RU2532069C2 - Method to produce electric energy - Google Patents

Method to produce electric energy Download PDF

Info

Publication number
RU2532069C2
RU2532069C2 RU2012109241/06A RU2012109241A RU2532069C2 RU 2532069 C2 RU2532069 C2 RU 2532069C2 RU 2012109241/06 A RU2012109241/06 A RU 2012109241/06A RU 2012109241 A RU2012109241 A RU 2012109241A RU 2532069 C2 RU2532069 C2 RU 2532069C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
electric energy
produce electric
water
river
Prior art date
Application number
RU2012109241/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012109241A (en
Inventor
Михаил Аркадьевич Холмянский
Геннадий Иванович Иванов
Сергей Петрович Павлов
Original Assignee
Некоммерческое Партнерство "Центр Инновационных Технологий" (НП "ЦИТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Некоммерческое Партнерство "Центр Инновационных Технологий" (НП "ЦИТ") filed Critical Некоммерческое Партнерство "Центр Инновационных Технологий" (НП "ЦИТ")
Priority to RU2012109241/06A priority Critical patent/RU2532069C2/en
Publication of RU2012109241A publication Critical patent/RU2012109241A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532069C2 publication Critical patent/RU2532069C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: method to produce electric energy includes installation of two non-polarised electrodes in a zone of continuous water flow in a sea or river at a distance from each other and from the bottom. Current-collecting lines are connected to the electrodes to transfer a difference of values of natural electric field potentials between the electrodes to a coastal station of electric energy collection. At the station they sum up the difference of potentials from all such pairs of electrodes, convert into AC and send to consumers.
EFFECT: provision of the possibility to produce electric energy by simple means.

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике, конкретно к способам использования водных ресурсов для генерирования электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии, пригодной для снабжения небольших поселков, метеостанций, обсерваторий и других удаленных объектов.The invention relates to hydropower, and specifically to methods of using water resources to generate electrical energy, and can be used to produce electrical energy suitable for supplying small villages, weather stations, observatories and other remote objects.

Известен способ (см. RU 2431758 С1, 20.10.2011) получения электроэнергии и устройство для его реализации, заключающийся в использовании водных ресурсов равнинных рек для генерирования электрической энергии путем приведения в движение магнитов относительно обмоток токопроводящего привода под действием подаваемого на водовод потока воды.A known method (see RU 2431758 C1, 10.20.2011) for generating electricity and a device for its implementation, which consists in using the water resources of lowland rivers to generate electrical energy by moving magnets relative to the windings of a conductive drive under the action of a stream of water supplied to a water conduit.

Однако способ требует использования специального водовода, специальных технических средств и технического обслуживания, что затрудняет его применение.However, the method requires the use of a special conduit, special technical equipment and maintenance, which complicates its use.

Известен также способ получения электрической энергии, характеризующийся перемещением заряженных частиц, движущихся под влиянием не электрических внешних сил через магнитопровод, а электрическую энергию снимают обмоткой, намотанной на магнитопровод (см. RU 2009105427 A, 27.08.2010).There is also a method of producing electric energy, characterized by the movement of charged particles moving not under the influence of external electric forces through the magnetic circuit, but the electrical energy is removed by a winding wound on the magnetic circuit (see RU 2009105427 A, 08.27.2010).

Однако для применения способа требуются специальные устройства, которые, как и в первом случае, затрудняют применение способа.However, for the application of the method requires special devices, which, as in the first case, complicate the application of the method.

Задачей настоящего изобретения является возможность получения электрической энергии простыми средствами.The objective of the present invention is the ability to obtain electrical energy by simple means.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения электрической энергии, включающем установку в зоне постоянного течения воды в море или реке двух неполяризующихся электродов на расстоянии 50-300 м друг от друга и 2-10 м от дна, к которым подсоединяются токосъемные линии для передачи разности значений потенциалов естественного электрического поля между электродами на береговую станцию сбора электрической энергии, на которой суммируется разность потенциалов от всех таких пар электродов, преобразуется в переменный ток и передается потребителям.The problem is achieved in that in the method of producing electric energy, comprising installing in the zone of constant flow of water in the sea or river two non-polarizing electrodes at a distance of 50-300 m from each other and 2-10 m from the bottom, to which collector lines are connected for transmission the potential difference of the natural electric field between the electrodes to the shore station for collecting electric energy, which summarizes the potential difference from all such pairs of electrodes, is converted to alternating current and transmits I customers.

Согласно закону электромагнитной индукции в движущейся струе воды существует электрическое поле, обязанное своим происхождением земному магнитному полю. Этот «потенциал индукции» подчиняется уравнению Пуассона: Δ2F=Н×V, где F - электрический потенциал; Н - вектор напряженности магнитного поля; V - скорость потока.According to the law of electromagnetic induction, an electric field exists in a moving stream of water, which owes its origin to the earth's magnetic field. This “induction potential” obeys the Poisson equation: Δ 2 F = H × V, where F is the electric potential; H is the magnetic field vector; V is the flow rate.

Нас интересует горизонтальная составляющая электродинамического поля. Эта составляющая зависит также от толщины движущегося слоя воды h (от 2 до 10 м). В окончательном виде формула будет иметь вид:We are interested in the horizontal component of the electrodynamic field. This component also depends on the thickness of the moving water layer h (from 2 to 10 m). In the final form, the formula will look like:

F X h V m H z

Figure 00000001
F X h V m H z
Figure 00000001

где: F - напряженность электрического поля;where: F is the electric field strength;

h - толщина движущегося слоя воды;h is the thickness of the moving layer of water;

Vm - скорость потока;Vm is the flow rate;

Hz - вертикальная составляющая вектора напряженности магнитного поля.Hz is the vertical component of the magnetic field vector.

Величина напряженности электродинамического электрического поля будет уменьшаться при наличии донных осадков низкого сопротивления, в то время как коренные породы высокого сопротивления, расположенные вблизи дна, могут, наоборот, повысить ее значение.The magnitude of the electrodynamic electric field will decrease in the presence of low-resistance bottom sediments, while high-resistance bedrock located near the bottom can, on the contrary, increase its value.

Система получения электрической энергии должна быть установлена в движущейся струе воды в слое с наибольшей скоростью течения.The system for generating electrical energy should be installed in a moving stream of water in the layer with the highest flow rate.

Тогда в упрощенном виде формула напряженности (Ed) будет выглядеть так:Then, in a simplified form, the tension formula (Ed) will look like this:

Ed=Hz×L×Vm, где: Hz - напряженность вертикальной составляющей магнитного поля, L - линейный участок, для которого вычисляется Ed, Vm - средняя скорость течения.Ed = Hz × L × Vm, where: Hz is the intensity of the vertical component of the magnetic field, L is the linear section for which Ed is calculated, Vm is the average current velocity.

Для получения максимальной электрической энергии следует располагать токосъемные линии (пары неполяризующихся электродов) в «прямолинейных участках» течения воды в русле реки или на участке постоянного морского течения.To obtain maximum electric energy, current collection lines (pairs of non-polarizing electrodes) should be located in the “straight sections” of the water flow in the river channel or in the area of constant sea current.

При наличии нескольких идентичных токосъемных линий напряженность электродинамического поля будет увеличиваться пропорционально их числу.If there are several identical current collection lines, the electrodynamic field strength will increase in proportion to their number.

Для получения промышленных значений следует набирать токосъемную «шину» из нескольких тысяч линий. Линии должны представлять собой кабель-сердечник из проводящего материала, заключенный в изоляцию. Обычные бытовые провода имеют проводящий сердечник из медных, алюминиевых, железных или смешанных нитей. При этом потеря энергии в таких проводах будет значительной. Сердечник целесообразно изготавливать из современных материалов с низким электрическим сопротивлением.To obtain industrial values, it is necessary to type a collector "bus" from several thousand lines. The lines must be a core cable of conductive material enclosed in insulation. Ordinary household wires have a conductive core made of copper, aluminum, iron, or blended yarns. In this case, the energy loss in such wires will be significant. The core should be made of modern materials with low electrical resistance.

Подобный способ получения электрической энергии является простым, очень дешевым и абсолютно безопасным для окружающей природной среды.A similar method of generating electric energy is simple, very cheap and absolutely safe for the natural environment.

Таким образом, предлагается способ получения электрической энергии, основанный на возникновении электрического тока между электродами, присоединенными к концам токопроводящего кабеля, расположенных в зоне постоянного течения воды в море или реке, под воздействием земного магнитного поля; отличающийся полной экологической безопасностью, возможностями увеличения получаемой мощности, возможностью применения в любом районе, имеющем водоем с постоянным течением воды.Thus, a method for producing electrical energy based on the occurrence of an electric current between electrodes attached to the ends of a conductive cable located in a zone of constant water flow in a sea or a river under the influence of an earth magnetic field is proposed; characterized by complete environmental safety, the possibility of increasing the resulting power, the possibility of use in any area with a reservoir with a constant flow of water.

Экспериментальные наблюдения способа проводились в зоне постоянных течений в прибрежной зоне Горла Белого моря, в восточной части Финского залива и на реке Сестре Ленинградской области. Выбирались прямые участки акваторий, на которых при расстоянии 5-10 метров от дна подвешивались измерительные линии. Линии, состоящие из проводящего кабеля длиной 50, 150 и 300 м, на концах были соединены с неполяризущими электродами, состоящими из керамических стаканов, в которые были помещены хлорированные свинцовые стержни, находящиеся в концентрированном растворе хлористого кальция, высокая вязкость которого обеспечивалась добавлением в него агар-агара или желатина. Полученная разность значений естественного электрического поля между электродами составляла для вышеуказанных линий 0,6; 1,1 и 3,15 мВ для морских условий и 0,32; 0,94 и 2,25 мВ - для речных. Удвоение одинаковых по длине линий производилось только для участка Горла Белого моря. Длина линий была 150 м. Многократные измерения потенциала ЕП показали среднее значение - 1,93 мв. Очевидно некоторое уменьшение значения относительно величины 1,1*2=2,2 мВ связано с потерей в кабелях.Experimental observations of the method were carried out in the zone of constant currents in the coastal zone of the Throat of the White Sea, in the eastern part of the Gulf of Finland and on the River Sister of the Leningrad Region. Direct sections of water areas were selected on which measuring lines were suspended at a distance of 5-10 meters from the bottom. The lines consisting of a conductive cable 50, 150 and 300 m long were connected at the ends to non-polarizing electrodes consisting of ceramic glasses in which chlorinated lead rods were placed in a concentrated solution of calcium chloride, the high viscosity of which was ensured by adding agar to it agar or gelatin. The resulting difference in the values of the natural electric field between the electrodes was 0.6 for the above lines; 1.1 and 3.15 mV for marine conditions and 0.32; 0.94 and 2.25 mV - for river. Doubling of the same length lines was carried out only for the section of the Throat of the White Sea. The length of the lines was 150 m. Repeated measurements of the potential of the EP showed an average value of 1.93 mV. Obviously, a slight decrease in the value relative to the value 1.1 * 2 = 2.2 mV is associated with a loss in the cables.

Claims (1)

Способ получения электрической энергии, включающий установку в зоне постоянного течения воды в море или реке двух неполяризующихся электродов на расстоянии 50-300 м друг от друга и 2-10 м от дна, к которым подсоединяются токосъемные линии для передачи разности значений потенциалов естественного электрического поля между электродами на береговую станцию сбора электрической энергии, на которой суммируется разность потенциалов от всех таких пар электродов, преобразуется в переменный ток и передается потребителям. A method of producing electric energy, comprising installing in the zone of constant flow of water in the sea or river two non-polarizable electrodes at a distance of 50-300 m from each other and 2-10 m from the bottom, to which current collection lines are connected to transmit the potential difference of the natural electric field between electrodes to the coastal electric energy collection station, which sums up the potential difference from all such pairs of electrodes, is converted into alternating current and transmitted to consumers.
RU2012109241/06A 2012-03-11 2012-03-11 Method to produce electric energy RU2532069C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109241/06A RU2532069C2 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Method to produce electric energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109241/06A RU2532069C2 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Method to produce electric energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012109241A RU2012109241A (en) 2013-09-20
RU2532069C2 true RU2532069C2 (en) 2014-10-27

