2015. március 4., szerda

Index Áltudomány rovat


Üvölteni lenne kedvem, de legalábbis valami cifrát kommentelni, ehhez:
http://index.hu/tudomany/til/2015/03/03/edison_evtizedekre_visszavetette_az_elektromossag_fejlodeset/
Miután az indexen láthatóan nincs komment, vagy én nem találtam, vagy az író nem akar kritikát kapni, kommentelek itt a saját blogomon.
Nem vitatom Edison emberi értékeit, vagy annak hiányát. Ez nem tisztem. Ezt megtette a cikkíró, a hihetetlenül magasszintű villamosipari tudásától el nem vakítottan (mert ugyebár ami nincs attól nem tudunk elvakulni).
Néhány dolog AC kontra DC.
Ma a világ távvezetékeinek és nagyfeszültségű hálóztainak egy jelentős része AC. Hopp, miért írtam, hogy jelentős része és miért nem azt, hogy az összes. Biztos tévedtem. Nem.
Akkor tehát van nagyfeszültségű DC hálózat? Van.
Akkor mindenki barom aki ilyet épít? Nem.
Akkor azok a barmok akit AC-t építettek? Nem.
Akkor most mi is van? Az van, hogy szeretem a tudás nélküli ex-catedra kijelentéseket idióták szájából.
Másképpen. Igaza volt Edison-nak a DC tápellátással? Rossz hírem van: IGEN. Csak nem abban az időben. Könnyen lehet, hogy csak ráhibázott a megoldásra.
Miről szól ez az egész AC/DC vita (Na nem kedvenc ausztrál zenekarunkról)? A hatásfokról.
Ahhoz, hogy nagy távolságra tudjuk elektromos áramot elvezetni, nagy feszültség, és ebből adódóan kis áramerősség szükséges.
Miért? Akinek van némi elképzelése az elektromosságról, az olvassa el a dőlt betűst, akinek nincs az csak fogadja el a fenti állításomat.
Mert nem tudunk végtelen keresztmetszetű vezetékeket csinálni, így a vezetéknek ellenállása van. Ez nagy távolságon, nagy ellenállást, így nagy veszteséget jelent.  
A veszteségi teljesítmény négyzetesen arányos az áramerősségel és egyenesen arányos az ellenállással, ami egy adott költségű távvezetéknél fix érték. Az átvitt teljesítmény a feszültség és az áramerősség szorzata. Ebből egyértelműen adódik, hogy adott áramerősség mellett a veszteségi teljesítmény fix marad. Ha ehhez növelni tudom a feszültséget akkor nő az átvitt teljesítményem ezzel javul a hasznos és a veszteségi teljeítmény aránya.
Miért volt Tesla-nak igaza a váltakozóárammal kapcsolatban?
Mert abban a korban élt amikor. A problémát, ugyanis úgy hívják, hogy kisveszteségű feszültségkonverzió. Tesla korában nem léteztek magas hatásfokú félvezető alapú kapcsolóelemek (Thyristor, Triak, MOSFET, IGBT, stb.), valamint az ezek szabályozásához használható vezérlőelemek. Ezek helyett, a transzformátor volt a lehetséges megoldás. A transzformátor önmagában pedig, kizárólag váltakozóárammal tud működni.
Mi a probléma az AC-val? Megint az a fránya távvezeték. Ugyanis annak a vezetéknek jelentős kapacitása és induktivitása van. Ez DC-nél nem számít, AC-nál viszont plusz veszteséget jelent. Kicsit ördögi kör. Ha csökkenteni akarom ezt a veszteséget akkor csökkentenem kell a frekvenciát. Ha csökkentem a frekvenciát akkor növelnem kell a transzformátor méretét. A jelenleg használt 50/60Hz egyébként így is alacsony, tehát nehéz mégjobban csökkenteni.
Megoldás: DC.
A feszültségkonverzió, a mai elektronikus eszközökkel nem jelent gondot. Nem láttál még nagy hatásfokú DC feszültségkonvertert? De láttál, sőtt tartasz is otthon. A PC-d tápja? A mobiltelefonod töltője? Ezek attól függetlenül, hogy AC-ról működnek, mind DC-DC konverterek. Ezek lefelé konvertálnak, de felfelé sem okoz különösebb problémát ezt megoldani.
Ha konkrét akarok lenni, és nagyáramú, vagy nagyfeszültségű DC-re akarok valós példákat, akkor itt van nem is kevés:
http://en.wikipedia.org/wiki/High-voltage_direct_current
És még valami, a jövő adatközpontjairól:
https://gigaom.com/2012/01/13/the-next-big-thing-for-data-centers-dc-power/
Ha a cikk írója legalább ezeket elolvasta volna...

Zárásnak egy nagyon durva darab (nézd meg mekkora az ember):

"Pole 2 Thyristor Valve" by Marshelec - Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pole_2_Thyristor_Valve.jpg#mediaviewer/File:Pole_2_Thyristor_Valve.jpg

1 megjegyzés: