Устройство для получения электрической энергии
Устройство для получения электрической энергии. Полезная модель относится к области электротехники, а именно к устройствам для получения атмосферного электричества. Устройство для получения электрической энергии содержит заземленный электрод, на который надета катушка самоиндукции, подключенная к потребителю электрической энергии, при этом заземленный электрод расположен севернее северного полярного круга или южнее южного полярного круга или в районе магнитных аномалий Земли, при этом устройство снабжено источником создания ионизированного токопроводящего канала, например лазером на свободных электронах, над заземленным электродом, связывающим заземленный электрод с ионосферой Земли с возможностью снятия потенциала. В результате достигается повышение эффективности устройства получения электрической энергии, путем создания непрерывно действующего процесса получения электрической энергии независимо от погодных условий в месте расположения устройства.
Известна атмосферная электростанция летательных аппаратов и космических кораблей, содержащая конденсатор, соединенный с токоприемником, которые расположены на летательном аппарате, а также дополнительным токоприемником, накопителем энергии и устройством создания проводящего канала в атмосфере, электрически контактирующего с токоприемником (см., патент RU №2124821, кл. Н 05 F 7/00,10.01.1999).
Данное устройство позволяет получать электрическую энергию из атмосферы, перелетая от одного грозового облака к другому, причем перенос электричества осуществляется по проводящим электричество каналам, созданным искусственно в атмосфере. Однако данное устройство достаточно сложно и затрачивает значительное количество энергии на организацию полетов от одного грозового облака к другому, что снижает эффективность от его использования в качестве источника получения электрической энергии.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является устройство для получения электрической энергии, содержащее заземленный электрод, на который надета катушка самоиндукции, подключенная к потребителю электрической энергии, (см. описание к патенту RU №2030132, кл. Н 05 F 7/00, 27.02.1995).
Данное устройство позволяет получать электрическую энергию из атмосферы при разряде электрического тока между разрядниками, присоединенными к обкладкам конденсатора во время грозы. Учитывая тот факт, что грозы бывают сравнительно не часто, эффективность использования подобного рода устройства невелика, что делает это устройство мало привлекательным.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение эффективности устройства получения электрической энергии, путем создания непрерывно действующего процесса получения электрической энергии независимо от погодных условий в месте расположения устройства.
Указанная задача решается за счет того, что в устройстве для получения электрической энергии, содержащем заземленный электрод, на который надета катушка самоиндукции, подключенная к потребителю электрической энергии, заземленный
электрод расположен севернее северного полярного круга или южнее южного полярного круга или в районе магнитных аномалий Земли, при этом устройство снабжено источником создания ионизированного токопроводящего канала, например лазером на свободных электронах, над заземленным электродом связывающим заземленный электрод с ионосферой Земли с возможностью снятия потенциала.
Кроме того, устройство может быть снабжено дополнительным источником ионизации атмосферы вокруг токопроводящего канала для создания вихря из ионизированных участков атмосферы вокруг токопроводящего канала.
Свободный конец заземленного электрода может быть подвешен на дирижабле на высоте от 2 до 10 км, над поверхностью Земли и на последнем могут быть раположены указанные выше источники.
Известно, что сложные химические реакции в верхних слоях атмосферы - выше 50 км - делают ее электропроводной. Поскольку при реакциях выделяются ионы, верхнюю часть атмосферы (мезосферу и термосферу вместе) называют также ионосферой. Облучение солнечными электронами ионов в верхней атмосфере часто приводит к свечениям (см. Энциклопедию для детей, том 3 География, Москва, Аванта+, 1994, с.304-305). В ходе проведенного исследования было установлено, что для получения электрической энергии может быть использовано свойство атмосферы, а точнее ее ионосферы накапливать электрическую энергию. При создании токопроводящего канала между ионосферой и заземленным электродом возникает электрический ток, индуктирующий в катушке самоиндукции электрический ток, который может быть подан потребителю. Важное значение имеет место расположения заземленного электрода, поскольку магнитное поле Земли оказывает существенное значение на возможность организации потока ионов между ионосферой и заземленным электродом. Учитывая форму силовых линий Земли заземленный электрод надо располагать севернее (выше, если смотреть на карту) Северного полярного круга и южнее (ниже, если смотреть на карту) Южного полярного круга. При этом наиболее идеальными местами расположения заземленного электрода были северный и южный магнитные полюса Земли. Возможно также расположение заземленного электрода в местах искажения магнитного поля Земли, а именно в местах его магнитных аномалий, например в районе Курской магнитной аномалии и других аналогичных местах. Что касается создания токопроводящего канала, то он может быть создан целым рядом устройств, в частности с помощью лазера на свободных электронах или с помощью мощного СВЧ-излучателя. Расположение свободного конца заземленного электрода на высоте от 2 до 10 км, например с помощью дирижабля, позволяет свести к минимуму
влияние возникшего токопроводящего канала на Землю, в частности разогрев Земли в месте расположения заземленного электрода. Дополнительной эффективности можно добиться путем формирования в атмосфере дополнительных зон ионизированного воздуха вокруг токопроводящего канала. Это позволяет повысить стабильность токопроводящего канала и, за счет этого, повысить надежность работы устройства. Расположение источников ионизированного токопроводящего канала на дирижабле позволяет снизить затраты на создание токопроводящего канала.
В результате достигнуто выполнение поставленной в полезной модели задачи - повышение эффективности устройства получения электрической энергии.
На чертеже схематически представлено устройство получения электрической энергии.
Устройство для получения электрической энергии содержит заземленный электрод 1, на который надета катушка самоиндукции 2, подключенная к потребителю электрической энергии. Заземленный электрод 1 расположен севернее северного полярного круга или южнее южного полярного круга или в районе магнитных аномалий Земли. Устройство снабжено источником 3 создания ионизированного токопроводящего канала, например лазером на свободных электронах, над заземленным электродом 1 связывающим заземленный электрод 1 с ионосферой Земли с возможностью снятия потенциала.
Устройство может быть снабжено дополнительным источником 4 ионизации атмосферы вокруг токопроводящего канала для создания вихря из ионизированных участков атмосферы вокруг токопроводящего канала.
Свободный конец 6 заземленного электрода 1 может быть подвешен на дирижабле 5, закрепленном с помощью тросов 7, на высоте от 2 до 10 км. над заземленньм электродом 1 над поверхностью Земли. При этом свободный конец 6 соединен с заземленным электродом 1 посредством кабеля 8.
Для запуска в работу устройства для получения электрической энергии включают источник 3 создания ионизированного токопроводящего канала в атмосфере Земли, например лазер на свободных электронах. После формирования токопроводящего канала между ионосферой и заземленным электродом 1 в результате разницы потенциалов между ионосферой и Землей в токопроводящем канале начинается направленное движение заряженных частиц - ионов и через заземленный электрод 1 потечет ток., индуктирующий в катушке самоиндукции 2 электрический ток, который может быть подан потребителю электрической энергии. Набегающий на Землю поток заряженных частиц в направлении заземленного электрода 1 может вызвать разогрев Земли вокруг
заземленного электрода 1. Чтобы снизить этот эффект, свободный конец 6 заземленного электрода 1 может быть поднят на высоту 2-10 км. Высота ниже 2 км не дает ощутимого эффекта, поскольку заряженные частицы на успевают рассеяться и все равно достигают поверхности Земли. Высота больше 6 км не нужна, поскольку энергии заряженных частиц недостаточно для достижения поверхности Земли. При этом подъем на высоту 10 км источника создания ионизированного токопроводящего канала позволяет снизить затраты энергии на эксплуатацию устройства. Стабильность токопроводящего канала может быть повышена путем создания вокруг токопроводящего канала ионизированных участков атмосферы с помощью дополнительного источника 4 ионизации атмосферы. При протекании потока заряженных частиц по токопроводящему каналу вокруг последнего возникает вращающееся магнитное поле, которое вызывает вращение ионизированных участков атмосферы вокруг токопроводящего канала с образованием ионизированных участков вихря, из которого ионизированные частицы из ионосферы засасываются в токопроводящий канал, повышая тем самым его стабильность.
Настоящая полезная модель может быть использована в электротехнике для создания экологически чистых атмосферных электростанций.
1. Устройство для получения электрической энергии, содержащее заземленный электрод, на который надета катушка самоиндукции, подключенная к потребителю электрической энергии, отличающееся тем, что заземленный электрод расположен севернее северного полярного круга или южнее южного полярного круга или в районе магнитных аномалий Земли, при этом устройство снабжено источником создания ионизированного токопроводящего канала, например лазером на свободных электронах, над заземленным электродом, связывающим заземленный электрод с ионосферой Земли с возможностью снятия потенциала.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным источником ионизации атмосферы вокруг токопроводящего канала для создания вихря из ионизированных участков атмосферы вокруг токопроводящего канала.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что свободный конец заземленного электрода подвешен на дирижабле на высоте от 2 до 10 км над поверхностью Земли.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что источники создания ионизированного токопроводящего канала расположены на дирижабле.
