Previous Entry Share Next Entry
Мир без нефти - Аэро ГЭС
АэроГЭС
bari_x_andrew

Презентация
Видеопрезентация и Передача на НТВ
Патент RU 2500854, CN 104204359
ТЭО для различных примеров АэроГЭС
АэроГЭС - возможно единственный способ спасти планету (тезисы)
Кампания на Indiegogo
Кампания на VCStart
Кампания на Planeta
АэроГЭС: вопросы и ответы
Пример расчета пилотной установки
Расчет сноса АэроГЭС при ураганных ветрах
Оптимизация сети АэроГЭС
Аккумулирование энергии в АэроГЭС
Комплексная модель АэроГЭС
Эксперименты

Сущность решения

Известно, что солнечная энергия, доходящая до нашей планеты, примерно в 10000 раз превосходит потребности человечества. Из нее примерно четверть уходит на испарение воды и фактически постоянно более-менее равномерно аккумулируется в атмосфере над любой точкой мира. Так как в год выпадает примерно 1 м осадков в среднем с высоты 5 км, то это дает потенциальную мощность порядка 810 TВт, что более чем в 60 раз превосходит все текущие потребности человечества (13 TВт). Стандартная гидроэнергетика принципиально способна использовать только малую часть этой энергии, так как все осадки теряют основную часть своей потенциальной энергии по пути к земле на преодоление сопротивления воздуха и удар об землю. Для того, чтобы использовать эту потенциальную энергию более рачительно, надо собирать воду на той высоте, где она конденсируется, и срабатывать в ГЭС весь перепад высот. Именно это и составляет сущность данного решения.

renewable energy potential vs fossil fuels


Интересно, что уже придумав это решение, я стал искать в интернете по ключевым словам подобные идеи и неожиданно обнаружил, что еще в 1915 году в одной из статей гениальный Никола Тесла практически был в полушаге до реализации этой идеи, правильно принципиально оценив необходимый ресурс, но так и не найдя схему для его реализации, для чего все было готово еще сто лет назад. Обидно. Если бы он тогда докрутил эту идею, то мы все жили бы совсем в другом мире -- чистом, экологичном, изобильном, без войн за нефть, без власти нефтебаронов и обслуживающих их подонков в погонах и без... увы, человечество потеряло сто лет!

Как реализовать решение - Аэро ГЭС

Схема одного из вариантов решения показана на рисунке. Аэро ГЭС содержит нижний бьеф 1, верхний бьеф 2, водовод 3, турбогенератор 4, сетчатые, тканные или пленочные поверхности 5, аэростат (дирижабль) 6 и крепежные тросы 7.


Read more...Collapse )

Комбинация с ветрогенерацией и солнечными элементами

Так как Аэро ГЭС (как и любые другие возобновляемые источники энергии) является метеозависимой, то оптимально использовать комбинируемую систему. Очевидно, что аэростат в форме почти плоского параплана позволяет легко разместить на его верхней поверхности солнечные батареи, которые будут активно работать как раз при отсутствии облаков. Одновременно можно использовать и значительные скорости ветра на такой высоте, применив в качестве крепежа распределенную кросс-поточную турбину по патенту CA 1035667 или CA 1041872. Это попутно решит и проблему с доставкой воды и ее энергии без использования напорных или безнапорных труб, что вызывало много вопросов у оппонентов. Таким образом система станет практически независима от погодных условий.

Edited at 2012-06-20 02:29 pm (UTC)

Мир без нефти - Аэро ГЭС

Не стал перечитывать все комментарии, но считаю данныи проект утопичным. Во первых он очень дорого обойдется с экономической точки зрения, во вторых в России не пригоден в широтах севернее Сочи, т.е. осадки на такой высоте большую часть времени года будут находиться в замерзшем состоянии. В третьих, в южных районах местное фермерское население порубит такие конструкции топорами, поскольку такая установка будет собирать осадки со всей округи и они на своих полях не получат дождя (т.е. экологическая составляющая тоже под большим вопросом).
У меня в принципе есть идея использования более простого источника - использование суточных колебаний температуры для нагнетания избыточного давления воздуха в резервуары.

