Burger v2
Стримсор-чистая вода, доступная энергия и незамерзающие дома
Домодедово
Технологии

Выберите вознаграждение



Приветствую! Меня зовут Вадим Гущин, по образованию я - эколог, по роду деятельности - инженер по вентиляции, кондиционированию и гидравлике в одном лице. Наверное, как и любой человек, я периодически обращал внимание на глобальные планетарные проблемы, такие как: ограниченность энергоресурсов, глобальное потепление, вызванное их использованием, дефицит пресной воды, который грозит стать серьезной проблемой для планеты в нынешнем веке, превращение рек в болота из-за строительства плотин и многие другие. В какой-то момент озабоченность этими проблемами и знания в области движения жидкостей и газов сплелись совершенно невероятным образом, благодаря чему сегодня я хотел бы предложить вам:

- новый вид ветряной генерации энергии. Этому виду не понадобится масса электрогенераторов, установленных на мачтах высоко над землей, гудящих и способных к возгоранию. Одного генератора, расположенного там, где удобно владельцу, будет достаточно, чтобы заменить любое их количество. Этому виду не понадобятся лопасти, которые издают ультразвуковые шумы и могут механически повредить птицам, или иным живым существам и неживым объектам. Этому виду не понадобятся провода, хотя понадобится небольшая труба для передачи энергии к генератору.

- новый способ генерировать энергию благодаря течению воды. Ему не понадобятся плотины, не нужно будет затапливать огромные площади земли.

- новый способ очищать речную воду и бороться с заболачиванием. водоемов используя энергию ветра или воды (то есть в случае рек - за счет энергии их собственного течения).

- новый способ опреснять морскую воду в промышленных количествах. За счет, опять же, энергии ветра или воды.

-новый способ создавать вакуум в таких количествах, которое позволит использовать его как теплоизолятор в стенах домов, за счет чего зимой они практически перестанут охлаждаться, а промышленность северных стран резко повысит свою рентабельность.

Я мог бы еще долго перечислять различные механизмы, которые можно создать на основе моего изобретения. Однако считаю, что более интересным будет перейти к раскрытию того, что же делает описанные механизмы возможными.

Итак, это изобретение называется "Потоковый компрессор", или на английский манер - "стримсор" от англ. stream - поток и compressor, что на русский переводится как компрессор, хотя дословно означает "сжиматель".

Стримсор это механизм, способный создавать повышенное или пониженное давление в очень больших объемах, используя как источник энергии поток жидкости или газа. Для многих вышестоящая фраза прозвучит супер скучно и даже разочаровывающе, но за ней скрывается просто огромное, по своему значению, изобретение!

Стримсор устроен смехотворно просто. В нем есть два основных элемента. Первый это обтекатель, похожий на воронку, в котором, проходя через широкую часть воронки в сторону узкой, поток (воды, или воздуха) ускоряется. И второй - это воспринимающая труба, расположенная таким образом, чтобы ускоренный поток оказывал на её сечение наибольшее давление. И это все. В результате того, что давление, оказанное на жидкость или газ, передается в любую его точку, то давление в любой емкости, соединенной с воспринимающей трубой установится в этой же емкости, через некоторый промежуток времени. Концептуальную схему устройства вы можете видеть ниже. Красным цветом обозначено скоростное давление ускоренного потока, синим - скоростное давление изначального потока. Если воспринимающую трубу развернуть сечением от потока, а не навстречу ему, то внутри трубы установится пониженное давление.

Совсем капля теории: о том, что поток в воронке ускорится нам говорит уравнение неразрывности струи, введенное швейцарским, немецким и одновременно российским ученым Леонардом Эйлером в 1755 году, усиление давления потока на объекты при увеличении скорости этого потока является очевидным - мощная направленная струя воды способна сдвигать, а в некоторых случаях и резать различные объекты. Потери энергии потока в воронке, при правильном её проектировании, составляют менее 1%. Если вам будет интересно, то я могу написать пост в котором развернуто объясню расчет моего изобретения.

Одной из самых замечательных черт стримсора является то, что он может работать при любой скорости ветра, т.к. внутри воронки поток ускоряется, то можно создать модель, которая будет способна создавать расчетное давление хоть при 1 м/с. Также стоит отметить что стримсор имеет одну уникальную, для компрессоров, черту - с ростом давления растет и его производительность, то есть объем газа, который он может сжать. Ввиду того, что источником энергии для стримсора являются природные силы, функционирующие постоянно, то вышеуказанный объем просто громаден!

Таким образом поставив, к примеру, на поле несколько стримсоров-флюгеров, подобных тому что вы могли видеть на картинке - превью, и объединив их при помощи газопровода с генератором мы получим систему, которая будет нагнетать в этот газопровод и связанные с ним емкости большие объемы сжатого воздуха, который в свою очередь может вращать турбину электрогенератора. Также, в силу того, что воздух является сжатым, его можно закачать в какую-либо емкость и подавать на турбину по мере необходимости, например в случае отсутствия ветра. На рисунке ниже вы можете видеть схему подобного массива стримсоров. Я сразу извиняюсь за качество моих рисунков, но это лучшее что я могу сделать, надеюсь они хотя бы достаточно доходчивы. Синее строение - это электрогенератор, зеленый цилиндр - емкость для содержания газа под давлением, то есть газгольдер.


Стоит отметить, что установка массива стримсоров над водой, в море или океане, более безопасна чем массив лопастных генераторов потому как нет необходимости вести под водой провод по которому будет циркулировать электрический ток. Необходим лишь газопровод. В случае критических повреждений он всего лишь выпустит воздух.

Также подобные массивы вполне возможно создавать в городах с многоэтажными зданиями. Многоэтажные дома в городах, возвышающиеся среди прочих объектов ландшафта являются идеальным местом для установки стримсоров, т.к. на высоте скорость ветра выше чем у поверхности земли. И даже более того: поток ветра, встречающийся с каким-либо препятствием начинает огибать его, то есть поворачивает (хотя и затрачивает на это часть своей энергии). В связи с чем стримсоры можно устанавливать на пути воздушного потока, идущего вверх, вдоль стен домов. Без единого шарикоподшипника и необходимости поворачивать стримсор по ветру. Точно также как на наших домах установлены трубы для сбора и отвода дождевой воды, мы можем установить неподвижные элементы для нагнетания давления и генерирования электроэнергии! Любое здание на которое дует ветер может быть источником электричества! Точнее источником давления для производства электричества. При этом сам генератор может быть удален от компрессоров сколь угодно далеко для соблюдения норм безопасности.

Также стримсор решает одну из главных проблем ветрогенераторов - невозможность поддерживать постоянные обороты. Дело в том, что у самого дешевого, простого и распространенного вида электрогенераторов - асинхронных генераторов переменного тока, есть одно специфическое требование - одинаковые обороты вала генератора. Если обороты слишком сильно меняются, то изменяется и частота тока, в этом случае приборы, рассчитанные на ток "из розетки" работать не могут и даже ломаются. В случае с моим прибором можно просто регулировать давление, подаваемое на турбину и, благодаря этому, регулировать обороты. Иные виды генераторов, нежели асинхронные переменного тока применять конечно же можно, но для получения тока нужных характеристик понадобится дополнительное оборудование, что дорого, это серьезно тормозит всю индустрию ветроэнергетики.

Несмотря на потенциально большие габариты обтекателя стримсора ничто не мешает сделать этот обтекатель из прозрачного пластика и ставить его на сельхоз полях или теплицах.

Помимо производства электричества стоит отметить также и то, что газы при сжатии выделяют тепло, а при разряжении поглощают его. В связи с тем, что стримсор имеет возможность сжимать и разряжать большие объемы воздуха, то его возможно использовать в климатическом оборудовании, например для подачи в вентиляцию уже охлажденного воздуха (сжимаем воздух в емкости, он выделяет свое тепло и, при возвращении в нормальные атмосферные условия, имеет пониженную температуру), что значительно сэкономит потребление кондиционерами электричества в летний период, или вообще заменит их. А также получение большого количества охлажденного газа позволит конденсировать из атмосферного воздуха воду, но об этом чуть ниже.

Можно конечно и тепло получать из наружного воздуха путем его сжатия. Однако в этом случае у нас появится "холодный выхлоп" - объем охлажденного воздуха из которого мы изъяли тепло, который придется "выливать" на улицу, что охладит наружный воздух поэтому для использования в больших поселениях, или городах этот способ не пригоден.

Точно также как стримсор работает с газами он способен работать и с потоками жидкостей. Жидкость сжать правда нельзя (точнее можно, но это не имеет практической ценности т.к. степень сжатия чрезвычайно мала). Зато можно сообщить ей большой напор при помощи стримсора и, как следствие, поднять некий объем жидкости на высоту (что тоже можно рассматривать как способ сохранения энергии), либо подать этот напор на лопатки турбины генератора.

Стримсор может быть использован для очищения водоемов. Ликвидации помутнения воды, заболачивания. В российских городах и деревнях есть множество мутных прудов, которые внешне отчасти напоминают болото, возможно даже возле вашего дома есть такой, так вот - их можно очистить и даже создать там среду для обитания рыбы. Дело в том, что для образования болота нужны два основных условия: избыточное увлажнение и преобладание анаэробных (бескислородных) микроорганизмов и, как следствие, обменов в толще воды. Данные микроорганизмы могут обитать только в воде с крайне малым количеством растворенного в ней кислорода. При увеличении концентрации кислорода в воде анаэробные микроорганизмы погибают, болотная экосистема разрушается, "цветущая" вода перестает быть мутной из-за избытка водорослей и исчезает неприятный запах, который является следствием анаэробного процесса. Потоковый компрессор как раз способен справится с закачкой большого количества кислорода в толщу воды. Без гула, без вибрации, без потребления электроэнергии. Болотца возле наших домов, заболоченные просторы реки Волги и все прочие зарастающие водоемы могут быть преобразованы в водоемы с прозрачной водой, наполненные рыбой.

На картинке ниже вы видите Куйбышевское водохранилище. Зеленая вода это не химия, это водоросли, это результат цветения воды. И это можно исправить сегодня, сейчас. За предельно малые деньги.

Стримсор может решить одну из глобальных проблем нашей планеты - проблему питьевой воды, создавая емкости с пониженным давлением для испарения воды, а затем возвращая образовавшийся водяной пар к нормальному давлению, в результате этого процесса пар вернется в жидкое состояние, но уже без примесей. Данный процесс испарения с последующей конденсацией называется дистилляцией, дистиллированная вода - наиболее чистая, имеет в себе настолько мало примесей, насколько это вообще возможно. Второй способ получать воду используя стримсор - это создавать емкости с пониженным давлением воздуха, в результате того, что газ внутри емкости начнет поглощать тепло из окружающей среды на стенках емкости начнут конденсироваться капли воды, которые до этого присутствовали в воздухе в виде водяных паров. Отдавая свое тепло эти пары способны переходить в жидкое состояние. Конденсированная вода также является химически чистой, пригодной для питья и сельского хозяйства. Такие регионы как Крым, Мальта, Гавайи и все прочие регионы планеты которые нуждаются в пресной воде могли бы получить ее в буквально из воздуха. Повторюсь без затрат электроэнергии, только гидравлика и пневматика. Только энергия ветра и воды. Электронные элементы могут понадобится исключительно для регуляции некоторых процессов в виде закрытия/открытия клапанов. Также стоит отметить что конденсировать воздушную влагу при помощи потокового компрессора можно на любой высоте, в связи с чем конденсаторы воды можно ставить прямиком на водонапорных башнях, в связи с чем для придания воде необходимого напора насосы будут не нужны. Что опять же является экономией энергии и оборудования.

И, конечно же, по поводу незамерзающих домов. Дело в том, что при помощи потокового компрессора можно создавать не только повышенное, но и пониженное давление. Пониженное настолько, что его можно классифицировать как вакуум. А в вакууме тепло передается исключительно при помощи излучения, и при комфортной для человека температуре 21-25 градусов Цельсия это излучение крайне мало. На данный момент существует несколько разновидностей вакуумной теплоизоляции. В частности Шведские компании занимаются данной технологией. Я же предлагаю вариант при котором в стенах зданий, при строительстве, создаются полости, соединенные друг с другом посредством труб, а уже система труб подключается к стримсору. Стримсор, погруженный в реку, будет держать пониженное давление сколь угодно долго, пока течет река.

Надеюсь мне удалось показать что стримсор - вещь весьма стоящая, а также крайне полезная для окружающей среды. У меня есть действующий макет, нагнетающий повышенное давление, но его трудно назвать эффектным. Поэтому я обращаюсь за помощью к вам: если вы хотите чтобы механизмы, описанные мной выше начали воплощаться в реальность, то помогите мне в создании прототипа который мог бы доходчиво показать любому всю мощь и потенциал данного изобретения. Конкретнее - я собираюсь собрать конденсатор атмосферной влаги. То есть получать воду из воздуха. Также в процессе конденсации мы получим большое количество охлажденного воздуха. А еще посмотрим на то, как река самотеком затягивает воздух внутрь себя, при помощи моего прибора конечно же. У конденсатора будут отсутствовать какие-либо компоненты, потребляющие электричество. И да, он НЕ будет выглядеть как то, что вы видели на превью. На превью вы видели стримсор с прозрачным корпусом для сель-хоз полей.

На базе стримсора можно сделать еще множество полезных и мощных механизмов. Проект только начинается и по факту, в данный момент, я и есть проект, данный сбор средств это моя первая попытка представить стримсор публике. У изобретения очень большие перспективы, и средства нужны гораздо большие чем сумма, необходимая для прототипа конденсатора атмосферной влаги, необходимо хотя бы закрепить мои права на изобретение на международном уровне. Поэтому если мне накидают больше денег, чем я прошу, то они обязательно найдут свое применение в реализации изобретений на основе стримсора. Если вы хотите стать спонсором проекта или партнером для создания чего-то большего, чем простенький конденсатор влаги, то я всегда рад вашим предложениям, если вы решите что мой проект является чем-то интересным и напишете пару слов об этом где-либо, то вы даже не представляете как это подбодрит меня.

Буду рад любой поддержке от вас: финансовой, моральной, информационной. Спасибо за внимание.

PS: Ускорение потока путем уменьшения сечения трубопровода имеет свои ограничения, а конкретно нельзя разогнать газ или жидкость таким способом выше скорости звука. Я знаю об этих ограничениях, я знаю как, даже учитывая их, получать необходимое давление или разряжение. Если кто-то из знакомых с гидрогазодинамикой решил меня поправить то не стоит, я в курсе.

PPS: Потоковый компрессор в данный момент проходит процедуру патентования на стадии "Экспертиза по существу". Приоритет от 5 октября 2018 года.

PPPS: Если кому-то, из любопытства, захочется собрать стримсор с вентилятором и посмотреть на эффект его работы, то вам будет необходим центробежный вентилятор, наиболее распространенный вид бытовых вентиляторов - осевой, к сожалению, не годится.