Британцы придумали звуковую печь-холодильник
Группа британских университетов получила из ряда разных источников $4 миллиона на создание необычного комбинированного устройства, работающего на дровах — печки, холодильника и генератора электричества, предназначенного для стран третьего мира. Перед нами печь для готовки еды (отсек на заднем плане), маленький холодильник (он виден на переднем плане внизу) и генератор электричества (центральный цилиндр) — в одном устройстве, питающемся дровами.
Необычный проект называется SCORE (Stove for Cooking, Refrigeration and Electricity — "Печь для готовки, охлаждения и выработки электричества"), а возглавляют его учёные и инженеры из университета Ноттингема (University of Nottingham), работающие при поддержке специалистов из американской национальной лаборатории в Лос-Аламосе (Los Alamos National Laboratory).
Печь SCORE может кардинально улучшить быт в деревнях, где никогда не было электричества. Ведь она может одновременно жарить еду, охлаждать запасы в холодильнике и выдавать толику электричества для освещения, повышая тем самым "КПД дров" в несколько раз. В обычных очагах с открытым огнём более 90% энергии топлива улетает в трубу без всякой пользы, лишь малая её часть тратится на готовку.
В основе нового прибора — так называемые термоакустический двигатель и термоакустический холодильник. Их действие основано на создании в пачке длинных тонких трубок (герметично закрытых и наполненных газом), устойчивых волн, непрерывно пробегающих из одного конца в другой. При определённых условиях, эти волны переносят энергию между концами трубок, причём как от горячего их края к холодному (в двигателе), так и от холодного к горячему (в холодильнике).
В SCORE — два таких блока трубок, соединяющих попарно четыре теплообменника. Один из блоков получает тепло от печки и преобразовывает его в колебания: нагрев и охлаждение разных концов трубок вызывает резонанс газа внутри.
Эти колебания передаются во второй блок, который работает как холодильник — он забирает тепло от холодильной камеры и отдаёт его окружающему воздуху, который, кстати, тут же направляется в печь для поддержания горения.
А между этими двумя блоками в SCORE встроен генератор электричества, питающийся за счёт части энергии акустических колебаний. Конструктивно он напоминает большой мощный динамик, только работает в обратном направлении.
Общую схему SCORE вы найдёте тут. А тут — познавательный материал о термоакустических двигателях и холодильниках. Кроме того, можете заглянуть в подборку ссылок на исследования по термоакустике лаборатории Лос-Аламоса, которая в данной области техники, что называется, собаку съела.
Термоакустические двигатели позволяют с приличным КПД получать электроэнергию от источника тепла (неважно — от сжигания топлива или, к примеру, от изотопов), причём почти без движущихся деталей в конструкции. Эти устройства, а также их близнецы — термоакустические охладители – применяются в военной и космической технике.
Как сказано в пресс-релизе университета Ноттингема, впервые такие преобразователи будут созданы в расчёте на дровяное питание, на тростник и прочую биомассу, и впервые эта технология будет предложена самым бедным сельским общинам в Африке и Азии. Цель проекта SCORE — разработка детальной конструкции печи-холодильника, которая была бы достаточно простой и дешёвой. Первые образцы SCORE должны быть сделаны в Европе, но авторы проекта мечтают, что их детище начнут изготовлять в той же Африке или Азии в массовом порядке, фактически повсеместно.
|