Om du någon gång kört bil på natten vet du att man när man möter en annan bil får mycket svårt att se.
Normalt sett när man kör bil på natten har man ingen som helst svårighet att se även ganska små detaljer vid sidan av vägen. Men så fort möte dyker upp kompenserar ögonen och detaljerna vid sidan av vägen blir närmast omöjliga att se. Vad man ser då ser ungefär ut på följande sätt.
Bilden ser ut att bara föreställa ett par lyktor, men faktum är att hela landskapet finns på bilden, men de bländas ut av lamporna. Om man hade kunnat hindra lamporna från att blända hade bilden blivit drastiskt bättre.
Min idé är att man har två kameror och ett LCD skikt, likande de som finns i en modern TV, men utan färg filter (dvs svart vitt). Kamera 1 lokaliserar var bländande lampor finns, kamera två lokaliserar var ögonen finns. Sedan skickar de signal till LCD skiktet var de ska dämpa bländningen. Bilden på LCD skiktet kommer att se ut som följer.
Varför 4 punkter kan man fråga sig. Bilen har två lampor, men personen som kör har två ögon. Totalt sett behöver 4 punkter bändas ut. Resultatet av hela bilden efter att ögonen kompenserat för den mörkare bilden totalt blir ungefär så här.
LCD skiktet dämpar till 95%, dvs ganska normalt för ett sådant skikt. Helt plötsligt blir hela terrängen ganska tydlig. Notera att bilden ovan är rekonstruerad från den första bilden. Ta gärna den första bilden och mata in den i ett bildbehandlingsprogram själv för att uppleva resultatet.
Denna tekniken skulle kunna implementeras i en modern bil för ett par tusen kronor, något jag gärna skulle vilja ha så här på vinterhalvåret.
lördag 12 december 2009
Raketbil, del 2
Jag har ännu inte fixat hela simuleringen. Den ballistiska delen fungerar inte fullt ut, men för flyg och scram-jet delen är allt färdigt.
Hela simuleringen har jag gjort på traditionellt sätt i ett kalkylverktyg. Jag hade i stället kunnat göra simuleringen med hjälp av programmering, men den metoden erbjuder inte lika stor insyn i vad som faktiskt händer. Kalkylarket ser ut på följande sätt.
Klicka för att se något överhuvudtaget
Första testerna, jetmotor mot bränslecell.
Tydligt förbrukar bränslecellen betydligt mindre bränsle, bara ca 1/4 av jetmotorn, tiden är kortare, men på de här korta avståndet och då bilen har möjlighet att köra på motorväg blir inte skillnaden speciellt stor.
Hur bra klarar sig raketmotorn då? Och vad händer med jetmotorn på högre höjd.
Raketmotorn klarar sig uselt, orsaken till de är enkel, en raketmotor fungerar mycket dåligt i låga hastigheter, detta är faktiskt huvudorsaken till att jag vill kombinera jet och raket drift. Jetmotorn på högre höjd klarar sig bra, men på detta korta avstånd är de mer eller mindre meningslöst, majoritet av tiden ägnar man åt att glidflyga åter till marken.
Uppenbarligen är det korta avståndet ingen fördel för ett flygande fordon, hur blir de då på längre avstånd, och hur blir de då om man kör med en konventionell förbränningsmotor.
Helt plötsligt blir förbrukningen för ett konventionellt fordon inte speciellt fördelaktigt. Orsakerna är främst två. En bilmotor är helt enkelt inte speciellt effektiv, och en bil är inte lika aerodynamisk som ett flygplan, bara de faktum att man fäller in landningsställen påverkar aerodynamiken betydligt. Att flyga på 1000meter eller 8000meter på denna sträckan gör praktiskt taget ingen skillnad. Att flyga högre ger både tidsmässiga och bränslemässiga fördelar, men bara marginellt.
Hur blir de då om man flyger ännu längre och ännu högre, om vi pratar pendling så fungerar ju 30-45minuter bra, så hur långt kan man pendla?
Att flyga fortare börjar kosta bränsle, men ännu bara mycket lite. Skillnaden i tid börjar bli ganska märkbart. Att flyga ännu längre går bra och även på högre höjd, den motsvarande förbrukningen är 0,15kg/mil, 0,16kg/mil respektive 0,17kg/mil. Skillnaden mellan olika höjder/hastigheter och avstånd börjar nu jämnas ut. Flyger man högre, går de fortare, men man de kostar lite bränsle extra för att komma upp. Ett kg väte motsvara ungefär 4,1liter diesel i samma mängd energi.
Detta är ungefär samma som för ett kommersiellt jetplan, orsaken till detta är att jag har optimerat flyghastigheten ytterligare. Hastigheten planet flyger på är fullständigt optimerat till höjden, men kan alltså flyga fortare, men jag har då valt att flyga högre i stället. Att flyga på 24 000meters höjd är knappast vanligt, men fullt möjligt.
Hur går de med scramjet? Vist de går fortare, men de bränner betydligt mer energi, tydligt att detta bara är lönsamt på längre avstånd.
Här kommer de hemliga vapnet in. Att stråla upp energin via koncentrerad solkraft, detta ökar verkningsgraden rejält, för nu går de att använda netto energi. Dvs man behöver bara konvertera energin 1 gång i stället för normala 3 gånger.
Hela simuleringen har jag gjort på traditionellt sätt i ett kalkylverktyg. Jag hade i stället kunnat göra simuleringen med hjälp av programmering, men den metoden erbjuder inte lika stor insyn i vad som faktiskt händer. Kalkylarket ser ut på följande sätt.
Klicka för att se något överhuvudtaget
Första testerna, jetmotor mot bränslecell.
Tydligt förbrukar bränslecellen betydligt mindre bränsle, bara ca 1/4 av jetmotorn, tiden är kortare, men på de här korta avståndet och då bilen har möjlighet att köra på motorväg blir inte skillnaden speciellt stor.
Hur bra klarar sig raketmotorn då? Och vad händer med jetmotorn på högre höjd.
Raketmotorn klarar sig uselt, orsaken till de är enkel, en raketmotor fungerar mycket dåligt i låga hastigheter, detta är faktiskt huvudorsaken till att jag vill kombinera jet och raket drift. Jetmotorn på högre höjd klarar sig bra, men på detta korta avstånd är de mer eller mindre meningslöst, majoritet av tiden ägnar man åt att glidflyga åter till marken.
Uppenbarligen är det korta avståndet ingen fördel för ett flygande fordon, hur blir de då på längre avstånd, och hur blir de då om man kör med en konventionell förbränningsmotor.
Helt plötsligt blir förbrukningen för ett konventionellt fordon inte speciellt fördelaktigt. Orsakerna är främst två. En bilmotor är helt enkelt inte speciellt effektiv, och en bil är inte lika aerodynamisk som ett flygplan, bara de faktum att man fäller in landningsställen påverkar aerodynamiken betydligt. Att flyga på 1000meter eller 8000meter på denna sträckan gör praktiskt taget ingen skillnad. Att flyga högre ger både tidsmässiga och bränslemässiga fördelar, men bara marginellt.
Hur blir de då om man flyger ännu längre och ännu högre, om vi pratar pendling så fungerar ju 30-45minuter bra, så hur långt kan man pendla?
Att flyga fortare börjar kosta bränsle, men ännu bara mycket lite. Skillnaden i tid börjar bli ganska märkbart. Att flyga ännu längre går bra och även på högre höjd, den motsvarande förbrukningen är 0,15kg/mil, 0,16kg/mil respektive 0,17kg/mil. Skillnaden mellan olika höjder/hastigheter och avstånd börjar nu jämnas ut. Flyger man högre, går de fortare, men man de kostar lite bränsle extra för att komma upp. Ett kg väte motsvara ungefär 4,1liter diesel i samma mängd energi.
Detta är ungefär samma som för ett kommersiellt jetplan, orsaken till detta är att jag har optimerat flyghastigheten ytterligare. Hastigheten planet flyger på är fullständigt optimerat till höjden, men kan alltså flyga fortare, men jag har då valt att flyga högre i stället. Att flyga på 24 000meters höjd är knappast vanligt, men fullt möjligt.
Hur går de med scramjet? Vist de går fortare, men de bränner betydligt mer energi, tydligt att detta bara är lönsamt på längre avstånd.
Här kommer de hemliga vapnet in. Att stråla upp energin via koncentrerad solkraft, detta ökar verkningsgraden rejält, för nu går de att använda netto energi. Dvs man behöver bara konvertera energin 1 gång i stället för normala 3 gånger.
lördag 7 november 2009
Bil till rymden
Jag påstod att man med hjälp av trådlös energiöverföring kan bygga en bil som kan flyga till rymden.
Det hela är intressant ur flera perspektiv, dels är de svårt att få upp en bil i luften överhuvudtaget, dels är de svårt att komma upp på tillräckligt hög höjd, och dels att överhuvudtaget komma ut i rymden. Vad jag använder är en rad upptäckter, misstag, gamla och nya konstruktioner. Alla material och utrustningar som används är saker som finns att köpa, eller iaf som prototyp.
Fordonet, eller bilen fungerar i tre steg, eller tre och ett halft steg om man vill så.
Bil (mark fordon), flygplan och raket.
Bilen
Börjar från marken.
En högeffektiv 40% solceller panel täcker stora delar av bilen, bilen är ovanligt bred (2200cm jämfört med normalt 1800cm för en vanlig bil) och tämligen lång (6600cm jämfört med normalt 4500cm). Detta lämnar gott om yta, hela 9m^2 för solceller paneler, med högeffektiva 50% verkningsgrad lämnar de upp till 4,5kw effekt som max, genomsnitt under en solig dag blir troligen närmare 2kw. Solcellernas funktion har inte som avsikt att driva fordonet framåt, utan att leverera kraft till de interna elnätet i fordonet.
De interna elnätet består förutom av solceller av ett 2,3/11kwh laddningsaggregat, 20kwh batteripack för nöd energi, kondensor som kondensor vatten ur luften, 15kw bränslecell, väteelektrolys enhet och 200kg flytande vätgas, motsvarande 8000kWh, motsvarande 830liter bensin. Detta ger en räckvidd på en tank på närma 3000mil rullande som bil. I fullt dagsljus tar de 5timmar att ladda batteriet, men 5 månader att fylla vätgas tanken, att ladda via eluttag tar en månad. Eluttaget och solcellerna är inte till för att tanka fullt, uppenbarligen, utan främst som nödlösning ifall man inte har en vätgas mack i närheten.
Den första Audi TT modellen var ett misstag som var en dold revolution. Bilen var designad med så lite downforce så att den vid höga hastigheter kunde lyfta. Jag har tagit fasta på det, vilket är orsaken att bilen ser ut som en mix mellan en Amerikans 60-talare och en Citroën från 70-talet, kanske inte snygg, men funktionsduglig. Principen är helt enkelt den att man ersätter all normal downforce, med upforce.
Det sägs att en formel 1 bil kan köra på taket eftersom downforcen är så hög att den helt enkelt trycks mot taket, denna effekten utnyttjar jag för att få bilen att lyfta från marken.
Flyget
När bilen börjar lyfta fälls två stabilisatorer ut, när bilen lyfts dras hjulen in i kroppen för att öka den aerodynamiska effekten
Med en kombination av "lifting-body" och "flying-wing" konstruktion är den inte den mest lättflugna skapelsen, med med hjälp av elektronik blir den lättflygen och om man så vill, helt flugen per automatik.
I luften drivs flyget av en turbojetmotor, motorn drivs av antagligen vätgas eller via mottagen energi.
Energin överförs trådlöst i form av fotoenergi (ljus) och projiceras direkt in i brännkammaren. Brännkammaren brinner på 100% fotoenergi, dvs bara energi, ingen låga, inga avgaser. Med en lägre verkningsgrad på ca 30% relativt till 75% på marken blir räckvidden kortare, men eftersom den flyger på mycket hög höjd kompenserar lägre luftmotstånd till viss del. Medan den bränner 0,06kg/mil vätgas på marken drar den 0,15kg/mil i marschfart när den flyger, men då i mycket högre hastighet. På grund av designen behöver flygplanet flyga på mycket hög höjd för att upp nå max effektivitet, ca 25 000meter. Med en max hastighet i detta läge på runt 2000km/h förbrukar den alltså 1200kW (1,2MW), för att driva den på fotoenergi behöver man koncentrera energin från ca 40*40m^2 exklusive förluster i systemet. Min tanke är att energin skall samlas upp i stora system 6000-7000m över havet i system som liknar spärrballonger från första världskriget, för att på så sätt undvika molnighet. Solljuset koncentreras till en punkt datorstyrt på mottager. Om ljuset missar så kommer det att spridas och bli ofarligt.
Scram-Jet
Om 25 000meter inte duger så växlar man till scram-jet motorn. Med denna motor så ökar man höjden och hastigheten ytterligare, runt 10 000km/h, ironiskt nog innebär detta att verkningsgraden åter igen ökar, de experiment som hitintills gjorts på scram-jet (vilket inte är så många) tyder på att bränsleförbrukningen skulle kunna bli så låg som 0,05kg/mil.
Idén här är att pressa topphastigheten på 40-50km höjd till närmare 15-20 000km/h, vid denna hastighet börjar centrifugalkraften från att rotera runt jorden och gravitationen ta ut varandra. Detta innebär att man kan "hoppa" ut från jordens atomsvär i en parabel för att ramla ner på ett annat ställe på jorden. Med väl uträknad precision kan man landa i princip var man vill. Även i scram het läge är de tänkt att man ska kunna välja mellan fotoenergi eller vätgas drift.
Rymdraket
I rymden konverteras bilen för en sista gång, från bränslecell, till turbojetmotor till scram-jet, nu blir det en raket i stället. Åter igen igen använder man en kombination av vätgas och fotoenergi. Men när man i samtliga tidigare versioner kunnat välja det ena eller det andra, så används de här på ett förvånande sätt.
Raketmotorn använder inte vätgasen som bränsle, utan snarare som barlast. Fördelen här är att eftersom man tillför energin utifrån så kan man skicka iväg barlasten i princip obegränsad hastighet bakåt. Motorer av denna typ används redan av NASA, de erbjuder relativt dålig verkningsgrad, men eftersom energin tillförs externt spelar de ingen roll. Vad de däremot gör är att använda ballasten 10 gånger effektivare än en vanlig raket. De 200kg vätgas räcker därför ganska långt även i rymden.
Bara fantasi?
Det kanske låter som ren fantasi, men den här tekniken är närmare än vad man kan tro. 1958 byggdes den första redstone raketen som skjöt upp den första astronauten i rymden, den vägde 28ton, varav nyttolasten var 2,8ton och 17 ton bränsle. Av denna 16,5ton bränsle var 11,5ton oxidator, dvs syre, som man kan ta från luften. Dvs 10% nyttolast, 18% bränsle och 41% syre. Redstone kunde nätt och jämt nå ut i rymden.
Space ship one byggdes 2003 väger netto 1,2ton och använder ca 2 ton bränsle. Trots att det handlar om en konventionell raket har den till trots bantats ner till storleken för en större bil och har trots detta motsvarande prestanda som redstone.
X-43 flög 2005 i 12100km/h med hjälp av oxidator från luften. X-51, teknikdemonstrator för Falcon Project bevisade övergång från jet till scramjet drift är fullt möjligt. Projektet lades ner på grund av brist på pengar.
Framtiden
Vad jag vill visa är att tekniken finns idag, vad som saknas är pengar för att förfina den till en sådan nivå att den blir praktiskt användbar. Inte helt omöjligt kan vi i framtiden se fordon som vi sett i så många komedier där de har rymdraketer som ser ut som helst vanliga bilar.
Kanske kan vi 2030 köpa en bil som man kan köra till rymden med när kineserna har tjänat tillräckligt mycket pengar för att driva utvecklingen vidare.
Det hela är intressant ur flera perspektiv, dels är de svårt att få upp en bil i luften överhuvudtaget, dels är de svårt att komma upp på tillräckligt hög höjd, och dels att överhuvudtaget komma ut i rymden. Vad jag använder är en rad upptäckter, misstag, gamla och nya konstruktioner. Alla material och utrustningar som används är saker som finns att köpa, eller iaf som prototyp.
Fordonet, eller bilen fungerar i tre steg, eller tre och ett halft steg om man vill så.
Bil (mark fordon), flygplan och raket.
Bilen
Börjar från marken.
En högeffektiv 40% solceller panel täcker stora delar av bilen, bilen är ovanligt bred (2200cm jämfört med normalt 1800cm för en vanlig bil) och tämligen lång (6600cm jämfört med normalt 4500cm). Detta lämnar gott om yta, hela 9m^2 för solceller paneler, med högeffektiva 50% verkningsgrad lämnar de upp till 4,5kw effekt som max, genomsnitt under en solig dag blir troligen närmare 2kw. Solcellernas funktion har inte som avsikt att driva fordonet framåt, utan att leverera kraft till de interna elnätet i fordonet.
De interna elnätet består förutom av solceller av ett 2,3/11kwh laddningsaggregat, 20kwh batteripack för nöd energi, kondensor som kondensor vatten ur luften, 15kw bränslecell, väteelektrolys enhet och 200kg flytande vätgas, motsvarande 8000kWh, motsvarande 830liter bensin. Detta ger en räckvidd på en tank på närma 3000mil rullande som bil. I fullt dagsljus tar de 5timmar att ladda batteriet, men 5 månader att fylla vätgas tanken, att ladda via eluttag tar en månad. Eluttaget och solcellerna är inte till för att tanka fullt, uppenbarligen, utan främst som nödlösning ifall man inte har en vätgas mack i närheten.
Den första Audi TT modellen var ett misstag som var en dold revolution. Bilen var designad med så lite downforce så att den vid höga hastigheter kunde lyfta. Jag har tagit fasta på det, vilket är orsaken att bilen ser ut som en mix mellan en Amerikans 60-talare och en Citroën från 70-talet, kanske inte snygg, men funktionsduglig. Principen är helt enkelt den att man ersätter all normal downforce, med upforce.
Det sägs att en formel 1 bil kan köra på taket eftersom downforcen är så hög att den helt enkelt trycks mot taket, denna effekten utnyttjar jag för att få bilen att lyfta från marken.