Edited at 2012-06-25 04:03 pm (UTC)

Re: Мир без нефти - Аэро ГЭС

1. "очень дорого" - приведены же технико-экономические прикидки, у Вас есть кардинальные возражения? Даже если я ошибаюсь на порядок, то и то это не дороже АЭС...
2. "осадки будут находиться в замерзшем состоянии" - Вы ошибаетесь, по крайней мере в летнее время осадки на такой высоте до -10 С остаются в жидком состоянии
3. "такая установка будет собирать осадки со всей округи" - даже 1% этой влаги (только каждая сотая капля) перекрывает все энергетические потребности человечества. Никто не собирается отбирать все - незачем! А вот перенаправлять влагу как раз может быть иногда очень полезно именно для фермера, например, чтобы избежать засухи. Я уж не говорю про огромное количество бесполезных дождей в океанах.

Аэро ГЭС как беспосадочный летательный аппарат

Можно заметить, что помимо привязного исполнения, Аэро ГЭС может также использоваться как "вечный" летательный аппарат, так как практически всем необходимым (водой, энергией и водородом для компенсации утечек) эта система может обеспечить себя сама. В таком исполнении турбогенератор также подвешен к дирижаблю, а в качестве нижнего бьефа используется просто распыление воды в атмосферу вблизи земли (дождь). При достаточных размерах, там могли бы располагаться и угодия для получения пищи - такая мобильная всемирная дача. Романтики, вперед! :)

Атмосферная электростанция

На эту тему в 2006 году написал статью https://docs.google.com/open?id=0B8lEsM-H9RXCNkM5Z0NrbTUtVEE уже не помню, где её опубликовали. Также на эту тему была дискуссия http://chikunov-av.livejournal.com/6789.html

Re: Атмосферная электростанция

Да, чрезвычайно близко к моему решению. Хотя мне кажется, что у меня задача решается все же попроще и более естественно. Просто поразительно, как Вы прошли мимо (или я просто не все знаю). Мне будет очень интересно услышать Ваше компетентное мнение... Заранее спасибо!

Ametist

(Anonymous)
Господа!
Все это конечно хорошо, но только в том случае, когда Вы никогда не имели дело с аэростатной техникой.
На самом деле не все так просто, как описано выше: здесь и экономика явно занижена и сроки реализации. Ну а про конструктивные особенности, я имею ввиду, не принцип ГЭС, а совокупность аэростат+система подвески+система ГЭС и ГЛАВНОЕ - система обслуживания - это только все поверхностно.
Но все равно - УДАЧИ ВАМ!

Потому я и советуюсь со знающими людьми (в данном случае с Вами), чтобы разрешить те проблемы, в которых недостаточно компетентен. На сайте описана ведь только изобретательская идея, которая при реализации потребует значительное количество дополнительных знаний, расчетов и экспериментов. Тем не менее решение этих технических проблем представляется все же вполне осуществимым (не термояд же), а результат может быть глобальным, согласитесь... По крайней мере это не противоречит физике и адекватно современной технике.
Спасибо за пожелание удачи!

Идея интересная но опасная с точки зрения экологии. Ваш агрегат при определенных масштабах реализации по площади, сосет влагу из атмосферы в таких же масштабах. Т.е. он масштабно отжимает атмосферную влагу. Мне кажется что это негативно скажется на климате погодных условиях и в целом на экологии.

