Метод електромагнітної індукції
Техніка бездротової передачі методом електромагнітної індукції використовує близько електромагнітне поле на відстанях близько однієї шостої довжини хвилі. Енергія ближнього поля сама по собі не є випромінюючою, проте деякі радіаційні втрати все-таки відбуваються. Крім того, зазвичай мають місце і резистивні втрати. Завдяки електродинамічній індукції змінний електричний струм, що протікає через первинну обмотку, створює змінне магнітне поле, яке діє на вторинну обмотку, індукуючи в ній електричний струм. Для досягнення високої ефективності взаємодія має бути досить тісною. У міру видалення вторинної обмотки від первинної все більша частина магнітного поля не досягає вторинної обмотки. Навіть на відносно невеликих відстанях індуктивний зв'язок стає вкрай неефективним, витрачаючи більшу частину енергії, що передається даремно.
Електричний трансформатор є найпростішим пристроєм бездротової передачі енергії. Первинна та вторинна обмотки трансформатора прямо не пов'язані. Передача енергії здійснюється за допомогою процесу, відомого як взаємна індукція.
Електростатична індукція
Електростатичний або ємнісний зв'язок є проходженням електроенергії через діелектрик. На практиці це градієнт електричного поля або диференціальна ємність між двома або більше ізольованими клемами, пластинами, електродами, або вузлами, що піднімаються над провідною поверхнею. Електричне поле створюється за рахунок заряду пластин змінним струмом високої частоти та високого потенціалу. Місткість між двома електродами і пристроєм, що живиться, утворює різницю потенціалів.
Електрична енергія, що передається за допомогою електростатичної індукції, може бутивикористана у приймальному пристрої, наприклад, такому як бездротові лампи. Тесла продемонстрував бездротове живлення ламп освітлення енергією, що передається змінним електричним полем.
Мікрохвильове випромінювання
Радіохвильову передачу енергії можна зробити спрямованішою, значно збільшивши відстань ефективної передачі енергії шляхом зменшення довжини хвилі електромагнітного випромінювання, як правило, до мікрохвильового діапазону. Для зворотного перетворення мікрохвильової енергії на електрику може бути використана ректена, ефективність перетворення енергії якої перевищує 95%. Даний спосіб був запропонований для передачі енергії з орбітальних сонячних електростанцій на Землю та живлення космічних кораблів, що залишають земну орбіту.
Лазерний метод
У тому випадку, якщо довжина хвилі електромагнітного випромінювання наближається до видимої області спектра (від 10 до 10 нм мкм), енергію можна передати шляхом її перетворення в промінь лазера, який потім може бути спрямований на фотоелемент приймача.
Електропровідність
Однопровідна електрична система SWER (Single Wire with Earth Return) ґрунтується на струмі землі та одному ізольованому дроті. В аварійних випадках високовольтні лінії постійного струму можуть працювати як SWER. Заміна ізольованого дроту на атмосферний зворотний для передачі потужного високочастотного змінного струму стала одним з методів бездротової передачі електроенергії. Крім того, досліджувалася можливість бездротової передачі електроенергії тільки через землю.
Клас напруги - це значення напруги, яке використовується в електромережах для передачі електроенергії до споживачів. Залежно від класифікації електричних мереж змінюється і класнапруги. При модернізації електричних мереж енергетичні компанії намагаються підвищити клас напруги, щоб зменшити витрати і втрати при транспортуванні електроенергії до споживача.
Електричні мережі класифікуються:
Магістральні мережі (гігавати, сотні мегават);
Регіональні мережі (мегавати);
Районні та розподільчі мережі (мегавати, сотні кіловат);
Внутрішні мережі та електропроводка (мегавати, сотні кіловат, десятки кіловат);
Класи
Ультрависокий клас напруги – від 750 кВ.
Надвисокий клас напруги – від 330 кВ до 500 кВ;
Високий клас напруги від 110 кВ до 220 кВ;
Середній клас напруги – від 1 кВ до 35 кВ;
Найнижчий клас напруги – до 1 кВ;
Мережева напруга — середньоквадратичне значення напруги мережі змінного струму, доступної кінцевим споживачам.
Мережеве напруження біля країн колишнього СРСР становить 220 У за частоті 50 Гц. У більшості європейських країн мережна напруга становить 230 при частоті 50 Гц. У Північній, Центральній та частково Південній Америці мережна напруга становить 110 В при частоті 60 Гц.
Теплопостачання міста
У загальному випадку системою теплопостачання називається сукупність джерел теплоти, пристроїв для транспортування теплоти (теплових мереж) та
Основне призначення систем теплопостачання – забезпечення споживачів необхідною кількістю теплоти потрібних параметрів.
Для теплопостачання міст та населених пунктів використовуються
опалювальні котельні. Вони бувають:
а) індивідуальні (будинкові) або групові для окремих будівель або
б) квартальні для теплопостачання кварталу чи мікрорайону.
в) районні для теплопостачанняодного чи кількох житлових районів.
Теплова мережа – це система міцно та щільно з'єднаних між собою
ділянок сталевих труб (теплопровід), за якими теплота за допомогою
теплоносія (пара або, що частіше, гарячої води) транспортується від
джерел (ТЕЦ або котелень) до споживачів теплоти [6, 8].
Траса теплопроводів вибирається з урахуванням рельєфу місцевості,
наявних та намічених до будівництва надземних та підземних
споруд, даних про характеристику ґрунтів, висоту стояння ґрунтових вод,
глибині промерзання ґрунтів.
Теплотраси бувають підземні та надземні. У житлових районах міст застосовується, як правило, підземне прокладання теплопроводів.
Близько 10% теплових мереж прокладено надземно. Надземні
теплопроводи прокладають на окремих опорах (низьких або
високих), на естакадах, на вантових конструкціях, підвішених до пілонів
щогл. Інші 90% теплових мереж прокладено під землею. Близько 4%
прокладені в прохідних каналах та тунелях (напівпрохідних каналах).
Напівпрохідні теплотраси (рис. 22, де 1 – опорна плита, 2 – стіновий блок, 3 – ребристий блок перекриття, 4 – опора трубопроводів, 5 – блок днища)
Близько 80% теплових мереж прокладено в непрохідних каналах (рис. 23,
де 1 - повітряний зазор, 2 - трубопровід з антикорозійним покриттям, 3 -
теплоізоляційний шар із захисно – механічним покриттям).
Теплова ізоляція у прохідних та напівпрохідних каналах виконується
з декількох шарів: гідрофобний матеріал (бризол) укладається на метал,
на нього – теплоізоляційна оболонка; крім того, на рухомих і
нерухомих опорах встановлюються прокладки з паронітудля
електричної ізоляції металу трубопроводу від несучої конструкції каналу
та навколишнього ґрунту.