Flyget
När bilen börjar lyfta fälls två stabilisatorer ut, när bilen lyfts dras hjulen in i kroppen för att öka den aerodynamiska effekten
Med en kombination av "lifting-body" och "flying-wing" konstruktion är den inte den mest lättflugna skapelsen, med med hjälp av elektronik blir den lättflygen och om man så vill, helt flugen per automatik.
I luften drivs flyget av en turbojetmotor, motorn drivs av antagligen vätgas eller via mottagen energi.
Energin överförs trådlöst i form av fotoenergi (ljus) och projiceras direkt in i brännkammaren. Brännkammaren brinner på 100% fotoenergi, dvs bara energi, ingen låga, inga avgaser. Med en lägre verkningsgrad på ca 30% relativt till 75% på marken blir räckvidden kortare, men eftersom den flyger på mycket hög höjd kompenserar lägre luftmotstånd till viss del. Medan den bränner 0,06kg/mil vätgas på marken drar den 0,15kg/mil i marschfart när den flyger, men då i mycket högre hastighet. På grund av designen behöver flygplanet flyga på mycket hög höjd för att upp nå max effektivitet, ca 25 000meter. Med en max hastighet i detta läge på runt 2000km/h förbrukar den alltså 1200kW (1,2MW), för att driva den på fotoenergi behöver man koncentrera energin från ca 40*40m^2 exklusive förluster i systemet. Min tanke är att energin skall samlas upp i stora system 6000-7000m över havet i system som liknar spärrballonger från första världskriget, för att på så sätt undvika molnighet. Solljuset koncentreras till en punkt datorstyrt på mottager. Om ljuset missar så kommer det att spridas och bli ofarligt.
Scram-Jet
Om 25 000meter inte duger så växlar man till scram-jet motorn. Med denna motor så ökar man höjden och hastigheten ytterligare, runt 10 000km/h, ironiskt nog innebär detta att verkningsgraden åter igen ökar, de experiment som hitintills gjorts på scram-jet (vilket inte är så många) tyder på att bränsleförbrukningen skulle kunna bli så låg som 0,05kg/mil.
Idén här är att pressa topphastigheten på 40-50km höjd till närmare 15-20 000km/h, vid denna hastighet börjar centrifugalkraften från att rotera runt jorden och gravitationen ta ut varandra. Detta innebär att man kan "hoppa" ut från jordens atomsvär i en parabel för att ramla ner på ett annat ställe på jorden. Med väl uträknad precision kan man landa i princip var man vill. Även i scram het läge är de tänkt att man ska kunna välja mellan fotoenergi eller vätgas drift.
Rymdraket
I rymden konverteras bilen för en sista gång, från bränslecell, till turbojetmotor till scram-jet, nu blir det en raket i stället. Åter igen igen använder man en kombination av vätgas och fotoenergi. Men när man i samtliga tidigare versioner kunnat välja det ena eller det andra, så används de här på ett förvånande sätt.
Raketmotorn använder inte vätgasen som bränsle, utan snarare som barlast. Fördelen här är att eftersom man tillför energin utifrån så kan man skicka iväg barlasten i princip obegränsad hastighet bakåt. Motorer av denna typ används redan av NASA, de erbjuder relativt dålig verkningsgrad, men eftersom energin tillförs externt spelar de ingen roll. Vad de däremot gör är att använda ballasten 10 gånger effektivare än en vanlig raket. De 200kg vätgas räcker därför ganska långt även i rymden.
Bara fantasi?
Det kanske låter som ren fantasi, men den här tekniken är närmare än vad man kan tro. 1958 byggdes den första redstone raketen som skjöt upp den första astronauten i rymden, den vägde 28ton, varav nyttolasten var 2,8ton och 17 ton bränsle. Av denna 16,5ton bränsle var 11,5ton oxidator, dvs syre, som man kan ta från luften. Dvs 10% nyttolast, 18% bränsle och 41% syre. Redstone kunde nätt och jämt nå ut i rymden.
Space ship one byggdes 2003 väger netto 1,2ton och använder ca 2 ton bränsle. Trots att det handlar om en konventionell raket har den till trots bantats ner till storleken för en större bil och har trots detta motsvarande prestanda som redstone.
X-43 flög 2005 i 12100km/h med hjälp av oxidator från luften. X-51, teknikdemonstrator för Falcon Project bevisade övergång från jet till scramjet drift är fullt möjligt. Projektet lades ner på grund av brist på pengar.
Framtiden
Vad jag vill visa är att tekniken finns idag, vad som saknas är pengar för att förfina den till en sådan nivå att den blir praktiskt användbar. Inte helt omöjligt kan vi i framtiden se fordon som vi sett i så många komedier där de har rymdraketer som ser ut som helst vanliga bilar.
Kanske kan vi 2030 köpa en bil som man kan köra till rymden med när kineserna har tjänat tillräckligt mycket pengar för att driva utvecklingen vidare.
onsdag 21 oktober 2009
Hur man kröker en kula
I filmen "Wanted" visas åtskilliga gånger hur en kula från en pistol kan skjutas i en bana runt hörn. Detta påstods göra genom att rotera kulan runt axeln i färdriktningen samt att pistolen snurrade runt. Detta testades även i Mythbusters utan att de lyckades repetera resultatet. Men både paintball gevär och musköter kurvar sig faktsikt kulan något i luften.
Denna krökning är slumpmässig och väldigt liten. Men i musköternas fall var detta ett stort problem på tiden dessa användes i krig. På över 100 meters avstånd blir avikelsen så stor kulan kan missa trots att man siktar perfekt. I praktiken betyder det att musköt kulorna faktiskt kan skruva sig runt flera decimeter så att de skulle i teorin kunna kurva sig runt ett mål.
Tryck för skarpar bild
På bilden övan kan ses varför paintball och musköt kulor är så otillförlitliga. Det är svårt att göra kulan och pipan i exakt samma storlek, detta lämnar någon bråkdels mm för kulan att studsa vilket gör att den inte bara kommer snett ut från pipan, den kommer även att rotera.
Klicka för större bild
Den röda pilen visar hur kulan roterar, den blå pilen visar färdriktningen. De ljusblå pilarna representerar luftryck och luftmotstånd. På vänster sida står ytan av kulan still relativt till luften runt den. Detta innebär i praktiken att luftrycket blir neutralt. På höger sida däremot ytan av kulan dubbelt så fort som kulan totalt sett färdas frammåt. Detta orsakar turbolens som i sin tur generar ett undertryck som bokstavligen suger kulan i den riktningen. Kulan på bilden har gropar för att öka effekten ytterligare.
En realtivt liten kula, jämför med en golfboll eller en fottbol har mer yta realtivt till volym. En .50 kaliber musköt kula har ca 4 gånger mer yta relativt till volym än vad en golfboll har och hela 30gånger mer än en fotboll.
Tryck på bilden för tydligare bild
Bilden över visar hur jag tänkt att de här ska kunna realiseras. Genom att kröka pipan, så tvingar man genom tröghetslagen kulan att hela tiden ligga mot samma sida. Om den ligger mot samma sida hela vägen igenom kommer den inte bara att rotera åt ett bestämt håll. Inte nog med det, kulan kommer att rotera med närma nog optimal hastighet. På ena sidan kommer kulan att rotera nästan exakt lika fort som luften runt omkring, på andra sidan kommer den att rotera med flera hundra meter/sekund.
Genom att kalibera siktet på sådant sätt att samtidigt som man höjer de för att öka avståndet flyttar man det i sidled för att kompensera för kurvningen, kan man i praktiken träffa ett mål som står bakom ett hörn. Men var försiktig, om kulan inte träffar sitt mål finns de ingen garanti för var den stannar.
Denna krökning är slumpmässig och väldigt liten. Men i musköternas fall var detta ett stort problem på tiden dessa användes i krig. På över 100 meters avstånd blir avikelsen så stor kulan kan missa trots att man siktar perfekt. I praktiken betyder det att musköt kulorna faktiskt kan skruva sig runt flera decimeter så att de skulle i teorin kunna kurva sig runt ett mål.
Tryck för skarpar bild
På bilden övan kan ses varför paintball och musköt kulor är så otillförlitliga. Det är svårt att göra kulan och pipan i exakt samma storlek, detta lämnar någon bråkdels mm för kulan att studsa vilket gör att den inte bara kommer snett ut från pipan, den kommer även att rotera.
Klicka för större bild
Den röda pilen visar hur kulan roterar, den blå pilen visar färdriktningen. De ljusblå pilarna representerar luftryck och luftmotstånd. På vänster sida står ytan av kulan still relativt till luften runt den. Detta innebär i praktiken att luftrycket blir neutralt. På höger sida däremot ytan av kulan dubbelt så fort som kulan totalt sett färdas frammåt. Detta orsakar turbolens som i sin tur generar ett undertryck som bokstavligen suger kulan i den riktningen. Kulan på bilden har gropar för att öka effekten ytterligare.
En realtivt liten kula, jämför med en golfboll eller en fottbol har mer yta realtivt till volym. En .50 kaliber musköt kula har ca 4 gånger mer yta relativt till volym än vad en golfboll har och hela 30gånger mer än en fotboll.