Вы преувеличиваете. Мощность всех электростанций земли примерно эквивалентна лишь использованию в АэроГЭС каждой тысячной капли дождя. Наиболее перспективно для работы АэроГЭС использовать экваториальные и пассатные области, где максимальная инсоляция и постоянная облачность. Сама вода при этом никуда не девается, без АэроГЭС она бы просто падала в океан в виде тропического дождя, а так тысячная часть ее энергии будет превращена в электроэнергию или водород, который потом снова превратиться в воду в том месте, где будет использован. Таким образом никто влагу не сосет, она выпадает там же, где и до этого, только другим способом (стекая по трубе). Минимальное воздействие будет только на перераспределение тепловыделения в атмосферу: снижение на экваторе и увеличение в зонах использования этой энергии. Но это именно ТОЛЬКО перераспределение с сохранением общего баланса, тогда как сейчас баланс нарушен - мы сжигаем топливо, добавляя в энергетический баланс энергию Солнца, запасенную в этом топливе за миллионы лет, что и приводит к глобальному потеплению и нарушению климата планеты. АэроГЭС же вернет этот баланс на место!

Более ранний патент, сходный АэроГЭС

Обратите внимание, что был обнаружен существующий патент ( Байбиков Александр Сергеевич, СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЧИСТОЙ ВОДЫ, http://www.findpatent.ru/patent/240/2407914.html ), который предлагает подобное решение. Различие состоит в способе съема воды: в указанном патенте инициируется искусственный дождь, а у меня "сбор тумана".

АэроГЭС для Крита, где вроде нет облаков

Кстати, по поводу низкого КИУМ для Аэро ГЭС. Только что был на Крите. Там 300 дней в году солнечных. Но, как оказалось, это на пляже, а вот на горных полуостровах (например, Балос) восходящие потоки почти постоянно формируют мощную облачность - это явление называется орографическим восхождением http://www.planet.elcat.kg/?cont=wclim&id=9 - идеальное место для постоянно работающей АэроГЭС (тем более, что на вершине горы можно сделать водохранилище, заливаемое от АэроГЭС, и использовать его каскадом для обычной ГЭС)

Вот мои фотографии:
http://barixa.net/DSC_0167.JPG
http://barixa.net/DSC_0180.JPG
http://barixa.net/DSC_0206.JPG

А это чужое видео, где хорошо виден тот же эффект http://www.youtube.com/watch?v=oGxQw5u7B9U - с 55 секунды

Edited at 2013-11-11 06:33 am (UTC)

Хорошо бы еще канат от Земли к Луне протянуть и по нему, как по парому, грузы на орбиту вытаскивать :)
Вас, конечно, не переубедить теоретическими соображениями. Попробуйте запустить действующую модель.

>По данным чилийской установки такие сетчатые поверхности давали от 3 до 13 литров с квадратного метра в сутки.

С такой производительностью саксаул в пустыне поливать - и то засохнет.
Ф топку сей прожект!

1) космический лифт - это вполне работоспособная и хорошо проработанная инженерная концепция, по которой даже проводили испытания -
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BB%D0%B8%D1%84%D1%82

2) максимальные показатели по сбору тумана на omnidirectional сборниках тумана (которые конструктивно примерно соответствуют АэроГЭС), дают величины в 30 раз выше, до 300 л/м2/сутки - соответственно мощность будет в 30 раз больше, а удельная стоимость кВт в 30 раз меньше. Теоретическая аппроксимация для больших установок (с удельной мощностью ~500 Вт/м2) показывает, что удельная стоимость электроэнергии на АэроГЭС может быть на 2-3 порядка ниже любых существующих систем.
http://www.sswm.info/sites/default/files/reference_attachments/SCHEMENAUER%20and%20CERECEDA%201994%20Standard%20Fog%20Collector%20for%20Use%20in%20High%20Elevation%20Regions.pdf - стр. 1321

3) запуск научной (не энергетической) модели запланирован на это лето.

Edited at 2013-07-02 02:19 pm (UTC)

Идея интересная, но, увы, совершенно не работоспособная...

Видите неразрешимые проблемы? Термояд запустить проще?

интересно, желаю удачи!

Лед -- не помеха!

Только что придумал, как в принципе решить главную физическую проблему - замерзание воды :) Используем 3-й вариант доставки - обратный водоподъемник (канатная дорога, фуникулер). Поднимаем сетку на значительно большую высоту (а соответственно и увеличиваем мощность). Как только намерзло, отпускаем вниз, а по обратному тросу поднимаем такую же сетку вверх. Разница веса (т.е. лед) и дает энергию на тросе (турбина не нужна). Потом все повторяется наоборот - нижняя сетка оттаяла, вода стекла, а верхняя намерзла - все поехало обратно с новой выработкой энергии :)

Edited at 2013-07-19 08:01 am (UTC)

Re: Лед -- не помеха!

Ничего не понял. Каким образом будет оттаивать нижняя сетка при минусовых температурах?

Отчет об эксперименте на Селигере 30.07.13

Надули аэростат 3 баллонами гелия (т.е. реальный объем был меньше заявленного 26 м3). Прикрепили сетку ~ 0.9 м2. Для первого запуска решили не использовать кембрик (водовод), а просто привязали канистру на 5 л. При запуске аэростатическая подъемная сила была замерена электронным динамометром ~ 7 кг. Отпустили аэростат. Как только он поднялся над деревьями аэродинамическая подъемная сила резко возросла. Усилие на тросе увеличилось до ~ 50 кг или более. Поняли, что руками аэростат не удержать (просто отрежет пальцы), лебедка (катушка для садового шланга) разрушилась. Соорудили из двух баллонов гелия швартовочный кнехт и стали поднимать медленно, попутно подвязывая примерно через 300-400 м три флага движения "ЭКA". Подняли примерно на 1.5 км (база облаков по текущей аэрологической диаграмме), по тросу ~ 1.7-1.8 км. Аэростат стал скрываться в облаках. Оставили так примерно на час. За это время, видимо, канистра частично заполнилась, аэростатическая подъемная сила снизилась до 2-3 кг, и снос значительно увеличился (что было видно по углу).

Пошли искать помощи у МЧС. Пришли ребята-альпинисты, захватили трос полиспастами и стали снижать аэростат протаскиванием троса между двумя горизонтальными пунктами. Уже снизив аэростат примерно на треть (2 из 3-х флага были сняты), произошел разрыв троса от перетирания в районе кнехта. Через минут 5-10, предположительно, аэростат был сбит ракетой ПВО (был слышен характерный звук и след в небе в том направлении, куда улетел аэростат).

Таким образом, по косвенным признакам, набор воды в облаке был подтвержден, но научные замеры (ради которых и затевался эксперимент) проведены не были.

Edited at 2013-07-31 08:28 am (UTC)

Re: Отчет об эксперименте на Селигере 30.07.13

видеосъёмку испытания не вели?

Новый конструктив АэроГЭС

Размышления по поводу эксперимента привели к следующим выводам:
1) аэродинамические силы значительно превышают аэростатические в том диапазоне высот и скоростей ветра, в которых предполагается использование АэроГЭС,
2) использование сеток (по чилийкой модели) даже при их проницаемости и свободном подвесе, видимо, будет невозможно из-за большой парусности
3) эффективность сеток (~50-60 %) уступает жалюзийным системам, которые к тому же имеют значительно меньшую парусность

Суммируем все это и превращаем минусы в плюсы! Имитируем жалюзийные сепараторы в виде многоярусных кайтов (параплан, flowform), которые будут при этом и держать всю конструкцию, и коагулировать влагу на нижней поверхности каждого яруса, где ее будет легко собрать в загибном желобе. Аэростатику оставляем (если нужно) только для аварийного поддержания конструкции в воздухе в полный штиль.

В связи с этим вопрос: кто знает, как считать геометрию таких многоярусных кайтов (ведь кто-то, кто придумывает конструкции типа flowform, знает, как это сделать)?

Re: Новый конструктив АэроГЭС

Спросите у Питера Лина, строит кайты и флоуформы, если интересно то пишите в личку, пообщаемся.

?

Log in

No account? Create an account