україну

Новини для українців всього свту

Friday, Dec. 15, 2017

Українські інженери розробили унікальну «побутову» електростанцію

Автор:

|

Грудень 01, 2016

|

Рубрика:

Українські інженери розробили унікальну «побутову» електростанцію

Дзеркало Френеля

Команда українських «енергогакерів» збудувала перший елемент унікальної «побутової» сонячної електростанції потужністю 1 кВт. Цим елементом стало дзеркало Френеля діаметром 5 м і ефективною площею 20 м кв. Дзеркало концентрує сонячні промені на термодинамічному генераторі, який виробляє електричний струм. Установка зможе забезпечити електрикою телевізор, холодильник і персональний комп’ютер.
Поки це — не серійна електростанція, а прототип. Він має довести, що за допомогою доступної інформації, матеріалів та інструментів ентузіасти можуть зібрати «побутовий аналог діючих на Заході сонячних електростанцій промислового масштабу.
Після випробувань прототипу всі креслення й інструкція збирання будуть викладені в Інтернет. Кожен бажаючий зможе зібрати установку для власних потреб, подальшої оптимізації конструкції або підвищення ефективності. «Наша команда хоче показати людям, що пошуки нового в енергетиці не скінчилися, що інновації з’являються не тільки в лабораторіях великих компаній, але і в гакерських майстернях», — каже Микола Христенко, керівник команди «енергогакерів», котрі називають себе Hooli.

Концентрована енергія Сонця
Команда Hooli складається з чотирьох харків’ян: Миколи Христенка, Максима Лосєва, Юрія Кареліна й Андрія Корнієнка. Вони перемогли в конкурсі SunnyDay Challenge 2016, де команди інженерів змагалися в розробці кращої конструкції CSP-електростанції. Такі електростанції виробляють електроенергію з сонячного випромінювання, сконцентрованого на невеликий (порівняно з площею збору сонячного випромінювання) поверхні.
Переможець змагання отримає приз у розмірі 2,5 тис. USD. Більшу частину коштів призового фонду виділило посольство США. Решту коштів — Чорнобильська історична майстерня, компанія «Атмосфера», коворкінг «Платформа» і DeWALT.
Це — вже другий конкурс. Перший SunnyDay Challenge пройшов 2014-го. Тоді зібралися вісім команд, що складаються з 34 молодих інженерів. Вони зробили невеликий сонячний концентратор, за допомогою якого можна було заварити каву. Цьогоріч організатори підвищили вимоги: установка мала не просто нагрівати об’єкт, а й виробляти електроенергію.
Команда Hooli в своїй заявці стверджувала, що їхня установка буде виробляти 3 кВт на годину. Однак у процесі роботи інженери дійшли висновку, що для виходу на таку потужність буде потрібно набагато більше часу.

Українці розкриють «секрет» Ренкіна
За словами Андрія Зінченка, натхненника й організатора конкурсу, найцікавішим елементом сонячної електростанції стане не концентратор, а модуль генерації. Заснований на циклі Ренкіна модуль називають «Святим Граалем» серед технологій мікрогенерації.
«Для перетворення теплової енергії сонця в механічну ми використовуємо термодинамічний цикл Ренкіна. У замкнутій системі циркулює фреон. Під впливом сонячного випромінювання він випаровується і крутить турбіну. Турбіна обертає електрогенератор. Потрапляючи в конденсатор, фреон переходить у рідкий стан, цикл замикається. Ми працюємо над конструкцією генераторного блоку зі самого початку проекту. Це — складна та найцікавіша частина нашої роботи», — пояснює д-р Христенко. Якщо ефективна потужність електростанції за планом складе 1 кВт, то теплова потужність — 20 кВт.
На початку 2000-х рр. генератори, засновані на циклі Ренкіна, виробляли 90 % електроенергії в світі. Унікальність генератора — в тому, що він здатен виробляти електроенергію, отримуючи тепло від будь-якого джерела.
Однак головне — зараз у світі немає відкритих креслень та інструкцій по збиранню мікрогенератора такого типу. Українці можуть стати першими, хто збере такий генератор і відкриє креслення. «Ще одна особливість проекту сонячної електростанції в тому, що це — конструктор. Його елементи можна використовувати окремо. Наприклад, ми зможемо зібрати тільки модуль генерації й установити його там, де відбувається вироблення тепла. Там ми почнемо виробляти електрику», — пояснює д-р Зінченко.
Утім, основна мета проекту — не стільки практична, скільки просвітницька. Він покликаний показати та довести, що наблизити своє домашнє господарство до енергонезалежності цілком реально і без придбання дорогих технологій для альтернативної енергетики.
Ще організатори конкурсу планують опублікувати креслення й інструкції по збиранню на міжнародних сайтах. Вони хочуть залучити міжнародну спільноту ентузіастів до роботи над подальшим удосконаленням установки. Союзниками в цій справі можуть стати закордонні університети.

У планах — «акумуляторний термос»
Андрій Зінченко не приховує, що навіть із відкритими кресленнями й інструкціями по збиранню побудувати таку сонячну електростанцію зможе далеко не кожен. В однієї людини на це може піти півроку навіть за наявності величезного ентузіазму. Правда, одна з ідей проекту якраз і полягає в тому, щоб зусиллями міжнародного співтовариства спростити конструкцію та процедуру складання.
Варто зазначити, що і сама команда Hooli вибилася з графіка. Первинною датою презентації було 30 серпня, потім вона зсунулася на 18 вересня, але і досі готове тільки дзеркало. Коли буде закінчений весь проект, прогнозувати ніхто не береться. Вочевидь, випробування установки почнуться не раніше квітня-травня 2017 року.
Микола Христенко каже, що зараз проект перебуває на етапі закінчення основної «металевої» конструкції та переходу до детального відпрацювання систем управління та генерації. «Не можу дати жодних прогнозів щодо термінів, бо для нас це — SunnyDay Challenge, — каже він. — Поняття «челлендж» містить у собі значну частку непередбачуваності. Ми намагаємося закінчити проект якнайшвидше».
Проте, організатори вже озвучують подальші плани. Наступний крок — пошук рішення щодо акумулювання енергії. Ним може стати температурний накопичувач, простіше кажучи — величезний термос. Усе тепло з сонячного концентратора буде йти не на турбіну, а в термос. Генерація електроенергії буде здійснюватися з теплової енергії, що зберігається в ньому. Як приклад застосування температурного накопичувача д-р Зінченко подає досвід Сергія Юрка з Миргорода.

Всеволод Некрасов, УП

About Author

Meest-Online

Comments are closed.

Leave A Reply

Loading...