Family

ID=49182876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012109241/06A RU2532069C2 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Method to produce electric energy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532069C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5003517A (en) * 1982-11-29 1991-03-26 American Fuel Cell And Coated Fabrics Company Magnetohydrodynamic fluid apparatus and method
US6310406B1 (en) * 1998-01-27 2001-10-30 Entry-Technology Magneto hydro dynamical tidal and ocean current converter
RU2184416C2 (en) * 2000-06-22 2002-06-27 Фролов Виталий Петрович Electrical energy generation process
GB2395368A (en) * 2002-10-30 2004-05-19 Agilent Technologies Inc Terminated transmission lines
RU2392178C2 (en) * 2008-10-27 2010-06-20 Леонид Борисович ЛЕВИН Self-propelled marine vessel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5003517A (en) * 1982-11-29 1991-03-26 American Fuel Cell And Coated Fabrics Company Magnetohydrodynamic fluid apparatus and method
US6310406B1 (en) * 1998-01-27 2001-10-30 Entry-Technology Magneto hydro dynamical tidal and ocean current converter
RU2184416C2 (en) * 2000-06-22 2002-06-27 Фролов Виталий Петрович Electrical energy generation process
GB2395368A (en) * 2002-10-30 2004-05-19 Agilent Technologies Inc Terminated transmission lines
RU2392178C2 (en) * 2008-10-27 2010-06-20 Леонид Борисович ЛЕВИН Self-propelled marine vessel

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
F03B13/00. *
F03B13/12. . . . *
G01V1/18. *
H01M6/34. *
H02K44/08. *
H02N3/00. *
H05F7/00. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012109241A (en) 2013-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lingvay et al. The impact of the electromagnetic pollution of the environment on the complex build-up media
RU2532069C2 (en) Method to produce electric energy
CN202258529U (en) Nonmagnetic alloy wire armored single-core undersea power cable
US11811289B2 (en) Ocean current and tidal power electric generator
CN101467219A (en) High current cable
Karunakaran et al. Electricity Transmission Under South China Sea by Suspending Cables Within Pipes
CN102290131A (en) Direct-welding rectangular high-frequency Litz wire and production method thereof
Buono et al. Sustainability and technical constraints for HVDC conversion of HVAC overhead lines
CN208385051U (en) A kind of intelligent measuring apparatus instruments and meters charge bearing detecting cable
CN104698402A (en) Ribbon cable detection method for magnetic flux of open loop magnetic flux sensor
CN205578173U (en) Diabolo formula seawave power generation machine
RU2008142754A (en) SYSTEM FOR ELECTRIC POWER PRODUCTION
CN208833412U (en) A kind of power circuit icing tension imbalance detection device
CN101777802B (en) Clamping power supply
CN201674682U (en) Dual-core chromium-nickel alloy stranded wires, silicon rubber insulated sheath and PVC sheath electric heating cable
RU124848U1 (en) LIGHTNING PROTECTION DEVICE (OPTIONS)
CN104269231A (en) Insulator with current monitoring function
JP2016005318A (en) Electric power improving device and system
CN203746453U (en) Double insulating protective sleeve wire for metallurgy and power generation
Pirjola Calculation of geomagnetically induced currents (GIC) in ground-based technological systems
CN203364997U (en) Device for simulation of high-voltage overhead line conductor
CN203746459U (en) Armor shielding tensile flexible cable for tunnel and square
CN203950581U (en) Water pressure resistance horizontal well exploration cable
Schaefer Electrical grounding systems and corrosion
CN105655036A (en) Fan suspension cable

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150312