Антиплагиат (1222360), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Современные технологии уж е давно сталинеотъемлемой и даж е обыденной составляющ ей нашей ж изни.Применение переносных средств радиосвязи, навигац ии, освещ ения, переносной вычислительной техники, средств фото- ивидеозаписи и других переносных э лектронных устройств, при выполнении длительных работ вызывает необходимость зарядааккумуляторов э тих устройств.Такие потребители, как МЧС, служ бы геологов, туристы, э кспедиторы, промысловики – те, кто на длительное время остаётся безвозмож ности пользоваться доступной э лектрической сетью и большими генераторами. Для э тих потребиелей отличным решениеммогут служ ить передвиж ные источники э лектроэ нергии. В таких условиях долж ны удовлетворятся ряд требований: небольшая масса игабариты, э ксплуатац ионная надеж ность, малая зависимость от погодных и ландшафтных условий, низкие трудозатраты приполучении э лектроэ нергии.
Такж е, стоит отметить, что переносные генераторы могут использоваться как для заряда устройствнапрямую, так и для накопления э нергии в буферных аккумуляторах.Переносные микромощ ные генераторы незаменимы в походных условиях, поскольку позволяют уменьшить количество взятых запасныхаккумуляторов.Всеми перечисленными достоинствами обладает микромощ ный паровой турбоэ лектрический генератор. Он в полной мереудовлетворяет требованиям и является достаточно э кономичным источником э нергии.
Большим преимущ еством э того альтернативногоисточника э нергии является то, что при его использовании нет выброса вредных вещ еств в атмосферу.ВИДЫ МИКРОМОЩ НЫХ ГЕНЕРАТОРОВРассмотрим основные виды сущ ествующ их микромощ ных генераторов.Солнечная батарея.Представляют собой полупроводниковые устройства, состоящ ие из нескольких объединенных фотоэ лектрических преобразователей.Они позволяют преобразовывать солнечную э нергию в э лектрический ток.
Обеспечив постоянный приток солнечной э нергии, котораяне требует от потребителя, каких-либо действий.[49]Поскольку э тот э лектрогенератор имеет полупроводниковую структуру в нем отсутствуют подвиж ные частей, что значительносказывается на масса- габаритных показателях, что для переносных генераторов является важ ным показателем. Такж е, отсутствиеhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23822467&repNumb=13/1317.06.2016Антиплагиатподвиж ных частей позволяет сделать конструкц ию более надеж ной.Благодаря принц ипу работы переносной солнечной батареи основным преимущ еством над остальными видами переносных генераторовявляется возмож ность использовать непосредственно в движ ение, при переходе закрепив на поверхности одеж ды или рюкзаке.
Такж емож но использовать и во время стоянок или привалов. Это весьма удобно, так как получение э лектрической э нергии происходит всевремя.Недостатком является погодный фактор, ограничивающ ий использование в часы, когда солнц е находится не в зените или пасмурноевремя. Так и рельефный фактор не позволяющ ий использовать в полной мере в лесу и других ограничивающ их местах доступ к солнц у.Такж е нуж но обеспечивать оптимальный угол наклона солнечных э лементов, что слож но обеспечить, а следящ их систем в подобныхустройствах нет.
В связи с э тим, если в течение дня не удалось в полной мере использовать генератор, то в вечернее время уж е неполучится, так как солнечная интенсивность сильно уменьшилась.Это приведет к необходимости увеличения количества солнечных э лементов, что недопустимо для переносных генераторов, так кактеряются масса-габаритные показатели, а ц ена э тих э лементов достаточна велика.Термоэ лектрические преобразователи.Сущ ествуют различные виды получения э лектрической э нергии от источника тепла такие как:Термоэ лектрические модули (ТЭМ), работающ ие по принц ипу Элементов Пельтье. Состоят из единичных э лементов термопарсостоящ их из двух разнородных э лементов с n- и p- типом проводимости соединенные последовательно меж ду собой образуя,геометрическую пластину не большой толщ ены.
Так термоэ лектрический модуль мож ет, включать от единиц до сотен термопар,обеспечивая различную мощ ность и масса, габаритные размеры.При прохож дении по термоэ лектрическому модулю постоянного э лектрического тока на ее обкладках возникает перепад температур –одна обкладка нагревается, а другая охлаж дается. Степень охлаж дения зависит величины тока.Генераторы ТЭМ могут как потреблять э лектрическую э нергию, так и вырабатывать, обеспечив разность температур внешнимнагревателем и охладителем мож но получить на обкладках ЭДС и э лектрический ток в нагрузке.Преимущ еством э лемента Пельтье является отсутствие подвиж ных частей, малые размеры, так как он состоит из полупроводниковойструктуры. Возмож ность работы от любого источника тепла, как солнечной э нергии, так и от костра.Недостатком такого переносного генератора является необходимость хорошего охлаж дения, которое получить в походных условияхзатруднительно.
