В наше время проблема энергоснабжения, безопасного для окружающей среды и для человека, стоит чуть ли не на первом месте. Так, популярные сейчас ветрогенераторы убивают птиц и летучих мышей, разгоняют грызунов и насекомых. Другая проблема – вибрация и инфразвук. Инфразвук вреден для человека. Об опасности атомных электростанций мы знаем не понаслышке. Абсолютно безвредный, практически бесшумный, с неимоверно высоким КПД (до 76%) двигатель на основе цикла Стирлинга является хорошей альтернативой различного вида электростанциям и ветрякам.
На кафедре ЭСА под руководством профессора Александра Колота вместе со студентами Алексеем Колисниченко и Сергеем Диковым был создан двигатель не основе цикла Стирлинга. Разработчиками были внесены некоторые изменения, усовершенствовавшие сам цикл и упростившие конструкцию машины. В результате, впервые в Украине был воспроизведен двигатель Стирлинга. Хочется заметить, что до этого момента подобные варианты генераторов на основе Стирлинга, работающих от ядерных и радиоизотопных источников тепла, рассматривало NASA.
Цикл Стирлинга, воссозданный научными умами нашей Академии, представляет собой тепловую машину, работающую не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла, например – солнечных лучей. Он состоит из четырех фаз и разделен двумя переходными фазами: нагрев, расширение, переход к источнику холода, охлаждение, сжатие и переход к источнику тепла. Таким образом, при переходе от теплого источника к холодному источнику происходит расширение и сжатие газа, находящегося в цилиндре. Разницу объемов газа можно превратить в полезную работу, чем и занимается двигатель Стирлинга. Термомеханический преобразователь, совмещенный с линейным электрическим генератором, позволил ученым Академии создать самый эффективный на сегодняшний день автономный источник электроэнергии, который имеет КПД почти в 3 раза выше, чем у существующих ветрогенераторов и солнечных батарей. Первая разработка кафедры ориентирована на снабжение электроэнергией в походных условиях мобильного телефона или ноутбука. Но это только начало. Александр Колот, совместно с одаренными студентами Академии, планирует разработать автоматизированную методику расчета и проектирования двигателя Стирлинга, и передать ее заинтересованным производителям. В настоящее время они работают над созданием такого двигателя, который сможет обеспечивать электроэнергией частный дом.
Приятно осознавать, что такая техника разрабатывается в стенах родного вуза. Благодаря таланту преподавателей и студентов и приложенным ими усилиям, возможно, вскоре мы будем пользоваться безвредными альтернативными источниками электроэнергии.
Кристина Кравченко
07.12.2018
