Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 5/2016 vyšlo v tištěné podobě 19. září 2016. Na internetu v elektronické verzi bude k dispozici ihned.

Normy, předpisy a doporučení
Nařízení č. 10/2016 (pražské stavební předpisy) z hlediska stavební světelné techniky

Světelnětechnická zařízení
PROLICHT CZECH – dodavatel osvětlení pro nové kanceláře SAP
Posviťte si v práci na práci
Moderní a úsporné LED osvětlení bazénové haly

Aktuality

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Pražské Quadriennale představuje nový projekt věnovaný světelnému a zvukovému designu 36Q° Ve dnech 8. – 12. listopadu uvede site-specific výstavu v unikátním prostoru Lapidária…

THEATRE TECH & EVENT PRODUCTION v novém formátu a termínu Výstava divadelní a jevištní techniky THEATRE TECH & EVENT PRODUCTION se nebude konat…

Doprovodný program SIGNALu ovládne Maotik, DJ Maceo a The Cupcake Collective i Containall V obří nafukovací kupoli SIGNAL Dome, která se v rámci SIGNAL festivalu už podruhé objeví…

Více aktualit

Perspektivy využití technologií Nikoly Tesly v současné energetice

20.02.2015 | akademik Dmitrij S. Strebkov, VVVÚEZ SVI, Moskva |

Článek pojednává o rezonančních elektrických rozvodných soustavách využívajících jednovodičová vlnovodová vedení při zvýšených kmitočtech. V článku jsou uvedeny výsledky porovnání klasické elektrotechniky přednášené budoucím inženýrům elektrotechniky v průběhu tří semestrů a výsledků rezonanční elektrotechniky podle návrhu Nikoly Tesly před sto lety. Technologie v energetice navržené N. Teslou předčily klasické elektrické napájecí soustavy v parametrech zahrnujících hustotu proudu a ztráty ve vedení, vzdálenost přenosu energie, přenášený výkon i možnosti kabelového i bezdrátového přenosu. Jsou diskutovány výsledky výzkumů prováděných ve VVVÚEZ SVI v oblasti vývoje elektrických rozvodných soustav navrhovaných N. Teslou. Je navržen energetický celosvětový model založený na solární energetice a na způsobu přenosu elektrické energie navrženém N. Teslou. Dále je v článku pojednáno o deseti směrech budoucího vývoje a použití rezonančních elektrických napájecích soustav. Elektrifikované mobilní roboty s externím bezdrátovým elektrickým napájením v budoucnosti zajistí zemědělskou produkci s využitím principů průmyslových podniků na poli s plně automatizovanými technologickými procesy.

Michail Kurbatov, zástupce ministra energetiky Ruské federace na fóru UPGrid- 2012 řekl, že v Rusku existují energetické sítě v délce více než dva miliony kilometrů, z nichž více než polovina překročila svou předepsanou životnost. Ty by měly být v průběhu příštích patnácti let vyměněny. Vedoucí Federální energetické společnosti sjednocené energetické soustavy Oleg Bucharin prohlásil: „Čekáme na nové materiály a technologie pro přenos elektrické energie na velké vzdálenosti. Avšak tyto – z pohledu přelomových řešení – pro elektrická vedení v posledních letech chybějí.“ [1]. Skutečnost však je taková, že průlomové technologie pro elektrické sítě a systémy existují.

Dějiny vědy ukazují, že globální vynálezy, které podstatně mění představy člověka o okolním světě a možnostech vývoje lidstva, se objevují jen výjimečně.

Jako příklad lze uvést objev elektřiny, vznik atomové a solární energetiky, letectva a raketové techniky či výpočetní a telekomunikační techniky. Ale i v současné době jsou lidé svědky a účastníky vzniku nových technologií, které mění svět, činí jej lepším, čistším a bezpečnějším. Jde především o technologie v energetice, které N. Tesla navrhl před sto lety. Nikola Tesla vytvořil elektrotechniku střídavého proudu, avšak neměl dost času na vývoj svého hlavního projektu nazvaného Globální soustava celosvětového zásobování elektrickou energií z důvodů uvedených v [2]: „Můj projekt byl omezován přírodními zákony. Svět pro něj nebyl připraven. Projekt značně předběhl svou dobu. Avšak stejné zákony nakonec zvítězí a prosadí jej s velikým triumfem… Je možné, že v moderním světě je dobrým zvykem vytvářet překážky na cestě k revolučním objevům a namísto podpory a pomoci jim je v zárodku potlačovat. Nastupují egoistické zájmy, hnidopišství, hloupost a nevzdělanost, které odsuzují vědce k hořkým zkouškám a útrapám a k těžkým zápasům o existenci. Takový je osud vzdělání. Všechno, co bylo veliké v minulosti, bylo nejdříve vystaveno výsměchu a pohrdání, zákazům a ponížení, aby bylo později vzkříšeno s větší silou a zvítězilo s velkým triumfem.“. To vše připomíná přístup k ruským vědcům po roce 1991. N. Tesla po sobě zanechal tisíce stránek knih, článků a patentů s výsledky experimentů [2] až [4].

Obr. 1. a) Rezonanční jednovodičová elektrická napájecí soustava N. Tesly, rok 1897 b) Současná rezonanční elektrická napájecí soustava

Srovnání klasické elektrotechniky a elektrotechniky N. Tesly

Na obr. 1 je jedno z elektrických schémat rezonanční jednovodičové elektrické rozvodné soustavy navržené N. Teslou a zdokonalené ve VVVÚEZ SVI [4], [5].

Na začátku 19. století neexistovaly žádné diody ani tranzistory a N. Tesla využil k buzení rezonančního obvodu a Teslova transformátoru metodu rázového buzení pomocí jiskřiště s účinností přenosu 96 % [2]. Koncem 20. století odborníci ve VVVÚEZ SVI použili 25kW vodou chlazený tyristorový měnič kmitočtu s účinností 86 % a o hmotnosti 400 kg. V současné době jsou používány měniče kmitočtu s křemíkovými tranzistory IGBT s účinností 97 % a o hmotnosti 30 kg. Společnost ReFuSol vyvinula a uvedla na trh měnič o výkonu 20 kW a s účinností 98 % s tranzistory na bázi karbidu křemíku.

Obr. 2. Vysokofrekvenční rezonanční transformátory nové generace na napětí převyšující 1 mil. V

Na rozdíl od stejnosměrného vedení s měnírnami na vysokonapěťové straně transformátoru vědci použili měniče kmitočtu a střídače na nízkonapěťové straně transformátoru, což snižuje náklady na úroveň 100 až 200 amerických dolarů na 1 kW.

V tab. 1 je uvedeno srovnání klasické elektrotechniky, kterou po dobu tří semestrů studují budoucí inženýři elektrotechniky na technických univerzitách, s elektrotechnikou N. Tesly.

Elektrické soustavy N. Tesly překonávají klasické napájecí soustavy v takových parametrech, jakými jsou hustota proudu a ztráty ve vedení, vzdálenost přenosu elektrické energie, hodnota přenášeného výkonu a možnosti přenosu pomocí vodičů nebo bezdrátového přenosu.

V radiotechnice jsou známy příklady s jednovodičovou přenosovou soustavou využívající kmitočty tisíckrát vyšší než ty, které používal N. Tesla: paprsková anténa, jednovodičový vlnovod a transformátorová a galvanická vazba mezi rezonančními obvody. K přenosu elektrické energie jednovodičovým vedením může být využita teorie vázaných rezonančních obvodů. Podle této teorie se účinnost přenosu blíží 100 %, zatímco výkon přenášený mezi rezonančními obvody se blíží nule. Maximální výkon je přenášen s účinností rovné 50 % v důsledku ztrát energie v obvodech [8]. Aby vzrostla účinnost přenosu k 96 %, N. Tesla použil pro buzení Teslova transformátoru impulzní režim, u něhož je přenosový obvod během přenosu energie jednovodičovým vedením rozpojen, aby představoval nekonečný odpor pro odražené vlny odpovídající režimu rozpojeného vedení generátoru [2], [6]. To umožnilo udržovat režim stojatých vln a bezeztrátový provoz sériového přenosového obvodu, v němž proudy budící Teslův transformátor dosahovaly až desítek tisíc ampérů při napájecím napětí 70 kV a ztrátách naprázdno 3 ks.

Klasická osnova výuky elektrotechniky by měla být doplněna kapitolou popisující rezonanční elektrotechniku N. Tesly, viz tab. 1.

Tab. 1. Porovnání klasické elektrotechniky s elektrotechnikou N. Tesly v oblasti přenosu elektrické energie

Směr budoucího rozvoje elektrotechniky a energetiky

Nikola Tesla odborníkům k dalšímu rozvíjení zanechal tyto technologie:

1. jednovodičové rezonanční technologie přenosu elektrické energie ke stacionárním spotřebičům,
2. technologie bezvodičového přenosu elektrické energie k elektrickým prostředkům pozemní a námořní dopravy,
3. technologie směrového bezvodičového přenosu elektrické energie vodivými kanály v atmosféře a kosmickém prostoru.
Tyto technologie ve 21. století umožní vytvořit:
1. Bezpalivové rakety s elektrickými raketovými motory, které dovolí zvýšit užitečnou hmotnost nákladu vynášeného na oběžnou dráhu z nynějších 5 na 90 % celkové hmotnosti rakety.
2. Velmi dlouhá přenosová vedení s nižšími ztrátami než při provozu supravodivých kabelových vedení.
3. Jednotnou energetickou soustavu Ruska od Čukotky po Kaliningrad.
4. Globální solární energetickou soustavu s terawattovými transkontinentálními přenosy výkonu s nepřetržitým generováním elektrické energie po dobu milionů let v množství 20 000 až 50 000 TW•h, odpovídajícímu současné i budoucí spotřebě elektrické energie na Zemi.
5. Plazmové technologie nepoužívající chlor k výrobě solárního křemíku v množství 1 milion t ročně na každoroční výrobu 150 GW fotoelektrických elektráren.
6. Energetiku na bázi vodíku díky desetinásobnému snížení ztrát při elektrolýze vody.
7. Elektromobily bez akumulátorů s neomezenou dojezdovou vzdáleností.
8. Bezkontaktní napájecí soustavy v rychlostní železniční, tramvajové, letecké a námořní dopravě.
9. Mobilní elektrické roboty zajišťující automatické obrábění půdy, pěstování a sklízení zemědělské produkce bez použití herbicidů a pesticidů.
10. Podzemní chráněná kabelová vedení a nahrazení všech elektrických přenosových venkovních vedení.

Všech deset směrů vývoje technologií v energetice pro budoucí svět je rozpracováváno ve VVVÚEZ SVI po dobu dvaceti let. Všechny výsledky vývoje jsou chráněny padesáti ruskými patenty. Základní obsah těchto patentů a výsledky výzkumů jsou uveřejněny v monografii [4], jejíž čtvrté vydání vyšlo v roce 2012. Více než 80 experimentálních modelů elektrických zařízení o malém výkonu, které využívají technologie N. Tesly, je popsáno v monografii [9]. Každý z uvedených deseti směrů bude podrobněji probrán.

Obr. 3. Globální solární energetická soustava tří solárních elektráren

Bezvodičové metody přenosu elektrické energie v atmosféře a kosmickém prostoru

Rezonanční technologie N. Tesly týkající se přenosu elektrické energie jsou založeny na využití reaktivních proudů v jednovodičových otevřených vedeních. V roce 1927 N. Tesla napsal [3]: „V roce 1883 jsem ukázal, že pro přenos elektrické energie není zapotřebí používat dva vodiče… Přenos energie jedním vodičem bez vracení byl zdůvodněn prakticky.“.

Existenci neuzavřených proudů potvrdil D. Maxwell: „Výjimečná obtížnost přizpůsobení zákonů elektromagnetismu a existence neuzavřených elektrických proudů je jedním z mnoha důvodů, proč musíme připustit existenci proudů vytvářených změnou posunutí.“.

N. Tesla navrhl přenos energie vodivým kanálem v atmosféře vytvořeným pomocí rentgenového záření. V roce 1927 N. Tesla napsal [2]: „Moje úsilí přenést velké množství energie atmosférou vedlo před 25 lety ke slibnému vynálezu, který od té doby dostal název Paprsky smrti. Základní myšlenka spočívala ve vytvoření elektrické vodivosti ve vzduchu pomocí přijatelného ionizujícího záření a přenosu proudů s vysokým potenciálem podél těchto paprsků… Experimenty provedené ve velkém měřítku ukázaly, že při napětí mnoha milionů voltů lze přenést téměř neomezené množství energie…“. Vědci z VVVÚEZ SVI získali pět patentů na přenos elektrické energie mezi objekty v zemské atmosféře, v kosmu a mezi Zemí a kosmickými objekty s využitím laserového, elektronového a mikrovlnného paprsku. Jsou vyvíjeny konstrukce Teslových transformátorů na napětí převyšující 1 milion voltů (obr. 2).

