Власов В.Н.

Энергия из воды, колеса, поплавков и воздуха.

 

 

Известно множество вариантов поплавковых систем, которые могли бы служить основой для создания безтопливный двигателей, извлекающих энергию из суперпозиции сил гравитации и Архимеда. Но пресловутый запрет на вечные двигатели действует на чиновников и энергетиков как удав на кролика, и все работоспособные конструкции подвергаются минимум замалчиванию, максимум – шельмованию вместе с авторами.

 

Вот небольшая статья из журнала «Юный техник»,  №8, 1990 г, стр. 65-67.

 

НА ГРЕБНЕ ВОЛНЫ

 

Предложено немало устройств, где энергия морских волн ис­пользуется для получения элек­тричества, перекачки воды, дви­жения судов... Правда, пока они сложны, дороги. Причина, види­мо, в том, что техника лишь на­чинает проявлять интерес к этим вопросам. Но нет худа без добра. В та­кой «молодой» области и у новичка появляется шанс приоб­щиться к серьезному делу. И не на словах, а в работе.

 

Предложено   немало   устройств,  использующих   энергию   мор­ских волн. Они берут свое начало от установки, предложенной еще К. Э. Циолковским. Вот принцип ее действия. Посмотрите на ри­сунок 1.

 

Рис.1.

 

В воде плавает перевер­нутый бочонок, закрепленный при помощи каната. Он качается на волнах, уровень воды в его по­лости постоянно меняется. Об­разуется как бы водяной поршень. Достаточно установить в его днище впускной и выпускной клапаны, закрепить шланг, и вот уже   бочонок   превратился   в   воздушный насос. Энергия волн преобразуется в энергию сжато­го воздуха, который по шлангу можно направить в необходимое нам место.

 

Сделать такое устройство не­сложно, а работать оно способно много лет, пока не износится. Применить же можно, напри­мер, для аэрации рыбных пру­дов или, направив воздух в тур­бину,    соединенную с генератором, получать электроэнергию. На зтом принципе действуют морские сигнальные буи, выпус­каемые в нашей стране и за рубежом.

 

К сожалению, КПД воздушных турбин небольших размеров мал, а изготовление достаточно слож­но. Поэтому вполне возможно, что вы предпочтете двигатель, разработанный А. С. Абрамовым. Мощность его порядка нескольких ватт. Он прост в изготовле­нии и отличается довольно высо­ким КПД.

 

На рисунке 2 показана его де­монстрационная модель. На диске прикреплены шесть пластмассо­вых стаканчиков. Важно, чтобы все они были расположены друг за другом и дно каждого после­дующего «смотрело» в полость предыдущего. Между стаканчи­ками   оставлен   зазор   20...30   мм. Станина и ее основание спая­ны из жести. На основании закреплен патрубок (диаметром 4 мм), соединенный шлангом с грушей от   пульверизатора.

 

Рис.2.

 

При прокачивании воздуха с помощью груши выходящие из патрубка пузырьки попадают в ближайший стаканчик. В резуль­тате он превращается в водолаз­ный колокол, из которого воздух постепенно вытесняет во­ду. Стаканчик всплывает под дей­ствием силы Архимеда и пово­рачивает колесо. Во время испы­тания демонстрационной модели скорость вращения достигала 60 оборотов в минуту.

 

Для работы такого двигателя достаточно иметь воздух с очень небольшим давлением: лишь бы его хватило для выхода пузырьков из патрубка. Как раз такое давление развивает преобразова­тель Циолковского. Разместив преобразователь и двигатель Аб­рамова на одной плавающей платформе, получим конструк­цию, очень похожую на колес­ный пароход! Надо лишь приспо­собить либо сам двигатель к выполнению функций гребного колеса, либо заставить его вра­щать движитель — и перед нами судно, получающее энергию от морских волн.

 

Сколько может проплыть обычная модель? Один, два, де­сять метров. А эта способна пересечь океан. Стоит попробовать ее сделать.

 

А.   НИКОЛАЕВ

 

 

            Колесо на рис.2. – это вариант поплавкового гравитационного двигателя. В частности один из вариантов подобной конструкции был предложен Маркеловым В.Ф, это поплавковый генератор на рис.3 его статьи. Но по сравнению с поплавковым генератором Маркелова двигатель Абрамова имеет более высокий КПД, так как под каждый стаканчик-колокол попадает больше воздуха. Поэтому при анализе работы двигателя Абрамова родилась простая идея – сделать такой поплавковый генератор, в котором воздух, впрыскиваемый под поплавок, использовался бы на все 100%. Схематично идея отображена на рис.3.

 

Рис.3.

 

            Итак, берем два колеса и между ними равномерно горизонтально размещаем, желательно, парное количество бочек или цилиндров с емкостью на 200 и более литров. Изюминка в том, что бочка вся в отверстиях, что позволяет воде свободно втекать и вытекать из бочки, внутри бочки размещена по оси вращения толстая труба, также с большим количеством отверстий, труба окружена водо и воздухонепроницаемым мешком такого объема, что при наполнении мешка воздухом, он полностью мог бы заполнить пространство между центральной трубой и внутренними стенками бочки, а в торцы внутренней трубы следует установить клапаны, один для впрыскивания в мешок порции воздуха, а другой на противоположном конце для выпуска воздуха из мешка.

 

            Тогда, создав систему управления, которая впрыскивала бы порцию воздуха в нижней точке колеса, и выпускала бы воздух из мешка при достижении бочки верхней точки колеса, мы бы получили бы при вращении колеса по часовой стрелке слева бочки с воздухом в мешках, который бы по мере подъема бочки увеличивался бы в объеме, увеличивая силу Архимеда, а все правые от оси вращения бочки опускались бы вниз уже практически без воздуха. Значит, суммарная сила Архимеда всех левых бочек была бы больше нуля, а справа сила Архимеда была бы равна нулю. Наличие положительного момента вращения поддерживало бы вращение колеса до тех пор, пока бы продолжалось впрыск воздуха в мешки бочек в нижней точке колеса.

 

            Работа компрессора для заполнения мешка в бочке будет меньше той работы, которую выполнит сила Архимеда при подъеме бочки в верхнюю точку колеса. Тем более нет необходимости наполнять мешок воздухом сразу на 100%, достаточно наполнить его на треть или наполовину, так как по мере подъема бочки давление воды будет падать, а объем воздуха в мешке, соответственно, увеличится.

 

            Расчеты на основе известных газовых законов показывают, что если компрессию воздуха осуществлять в адиабатическом режиме, то имеем положительную разницу между затратами энергии на сжатие воздуха (газ) и работой сил Архимеда при подьеме этой порции газа, расширяющейся в изотермическом режиме, из глубины на поверхность (точнее от нижней точки колеса к верхней). Увеличить выход полезной энергии можно также за счет того, чтобы брать воздух с температурой меньше, чем температура воды, т.к. за счет разницы температур воздуха и воды можно получить дополнительное расширение воздуха, когда он будет помещен в поплавок.    А если изолировать всю конструкцию от атмосферы, то можно получить дополнительный выигрыш за счет того, что при перекачивании воздуха из пространства над водой, в которую помещено колесо, в воздушный мешок поплавка, давление над поверхностью воды будет падать, значит мешки поплавка будут сильнее учеличиваться в объеме, что увеличит работу сил Архимеда, а с другой стороны уменьшение давления воды за счет снижения давления воздуха над ней снизит затраты на сжатие воздуха. Т.е., имеем двойную выгоду, что, естественно, позволит больше снять «энергии» с такого водяного колеса. Остается обеспечить дополнительное охлаждение этого воздуха за счет какого либо природного холодильника и мы еще получаем выигрыш в «КПД» установки. Специально нагревать воду в бассейне, где будет вращаться колесо, скорее всего, не потребуется, так как всякого рода потери, например на трение, будут подогревать воду в достаточной степени.

 

Таким образом, мы имеем сложную систему - гравитационно-поплавковый двигатель, объединённый с тепловым насосом - с явно положительным энергетическим эффектом, что позволит подключить, например, к такому колесу нагрузку в виде электрогенератора. И при правильно налаженной системе управления получить безтопливную электростанцию, способную работать не один десяток лет.

 

            Что касается механизма управления впрыском и удалением воздуха, то можно предложить такую конструкцию. Располагаем внизу бочки груз, а саму бочку закрепляем между колесами на специальных «подшипниках», которые одновременно будут выполнять роль клапана. Сжатый воздух будет храниться в одном из колес, между которым и бочкой будет клапан для запуска воздуха в мешок, а на другом колесе будет клапан для выпуска воздуха из мешка. Если одинаковые по диаметру отверстия в бочке и колесе будут располагаться не точно по центру трубы (торца бочки), но на одинаковой расстоянии от него, то совпадение этих отверстий в одном случае приведет к впрыску воздуха в мешок, и выделению воздуха из мешка в другом. Если правильно выбрать положение отверстий, то можно обеспечить впрыск воздуха точно в нижней позиции бочки и выпуск воздуха точно в верхней позиции относительно колес.

 

            Воздух можно сразу выпускать в атмосферу, а вместо его в компрессор закачивать новые порции воздуха из атмосферы. Но можно создать целиком замкнутую систему, когда в один конец трубы (мешка) воздух закачивают из резервуара с повышенным давлением, а удаление воздуха будет осуществляться в резервуар с пониженным давлением. А разность давления между воздушными резервуарами будет поддерживаться компрессором, перекачивающим воздух из резервуара с низким давлением в резервуар с высоким давлением. Так что работа компрессора будет тратиться на поддержание необходимого давления воздуха в резервуаре с высоким давлением, а впрыскиваться воздух в мешок и удаляться из мешка будет практически автоматически. А колесо, знай себе, будет вращаться.

 

            И конструкцию насоса для перекачки воздуха можно найти в том же старом научно-техническом журнале, ЮТ, №11, 1990, стр65, (рис.4).

 

Рис.4.

 

            Этот перистальтический насос, может быть обращен в двигатель. Если его крутить с помощью маломощного мотора, то он будет перекачивать воздух из одной емкости в другую. Что нам и надо. Учитывая, что в конструкции на рис.3. бочки будут вращаться, на оси одной или некоторых из них можно установить эти простые насосы. Конструкция насоса такова, что он может использоваться в качестве пневматического двигателя.

 

Можно предложить более совершенный вариант волновой электростанции, как продолжение идеи К.Э.Циалковского (ЮТ, №11, 1990, стр68). Сколько их придумано — даже трудно сосчитать. Вот и со­ветский изобретатель С. Жарков решил попытать счастья, он пред­лагает волновую электростанцию собирать из гирлянд последова­тельно соединенных упругих ка­мер (авторское свидетель­ство № 1456634). Камеры работа­ют (рис.5) как многоступенчатый насос, приводом которому служит мор­ская волна. Она накатывается на гирлянду, изменяется гидроста­тическое давление — тем боль­ше, чем глубже расположена ка­мера    под  водой.   Воздух в  ней сжимается и по трубопроводу по­дается в турбину. Она и крутит вал  электрического  генератора.

 

Рис.5.

 

            Таким образом, объединяя в конструкции на рис.3 набор очень простых технических решений, даже не требующих никаких сложных электромагнитных схем, можно создать достаточно мощную поплавковую энергоустановку, использующую гравитацию и силу Архимеда, что позволит в некоторых случаях отказаться от угля, нефти и газа.

 

Вот такие соображения появились после прочтения небольшой статьи из интересного научно-технического детского журнала времен СССР, когда детей учили быть умными и мудрыми.

 

Безтопливная энергетика

На главную