🌕 📝 ⚙️ Энергия от солнца: солнечная электростанция «Шоухан Дуньхуан», расположенная в пустыне Гоби, в 20 км к западу от города Дуньхуан провинции Ганьсу.

Принцип работы: 12 тысяч гигантских зеркал-гелиостатов, выложенных по кругу, отражают солнечный свет на 260-метровую теплопоглощающую башню. В верхней части башни поглотитель тепла накапливает энергию для нагрева расплавленной соли, протекающей внутри. Расплав соли затем генерирует пар с высокой температурой и высоким давлением, который приводит в действие паротурбинный генератор для выработки электроэнергии.

Мощность: станция способна вырабатывать до 100 мегаватт энергии.

Это пример того, как современные технологии и возобновляемые источники энергии могут работать вместе, не нанося вреда окружающей среде.

SolarReserve — компания, предлагающая использовать расплавленную соль в солнечных электростанциях и работающая над альтернативным решением проблем хранения. Вместо использования солнечной энергии для выработки электроэнергии и дальнейшего хранения её в солнечных батареях, SolarReserve предлагает перенаправлять её на тепловые накопители (башни). Энергетическая башня будет получать и хранить энергию. Способность расплавленной соли оставаться в жидкой форме делает из неё совершенное средство для термального хранения.

Задача компании — доказать, что её технология может сделать солнечную энергию доступным источником энергии, работающим круглосуточно (как на любой электростанции, работающей на ископаемом топливе). Концентрированный солнечный свет нагревает в башне соль до 566 °C, и она хранится в гигантском изолированном резервуаре, пока не будет использована для создания пара для запуска турбины. Впрочем, обо всём по порядку.

Главный технолог SolarReserve, Уильям Гулд более 20 лет потратил на развитие технологии CSP (concentrated solar power) с расплавленной солью. В 1990-х годах он был руководителем проекта демонстрационной установки Solar Two, построенной при поддержке Министерства энергетики США в пустыне Мохаве. Десятилетием раньше там же проверяли сооружение, которое подтвердило теоретические расчеты, о возможности коммерческой выработки энергии с помощью гелиостатов. Задача Гулда заключалась в том, чтобы разработать аналогичный проект, в котором вместо пара используется нагретая соль, а также найти доказательства, что энергия может быть сохранена.

При выборе ёмкости для хранения расплавленной соли Гулд колебался между двумя вариантами: производителем котлов с опытом работы на традиционных электростанциях, работающих на ископаемом топливе, и компанией Rocketdyne, которая производила ракетные двигатели для НАСА. Выбор был сделан в пользу ракетостроителей. Отчасти из-за того, что в начале своей карьеры Гулд работал инженером-ядерщиком в гигантской строительной компании Bechtel, работавшей над калифорнийскими реакторами San Onofre. И считал, что не найдёт более надёжной технологии.

Сопло реактивного двигателя, из которого вырываются горячие газы, на самом деле состоит из двух обечаек (внутренней и внешней), в фрезерованных каналах которых прокачиваются топливные компоненты в жидкой фазе, охлаждая металл и удерживая сопло от плавления. Опыт Rocketdyne в разработке подобных устройств и работе в сфере высокотемпературной металлургии пригодился при разработке технологии использования расплавленной соли на солнечной электростанции.

Проект Solar Two мощностью 10 МВт успешно функционировал в течение нескольких лет и был выведен из эксплуатации в 1999 году, подтвердив жизнеспособность идеи. Как признаётся сам Уильям Гулд, у проекта были некоторые проблемы, которые нужно было решить. Но основная технология, используемая в Solar Two, работает и в современных станциях вроде Crescent Dunes. Смесь нитратных солей и рабочие температуры идентичны, отличие лишь в масштабах станции.

Преимущество технологии использования расплавленной соли заключается в том, что она позволяет поставлять мощность по требованию, а не только тогда, когда светит солнце.

#физика #техника #оптика #генераторы #изобретения #наука #physics #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚙️ Подборка очень интересных учебных видео о физике работе ДВС

1. Как устроен автомобильный двигатель. 3D анимация сборки автомобильного двигателя внутреннего сгорания.
2. Как работает двухтактный двигатель скутера
3. Двигатель в разрезе
4. Как работает паровой двигатель
5. Двигатель Стирлинга
6. Миниатюрный паровой двигатель
7. Мини-двигатель с AliExpress
8. Паровой или реактивный двигатель
9. Конструкция ДВС
10. Конструирование систем смазки и охлаждения ДВС #физика #physics #механика #видеоуроки #научные_фильмы #ДВС #техника #опыты #лекции

🐝 «Nano Bee». Двигатель объемом 0,006 см³

Самый маленький четырехцилиндровый ДВС в мире

⏳ Звёздообразный или радиальный двигатель

⚙️ Сферически объемная роторная машина и ещё немного о необычных вариантах ДВС.

⚙️ Роторный двигатель

💥💨 Как работает двухтактный двигатель скутера

⚙️ Сравнение моторных масел

⚙️ Авиационный гироскоп

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

✨ Ионно-плазменный двигатель своими руками ⚡️

Ионный двигатель — тип электрического ракетного двигателя, принцип работы которого основан на создании реактивной тяги на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле.

✅ Достоинством этого типа двигателей является малый расход топлива и продолжительное время функционирования (максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более трёх лет).
❌ Недостатком ионного двигателя является ничтожная по сравнению с химическими двигателями тяга.

По сравнению с двигателями с ускорением в магнитном слое ионный двигатель обладает большим энергопотреблением при равном уровне тяги. Ионные двигатели используют повышенные напряжения, обладают более сложной схемой и конструкцией, что усложняет решение задачи обеспечения высокой надёжности и электрической прочности двигателя.

Принцип работы двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. При этом, благодаря высокому отношению заряда к массе, становится возможным разогнать ионы до очень высоких скоростей (вплоть до 210 км/с, по сравнению с 3—4,5 км/с у химических ракетных двигателей). Таким образом, в ионном двигателе можно достичь очень большого удельного импульса. Это позволяет значительно уменьшить расход реактивной массы ионизированного газа по сравнению с расходом реактивной массы в химических ракетах, но требует больших затрат энергии.

В существующих реализациях ионного двигателя в качестве источника энергии, необходимой для ионизации топлива, используются солнечные батареи.

Рабочим телом, как правило, является ионизированный инертный газ (аргон, ксенон и т. п.), но иногда и ртуть. В ионизатор подаётся топливо, которое само по себе нейтрально, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. Таким образом, в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны. Положительные ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из двух или трёх сеток. Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов (+1090 Вольт на внутренней против -225 Вольт на внешней). В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона. Электроны, пойманные в катодную трубку, выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. Это делается, во-первых, для того, чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным, а во-вторых, чтобы ионы, «нейтрализованные» таким образом, не притягивались обратно к кораблю. #физика #электродинамика #наука #physics #science #лекции #видеоуроки #опыты #эксперименты

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib