ЕЛЕКТРОГЕНЕРАТОР НА БАЗІ ТЕРМОАКУСТИЧНИЙ ДВИГУНА

Send

Альтернативні джерела енергії сьогодні наймодніше напрям у науці. Передові технології навперебій змагаються в отриманні дешевої електрики з енергії повітря, сонця, води. І абсолютно все з них борються за максимальне ККД. Адже якщо витрати на виробництво перевищать кількість отриманої енергії, то який тоді в ній толк - хіба що для забави зробити кілька цікавих фізичних дослідів.
ТЕРМОАКУСТИКА так би і залишилася теоретичною наукою для лабораторій і фізкабінет, якби не попередні винаходи в іншій галузі фізики - термодинаміки. Вона отримала новий період відродження з винаходом теплового двигуна Стірлінга. Сталося це ще в 19 столітті, і практично відразу привело буквально до революції в технічній сфері. Теплову енергію стали широко використовувати у всіляких двигунах. А ось розбирається нами сьогодні винахід відноситься саме до ТЕРМОАКУСТИКА - науці про взаємодію звуку і тепла. Ви запитаєте, до чого тут двигун і генератор? Давайте розбиратися по порядку.

Принцип роботи Термоакустичний двигуна

Це імпровізоване пристрій зібрано буквально з підручних матеріалів, або навіть їх залишків. Однак це не заважає йому називатися генератором на основі двигуна, добуваючи електрику з тепла. В основу цього явища покладено принцип створення акустичних хвиль, що пропускаються через резонатор з двома мембранами, що створюють резонанс. На верхній з них розташований магніт, вібруючий від цих хвиль з певною частотою. Це призводить до утворення магнітного поля, улавливаемого котушкою індуктивності. Вона в свою чергу здатна виробляти електричний струм, який передається споживачеві.
Основою даного винаходу є верхній модуль - термоакустичний перетворювач або двигун. По суті це скляна трубка, яка поділена на три зони:

Зона нагріву - в ній відбувається нагрівання повітря або газу;
Зона регенератора - речовини, яке по черзі контактує з холодним і гарячим повітрям;
Зона охолодження - в якій знижується температура повітря.

Матеріали і інструменти

Для створення двигуна-генератора нам знадобляться такі інгредієнти:

Скляна термостійкий трубка;
Відрізок металевої труби;
Кілька сантехнічних ПВХ куточків;
Шматок картонній трубки;
Гумовий куля або рукавичка для мембран;
Ізоляційна стрічка;
Моток металевої вати або мочалки для миття посуду;
Неодимовий магніт;
Котушка індуктивності;
Невеликий відріз серветки для миття посуду;
Дерев'яна підкладка під зовнішню розетку або вимикач;
Герметик, клей.

З інструментів можна порадити мати те, що завжди має бути під рукою у справжнього любителя майструвати: ніж, плоскогубці, кусачки, викрутка, клейовий і силіконовий пістолет.

Збираємо термоакустичний генератор

Конструкція двигуна зібрана на основі каркасних мідних трубок і однієї скляної. Об'єднує їх резонатор - важлива і незвичайна деталь цього двигуна. У ній то і відбувається переміщення звукових хвиль, створюваних регенератором.
Це проста картонна трубка, в середині якої знаходиться мембрана, яка не дає повітрю здійснювати кругообіг. Якщо виключити цей елемент, то коливань у верхній мембрані, яка знаходиться в горловині резонатора, просто не буде.
Автор відеоролика вважав за краще розрізати трубку наполовину, і натягнути на одну з частин відрізок гумової медичної рукавички в якості нижньої мембрани. Шов з'єднаних фрагментів резонатора він обмотав ізолентою.
Горловину резонатора він розширив спеціально щоб посилити дію звукових коливань від регенератора на верхню мембрану. Її він зробив з більш щільної гуми повітряної кулі. На днище трубки встановлена дерев'яна підкладка під зовнішні вимикач або розетку для стійкості установки.

Скляна трубка-двигун являє собою пробірку, в середину якої поміщений шматок металевої вати або стружки. Після зони регенерації повинно відбуватися охолодження повітря, чому сприяє змочений у воді відрізок тканини, обмотаний навколо підстави пробірки. За рахунок переміщення повітря через дві протилежні температурні середовища відбувається інтенсивна генерація звукових хвиль.

Завершальною частиною двигуна є невеликий, але потужний неодимовий магніт. Він то і створює невеликі, але дуже часті коливання, що передаються від мембрани під впливом звуку.

Щоб перетворити цей термоакустичний двигун в генератор нам знадобиться котушка індуктивності або найпростіший соленоїд. Цей елемент можна зробити своїми руками, намотавши мідний дріт на котушку, наприклад, від рибальських снастей. Головна умова - внутрішній діаметр її повинен бути більше діаметра магніту.

Як передавача теплової енергії для установки невеликих розмірів можна використовувати звичайну свічку або шматочок сухого спирту, а заодно і порівняти отримувану потужність від різних джерел тепла.

У проведеному експерименті автор демонструє ефект від наближення котушки індуктивності до магніту і її віддалення. Оскільки накопичувальна ємність в даній електричного кола відсутня, різниця відчутна миттєво.

Закріпивши котушку в зоні магнітного поля, можна отримувати від такого генератора електроенергію для харчування, наприклад, світлодіодним панелі або ліхтарів.

Висновок

Звичайно ж такий винахід на сьогоднішній день не можна вважати повністю завершеним і повноцінним. Воно потребує доопрацювання, оскільки сам автор зізнається, що вібрація від звукових хвиль досить відчутна. Корпус двигуна легкий, і не містить ніякого стабілізатора, та й сама конструкція хліпковатой. Однак сам факт отримання електрики від тепла не можна не визнати. Можливо ваша модернізація даної установки призведе до грандіозного прориву в галузі альтернативної енергетики, і світ нарешті отримає джерело дешевої чистої енергії без шкоди для нашої планети.