Новый термоакустический генератор преобразует тепло в электричество посредством звуковых колебаний.
Канадская компания Etalim, базирующаяся в Ванкувере, представила опытный образец
двигателя-электрогенератора, который может вырабатывать электроэнергию,
демонстрируя эффективность сопоставимую с эффективностью топливных
элементов, а его стоимость будет равна стоимости двигателя внутреннего
сгорания схожих габаритных размеров.
В основе конструкции двигателя
лежат некоторые элементы конструкции двигателя Стерлинга, использующего
процессы циклического сжатия и расширения газов, а сам двигатель
выполняет преобразование тепловой энергии в механическую, а затем и
электрическую энергию. Опытный образец двигателя Etalim, размером с
баскетбольный мяч, демонстрирует эффективность преобразования энергии в
40%, при градиенте температур в 700 градусов, что существенно выше 25%
эффективности обычных двигателей внутреннего сгорания.
Но
основной особенностью нового двигателя является использование некоторых
термоакустических явлений, благодаря которым тепловая энергия,
подаваемая извне, преобразуется в энергию акустических колебаний,
происходящих внутри герметичного объема этого двигателя. Но, в отличие
от двигателя Стерлигна, в двигателе Etalim полностью отсутствуют
движущиеся и трущиеся части. Благодаря этому конструкция двигателя
Etalim может эксплуатироваться в условиях высоких температур, совершенно
не подвергаясь износу и не требуя использования специальных
высокотемпературных смазок.
Металлическая пластина, разделяющая
полость двигателя Etalim, выполняет роль поршня двигателя Стерлинга.
Когда гелий, которым заполнен двигатель, нагревается с одной стороны,
это приводит к возникновению и усилению в объеме звуковых колебаний,
которые заставляют колебаться пластину-поршень, связанную с
электрическим генератором, вырабатывающим электрическую энергию.
Конечно,
непосредственно двигать что либо такой двигатель не сможет. Но, у
такого высокоэффективного преобразователя тепла в электричество,
несомненно, есть большое будущее. Это системы утилизации сбрасываемого
тепла, солнечные энергетические системы и гибридные автомобили,
двигатели которых выбрасывают в окружающую среду пусть и небольшое, но
тем не менее, существенное количество тепла. В настоящее время стоимость
изготовления двигателя Etalim составляет около одного доллара на один
ватт мощности, но представители компании собираются снизить стоимость таких двигателей до уровня 15 центов за один ватт.
