http://professionali.ru/Soobschestva/alternativnaya_energetikavetryaki_solnechnye_2193/idea-solnechnyj-samolet-na-teplovyh-92692018/
=========
Hello.
(решил опубликовать одну мою старую идею тк не хватает времени на патентный поиск и тп)
В общем, самолеты и UAV на PV(фотовольтаике) делают давно,
но из-за низкого КПД фотовольтаики получаются не очень хорошо, хлибкими тк мало мощности, дорогими и тд.
А между тем, у обычных тепловых солнечных коллекторов не только КПД больше, а цена ниже,
но они еще и проще и легче в изготовлении, дешевле, и легко совмещаются с другими конструкциями...
Идея такая. А что если выкинуть лишнии преобразования энергии в электричество,
и применить сразу тепловую схему двигателя, причем реактивного типа?..
Сама схема двигателя может быть выполнена по схеме обычных газотурбинных двигателей(цикл Брайтона),
но конечно на более низкие температуры - при этом дорогие турбины фактически превращаются в простые
и дешевые вентиляторы... То есть по сути камеру сгорания ГТУ заменить на нагрев водуха в тепловом солнечном коллекторе, и все.
Конечно, при снижении температуры в двигателе КПД вроде бы падает... Но не все так просто - дело
в том что если посмотреть на характеристики тяги реактивного двигателя, то становиться понятно,
что выгоднее получать ту-же тягу(импульс=масса*скорость) двигателя за счет прокачивания
больших масс воздуха при меньшей скорости, чем наоборот, тк мощность(кинетическая энергия=m*v^2/2)
растет как квадрат скорости, а импульс(тяга) линейно от скорости...
То есть, увеличивая массу прокачиваемого воздуха не только снижается потребность в энергии(мощности)
для получения той-же тяги, но и уменьшается дельта-Т коллектора - то есть КПД коллектора тоже
растет, даже если это простой и дешевый тип коллектора с не очень хорошей теплоизоляцией!..
Как идея?
Где бы это обналичить.. ну в смысле применить на практике?
Vladimir
PS да, кстати, есть интересная фича с коллекторами открытого типа - у них настолько высокие
теплопотери, что на практике они обычно почти не применяются тк не могут сильно нагреть воду,
при росте дельта-Т у них КПД очень резко падает тк теплопотери очень велики...
Но! Самое смешное, что если этот самый плохой по КПД и самый дешевый тип коллектора
применить для нагрева воды холоднее окр. среды(например для подогрева воды из скважины для бассейна),
то у него не только КПД растет, но и становиться более 100%, и он работает на нагрев даже когда нет солнца!..
(дельта-Т становиться отрицательной - соответственно и тепловые потери меняют свой знак,
при этом даже когда нет солнца эти тепловые "потери" работают на нагрев за счет тепла окр. среды
тк вода в скважине обычно холоднее чем воздух на улице)
Так что не все так просто в этом мире - иногда и "хреновость" становиться полезной, а "крутость" только мешает)
=========
Я думаю по технологиям которые применяют моделисты подобный самолет или модель можно сделать легко - тонкая прозрачная пленка очень дешевая(от 5руб/м2 против 200$/м2 фотоэлектрических элементов, которые кстати тоже можно вставить в качестве черной мишени в коллектор - в этом случае будет использоваться с пользой и тепло, которое обычно фотовольтаика полностью теряет, хотя большого смысла в этом не вижу из-за цены), так что не проблема сделать крылья-коллекторы огромных размеров за копейки... На высоте с затенением об облаков проблем меньше, солнечных часов больше...
(особенно это должно быть выгодно для легких самолетов небольших размеров при большой дальности тк там нет возможности брать много топлива...
Да и дешевле, солнце пока еще в отличии от керосина бесплатно )
=========
Hello.
(решил опубликовать одну мою старую идею тк не хватает времени на патентный поиск и тп)
В общем, самолеты и UAV на PV(фотовольтаике) делают давно,
но из-за низкого КПД фотовольтаики получаются не очень хорошо, хлибкими тк мало мощности, дорогими и тд.
А между тем, у обычных тепловых солнечных коллекторов не только КПД больше, а цена ниже,
но они еще и проще и легче в изготовлении, дешевле, и легко совмещаются с другими конструкциями...
Идея такая. А что если выкинуть лишнии преобразования энергии в электричество,
и применить сразу тепловую схему двигателя, причем реактивного типа?..
Сама схема двигателя может быть выполнена по схеме обычных газотурбинных двигателей(цикл Брайтона),
но конечно на более низкие температуры - при этом дорогие турбины фактически превращаются в простые
и дешевые вентиляторы... То есть по сути камеру сгорания ГТУ заменить на нагрев водуха в тепловом солнечном коллекторе, и все.
Конечно, при снижении температуры в двигателе КПД вроде бы падает... Но не все так просто - дело
в том что если посмотреть на характеристики тяги реактивного двигателя, то становиться понятно,
что выгоднее получать ту-же тягу(импульс=масса*скорость) двигателя за счет прокачивания
больших масс воздуха при меньшей скорости, чем наоборот, тк мощность(кинетическая энергия=m*v^2/2)
растет как квадрат скорости, а импульс(тяга) линейно от скорости...
То есть, увеличивая массу прокачиваемого воздуха не только снижается потребность в энергии(мощности)
для получения той-же тяги, но и уменьшается дельта-Т коллектора - то есть КПД коллектора тоже
растет, даже если это простой и дешевый тип коллектора с не очень хорошей теплоизоляцией!..
Как идея?
Где бы это обналичить.. ну в смысле применить на практике?
Vladimir
PS да, кстати, есть интересная фича с коллекторами открытого типа - у них настолько высокие
теплопотери, что на практике они обычно почти не применяются тк не могут сильно нагреть воду,
при росте дельта-Т у них КПД очень резко падает тк теплопотери очень велики...
Но! Самое смешное, что если этот самый плохой по КПД и самый дешевый тип коллектора
применить для нагрева воды холоднее окр. среды(например для подогрева воды из скважины для бассейна),
то у него не только КПД растет, но и становиться более 100%, и он работает на нагрев даже когда нет солнца!..
(дельта-Т становиться отрицательной - соответственно и тепловые потери меняют свой знак,
при этом даже когда нет солнца эти тепловые "потери" работают на нагрев за счет тепла окр. среды
тк вода в скважине обычно холоднее чем воздух на улице)
Так что не все так просто в этом мире - иногда и "хреновость" становиться полезной, а "крутость" только мешает
)=========
Я думаю по технологиям которые применяют моделисты подобный самолет или модель можно сделать легко - тонкая прозрачная пленка очень дешевая(от 5руб/м2 против 200$/м2 фотоэлектрических элементов, которые кстати тоже можно вставить в качестве черной мишени в коллектор - в этом случае будет использоваться с пользой и тепло, которое обычно фотовольтаика полностью теряет, хотя большого смысла в этом не вижу из-за цены), так что не проблема сделать крылья-коллекторы огромных размеров за копейки... На высоте с затенением об облаков проблем меньше, солнечных часов больше...
(особенно это должно быть выгодно для легких самолетов небольших размеров при большой дальности тк там нет возможности брать много топлива...
Да и дешевле, солнце пока еще в отличии от керосина бесплатно
)