categorii: Fapte interesante, Știri electrice interesante
Numar de vizualizari: 45750
Comentarii la articol: 12
Transmisia de energie wireless: o istorie dificilă a devenirii
Din lista lungă de idei tehnice fantastice implementate astăzi, doar visul transmisiei wireless a energiei electrice continuă să rămână inaccesibil. Descrierea detaliată a razelor energetice din romanele de ficțiune științifică îi ingrozesc pe ingineri cu nevoia lor evidentă și, în același timp, cu imposibilitatea practică de implementare. Dar situația se schimbă treptat în bine.
Încă de la începutul descoperirii energiei electrice, a existat o problemă a transmiterii acesteia către consumatorul final. Dezvoltarea producției industriale a dus la o creștere accentuată a cererii de energie electrică. Firurile și stâlpii liniilor de transmisie electrică au devenit un element integrant al peisajelor. Dar doar specialiștii știu câți bani și efort se cheltuiesc pentru menținerea acestor linii în condiții de lucru și câtă energie se pierde în ele.
Resursele fosile se termină treptat, iar problemele de aprovizionare cu energie se împing din greu la ușa energiei. Societatea umană modernă a intrat în era explorării spațiale, astfel încât părerile noastre se orientează către sursa evidentă de energie inepuizabilă - Soarele. Timp de miliarde de ani, acest reactor termonuclear emite cantități fantastice de energie, o mică parte din acestea fiind suficiente pentru umanitate mulți ani. Dar o singură problemă „mică”: cum să transferați energia primită consumatorului pe Pământ?
Din acest moment, începe o discuție serioasă despre posibilitățile de a face umanitatea fericită cu resurse nelimitate. Până în prezent, lista mijloacelor tehnologice spațiale moderne are două moduri de a rezolva problema. Unul este legat de transfer de energie cu fascicul laser la masă care primește terminalele. Al doilea - cu transfer de energie cu microunde.
Transferul de energie cu laser întâmpină mai multe dificultăți fundamentale. Prima este legată de eficiența conversiei primare a radiației solare în radiații laser coerente. Iar a doua se bazează pe eficiența transferului de energie din spațiu pe Pământ. La prima problemă, s-au înregistrat progrese: oamenii de știință din Japonia au raportat conversia energiei solare în radiații laser cu o eficiență de 42%. Dar transferul de energie la suprafață implică o serie de sarcini dificil de rezolvat.
Atenuarea unui fascicul laser al cărui diametru la suprafața Pământului poate fi de sute de metri. Intensitatea sa depinde de condițiile meteorologice, de precizia de a indica punctul terminal și chiar de masa parametrilor. Avioanele care zboară sau efectivele de păsări prinse într-o rază de putere vor denatura sau le vor slăbi puterea. Dacă un astfel de incident trece neobservat pentru un avion, atunci păsările vor suferi semnificativ: intensitatea radiației de lângă suprafața Pământului va fi de zeci de ori mai puternică decât Soarele de amiază.
Al doilea mod de transfer de energie este undele cu microunde cu frecvențe de la 2,4 la 5,8 GHz. Aici există o „fereastră” atmosferică în care atenuarea energiei este minimă. Dar partea primitoare a energiei este foarte complexă și necesită dezvoltarea de componente moderne ale antenei. Potrivit oamenilor de știință, pentru a transmite o putere de 5 MW de la o înălțime de 36.000 km (orbita geostationară), va fi necesară o antenă de transmisie cu o dimensiune de 1 km și o antenă receptoare de 10 km. Astfel de facilități pentru viitorul apropiat pentru umanitate nu își pot permite.
În această situație, progresele au început pe de altă parte. Dezvoltarea dispozitivelor moderne de comunicații și computere mobile a necesitat reîncărcarea frecventă a bateriilor. În principiu, acest lucru nu prezintă o anumită problemă, mai ales când aveți unul sau două astfel de dispozitive. Însă, dacă în familie sau birou există zeci, căutarea continuă a unităților de încărcare compatibile cu produsele este deranjantă și enervantă.
Conform zvonurilor, această circumstanță a determinat-o pe Marina Solyachich, angajată a Universității din Massachusetts, să Ideea unui mod de a transfera energie fără fire. După ce semnalul unui telefon mobil descărcat l-a trezit de mai multe ori în miez de noapte, a decis să abordeze serios problema încărcați wireless dispozitivele mobile.
Drept urmare, acesta a apărut complet noua tehnologie pentru transferul energiei din rețea către dispozitivele mobile. Metoda constă în cuplarea rezonantă folosind câmpul magnetic al receptorului și al transmițătorului. În spatele unui nume de neînțeles și al unui mecanism nu mai puțin obscur (metoda este patentată și păstrată secretă), este ascunsă o metodă de transfer de energie fără conductori cu o eficiență de peste 40%. Tehnologia se numește «WiTricity».
Principiul funcționării tehnologiei pentru transfer de energie fără fire "WiTricity"
Încărcător wireless pentru telefonul mobil WiTricity
Conform autorilor invenției, aceasta nu este o rezonanță „pură” a circuitelor conectate și nu Transformator Tesla, cu cuplaj inductiv. Raza de transfer de energie astăzi este cu puțin mai mult de doi metri, în viitor - până la 5-7 metri.
Tehnologii similare sunt dezvoltate febril de alte firme: Intel și-a demonstrat tehnologia WREL cu eficiență de transfer de energie până la 75%. În 2009, Sony a demonstrat funcționarea unui televizor fără conexiune la rețea.
Demonstrație tehnologică WiTricity:
Demonstrație tehnologică wireless WREL Intel:
O singură circumstanță este alarmantă: indiferent de metoda de transmisie și de trucurile tehnice, densitatea de energie și rezistența câmpului din camere trebuie să fie suficient de mari pentru a alimenta dispozitivele cu o putere de câteva zeci de wați.
Potrivit dezvoltatorilor înșiși, informațiile despre efectele biologice asupra oamenilor unor astfel de sisteme nu sunt încă disponibile. Având în vedere aspectul recent și o abordare diferită a punerii în aplicare a dispozitivelor de transmisie a energiei, astfel de studii sunt încă de ajuns și rezultatele nu vor apărea în curând. Și putem judeca impactul lor negativ numai indirect. Ceva din nou va dispărea din casele noastre, cum ar fi gandacii.
Fără a încerca să ne aprofundăm în complexitatea tehnologiilor de transfer de energie, putem spune că la un nivel de distanță de până la 10 metri în viitorul apropiat, dispozitivele de transfer de energie wireless vor deveni o realitate. Puteți viziona televizorul, folosi un computer și încărca dispozitive mobile fără a vă face griji pentru prezența cablurilor și prizelor.
Dar am început cu probleme de transmisie nu de zeci și sute de wați, ci de capacități mai grave. Din păcate astăzi Cea mai bună realizare în această direcție este transmiterea pilot de 30 de kilowati de putere pe o distanță de 2 kilometri (1 mile). Acest eveniment s-a întâmplat încă din 1975 și de atunci nu s-au înregistrat progrese serioase. Prin urmare, în următoarele decenii, nu trebuie să ne așteptăm la o descoperire în domeniul transmisiei de energie wireless. Știința ficțiunii poate dormi până acum.
Consultați și la i.electricianexp.com
: