FM, вы же сами сказали, что пружины по-определению слабые. Неужели дисбаланса маленького шарика хватит для подъема большой бочки с жидкостью. Тем более (по вашему рисунку) "правило рычага" не пользу шарика.
ОК. А если поместить всю эту конструкцию в бассейн с водой? Сосуд с водой - в воде почти ничего не весит.
Нет. Не пойдет - придется тратить силу на притопление более легкой жидкости.
По идее если две одинаковые тяжелые бочки сбалансированы на весах, то что бы опустить один рычаг весов, достаточно мизерной добавки веса на одну из сторон и весы сами опустят один край, а второй поднимут.
На рисунках:
положение на рис1, должно быть устойчиво при закрытом! сифоне.
положение на рис2, должно быть устойчиво при открытом! сифоне.
Явно что при переходе ко второй позиции приобретается энергия, хотя уровень воды сохраняется, центр массы воды по высоте вроде сохраняется, только смещается в сторону центра весов, следовательно для выравнивания коромысла весов энергии должно тратится совсем немного.
Но все это так должно быть по утверждению авторов микро-ГЭС, а как на самом деле надо бы проверить.
Почитав сообщения на данном форуме решил тоже заняться этой актуальной проблемой, даже предложил идею о мембранах и клапанах, причем предпосылкой к этому было обсуждение по данному вопросу. Но когда я обратился к первоисточнику, то есть статье(если это можно так назвать) таганрогского УМНИКА про то «как работает микро-ГЭС» выяснил следующее. Никаких двух емкостей нет. На самом деле, тот кто хорошо прочитал принцип работы микро-ГЭС, напичканную различными не всегда понятными и витиеватыми примерами (бутылка А и Б, весы и два вида жидкостей) должен понять что автор этими примерами объясняет принцип действия сифонного насоса работающего с двумя жидкостями, также там сказано, что реальная микро-ГЭС имеет один (1) бассейн, одну турбину и сифонный насос, который возвращает жидкость обратно.
Так вот теперь мои собственные рассуждения, а что если на пути воды последовательно разместить 2, 3 или 5 турбин? Будет получено соответственно 200, 300 или 500 у.е. электроэнергии?
На нормальных ГЭС необходимый объем воды падает на лопасти турбины с определенной высоты, набирая при этом кинетическую энергию и передавая ее лопастям и генератору. Какая минимальная высота падения воды?
У кого ни будь есть расчеты какой объем воды и с какой высоты должен подаваться для обеспечения необходимой мощности на турбине. Если есть то хотелось бы посмотреть эту зависимость на графике.
Так вот, если предположим, мы поставили последовательно пять турбин, и выработали 500 у.е. электроэнергии, я готов пожертвовать не более 50% для того чтобы поднять воду обратно. При том, что необходимо поднимать такой же объем воды, что и при одной турбине этот вариант хотя и более ресурсоемкий, но и более понятный. Перекачать воду обратно можно обычным насосом.
В данном варианте энергоустановки могут работать в холостом режиме, а также всегда имеется резервная энергетическая установка и возможность наращивать мощности.
Про статью – если предположить что все это нужно для обогрева и бассейн имеет закрытый объем, то вообще проще создать генератор (по типу циркуляционного насоса) и врезать его в стояк системы отопления. Как известно, в системе отопления нагретый теплоноситель поднимается вверх легче, затем вес теплоносителя в верхнем контуре продавливает воду вниз, проходит через калориферы и здесь мы можем поставить наше устройство генерации энергии. Ну я думаю с каждого устройства можно будет получить порядка 200 – 300 Вт, при том что стояков в среднем доме 5 – 6, то суммарная мощность 1,5 кВт – этого вполне хватит для установки электродного отопителя «Галан-очаг». Таким образом можно создать замкнутую систему отопления, без установки больших емкостей и т.д. Осталось только дождаться появления таких генераторов. Стоимость их должна колебаться от 4 до 5 тыс. рублей (при том что стоимость циркуляционного насоса в систему отопления, порядка 3 – 4 тыс. рублей, мощность до 100 Вт – вполне хватает чтобы поднять нагретый теплоноситель на уровень второго этажа).
увы, толковая книженция Курдюмова "энциклопедия умного дачника" осталась на даче.
посмотрел в архиве - нашел это
Котлярова М. Солнечный дом // Ватерпас. 2001. №1-2. C.122-125
.... В большинстве случаев это возобновляемые источники энергии: солнечная, ветровая, применяемые в комплексе с мероприятиями по энергосбережению, что ведет к снижению затрат на традиционное отопление.
Так, увеличение тепловой зашиты дома путем повышения термического сопротивления наружных ограждающих конструкций на 10% ведет к экономии энергии для отопления на 2-4 %, использование раздельных оконных рам вместо спаренных дает экономию энергии 3%, использование окон с теплозащитным стеклом дает экономию 3-5%, создание теплых чердаков и двойных тамбуров экономит 3-5% энергии на отопление, использование многослойных наружных стен с эффективным утеплителем снижает теплозатраты до 30%, трехслойное остекление окон — до 46%.
Экономия тепловой энергии при горячем водоснабжении за счет использования смесителей с регуляторами температуры — 3%, при организации учета затрат горячей воды — до 5%, при утилизации тепла стоков — 6-9%.
Экономия тепловой энергии в системах вентиляции и кондиционирования воздуха путем автоматического регулирования температуры приточного воздуха составляет 10%, путем утилизации тепла вытяжного воздуха — 5-10 % от затрат тепла на подогрев приточного воздуха.
Возможна экономия топлива за счет использования вторичных энергоресурсов и новых альтернативных источников энергии, таких как солнечные пассивные системы отопления на основе архитектурно-планировочных и технических решений, или таких, как гелиоустановки в системах отопления, которые называются активными системами.
В пассивных гелиоустановках происходит прямая подача лучей в теплопотребляющие объекты без регулирования. При этом решения наиболее простые и дешевые, но тепло-подача неравномерная и с неполным использованием. К этим системам относятся парники и теплицы, зачерненные баки-резервуары для подогрева воды летом, застекленные веранды и лоджии, а также зимние сады, прозрачная конструкция которых представляет собой «тепловую ловушку» и дает дополнительную жилую площадь для размещения зелени, уголка отдыха или бассейна.
В доме с пассивной системой солнечного обогрева применяют специальные архитектурно-планировочные решения: для уменьшения теплозатрат северную сторону делают минимальной высоты, без оконных проемов, с двойными тамбурами. Южную сторону делают максимальной высоты и полностью застекленной. Предусматривают усиленную теплоизоляцию. Для уменьшения неравномерности поступления солнечного тепла часть застекленной поверхности используют для естественного освещения, остальное — для нагрева зачерненных стеновых панелей, которые находятся за стеклом с небольшим промежутком ( 8-10 см). За счет циркуляции воздуха происходит отведение тепла от стеновых панелей и дополнительный нагрев воздуха в помещении. При ориентации остекленного зимнего сада по сторонам горизонта восток-запад для остекления лучше применять 3-слойное теплоизоляционное стекло, при южной ориентации остекленной комнаты потребуются солнцезащитные приспособления, такие как жалюзи, маркизы, экраны, не допускающие перегрева помещения в летний полдень, а также система проветривания помещения.
Применение пассивных систем отопления дает экономию 30-40 % от общих затрат тепла на традиционное отопление дома.
В активных системах солнечные лучи поступают в гелиоприемник — солнечный коллектор, где их энергия преобразуется в тепловую, с расчетными параметрами. Отсюда тепловая энергия подается теплоносителем, циркулирующим в системе с помощью помпы или по принципу естественной циркуляции. Простейший солнечный коллектор — это корпус в виде плоского ящика, сверху накрытый стеклом, в нем помещена зачерненная металлическая пластина, под которую уложен слой утеплителя. В качестве теплоносителя используется воздух, вода, антифриз и т.д. Тепловой аккумулятор — это резервуар, наполненный водой или гравием фракции 3-10 см. Бак с водой объемом более 100 л при правильно рассчитанной теплоизоляции может сберегать высокую температуру дольше недели. Объем воды или камней в аккумулирующих резервуарах зависит от периодов накопления и затрат тепла. Количество аккумулируемого тепла определяется по формуле:
Q = mc(t2 - t1)
где t2 и t1 — начальная и конечная температура, °С;
m — масса материала;
с — теплоемкость материала, кДж/кг °С.
Для получения максимального теплового эффекта солнечную панель размещают так, чтобы солнце освещало ее максимальное время. Наклон панели должен быть 10-15° плюс географическая широта, что для широты 45° составляет примерно
55-60°. При этом появляется возможность стабильно нагревать воду и воздух до 50-60 °С и экономить на 1 м2 поверхности солнечных коллекторов 120-180 кг условного топлива в год. Стоимость 1 м2 солнечных коллекторов для нагрева воды зависит от конструкции и материала и составляет примерно 200-500$.
Многие фирмы Европы разрабатывают, производят и поставляют коллекторы различной конструкции и стоимости. В начале 90-х годов Киев ЗНИИЭП и научно-производственный центр «Гелиотерм» (г. Алушта) разработали нормативные документы по расчету и проектированию систем солнечного тепловодообеспечения. В этот период организован выпуск плоских солнечных коллекторов, разработанных институтом, на Броварском и Симферопольском заводах металлоконструкций. В НПЦ «Гелиотерм» разработаны современные проекты «солнечных» домов площадью до 600 м2, которые при эксплуатации не используют органического топлива.
Специализированное научно-производственное объединение «Укргелиопром» разработало и выпускает солнечные бытовые водонагреватели ПСВ-100/100-1, запроектированные в Украине и России. Водонагреватели состоят из двух емкостей для горячей и холодной воды по 100 л каждая. Период работы апрель-сентябрь. Изоляция сберегает воду горячей на протяжении ночи. Вес нагревателя 80 кг, гарантийный срок работы 8 лет.
Он устанавливается на стенах, крышах. Габариты 1600x750x750. Стоимость 390 грн.
Кроме того, «Укргелиопром» внедряет солнечные коллекторы английского производства. Внешнее покрытие из тедмара фирмы «Dupont» с оптическим КПД 92 %. Внутреннее покрытие из тефлона с КПД 85 %. Поглощающая поверхность — ребра из черного никеля, повышающего поглощение энергии без излучающих теплопотерь. Зеркальная фольга увеличивает использование всего спектра световых волн, а теплоизоляция из вспененного изоцианурата уменьшает теплопотери. Система комплектуется запорной и регулирующей арматурой, автоматикой, насосами, в зимний период может работать на незамерзающих теплоносителях (антифриз). Стоимость 1 м2 гелиоустановки с оборудованием $290, гарантийный срок работы 5 лет.
Один из современных разработчиков и поставщиков солнечной техники и технологий в Германии — известная фирма «VIESSMANN». Фирма изготавливает два типа плоских солнечных коллекторов, горизонтальные и вертикальные, которые используются на плоских крышах.
«VIESSMANN» применяет также трубчатые вакуумированные коллекторы, состоящие из стеклянных вакуумных трубок, содержащих медный абсорбер — поглотитель с высокоселективным слоем. Возле него смонтирована тепловая трубка, заполненная легкоиспаряющейся жидкостью. Другой тип высокоэффективного коллектора содержит шесть стеклянных вакуумных трубок с медным абсорбером. Для максимального использования солнечного излучения каждая труба установлена с возможностью поворота. Кроме коллекторов, солнечные системы «VIESSMANN» имеют также емкостные подогреватели, помповую установку, блок регулировки и компенсатор объема.
Солнечные коллекторы фирмы «VIESSMANN» представлены в Украине в Международном центре энергоэффективных технологий «Энергия 2000» в г. Ялте.
При проектировании домов с гелиоустановками для оценки экономической эффективности сооружения солнечной установки необходимо определить, какова экономия топлива и электроэнергии и за какое время окупятся затраты. Для этого можно использовать обобщенные оценки требуемой экономии топлива и электроэнергии, отнесенные к м2 солнечного коллектора, определенные для разных регионов.
На шкале сверху отмечены значения требуемой экономии условного топлива, а на шкале снизу — экономия электроэнергии для варианта солнечного горячего водоснабжения, примененного вместо электроподогрева воды. Указанные на диаграмме значения отнесены к ориентированной на юг поверхности солнечного коллектора с одним стеклом, площадью 1 м2, установленного под углом 30° к горизонту. Зная стоимость топлива или электроэнергии, потребитель может определить целесообразность применения и срок окупаемости солнечной установки того или иного типа и производителя.
Подогрев воды в солнечном коллекторе можно совмещать с получением электрического тока для домашних приборов с помощью солнечного электрического фотопреобразователя (фотоэлектрической станции). Применение их стало возможным благодаря снижению стоимости 1 Вт установленной мощности с $25 в 1977 году до $5 в 1990 году.
Сейчас чаще всего используются кремниевые фотопреобразователи, превращающие поглощаемые ими солнечные лучи в постоянный электрический ток. Фотоэлектрическую панель, состоящую из последовательно соединенных модульных пластин солнечных панелей, монтируют на крыше, а также на южном, восточном, западном фасадах здания. Избыток дневной солнечной энергии, поступающей в летний период, аккумулируется для использования в ночные часы и в пасмурные дни. Кпд кремниевых батарей около 25 %, но при нагреве снижается, поэтому целесообразно под фотоэлектрической панелью разместить трубопроводы для прокачки теплоносителя коллекторного устройства, которым фотопреобразователь будет отдавать тепло. При повороте солнечной батареи за солнцем ее кпд увеличивается в 1,8 раза по сравнению с обычными солнечными батареями. Получаемый постоянный ток преобразуется в переменный для подачи в электросеть здания. Эту электроэнергию, кроме бытовых приборов, можно использовать и для работы насоса перекачки теплоносителя в солнечном коллекторе. Таким образом, теплоснабжение, горячее водоснабжение и электроснабжение дома будут осуществляться за счет неоплачиваемого возобновляемого источника — солнечной энергии.
Фотоэлектрические батареи, как и солнечные коллекторы, можно сочетать с пассивной солнечной системой отопления — зимним садом. В Германии для этого используют фотоэлектрические модули японского производства. Их размещают на панелях зимнего сада, изготовленных из многослойного теплосберегающего стекла. Модуль составляется из моно-или мультикристаллических кремниевых элементов (их кпд различен) с небольшим расстоянием между ними. Через промежутки между элементами, как через решетку, сквозь стекло в зимний сад попадает солнечный свет и нагревает воздух, а падающий на полоски фотоэлементов солнечный свет преобразуется в электроэнергию, поступающую в электросеть. Солнечные элементы, обращенные внутрь помещения, серебристого цвета, а обращенные наружу — темно-синие, темно-красные или светло-зеленые, что дает дизайнерам возможность использовать их декоративные качества в колористическом решении фасадов и интерьеров помещений.
Фотоэлектрические батареи применяются с 70-х гг. XX века для энергообеспечения зданий, фермерских хозяйств и целых поселков, удаленных от ЛЭП, во многих странах мира: США, Франции, Японии, Дании, Германии, Швейцарии, Австралии. Однако в Украине они почти не используются из-за еще достаточно высокой для нашего потребителя стоимости. Для производства 3000 кВт.ч -электроэнергии в год, необходимой для тепло- и енергообеспечения среднего домовладения, требуется установить солнечную батарею мощностью 2-3 кВт площадью 20-30 м2 , стоимость которой $8000-12000, срок окупаемости составляет в среднем 9-10 лет. Стоимость вспомогательного оборудования: инверторов переменного тока, аккумуляторов составляет около 20% стоимости,солнечного модуля. Однако существуют очень перспективные образцы, разработанные совместно учеными Германии и кафедры гелиоэнергетики ХГПУ. Это тонкопленочный электрический фотопреобразователь, массовое производство которого ожидается к 2010 году, позволяющий снизить стоимость 1 Вт установленной мощности до $1, при сроке окупаемости 3-4 года. Это даст возможность солнечным батареям успешно конкурировать в цене с традиционными сейчас ТЭЦ.
В европейских странах наиболее известные производители солнечных батарей — фирмы «Бритиш петролеум», «Сименс», «Олимп». Так, концерн «Олимп» разработал и поставляет отопительную централь ЭКО, позволяющую оптимально использовать альтернативные источники энергии: солнечные коллекторы, дровяные котлы, тепловые насосы, каминные печи, источники биоэнергии и установки по получению отработанного тепла, солнечные панели площадью не менее 15м2. По данным фирмы, это позволяет экономить до 1/3 расходов энергии на отопление и горячую воду при сочетании системы отопления с подогреваемым полом, низкотемпературными коллекторами подогрева воды. Значительно уменьшает энергопотребление система повторного использования тепла, для которой квартира обеспечивается механической приточно-вытяжной вентиляцией с теплообменником, через который пропускает использованное тепло воздуха.
Наибольший эффект дает комплексное использование всех видов альтернативных источников энергии, применение эффективной теплоизоляции стен, кондиционирования с повторным использованием тепла, а также установка металлопластиковых окон с вакуумированным стеклопакетом. Существует еще множество других способов рационального использования энергоресурсов, которые нужно применять для достижения уровня развитых стран мира. Ведь Украина сейчас занимает первое место в мире по потреблению импортных энергоносителей на душу населения, а уровень жизни у нас значительно ниже
_________________
Оседлай электричество! http://ё.tv
whale
"бредни сивой кобыли" этот двигатель.
Рассмотрим пару поплавков. Справа грузик лежит в гильзе, слева гильза перевернута, и грузик выдвинут из гильзы силой тяжести грузика, которая превышает силу давления воды на грузик снизу F=Ps1*S, где S – площадь сечения входного отверстия гильзы.
Поскольку гильза закреплена на цепи, то справа на цепь действуют: сила тяжести грузика + гильзы Fg, сила давления воды сверху Fu=Ps1*S, сила давления воды снизу Fd= - Ps2*S.
Знак «-» указывает направление силы.
Итак, справа на цепь действует сила
Fr= Fg+ Ps1*S - Ps2*S = Fg+ (Ps1 - Ps2)*S.
Аналогично, сила, действующая на цепь слева, равна
Fl= Fg+ (Ps3 – Ps4)*S.
Разность сил слева и справа:
dF= Fr- Fl = (Ps1 - Ps2)*S - (Ps3 – Ps4)*S = <(Ps1 - Ps2) – (Ps3 - Ps4)>*S.
(Ps1 - Ps2) – разность давления воды между уровнями верхнего и нижнего края поплавка при задвинутом грузике. Длина поплавка по вертикали L_short.
(Ps3 – Ps4) - разность давления воды между уровнями верхнего и нижнего края поплавка при выдвинутом грузике. Длина поплавка по вертикали L_ long.
Разность давления жидкости между уровнями h1, h2 равна R*(h2-h1)*g, где R – плотность воды, g=9,8 Н/м2.
Итак, dF=S*R*g*(L_long-L_short)
Вот упорный какой .
1. Вы согласны, что при выдвинутом положении, внутри поплавка на месте груза будет вода?
2. Если нет, подумайте.
3. Если да, то обьем вытесненной воды что при задвинутом что при выдвинутом положнении груза будет равной = обьему груза+обьем стенки попловка.
В вашем случае (Ps1 - Ps2) = (Ps3 – Ps4)
Так как сила архимеда прямо пропорциональна обьему вытесненной жидкости, а вытесненный обьем у нас одинаков (так как место, которое освобождает груз при выдвижении занимает вода), равны, то и силы равны.
(а сила архимета равно не Ps*S, а инегралу по площади и давлению, так как форма у нас не квадрат, но сути это не меняет)
1. Вода там будет а не пар, неоткуда ему там взяться.
2. Для цилиндра конечно, но у нас элипсоид однако.
У Вас нет прав отвечать в этой теме.