А использование от солнечной э нергии из-за малой разности температур не э ффективно и приводит к увеличениюколичества э лементов. Низкий коэ ффиц иент полезного действия в связи с тем, что материалы э лемент Пельтье не мож ет обеспечитьдва взаимоисключающ их свойства проводить э лектрический ток и одновременно иметь термостойкость.Он крайне чувствителен к перегреву, что сразу выводит его из строя.
Это резко сниж ает его надеж ность. Цена такого генераторадостаточно велика, а использование более дорогих материалов для повешения КПД не ц елесообразно.В связи с э тим термоэ лектрические модули являются более э ффективны в переносных холодильных установках, где менее важ наэ лектрическая э нергия.Тепловые двигатели.Двигатель Стирлинга. Низко температурная тепловая машина, состоящ ая из ц илиндра. Боковые стенки - не проводят тепло, верхняяпластина имеет холодную сторону, а ниж няя пластина горячую. В ц илиндре находится вытеснитель, состоящ ий из металлической ватты,обеспечивая движ ения воздуха меж ду горячей и холодной пластиной.
Этот поток воздуха двигает поршень, соединенный с рабочимвалом. Про обеспечении разности температур и придаче рабочему валу начальной скорости обеспечиваться вращ ательное движ ение,которое мож но преобразовать с помощ ью э лектрогенератора в э лектрическую э нергию.Достоинством является возмож ность его работы, как от костра, так и от тепла солнц а. Надеж ность конструкц ии.Главный недостаток как переносного генератора э то, что он достаточно тяж елый, громоздкий и материалоемкий. Так как от егоразмеров зависит скорость вращ ения вала. Так и то, что его КПД теплового двигателя определяется как:ƞ=Тн-ТхТн , (1.1)где Тн- абсолютная температура нагревателя, Тх - абсолютная температура охладителя.Из э того следует, что КПД будет больше, если разность температур обеспечивать за счет высокого охлаж дения, а не нагрева.
Что впоходных условиях затруднительно обеспечить.Электромеханический генератор с мускульным приводом.Такой вид переносных микромощ ных генераторов в основном делить на два типа:Первый представляет собой один или несколько э лектрогенераторов, движ ение ротора осущ ествляется за счет мускульного привода свозмож ностью генерац ии на ходу с использованием рук или ног.Ротор таких маломощ ных э лектромашин мож ет быть соединен со шкивом, вращ ение которого осущ ествляется приводным ремнем. Так ис рукояткой или рычагом мускульного привода.Для повышения числа оборотов используют мультипликаторы, содерж ащ ие ременные передачи или шестеренчатым механизмом. Но э топриводит к увеличению габаритных параметров генератора и делает конструкц ию менее надеж ной.Достоинством такого способа получения э лектрической э нергия является следующ ее: малые размеры и масса, низкую ц ену, допускаетиспользование в любых условиях даж е в пути.Недостатком такого генератора является то, что для получения э ффективного заряда нуж но прилож ить много усилий в течениедлительного времени.
Малую надеж ность, так как использование мультипликатора является обязательным условием иначеиспользование такого метода становится не ц елесообразным.Такой переносной генератор служ ит по большей мере э кстренным способом получения э лектрической э нергии, когда нуж но накороткое время зарядить средство связи.Вторым ж е является кинетические генераторы э нергии, генерирующ ий э лектрическую э нергию при ходьбе. Работает на принц ипеэ лектромагнитной индукц ии. Где катушка индуктивности намотана на ц илиндрическую поверхность, внутри которой находитсямагнитный сердечник.
По мере перемещ ения сердечника в соленоиде создается ЭДС. Такж е сущ ествуют и другие виды кинетическихгенераторов с разными видами получения э лектрической э нергии. Но общ им дня них является то, что э нергия генерируется за счетдвиж ения.Достоинством такого способа являются малые размеры и масса, допускается использование в любых условиях даж е в пути,независимость погодных факторов.Недостатком такого генератора является то, что для получения э ффективного заряда аккумулятора нуж но преодолеть большоерасстояние со значительной скоростью. Например, по заявленным производителем параметрам за десять тысяч шагов время работысредство связи мож но продлить на 3 часа.
Это ограничивает его использование, так как не все потребители имеют такую возмож ность.А использование с помощ ью ручного усилия менее э ффективно, чем у э лектромеханических генераторов с мускульным приводом.Такж е имеют малое выходное напряж ение.Эти генераторы находят применение для продления времени заряда смартфонов в городских условиях.Микро-гидроэ лектростанц ии.Дает возмож ность преобразовывать кинетическую и потенц иальную механическую э нергию водного потока сосредоточенных впотоках водных масс в руслах водотоках в э лектроэ нергию.Мощ ность микро гидроэ лектростанц ии определяется из выраж ения:P=9,81∙QHƞ , (1.2)где Q – расход воды, (мощность потока воды, протекающего через[48]http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23822467&repNumb=14/1317.06.2016Антиплагиатопределенное сечение); H – напор воды, подведенной к гидротурбине; ƞ – КПД гидроэ лектростанц ии.С точки зрения превращ ения э нергии, гидроэ нергетика является технологичным проц ессом с очень высоким КПД.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
