גנרטור חשמלי המבוסס על מנוע תרמו-אקוסטי אינו מיתוס!

מקורות אנרגיה חלופיים הם הטרנד האופנתי ביותר במדע כיום. טכנולוגיות מתקדמות מתחרות על השגת חשמל זול מאנרגיית האוויר, השמש והמים. וכולם נלחמים על יעילות מקסימלית. אחרי הכל, אם עלויות הייצור עולות על כמות האנרגיה המתקבלת, אז מה התועלת בה - חוץ מלעשות כמה ניסויים פיזיים משעשעים בשביל הכיף.
התרמואקוסטיקה הייתה נשארת מדע תיאורטי עבור מעבדות וחדרי פיזיקה, אלמלא המצאות קודמות בענף אחר בפיזיקה – התרמודינמיקה. הוא קיבל תקופה חדשה של תחייה עם המצאת מנוע החום של סטירלינג. זה קרה עוד במאה ה-19, וכמעט מיד הוביל למהפכה בתחום הטכני. אנרגיה תרמית החלה להיות בשימוש נרחב בכל מיני מנועים. אבל ההמצאה שאנו בוחנים היום מתייחסת ספציפית לתרמואקוסטיקה - מדע האינטראקציה בין קול וחום. אפשר לשאול, מה הקשר בין המנוע והגנרטור? בואו נעשה סדר.

עיקרון הפעולה של מנוע תרמי אקוסטי

המכשיר המאולתר הזה מורכב ממש מחומרי גרוטאות, או אפילו משרידיהם. עם זאת, זה לא מונע ממנו להיקרא גנרטור מבוסס מנוע, המייצר חשמל מחום. תופעה זו מבוססת על העיקרון של יצירת גלים אקוסטיים העוברים דרך מהוד בעל שתי ממברנות היוצרות תהודה. על החלק העליון שלהם יש מגנט הרוטט מהגלים האלה בתדירות מסוימת. כתוצאה מכך נוצר שדה מגנטי שנלכד על ידי המשרן. הוא, בתורו, מסוגל לייצר זרם חשמלי המועבר לצרכן.
הבסיס להמצאה זו הוא המודול העליון - ממיר תרמו אקוסטי או מנוע. בעיקרו של דבר זהו צינור זכוכית, המחולק לשלושה אזורים:

• אזור חימום - אוויר או גז מחומם בו;
  
• אזור רגנרטור - חומר שבא במגע לסירוגין עם אוויר קר וחם;
  
• אזור קירור - בו טמפרטורת האוויר יורדת.

חומרים וכלים

כדי ליצור מחולל מנוע נצטרך את המרכיבים הבאים:

• צינור זכוכית עמיד בחום;
  
• חתיכת צינור מתכת;
  
• כמה פינות אינסטלציה PVC;
  
• חתיכת צינור קרטון;
  
• כדור גומי או כפפה לממברנות;
  
• סרט בידוד;
  
• גליל של צמר פלדה או ספוג לשטיפת כלים;
  
• מגנט ניאודימיום;
  
• מַשׁרָן;
  
• פיסת בד קטנה לשטיפת כלים;
  
• בטנת עץ לשקע או מתג חיצוני;
  
• איטום, דבק.

בין הכלים, אנחנו יכולים להמליץ ​​על משהו שתמיד צריך להיות לטינקר אמיתי בהישג יד: סכין, פלייר, חותכי חוטים, מברג, אקדח דבק ואקדח סיליקון.

הרכבת גנרטור תרמו אקוסטי

עיצוב המנוע מורכב על בסיס צינורות נחושת מסגרת וצינור זכוכית אחד. מה שמאחד אותם הוא מהוד - חלק חשוב ויוצא דופן במנוע הזה. זה המקום שבו נעים גלי הקול שנוצרו על ידי המחדש.
מדובר בצינור קרטון פשוט שבאמצעו ישנה ממברנה המונעת את זרימת האוויר. אם נשלל את האלמנט הזה, פשוט לא יהיו רעידות בקרום העליון, הממוקם בצוואר המהוד.
מחבר הסרטון בחר לחתוך את הצינור לשניים ולמתוח חתיכת כפפה רפואית מגומי על אחד החלקים כממברנה תחתונה. הוא עטף את התפר של שברי התהודה המחוברים בסרט חשמלי.
הוא הרחיב את צוואר המהוד במיוחד כדי לשפר את השפעת תנודות הקול מהמחדש על הממברנה העליונה. הוא הכין אותו מגומי צפוף יותר של בלון. בתחתית הצינור ישנו גיבוי עץ למתג או שקע חיצוני ליציבות ההתקנה.

מנוע צינור הזכוכית הוא מבחנה עם חתיכת צמר פלדה או שבבים המונחים באמצע. לאחר אזור ההתחדשות, יש להתרחש קירור אוויר, אשר מקל על ידי פיסת בד ספוגה במים ועטופה סביב בסיס המבחנה. עקב תנועת האוויר דרך שתי סביבות טמפרטורה מנוגדות, מתרחש יצירה אינטנסיבית של גלי קול.



החלק האחרון של המנוע הוא מגנט ניאודימיום קטן אך חזק. לאחר מכן הוא יוצר רעידות קטנות אך תכופות מאוד המועברות מהממברנה בהשפעת הקול.


כדי להפוך את המנוע התרמו-אקוסטי הזה לגנרטור, אנחנו צריכים משרן או סולנואיד פשוט.אתה יכול לעשות את האלמנט הזה בעצמך על ידי סלילה חוט נחושת על סליל, למשל, מציוד דיג. התנאי העיקרי הוא שהקוטר הפנימי שלו חייב להיות גדול מקוטר המגנט.

כמשדר אנרגיה תרמית למתקנים קטנים, אתה יכול להשתמש בנר רגיל או בחתיכת אלכוהול יבש, ובמקביל להשוות את הכוח המתקבל ממקורות חום שונים.


בניסוי, המחבר מדגים את ההשפעה של קירוב המשרן למגנט והרחקתו. מכיוון שאין קיבולת אחסון במעגל חשמלי זה, ההבדל מורגש באופן מיידי.


על ידי קיבוע הסליל באזור השדה המגנטי, אתה יכול לקבל חשמל מגנרטור כזה כדי להפעיל, למשל, פאנל LED או אורות.

סיכום

כמובן, המצאה כזו כיום אינה יכולה להיחשב גמורה ושלמה לחלוטין. זה דורש שיפור, שכן המחבר עצמו מודה כי הרטט מגלי קול מורגש למדי. בית המנוע קל ואינו מכיל מייצב, והעיצוב עצמו דקיק. עם זאת, לא ניתן להתעלם מעצם הפקת חשמל מחום. אולי המודרניזציה שלכם של המתקן הזה תוביל לפריצת דרך גדולה בתחום האנרגיה החלופית, והעולם יקבל סוף סוף מקור של אנרגיה נקייה זולה ללא פגיעה בכוכב הלכת שלנו.

צפו בסרטון של יצירה ובדיקה של מנוע תרמו-אקוסטי