Technologie směrového bezvodičového přenosu elektrické energie rozvíjejí technologie N. Tesly využívající vodivé kanály jako vodicí systém (jednovodičový vlnovod) pro přenos elektromagnetické vysokofrekvenční energie na kmitočtu 10 až 500 kHz při napětích počínaje stovkami kilovoltů a konče desítkami milionů voltů. Přitom energie přenášená vodivým kanálem převyšuje energii spotřebovanou na vytvoření a udržení tohoto kanálu 102krát až 106krát.

Dne 15. července 2012 byla vypuštěna kosmická loď Sojuz s posádkou na palubě pro práci na mezinárodní kosmické stanici. Za 529 s činnosti raketových motorů bylo spotřebováno 300 t tekutého paliva. Znamená to, že startovací hmotnost kosmické lodi byla větší než 300 t při hmotnosti užitečného nákladu menší než 5 %. Využití elektrických raketových motorů s bezvodičovým přenosem elektrické energie z pozemské energetické soustavy po vodivém kanálu v atmosféře a za jejími hranicemi na palubu kosmické lodě umožní zmenšit hmotnost rakety, snížit ztráty energie i cenu kosmických letů v desetinásobcích.

Obr. 4. Nepřetržitá výroba elektrické energie s využitím globální solární energetické soustavy o výkonu 20 000 TW·h ročně po dobu milionů let

Globální energetická soustava Země

Jiný přístup N. Tesly spočíval ve využití Země jako jednovodičového vedení pro napájení pozemních, námořních a vzdušných elektrických dopravních prostředků. Ve svém vystoupení při příležitosti udělení ceny Thomase Edisona na zasedání Amerického ústavu inženýrů elektrotechniky dne 18. května 1917 N. Tesla prohlásil: „Co se týče přenosu energie prostorem, je to projekt, který já dávno považuji za absolutně úspěšný. Již před léty jsem mohl přenést energii bez vodičů na libovolnou vzdálenost bez omezení vyvolaných fyzickými rozměry Země. V mé soustavě není rozdíl v tom, o jakou vzdálenost jde. Účinnost přenosu může dosáhnout 96 nebo 97 %, téměř nevznikají ztráty kromě těch, které jsou nezbytné pro funkci zařízení. Jestliže neexistuje přijímač, nevznikají nikde ztráty energie. Stanice bez přijímače spotřebuje pouze málo energie nezbytné k udržování elektromagnetického vlnění; pracuje tak v režimu chodu naprázdno, jako Edisonova stanice, když jsou světelné zdroje a motory vypnuty.“.

Projekt předpokládal vytvoření sítě elektráren se systémem přenosu energie do libovolného bodu zeměkoule na souši, na mořské hladině a v atmosféře s využitím Země jako jednovodičového vedení. Zároveň se počítalo s osvětlením oceánů a měst v noční době v důsledku ionizace atmosféry. Zkoušky experimentálních systémů v Coloradu Springs a u New Yorku odhalily ekologické problémy při využití soustavy: jiskry od vodovodních kohoutků a kopyt koní, světélkování rukou a vlasů lidí, havárie v napájecí elektrárně atd.

K vytvoření celosvětové energetické soustavy vědci z VVVÚEZ SVI při rozvíjení myšlenek N. Tesly navrhli realizovat přenos elektrické energie za použití vysokonapěťových jednovodičových kabelových plynem izolovaných vedení a jako zdroje energie by byly využity tři solární elektrárny na pouštích Austrálie a Latinské Ameriky (obr. 3, obr. 4) [5].

Je zapotřebí, aby rozměry každé solární elektrárny byly 200 × 200 km při účinnosti 25 % a při nepřetržité výrobě elektrické energie v množství 20 000 TW•h ročně, odpovídajícím celosvětové spotřebě elektrické energie v roce 2010.

Rusko tak navrhlo energetický model vývoje budoucího světa založený na přímé transformaci sluneční energie v solárních elektrárnách a na transkontinentálních terawattových přenosech energie pomocí rezonančních vlnovodových technologií, navržených N. Teslou.

Lidstvo může sjednotit energetické soustavy všech zemí do globální solární elektrické sítě Země s cílem vytvořit důstojné životní podmínky pro každého člověka a pro realizaci velkých vědecko- -technických projektů na Zemi a v kosmickém prostoru.

Vlnovodová kabelová vedení

Využití izolovaných jednovodičových kabelových vedení namísto Země umožní vyloučit ekologické problémy související s realizací projektu N. Tesly při vytvoření globální energetické soustavy. N. Tesla uveřejnil dva patenty na kabelová jednovodičová vedení [4], které lze využít v projektu integrované energetické soustavy Ruska od Čukotky po Kaliningrad. V prvním patentu je navrženo použití kabelů se speciálním stíněním, které snižuje v podstatě na nulu ztráty vyzařováním. Průměr vodivé žíly kabelu je 1 až 5 mm, což zajišťuje jeho malou elektrickou kapacitu. V druhém patentu N. Tesla navrhl pro zvýšení pevnosti izolace ukládat vlnovodová jednovodičová kabelová vedení do oblastí věčně zmrzlé půdy a pro vytvoření zóny věčně zmrzlé půdy kolem kabelu využít jako vodiče elektricky izolované kovové potrubí, jímž proudí plynné anebo kapalné chladicí médium o nízké teplotě.

Na obr. 5a, b je znázorněno zařízení pro rezonanční vlnovodový přenos elektrické energie a na obr. 5c jsou demonstrovány zkoušky rezonanční elektrické soustavy s elektrickým výkonem 20 kW prováděné v laboratoři VVVÚEZ SVI.

Jednovodičová kabelová vedení, jež jsou chráněna patenty N. Tesly, nahradí venkovní přenosová vedení, což podstatně zvýší spolehlivost zásobování elektřinou, sníží jeho poruchovost a uvolní značné plochy na polích, ve městech a lesích Ruska.

Obr. 5.a) Měnič kmitočtu a rezonanční obvod vysílacího vysokofrekvenčního transformátoru
b) Zkoušky rezonanční energetické soustavy 20 kW s jednovodičovým kabelovým vedením o délce 1,2 km v laboratořích VVVÚEZ

Plazmové elektrotechnologie

Jednoelektrodové vysokofrekvenční plazmatrony využívající technologie N. Tesly, které byly vyvinuty ve VVVÚEZ SVI, umožní zajistit roční výrobu křemíku bez použití chloru v objemu 1 milionu t pro solární elektrárny s výkonem 150 GW, což je v porovnání s celosvětovou produkcí solárních panelů v roce 2014 o celkovém výkonu 45 GW podstatně více. Díky využití technologií N. Tesly bude možné konstruovat speciální jednoelektrodové elektrolyzéry a desetinásobně snížit náklady na elektrickou energii při elektrolýze vody. Byl vytvořen jednoelektrodový koagulátor se studeným plazmatem pro veterinářské a lékařské účely (obr. 6).

Obr. 6. Rezonanční koagulátor se studeným plazmatem

Bezkontaktní vysokofrekvenční elektrická doprava

Nikola Tesla vyvinul bezkontaktní metodu elektrického napájení kolejové dopravy jednovodičovým kabelem uloženým v zemi [4]. Ve VVVÚEZ SVI byly vyvinuty a patentovány experimentální modely elektromobilu a tramvaje budoucnosti bez akumulátoru. Tato vozidla jsou napájena přes vzduchovou mezeru z jednovodičového kabelu vnější elektrické sítě uloženého pod povrchem vozovky (obr. 7).

 

Obr. 7. Maketa elektromobilu s elektrickým napájením z jednovodičového vedení uloženého pod povrchem vozovky

Náklady na elektrickou energii při jízdě lehkého elektromobilu činí 1 americký dolar na 100 km, cena elektromobilu se dvojnásobně sníží díky provozu bez akumulátoru a bude levnější než automobil s motorem s vnitřním spalováním, přičemž budou úplně vyřešeny ekologické problémy velkých měst a dálnic. Beztrolejové elektrické napájecí soustavy zvýší spolehlivost tramvají a rychlíků, umožní na mezinárodních dálnicích používat elektrické nákladní automobily s velkou nosností. Byly navrženy soustavy přenosu elektrické energie na podmořské přístroje s hloubkou ponoru až 10 km a na letadla v atmosféře.

N. Tesla ve svých dopisech z 14. a 17. července 1905 napsal [3]: „Pomocí generátoru stojatých vln a přijímacího zařízení umístěného a naladěného v libovolně vzdáleném místě lze předávat přesné signály, řídit anebo uvádět do provozu zařízení… Pomocí vysílače se elektřina přenáší do všech směrů ve stejném množství zemí a vzduchem, ale energie se spotřebovává pouze na tom místě, kde se shromažďuje a využívá na vykonání práce. I přesto, že se elektrické vlnění může objevit na celé Zemi, na jejím povrchu i vysoko ve vzduchu, ke spotřebě energie by ve skutečnosti nedocházelo. Elektromagnetická energie vysílače se předává do toho místa na Zemi nebo v atmosféře, kde se nachází přijímač s rezonančním kmitočtem naladěným na kmitočet vysílače.“.

Elektrické traktory a robotizované mobilní prostředky v zemědělství budou získávat elektrickou energii z kabelu uloženého v zemi, avšak k tomu je třeba počítat se speciální trvalou dráhou (kolejí) pro pravou nebo levou řadu kol elektrifikovaného mobilního prostředku. Elektrifikované mobilní roboty s vnějším bezvodičovým elektrickým napájením v budoucnu zajistí vykonávání zemědělských prací na principech průmyslových podniků na poli s plnou automatizací technologických procesů.

Bezdrátové metody elektrického napájení mořské dopravy

Prostory moří představují vynikající vodivé prostředí pro přenos energie a výměnu informací mezi zařízeními na břehu a mořskými plavidly za použití rezonančních metod. Na toto téma N. Tesla napsal: „V nejbližší budoucnosti uvidíme mnoho nových oblastí použití elektrické energie, mj. na lodích a na moři. Budeme mít elektrické přístroje na předcházení kolizím, a budeme dokonce schopni rozhánět mlhu působením elektřiny a výkonných pronikajících paprsků. Doufám rovněž, že během několika let budou instalovány bezvodičové elektrárny na osvětlení oceánů. Tento projekt je naprosto reálný, a bude- li uskutečněn, jeho přínos bude větší než přínos jiných projektů zajišťujících bezpečnost majetku a životů lidí na moři. Taková elektrárna bude rovněž schopna vyrábět stacionární elektrické vlny a umožní lodím získat v libovolném okamžiku informaci o přesné poloze a další cenné praktické údaje bez využití jiných existujících prostředků. Bude rovněž využita pro vysílání časových signálů a pro mnohé další účely podobného charakteru.“ [10].

„Nový princip může být rovněž využit u ponorek a mj. vytvoří nejdokonalejší prostředek ze všech, které byly vynalezeny, k ochraně pobřeží. Jeho možnosti však budou plně využitelné pouze tehdy, když bude možné využít určité elektrické vlny, na něž je Země citlivá z hlediska rezonance. Potom bude možné vyslat loď nebo balon bez posádky na vzdálenost stovek mil a bude reálné řídit je po libovolné trase na zemi a předat jejich potenciální energii v libovolném požadovaném místě.“ [11].

Pro funkci elektrické rezonanční soustavy jsou nezbytné přijímací a vysílací antény a rovněž je nutné zajistit rezonanci ve vysokonapěťovém a nízkonapěťovém vinutí Teslova transformátoru. Elektromagnetické vlny jsou mořskou vodou a půdou pohlcovány jen slabě, a proto mohou být využity v soustavě přenosu informací pod povrchem země a pod vodou. Útlum elektromagnetických vln mořskou vodou:

při kmitočtu f = 100 Hz je útlum v mořské hloubce 300 m rovný 90 dB [12]. Experimenty uskutečněné ve VVVÚEZ SVI ukazují, že mořskou vodou a zemí lze přenášet nejen elektronickou informaci, ale i elektrickou energii. To např. znamená, že podmořský dopravní prostředek může získat energii nebo informaci z vody, aniž by vyplouval na hladinu anebo použil jakékoliv anténní zařízení.

Odborníci zde vyvinuli a zhotovili funkční maketu motorového člunu, jehož lodní šroub je poháněn prostřednictvím reduktoru stejnosměrným motorem. Elektrická energie je k motorovému člunu přiváděna vodou v nádrži izolované od země. Motorový člun se nachází na hladině vody v nádrži, tj. voda plní úlohu jednovodičového přenosového elektrického vedení.

Celkový pohled na maketu motorového člunu, který je napájen prostřednictvím obklopující jej vody ve vodním prostředí izolovaném od země, a blokové schéma jeho napájení elektrickou energií ve vodním prostředí jsou uvedeny na obr. 8.

Obr. 8. Schéma přenosu elektrické energie na člun s využitím vodního vodivého kanálu a zkoušky makety elektrického říčního člunu v laboratoři VVVÚEZ s využitím vody z vodovodu jako jednovodičového vlnovodu; vysílací blok má výkon 100 W a napětí 1 kV

Závěry

1. V článku jsou uvedeny výsledky porovnání parametrů klasické napájecí elektrické soustavy s napájecím systémem s jednovodičovými vlnovodovými vedeními na zvýšeném kmitočtu navrženým před sto lety N. Teslou. Elektrické soustavy N. Tesly překonávají klasické elektrické napájecí soustavy v parametrech zahrnujících hustotu proudu a ztráty ve vedení, vzdálenost přenosu energie, velikost přenášeného výkonu i možnosti kabelového i bezdrátového přenosu energie.

2. Je navržen energetický model rozvoje budoucího světa založený na přímé transformaci sluneční energie v solárních elektrárnách a na transkontinentálních terawattových přenosech výkonu pomocí rezonančních vlnovodových technologií navržených N. Teslou.

3. Je předloženo deset směrů rozvoje elektrotechniky a energetických technologií pro zemědělství, kosmonautiku, solární energetiku, vodíkovou energetiku a elektrickou dopravu, jež jsou založeny na rezonančních vlnovodových metodách přenosu a využití elektrické energie.

4. Elektrifikované mobilní roboty s vnějším bezvodičovým elektrickým napájením zajistí v budoucnosti zavedení zemědělské výroby na principech průmyslových podniků na poli s plnou automatizací technologických procesů.

Literatura:

[1] Energetika i promyšlennosť Rossiji, listopad 2012, 210, č. 22, s.12–13.
[2] TESLA, N.: Kolorado-Springs dněvniki. 1899–1900. Izd. dom Agni, Samara, 2008, 457 s.
[3] TESLA, N.: Staťji. Izd. dom Agni, Samara, 2007, 579 s.
[4] TESLA, N.: Patěnty. V 4-ch tomach. Izd. Muzeja N. Tesla, 1996.
[5] STREBKOV, D. S. – NĚKRASOV, A. I.: Rezonansnyje metody peredači i primeněnija električeskoj energii. Moskva, VIESH SSI, 3-M izd., 2008, 350 s.
[6] STREBKOV, D. S.: Rasčot rezonansnogo vysokovoltnogo generatora. Elektro. Elektrotěchnika, elektroenergetika. Elektrotěchničeskaja promyšlennosť, 2007, No 3, s. 39–41.
[7] SMIRNOV, A. D. – ANTIPOV, K. M.: Spravočnaja knižka energetika. – Moskva, Energoatomizdat, 1984, s. 370, 418.
[8] KALAŠNIKOV, A. M. – STĚPUK, A. V.: Osnovy radiotěchniki i radiolokaciji. Kolebatelnyje sistemy. – Moskva, 1965, s. 34–35, 148.
[9] JUFEREV, L. Ju. – STREBKOV, D. S. – ROŠČIN, O. A.: Experimentalnyje moděli rezonansnych sistěm peredači električeskoj energii. – Moskva, VIESH SSI, 2010, 180 s.
[10] TESLA, N.: The wonder world to be created by electricity. Manufacturer’s Record, Sept. 9. 1915. In: Nikola Tesla. Selected works. Articles. Beograd, 1999, s. 377.
[11] TESLA, N.: Science and discovery are the great forces which will lead to the consummation of the war. The Sun, Dec. 20, 1914. In: Nikola Tesla. Selected works. Articles. Beograd, 1999, s. 369.
[12] NĚFEDOV, V. I.: Osnovy radioelektroniki i svjazi. Moskva, Vysšaja škola, 2002, s. 17.

Tento článek vyšel v časopisu Light & Engineering, 2014, Volume 22, No 2, s. 4–14 a je publikován s laskavým svolením autora v češtině v překladu Ing. Vladimíra Dvořáčka.