Tryck på bilden för tydligare bild
Bilden över visar hur jag tänkt att de här ska kunna realiseras. Genom att kröka pipan, så tvingar man genom tröghetslagen kulan att hela tiden ligga mot samma sida. Om den ligger mot samma sida hela vägen igenom kommer den inte bara att rotera åt ett bestämt håll. Inte nog med det, kulan kommer att rotera med närma nog optimal hastighet. På ena sidan kommer kulan att rotera nästan exakt lika fort som luften runt omkring, på andra sidan kommer den att rotera med flera hundra meter/sekund.
Genom att kalibera siktet på sådant sätt att samtidigt som man höjer de för att öka avståndet flyttar man det i sidled för att kompensera för kurvningen, kan man i praktiken träffa ett mål som står bakom ett hörn. Men var försiktig, om kulan inte träffar sitt mål finns de ingen garanti för var den stannar.
måndag 7 september 2009
Gamalt projekt - Dator
Jag har lite projekt liggande på min hårddisk. Jag kommer att pytsa upp dem på bloggen efterhand som de känns lämpligt.
Dagens projekt, knäpptyst dator.
Utsides bild. Den skulle ju kunna va rundare i kanten, men jag suger på 3D så de blev som de blev.
Cabbad. Kompakt å fin.
Jämförelse.
I HTPC miljö.
Lite förklaring till hur den fungerar.
Vad är då poängen, den är ju inte direkt mindre än en Mac-Mini eller motsvarande. Som upplägget är på bilden kan den använda upp till tre PCI-e slott samtidigt med full längd. Kylningen sköts via heatpipe direkt till chassiet. Man kan använda en vanlig standard processor och 2,5" diskar. Exempelvis skulle man kunna ha 1 SSD+1HD, två GPU, ett ytterligare instickskort och en BD spelare. Den enda fläkten sitter mellan rören för luft in och luft ut. Någon fläkt som drar runt damm inuti datorn finns inte, datorn är förövrigt förseglad och därför dammfri. Inga kylfänsar där damm kan fastna finns heller.
Dagens projekt, knäpptyst dator.
Utsides bild. Den skulle ju kunna va rundare i kanten, men jag suger på 3D så de blev som de blev.
Cabbad. Kompakt å fin.
Jämförelse.
I HTPC miljö.
Lite förklaring till hur den fungerar.
Vad är då poängen, den är ju inte direkt mindre än en Mac-Mini eller motsvarande. Som upplägget är på bilden kan den använda upp till tre PCI-e slott samtidigt med full längd. Kylningen sköts via heatpipe direkt till chassiet. Man kan använda en vanlig standard processor och 2,5" diskar. Exempelvis skulle man kunna ha 1 SSD+1HD, två GPU, ett ytterligare instickskort och en BD spelare. Den enda fläkten sitter mellan rören för luft in och luft ut. Någon fläkt som drar runt damm inuti datorn finns inte, datorn är förövrigt förseglad och därför dammfri. Inga kylfänsar där damm kan fastna finns heller.
fredag 21 augusti 2009
Saker att säga om man har fel.
Ibland är de svårt att hitta argument. Ett av dessa tillfällen är när man har fel. Jag kommer här att ge ett antal olika metoder och två exempel att använda varje enskild metod, en vanlig (V), och en ovanlig (O) metod.
Metod 1
Negativ bevisföring
Negativ bevisföring är ett av de vanligaste sätten att argumentera om man har fel. Negativ bevisföring är ett mycket effektivt sätt att förvirra även den mest rutinerade besserwisser och ett bra sätt att lura eventuella åskådare.'
Metoden går ut på att man kräver ett negativt bevis. Ett negativt bevis är ett bevis för att något inte existerar.
Det fina med denna metoden är att den är helt omöjlig att överträffa, man kan nämligen inte bevisa att något inte existerar.
(V) Bevisa att människan inte har en klimatpåverkan.
(O) Bevisa att jultomten/gud inte existerar.
Metod 2
Godwins lag
Metoden är så vanlig att den t.o.m har ett officiellt namn. Denna metod går helt enkelt ut på att jämföra någon med Hitler (Adolf). Man kan göra de genom att säga att personen beter sig som Hitler, eller att något som personen argumenterar för är samma sak som något Hitler gjort, exempelvis koncentrationsläger, ockupera halva Europa eller döda judar.
Metoden fungerar principkelt genom fostran, Hitler är synonym med ond, om någon har en metod som kan jämföras med något Hitler så ger de effekten av att personen per automatik framstår som ond.
(V) Du kan inte begränsa invandringen, de är ju precis de Hitler gjorde innan han byggde dödslägena (koncentrationslägena).
(O) Kärnkraft är ont, vet du att Hitler försökte bygga ett kärnkraftverk.
Metod 3
Obesvarad fråga
Att ställa en obesvarad fråga är mycket effektivt, men de kan vara svårt att komma på en fråga som är obesvarad och samtidigt inte kan bestridas. Vad man gör är helt enkelt att ställa en fråga, eftersom den är obesvarad får man inget svar, då ställer man frågan om och om och om igen till den andra parten ger sig. Om parten inte ger sig så ska man aggressivt angripa parten och fråga varför denna inte svarar på din fråga. Frågan kan även vara va den karaktären att de enda möjliga svaret är ett nej, vilket man naturligtvis inte accepterar.
(V) Om du säger så måste du vara emot miljön, är du emot miljön?
(O) Om du inte har läst ALL dokumentation så kan du inte vara säker på att de är så, har du läst ALL dokumentation?
Metod 4
Hävda akademisk utbildning
Genom att hävda att man exempelvis är doktor, prefekt eller professor. Man bör dock undvika att säga att man är professor eftersom det finns så få av denna typ att de lätt kan genomskådas som lögn. Vad man säger att man helt enkelt är doktor inom området och att man därför vet vad man pratar om. Denna metod leder ofta till att även någon annan påstår sig vara doktor eller likande. Detta löser man helt enkelt genom att påstå att den andra personen som säger sig vara doktor ljuger och att om han verkligen skulle vara de så skulle han hålla med dig själv eftersom det är du själv som har rätt.
(V) Jag är doktor i klimatteknik och därför vet jag allt om växthuseffekten, alla som påstår att AGW inte är sant har fel och alla forskare på hela jorden håller med varandra om det.
(O) Jag är doktor i datorteknik och därför kan jag allt om shannons lag och du har fel.
Metod 5
Köpta källor
Denna metod är ganska enkel, man hävdar helt enkelt att meningsmotståndaren eller alla dennas källor är köpta. Detta är en gammal klassiker och går helt enkelt ut på att man ifrågasätter trovärdigheten. Denna metod fungerar på alla källor oavsett vilken typ av källa det är. Även om källan är en myndighetskälla eller i sin tur bygger på otvivelaktiga fynd, ingen orkar ändå kolla upp det.
(V) Den där källan om att växthuseffekten inte skulle påverkas av människan är ju finansierad av oljebolagen, tror du inte de försöker luras för att sälja mer olja.
(O) Den där källan om att de finns brottsliga invandrare är ju finansierad av främlingsfientliga.
Metod 6
Dagismetoden
Genom att helt enkelt säga precis samma sak i svar och bara vända på betydelsen kan man diskutera i all evighet utan att använda någon typ av argument. De hela går ännu bättre om man samtidigt hävdar att ens meningsmotståndare bara kopierar de man skriver innan denna själv hinner säga det. Det gör en utomstående illusionen av att det i själva verket är din meningsmotståndare som håller på med dagisnivån.
(V)
Andra: På dessa källor finns en undersökning som visar att elbilar inte ger någon positiv miljöeffekt
Du: På dessa källor finns en undersökning som visar att elbilar ger någon positiv miljöeffekt, och sluta härma allt jag skriver, kan du inte komma på något själv.
Andra: Men de är ju du som härmar vad jag skriver, det du håller på med är ju rena dagisnivån på diskussionen.
Du: Nej de är ju du som härma mig, jag skrev ju först att du härmades, och dagisnivån är det ju du som håller på med.
(O) N/A
Metod 7
Angripa personligheten
Att helt ge sig på denna andra diskussionspartnern är både effektivt och vanligt. Tyvärr har denna metod överutnyttjats de senaste åren vilket gör att den ofta genomskådas. Använd aldrig den här metoden primärt, utan endast efter några av de andra metoderna. Metoden går i stort ut på att underminera den andras trovärdighet, detta är den absolut vanligaste metoden inom politiken. Ta reda på varenda brist, stavfel, felberäkning, enhetsfel. ALLT kan användas minsta lilla fel. Även om de är ett uppenbart tryckfel så använd de som argument för att personen är inkompetent och korkad.
(V) Men du kan ju inte ens stava, de lär man sig på lågstadiet, "Att" stavas med TVÅ "T", INTE ETT som du skrev "At", du är ju helt trög och kan ingenting, man kan ju inte lita på något du skriver alls.
(O) Men han har ju inte betalt TV licensen, han är ju kriminell, honom kan vi inte lita på!
(svar): Men de har ju inte du gjort heller
Respons: Men jag hade ju en anledning att inte göra det, han gjorde de ju bara för att han va kriminell.
Metod 8
Försvara de försvarslösa
Att aggressivt och upprepat hävda att man försvarar de försvarslösa är ett klassiskt sätt att argumentera när man har fel. Denna metod har ingen direkt metodik, utan går helt enkelt ut på att man säger "tänk på barnen/sälarna/isbjörnarna" eller egentligen vad som helst som inte kan försvara sig själv, ju sötare och med försvarslöst, dessbättre.
(V) Men vi måste sluta köra bil, tänk på isbjörarna
(V) Porr måste förbjudas, tänk på barnen
(O) Vi måste förklara krig mot Norge, tänk på de små söta sälungarna
Dessa metoder kan man använda i alla diskussioner, de finns fler metoder som jag lägger till efterhand som jag hittar dem. Använd dessa metoder flitigt när du vet att du har fel och inte kan vinna debatten på något annat sätt. Om inte den ena metoden fungerar, fortsätt med nästa, och nästa och nästa. Vid något tillfälle kommer diskussionsparten att ge sig. Deklarera då klart och tydligt att du vunnit på walkover och att din meningsmotståndare helt enkelt gett upp för att du har överbevisat honom.
Ironi /
Sanningen
Orsaken att jag gjort den här artikeln är inte för att hjälpa folk att vinna debatter när de har fel. Nej, precis tvärt om.
Genom att ha alla metoder i dagsljuset ser man snabbt när någon är inne på banan. Så fort du känner igen något av metoderna ovan i en debatt. Svara INTE på delen ALLS. Portionera av delen som innehåller den aktuella metoden. Säg att svaret på frågan, påståendet eller angreppet finns finns på denna länk "http://teknikoverkligheten.blogspot.com/2009/08/saker-att-saga-om-man-har-fel.html".
Det finns ytterligare ett skäl, om du någon gång finner dig själv omedvetet använda någon metod ovan, sudda genast ut vad du skrivit. Tänk efter om du har rätt eller fel. Kontrollera så att inte din diskussionspartner redan använt någon metod och reflektera över om du verkligen har rätt.
Vist man behöver inte nödvändigvis ha fel för att man använder en metod, men faktum är, om man har rätt, varför då använda metoderna? Med denna artikeln ska sätt spiken i kistan för dessa metoder en gång för alla. Om någon använder metoderna efter att läst artikeln så är de det samma som att erkänna att personen har fel.
söndag 9 augusti 2009
Ström+vatten=hus
Hur gör man om man behöver ett hus fort, men temporärt. Ett hus som man kan köra dit på en lastbil, koppla in en sladd och en slag och sedan bo där direkt.
Visserligen finns de byggcontainrar redan idag som man kan bo i. Men komforten blir begränsad, och ytorna små. Om man ska ha ett rum som är bredare än 2 meter får man problem.
Så här ser mitt förslag ut på utsidan. Relativt konventionellt container hus. Den stora skillnaden är att de kan packas ihop bättre och de stora öppna ytorna på insidan. Välkommen in.
En stor öppen yta med panorama fönster. Hemligheten ligger i hur de transporteras.
Panorama fönsterna viks in och skyddas. Taket viks ner för att skydda ena sidan, medan golvet viks upp för att skydda den andra.
Grundläggning kan vara jobbigt, men i detta fallet så expanderas helt enkelt ben ner för att hålla huset lodrät. Benet kan kompletteras med en större fot vid behov (ej på bild) t.ex. på mjuk mark.
Huset delas ner i 3 enkla container delar i standard storlek. 2,4 meter bred. 2,55meter höga och 6 meter långa. Två av containrarna är av den högre modellen för att hantera övervåningen. Trots att bottenarean av containrarna bara är dryga 40m^2 blir huset när expanderat runt 70m^2 med fördelen att de enkelt kan transporteras på en enda lastbil.
Visserligen finns de byggcontainrar redan idag som man kan bo i. Men komforten blir begränsad, och ytorna små. Om man ska ha ett rum som är bredare än 2 meter får man problem.
Så här ser mitt förslag ut på utsidan. Relativt konventionellt container hus. Den stora skillnaden är att de kan packas ihop bättre och de stora öppna ytorna på insidan. Välkommen in.
En stor öppen yta med panorama fönster. Hemligheten ligger i hur de transporteras.
Panorama fönsterna viks in och skyddas. Taket viks ner för att skydda ena sidan, medan golvet viks upp för att skydda den andra.
Grundläggning kan vara jobbigt, men i detta fallet så expanderas helt enkelt ben ner för att hålla huset lodrät. Benet kan kompletteras med en större fot vid behov (ej på bild) t.ex. på mjuk mark.
Huset delas ner i 3 enkla container delar i standard storlek. 2,4 meter bred. 2,55meter höga och 6 meter långa. Två av containrarna är av den högre modellen för att hantera övervåningen. Trots att bottenarean av containrarna bara är dryga 40m^2 blir huset när expanderat runt 70m^2 med fördelen att de enkelt kan transporteras på en enda lastbil.
Sol, värme och kraft
För en tid sedan publicerades det en artikel på nyteknik.se om en solfångare som koncentrerade sol via speglar för att landa på en konventionell solcell som i sin tur vattenkyldes. Idéen om än sofistikerad hade en del uppenbara brister. Efter lite funderade och arbete med solvärme kraft kom jag fram till en lösning som eliminerar en hel del av dessa problem.
Disclaimer
Härmed deklarerar jag att detta arbetet publiceras första gången 2009-08-09 i ett offentligt arkiv, alla försök att patentera teknik som bygger på hela eller delar av denna publikation är därför ogiltig enligt gällande patentlagstiftning. All parentering av denna teknik kommer att ogiltigförklaras, om någon som tidigare läst denna artikel försöker patentera tekniken efter läsandet av artikeln kommer det att betraktas som bedrägeri och polisanmälas. Den här tekniken är från dags datum fri att användas utan skyldigheter för alla.. Denna artikeln får endast i del eller som hel publiceras med källanvisning till originalkällan, dvs den här sidan.
Tekniken går precis som sin förlaga ut på att koncentrera solstrålar. Men i stället för att använda en 3 dimensionell spårningsutrustning används här en 2dimentionell. Denna utrustning görs som en 2 dimensionell panel som kan vara mellan 10 och 20cm tjock.
I praktiken är panelen mer eller mindre identisk med en 1dimentionellt spårade 2 dimensionell panel vilket är de som normalt användas i koncentrerad solvärmeanläggningar världen över idag. När solen faller in i rät vinkel som konverteras den i en bråkdel bred mottagare som är lika lång som hela tråget som koncentrerar strålarna.
Så länge solen faller in i rät vinkel mot panelerna så är de inget problem, men detta är vid fast installation något som sker bara två gånger per år.
I stället för att flytta hela panelen för att följa solen så ligger de paraboliska trågen på en räls inuti panelen som tillåter dem att flytta sig i sidled. På detta sätt kan man med upp till 80graders vinkel få all den infallande solen att träffa det tänkta målet.
Här uppstår dock ett nytt problem, eller rättare sagt två nya problem. Ju länge man flyttar panlerna i sidled ju mer ut ur fokus kommer mottagaren. För att få den åter i focus så måste man ändra avståndet även i Z-led, dvs djupet, från och emot mottagaren.
Denna lösning räddar situationen för solavvikelse i X-led, dvs från sida till sida. Men med denna lösning så blir fokus endast optimal 2 dagar per år.
För att ändra fokus i Y-led läggs sonika bara till en axel till. Genom att flytta paraboltrågen längs med mottagaren så finns en avlänkning som ändrar avståndet i djup så att fokus alltid blir optimalt. Detta betyder att man 12 timmar om dagen teoretiskt sett (i praktiken närmare 10 timmar) kan få optimalt fokus.
I praktiken kan fokus området göras betydlgit mindre än här. I teorin skulle man kunna göra en fixerad fokus punkt som är upp till 100gånger mer koncentrerad än vanligt solljus. Vid denna solkoncentration är kylning, exempelvis vattenkylning ett krav. I praktiska tillämpningar kan nog 20-30gånger koncentration det som är teoretiskt optimalt.
Den faktiska nyttan av det här i verkligheten kan bli relativt stor. I praktiken minskar man behovet av kisel och photovoltage-celler med över en 10-potens. Detta betyder i sin tur att återbetalningstiden ändras radikalt. Förvisso blir de en merkostnad för övrig apparatur, men denna merkostnad är något som vid massproduktion kan minskas betydligt.
Förlagan har även samma fördelar. Men till skillnad från förlagan kan den här lösningen användas i fast mottager, samt att de inte stör ut varandra. Med en 3D så kommer man ofta i lägen där panelen skuggas av andra paneler. Dessutom behöver man utrymme emelan för att minimera skuggande faktorerna.
Den största fördelen med koncentrerad sol på detta vis har ännu inte utforskats fullt ut. Om man minskar ytan på photovoltage-cellerna så ökar betalnings underlaget linjärt med ökad utnyttjande grad. Eftersom behovet av att pressa priset på cellerna nästan helt elimineras kan man investera i celler med mycket hög kvalitet och verkningsgrad. Celler som kan använda fulla spektrumet av solen gör att man kan utnyttja celler med verkningsgrad över 40% vilket annars är kostnadsineffektivt.
I praktiken betyder det att i stället för celler med 16-20% verkningsgrad som de flesta som säljs kommersiellt idag, kan man använda de som används i rymdindustrin med upp till 40% verkningsgrad.
Teoretiskt sett så minskar detta kostnaden för ett solceller på ett sydsluttande tak från ca 800 000kr till uppskattningsvis 150 000kr samtidigt som man närma nog dubblar den faktiska energin ur systemet, detta i kombination till att nu får värme ur samma system samtidigt.
Detta betyder att man inte bara får tillräckligt med energi för att försörja hushållet med värme och el under 8 av årets månader och mer än hälften under de övriga 4 månaderna utan att man i genomsnitt under ett år får ett bruttoöverskott som är nästan lika stort som hela förbrukningen.
Aspekten av de okända finns alltid, om du sitter där och har någon tanke om något problem som kan döda teorin, så håll den inte inne, problem är till för att elimineras, men jag kan inte låta bli att fråga mig om detta är slutet på början av småskalig solenergi......
Disclaimer
Härmed deklarerar jag att detta arbetet publiceras första gången 2009-08-09 i ett offentligt arkiv, alla försök att patentera teknik som bygger på hela eller delar av denna publikation är därför ogiltig enligt gällande patentlagstiftning. All parentering av denna teknik kommer att ogiltigförklaras, om någon som tidigare läst denna artikel försöker patentera tekniken efter läsandet av artikeln kommer det att betraktas som bedrägeri och polisanmälas. Den här tekniken är från dags datum fri att användas utan skyldigheter för alla.. Denna artikeln får endast i del eller som hel publiceras med källanvisning till originalkällan, dvs den här sidan.
Tekniken går precis som sin förlaga ut på att koncentrera solstrålar. Men i stället för att använda en 3 dimensionell spårningsutrustning används här en 2dimentionell. Denna utrustning görs som en 2 dimensionell panel som kan vara mellan 10 och 20cm tjock.
I praktiken är panelen mer eller mindre identisk med en 1dimentionellt spårade 2 dimensionell panel vilket är de som normalt användas i koncentrerad solvärmeanläggningar världen över idag. När solen faller in i rät vinkel som konverteras den i en bråkdel bred mottagare som är lika lång som hela tråget som koncentrerar strålarna.
Så länge solen faller in i rät vinkel mot panelerna så är de inget problem, men detta är vid fast installation något som sker bara två gånger per år.
I stället för att flytta hela panelen för att följa solen så ligger de paraboliska trågen på en räls inuti panelen som tillåter dem att flytta sig i sidled. På detta sätt kan man med upp till 80graders vinkel få all den infallande solen att träffa det tänkta målet.
Här uppstår dock ett nytt problem, eller rättare sagt två nya problem. Ju länge man flyttar panlerna i sidled ju mer ut ur fokus kommer mottagaren. För att få den åter i focus så måste man ändra avståndet även i Z-led, dvs djupet, från och emot mottagaren.
Denna lösning räddar situationen för solavvikelse i X-led, dvs från sida till sida. Men med denna lösning så blir fokus endast optimal 2 dagar per år.
För att ändra fokus i Y-led läggs sonika bara till en axel till. Genom att flytta paraboltrågen längs med mottagaren så finns en avlänkning som ändrar avståndet i djup så att fokus alltid blir optimalt. Detta betyder att man 12 timmar om dagen teoretiskt sett (i praktiken närmare 10 timmar) kan få optimalt fokus.
I praktiken kan fokus området göras betydlgit mindre än här. I teorin skulle man kunna göra en fixerad fokus punkt som är upp till 100gånger mer koncentrerad än vanligt solljus. Vid denna solkoncentration är kylning, exempelvis vattenkylning ett krav. I praktiska tillämpningar kan nog 20-30gånger koncentration det som är teoretiskt optimalt.
Den faktiska nyttan av det här i verkligheten kan bli relativt stor. I praktiken minskar man behovet av kisel och photovoltage-celler med över en 10-potens. Detta betyder i sin tur att återbetalningstiden ändras radikalt. Förvisso blir de en merkostnad för övrig apparatur, men denna merkostnad är något som vid massproduktion kan minskas betydligt.
Förlagan har även samma fördelar. Men till skillnad från förlagan kan den här lösningen användas i fast mottager, samt att de inte stör ut varandra. Med en 3D så kommer man ofta i lägen där panelen skuggas av andra paneler. Dessutom behöver man utrymme emelan för att minimera skuggande faktorerna.
Den största fördelen med koncentrerad sol på detta vis har ännu inte utforskats fullt ut. Om man minskar ytan på photovoltage-cellerna så ökar betalnings underlaget linjärt med ökad utnyttjande grad. Eftersom behovet av att pressa priset på cellerna nästan helt elimineras kan man investera i celler med mycket hög kvalitet och verkningsgrad. Celler som kan använda fulla spektrumet av solen gör att man kan utnyttja celler med verkningsgrad över 40% vilket annars är kostnadsineffektivt.
I praktiken betyder det att i stället för celler med 16-20% verkningsgrad som de flesta som säljs kommersiellt idag, kan man använda de som används i rymdindustrin med upp till 40% verkningsgrad.
Teoretiskt sett så minskar detta kostnaden för ett solceller på ett sydsluttande tak från ca 800 000kr till uppskattningsvis 150 000kr samtidigt som man närma nog dubblar den faktiska energin ur systemet, detta i kombination till att nu får värme ur samma system samtidigt.
Detta betyder att man inte bara får tillräckligt med energi för att försörja hushållet med värme och el under 8 av årets månader och mer än hälften under de övriga 4 månaderna utan att man i genomsnitt under ett år får ett bruttoöverskott som är nästan lika stort som hela förbrukningen.
Aspekten av de okända finns alltid, om du sitter där och har någon tanke om något problem som kan döda teorin, så håll den inte inne, problem är till för att elimineras, men jag kan inte låta bli att fråga mig om detta är slutet på början av småskalig solenergi......
måndag 29 juni 2009
Passande
onsdag 17 juni 2009
Magnettåg i framtiden (uppdaterad)
Om våra politiker i framtiden skulle kunna tänka sig att bestämma sig att Sverige ännu en gång ska ligga i fronten på kommunikation och utveckling, så hur skulle den framtiden kunna se ut.
Etapp 1 (grön): Stockholm->Linköping. En av de hårdast belastade sträckorna i Sverige idag. Planeras redan byggas ut till fyrspår men byggstarten har blivit försenad.
Etapp 2 (turkos): Linköping->Helsingborg. Denna del saknar idag järnväg helt och hållet. Motorvägs trafiken är hårt belastad
Etapp 3a (rosa): Helsingborg->Köpenhamn. Redan idag, bara några år efter öppnade, är Öresundsbron överbelastad. Med denna tämligen korta länk blir även Köpenhamns norra pendeltåg avlastade från fjärrtrafiken.
Etapp 3b (rosa): Jönköping->Göteborg. Denna sträcka saknar idag helt effektiv förbindelse. Med denna förbindelse kommer inte bara Borås och Jönköping inom pendlingsavstånd från Göteborg, utan för tillgång till Landvetter flygplats.
Etapp 4a (röd): Köpenhamn->Hamburg. Förbinder Skandinavien med en snabblänk till Tyskland och Centraleuropa.
Etapp 4b (röd): Göteborg->Oslo. Förbinder Oslo till inte bara Göteborg men även Helsingborg och Stockholm i förlängningen. Gör även att kommunerna vid Vättern hamnar inom pendlingsavstånd.
Etapp 5 (gul): Stockholm->Helsingfors. Förbinder även södra Finland till resten av Sverige.
Befintlig räls (grå): Befintlig räls uppgraderas med gröna tåget till toppfart av 280km/h för kompletterande trafik.
Min tanke är att krysset i Jönköping skall specialbyggas så att tåg från Göteborg, Stockholm samt Helsingborg/Köpenhamn delar upp sig i vardera 2 delar sedan parar ihop sig med vardera part från respektive ort som de inte åker till. På de sättet ökar flexibiliteten och snabbar på restiderna.
Sträckan till Oslo kan tyckas felplacerad. Det är naturligt att många vill åka från Helsingborg/Köpenhamn och Stockholm till Oslo likväl som Göteborg. Men Järnvägen på västkustbanan har kapacitet långt över dagens behov. Trots uppgradering av tåg på västkustbanan kommer det att gå fortare att färdas via Jönköping till Oslo än via Halmstad/Varberg.
Likaså från Stockholm så skulle man kunna bygga ett spår direkt via Karlstad till Oslo, men tidsvinsten för det trots transrapid skulle bli mindre än 30minuter jämfört med lösningen här.
Sträckan Stockholm till Helsingfors är mer tänkt att demontera möjligheterna. Att bygga en sådan sträcka är troligen dyrt, men i detta fallet antagligen mycket billigare än med konventionell järnväg. I princip måste hela sträckan över Östersjön vara bro. Men kom ihåg, transrapid är alltid bro. Att bron är över vatten ökar förvisso priset, men inte i samma mån som de gör för konventionell järnväg. En sådan lösning skulle korta restiden från Stockholm till Helsingfors från ca 4 timmar till ca 50minuter.
De 4 sträcken på neder sidan föreställer hur långt man kommer på 1 timme med respektive trafikslag.
Grå: Konventionellt snabbtåg 280km/h. 220km i genomsnitt på en timme
Lime: Maglev lokal 350km/h. 280km i genomsnitt på en timme
Grön: Maglev regional 450km/h. 360km i genomsnitt på en timme
Militär grön: Maglev express 550km/h. 450km i genomsnitt på en timme
Det finns ett par problem som man kanske inte tänker på. Att ha ett tåg, även tyst sådan som ett magnettåg susande igenom en stad 10 meter över marken i 550km/h är inte en jätte bra idé. Att ett tåg stannar på en station medan de andra susar förbi är i teorin. Problemet är att tåg behöver minst 3 minuter ledtid emellan. I fall där de är två tåg som ska köra om, som dessutom kör i olika hastighet så tar de över 10 minuter för båda tågen att passera.
Lösningen på detta problemet är att i stället för att lägga stationen parallellt med spåret lägga den vinkelrätt mot spåren. På detta vis löses båda problemet. Delvis kan tågen nu bromsa in och accelerera samtidigt de andra tågen passerar. Dels så utnyttjar man spåret dubbelt och dels slipper man höga hastigheter inne i stan. Detta lämnar 4minuter för inbromsning, 4 minuter för accelerering, och 2-4minuter för stopp.
För en station som Jönköping blir de mycket avancerat. För att hantera den bytesfria växlingen krävs de lite avancerad körning.
Tågen delar sig några km utanför stan. Frontdelen fortsätter med fullhastighet framåt, medan bakdelen saktar ner till en lite makligare fart.
Växlarna slår om och bakdelen åker in på stationen och parar ihop sig med respektive frontdel. Allt detta på bara ett par minuter. Onödigt komplicerat kan tyckas, men om man inte gör på detta viset måste alla tågen antagligen vänta på varandra, eller så måste passagerarna vänta på nästa tur. Detta betyder att man reducerar väntetiden från fall A med 10 minuter och fall B med upp till 55minuter.
I verkligheten blir stationen mer komplicerad då den även behöver utrymme för lokaltåg och regionaltåg. Kapaciteten blir dock enorm. Ett sådant system skulle hantera närma nog 70% av Sveriges totala personkollektivtransport behov för längre sträckor. Inrikes flyg skulle bli meningslöst och långdistans flyg skulle bli större och färre, därför effektivare.
Hur skulle då ett transportsystem i Europa se ut?
Klicka för större bild
LjusGrön: Finland->Italien gren. Restid Helsingfors->Rom va 5 timmar. Kan växla via vagnväxling till Röd, M-grön samt turkos gren.
LjusRöd: Norge gren. Kompletterar den underdimensionerade norska järnvägen genom att sammanbinda de 5 största städerna inom 1 timmes restid med en cirkellinje.
Om ni tror att detta är ett fantasifoster som är underskrivet av mig har ni faktiskt fullständigt fel. Alla linjer med mörk färg är nämligen linjer som är projekterade med miljonbudget bara för projekten. Alla lime linjer är sammaknytningar mellan dessa projekt. Rimligen om de finns två banor som ligger i varandras närhet kommer de förr eller senare att knytas ihop.
MörkGrön: ÖstEU linjen. Denna linjen projekterades av EU som ett projekt att bättra på ekonomin och sommarbetet mellan de östra länderna i EU. Delen Hamburg->Berlin sponsras just nu av de två städerna som vill realisera projektet snarast möjligt.
MörkBlå: München flygplats med förlängning mot Nürmberg. Detta är ett av de äldsta planerade projekten. Projektet har redan förkastats en gång, beslutat att bygga ut sträckan med konventionellt snabbtåg, vilket även de har förkastats och man nu åter igen börjar spekulera i att bygga Transrapid spår.
MörkTurkos: Hannover->Dortmund. Planeras av samarbetes organet i regionen. Denna linje är ganska nyligen påhittad och redan långt fram i planerings projektet. Detta är troligen en av de linjer som först kommer att realiseras.
MörkRöd: Nederländska linjen. Ett snabbtågs projekt som skall sammanbinda 6 städer och 2 flygplatser i Nederländerna med blixtrande hastighet. Även detta projektet är långt framskridet och ett av de som mest troligen kommer att realiseras.
MörkLila: Ultraspeed500 projektet. Ett av de mest ambitiös projekten. Detta projekt har haft den största planerings budgeten på över 10miljoner kronor. I praktiken är de klart att sätta spaden i marken, men politikerna tvekar.
MörkBrunt: Swissmetro. Det äldsta av projekten i listan. Detta projektet är så gammalt att Transrapid inte var tillgänglig kommersiellt när projektet startade. Detta projekt är därför baserat på en alternativ metod. Möjliga kompatibla vagnar diskuteras. Projekten är ett av de absolut dyraste och tekniskt komplicerade.
De oranga streckade sträcken föreställer befintliga TGV banor. Eftersom Frankrike troligen aldrig kommer att släppa in tysk teknik på deras mark så kommer de att trimma TGV till de sista för att konkurrera. I Swissmetro förstudien finns planer på att göra en kombinerad TGV - Magnettågs station. Över engelska kanalen har de börjat diskuteras en ny tunnel. Det har funnits diskussioner om att göra denna till maglev, men då tunnlen fortfarande skulle trafikera till Frankrike var detta inget realistiskt alternativ.
Är Maglev ett realistiskt alternativ. Storbritannien, EU, fler tyska delstater, Schweiz och Nederländerna tror att de är ett seriöst alternativ. Om Hamburg är de som börjar bygga systemet borde vi i Sverige inte vara sämre än att vara beredda att länka dit, eftersom det är den knutpunkten som ligger närmast oss.
Etapp 1 (grön): Stockholm->Linköping. En av de hårdast belastade sträckorna i Sverige idag. Planeras redan byggas ut till fyrspår men byggstarten har blivit försenad.
Etapp 2 (turkos): Linköping->Helsingborg. Denna del saknar idag järnväg helt och hållet. Motorvägs trafiken är hårt belastad
Etapp 3a (rosa): Helsingborg->Köpenhamn. Redan idag, bara några år efter öppnade, är Öresundsbron överbelastad. Med denna tämligen korta länk blir även Köpenhamns norra pendeltåg avlastade från fjärrtrafiken.
Etapp 3b (rosa): Jönköping->Göteborg. Denna sträcka saknar idag helt effektiv förbindelse. Med denna förbindelse kommer inte bara Borås och Jönköping inom pendlingsavstånd från Göteborg, utan för tillgång till Landvetter flygplats.
Etapp 4a (röd): Köpenhamn->Hamburg. Förbinder Skandinavien med en snabblänk till Tyskland och Centraleuropa.
Etapp 4b (röd): Göteborg->Oslo. Förbinder Oslo till inte bara Göteborg men även Helsingborg och Stockholm i förlängningen. Gör även att kommunerna vid Vättern hamnar inom pendlingsavstånd.
Etapp 5 (gul): Stockholm->Helsingfors. Förbinder även södra Finland till resten av Sverige.
Befintlig räls (grå): Befintlig räls uppgraderas med gröna tåget till toppfart av 280km/h för kompletterande trafik.
Min tanke är att krysset i Jönköping skall specialbyggas så att tåg från Göteborg, Stockholm samt Helsingborg/Köpenhamn delar upp sig i vardera 2 delar sedan parar ihop sig med vardera part från respektive ort som de inte åker till. På de sättet ökar flexibiliteten och snabbar på restiderna.
Sträckan till Oslo kan tyckas felplacerad. Det är naturligt att många vill åka från Helsingborg/Köpenhamn och Stockholm till Oslo likväl som Göteborg. Men Järnvägen på västkustbanan har kapacitet långt över dagens behov. Trots uppgradering av tåg på västkustbanan kommer det att gå fortare att färdas via Jönköping till Oslo än via Halmstad/Varberg.
Likaså från Stockholm så skulle man kunna bygga ett spår direkt via Karlstad till Oslo, men tidsvinsten för det trots transrapid skulle bli mindre än 30minuter jämfört med lösningen här.
Sträckan Stockholm till Helsingfors är mer tänkt att demontera möjligheterna. Att bygga en sådan sträcka är troligen dyrt, men i detta fallet antagligen mycket billigare än med konventionell järnväg. I princip måste hela sträckan över Östersjön vara bro. Men kom ihåg, transrapid är alltid bro. Att bron är över vatten ökar förvisso priset, men inte i samma mån som de gör för konventionell järnväg. En sådan lösning skulle korta restiden från Stockholm till Helsingfors från ca 4 timmar till ca 50minuter.
De 4 sträcken på neder sidan föreställer hur långt man kommer på 1 timme med respektive trafikslag.
Grå: Konventionellt snabbtåg 280km/h. 220km i genomsnitt på en timme
Lime: Maglev lokal 350km/h. 280km i genomsnitt på en timme
Grön: Maglev regional 450km/h. 360km i genomsnitt på en timme
Militär grön: Maglev express 550km/h. 450km i genomsnitt på en timme
Det finns ett par problem som man kanske inte tänker på. Att ha ett tåg, även tyst sådan som ett magnettåg susande igenom en stad 10 meter över marken i 550km/h är inte en jätte bra idé. Att ett tåg stannar på en station medan de andra susar förbi är i teorin. Problemet är att tåg behöver minst 3 minuter ledtid emellan. I fall där de är två tåg som ska köra om, som dessutom kör i olika hastighet så tar de över 10 minuter för båda tågen att passera.
Lösningen på detta problemet är att i stället för att lägga stationen parallellt med spåret lägga den vinkelrätt mot spåren. På detta vis löses båda problemet. Delvis kan tågen nu bromsa in och accelerera samtidigt de andra tågen passerar. Dels så utnyttjar man spåret dubbelt och dels slipper man höga hastigheter inne i stan. Detta lämnar 4minuter för inbromsning, 4 minuter för accelerering, och 2-4minuter för stopp.
För en station som Jönköping blir de mycket avancerat. För att hantera den bytesfria växlingen krävs de lite avancerad körning.
Tågen delar sig några km utanför stan. Frontdelen fortsätter med fullhastighet framåt, medan bakdelen saktar ner till en lite makligare fart.
Växlarna slår om och bakdelen åker in på stationen och parar ihop sig med respektive frontdel. Allt detta på bara ett par minuter. Onödigt komplicerat kan tyckas, men om man inte gör på detta viset måste alla tågen antagligen vänta på varandra, eller så måste passagerarna vänta på nästa tur. Detta betyder att man reducerar väntetiden från fall A med 10 minuter och fall B med upp till 55minuter.
I verkligheten blir stationen mer komplicerad då den även behöver utrymme för lokaltåg och regionaltåg. Kapaciteten blir dock enorm. Ett sådant system skulle hantera närma nog 70% av Sveriges totala personkollektivtransport behov för längre sträckor. Inrikes flyg skulle bli meningslöst och långdistans flyg skulle bli större och färre, därför effektivare.
Hur skulle då ett transportsystem i Europa se ut?
Klicka för större bild
LjusGrön: Finland->Italien gren. Restid Helsingfors->Rom va 5 timmar. Kan växla via vagnväxling till Röd, M-grön samt turkos gren.
LjusRöd: Norge gren. Kompletterar den underdimensionerade norska järnvägen genom att sammanbinda de 5 största städerna inom 1 timmes restid med en cirkellinje.
Om ni tror att detta är ett fantasifoster som är underskrivet av mig har ni faktiskt fullständigt fel. Alla linjer med mörk färg är nämligen linjer som är projekterade med miljonbudget bara för projekten. Alla lime linjer är sammaknytningar mellan dessa projekt. Rimligen om de finns två banor som ligger i varandras närhet kommer de förr eller senare att knytas ihop.
MörkGrön: ÖstEU linjen. Denna linjen projekterades av EU som ett projekt att bättra på ekonomin och sommarbetet mellan de östra länderna i EU. Delen Hamburg->Berlin sponsras just nu av de två städerna som vill realisera projektet snarast möjligt.
MörkBlå: München flygplats med förlängning mot Nürmberg. Detta är ett av de äldsta planerade projekten. Projektet har redan förkastats en gång, beslutat att bygga ut sträckan med konventionellt snabbtåg, vilket även de har förkastats och man nu åter igen börjar spekulera i att bygga Transrapid spår.
MörkTurkos: Hannover->Dortmund. Planeras av samarbetes organet i regionen. Denna linje är ganska nyligen påhittad och redan långt fram i planerings projektet. Detta är troligen en av de linjer som först kommer att realiseras.
MörkRöd: Nederländska linjen. Ett snabbtågs projekt som skall sammanbinda 6 städer och 2 flygplatser i Nederländerna med blixtrande hastighet. Även detta projektet är långt framskridet och ett av de som mest troligen kommer att realiseras.
MörkLila: Ultraspeed500 projektet. Ett av de mest ambitiös projekten. Detta projekt har haft den största planerings budgeten på över 10miljoner kronor. I praktiken är de klart att sätta spaden i marken, men politikerna tvekar.
MörkBrunt: Swissmetro. Det äldsta av projekten i listan. Detta projektet är så gammalt att Transrapid inte var tillgänglig kommersiellt när projektet startade. Detta projekt är därför baserat på en alternativ metod. Möjliga kompatibla vagnar diskuteras. Projekten är ett av de absolut dyraste och tekniskt komplicerade.
De oranga streckade sträcken föreställer befintliga TGV banor. Eftersom Frankrike troligen aldrig kommer att släppa in tysk teknik på deras mark så kommer de att trimma TGV till de sista för att konkurrera. I Swissmetro förstudien finns planer på att göra en kombinerad TGV - Magnettågs station. Över engelska kanalen har de börjat diskuteras en ny tunnel. Det har funnits diskussioner om att göra denna till maglev, men då tunnlen fortfarande skulle trafikera till Frankrike var detta inget realistiskt alternativ.
Är Maglev ett realistiskt alternativ. Storbritannien, EU, fler tyska delstater, Schweiz och Nederländerna tror att de är ett seriöst alternativ. Om Hamburg är de som börjar bygga systemet borde vi i Sverige inte vara sämre än att vara beredda att länka dit, eftersom det är den knutpunkten som ligger närmast oss.
tisdag 16 juni 2009
Del 4: Fusion till verklighet
Som de flest av er kanske redan vet finns fusionskraft och har funnits sedan 50-talet i form av kärnvapen. En vanlig missuppfattning är att de behövs en fissionsbomb för att spränga en fusionsbomb. Orsaken att man använder en fissionsbomb är för att öka sprängkraften, inte för att det är nödvändigt. Det är även fissionsbomben som är orsaken till nerfallet från konventionella kärnvapen.
Under 50 och 60-talet experimenterades med att använda kärnladdningar i civilt syfte. Bland annat grävde man en djuphavshamn i Alaska med hjälp av kärnladdningar. Men på grund av den begränsade tekniken vid tidpunkten blev nedfallet mycket högt.
Idag kan de låta som ett absurt sätt att gräva en hamn. Men faktum är att den gängse uppfattningen om nedfall från kärnvapen är till stor del baserat på de här experimentet. I samma era föreslogs att man skulle skapa energi genom att spränga ett "rent" kärnexplosion och utnyttja bakgrunds värmen. En sådan lösning skulle troligen bli både kostnadseffektiv och relativt strålningsfri, nu är sätter dock politiken gränser för en sådan lösning.
Till skillnad från fission är den kritiska massan för fusion närmast mikroskopisk. Man kan därför göra expositionen likvärdigt i relativa termer mikroskopisk.
Det är på detta sätt som ITER reaktorn fungerar. Denna metod är betydligt säkrare än vad den verkar. Eftersom man bara har bränsle för varje enskild explosion i processen i taget så finns de ingen risk för en större explosion. Bränslet produceras i samma hastighet som de förbrukas.
Problemet här är att storleken på explosionen påverkar inte priset på anläggningen. Detta gör att en anläggning blir mer ekonomisk ju större den är. I praktiken resulterar det att i ett land i storlek med Sverige så finns de bara möjlighet att ha storleken med en anläggning.
Detta medför två stora problem. Dels betyder det att man får mycket svårt att serva anläggningen, eftersom man inte kan stänga av den. Det andra problemet är stabilitet.
Lösningen på problemet är redundans.
Alla delar som inte påverkas av skalningen drar man ner i storlek och ökar i antalet. De grå/svarta rektanglarna skall likna ångturbiner, eller ångturbin hallar. I stället för att ha en enorm har man flera mindre, förslagsvis 8. Om en turbin går sönder eller behöver servas, inget problem. Centralt ligger fusionskammaren, från denna går ånga till respekive turbin. Om fusionskammaren behöver stängas ner för service så finns två enorma konventionella bränkamrar. Dessa är inte till för att ersätta effekten från fusionskammaren vid nerstänignangar, utan snarare till för att användas vid effekttoppar vid nerstägningar, ren tillförsel av maxeffekt. De kan även användas för att fasa in kraftverket på elnätet eftersom en så stor kraftproducent måste fasas in på nätet försiktigt.
För att snabbt tillföra effekt på nätet vid exempelvis nödstopp kan man använda ett större saltlager som laddas via rekatorn vid drift.
Sverige är teoretiskt sett för litet för en fusionsreaktor, iaf i de dimentioner man räknar med att bygga dem när de kommer ut. Men för att kunna använda en fusionsreaktor alls måste man på något sätt dela upp den enorma effekten i bitar.
Det som troligen är de största hindret mot fusionskraft innom den närmaste framtiden är troligen varken teknsika, politiska eller praktiska, utan snarare ekonomiska. Att bygga en fusionsreaktor kan i sig vara ekonomiskt lönsamt. Problemet är att för de elföretag som gör det betyder det i förlängingen ekonomiskt sjävmord eftersom de underminera sin möjlighet att sälja annan potensielt sett dyrare kraft.
Under 50 och 60-talet experimenterades med att använda kärnladdningar i civilt syfte. Bland annat grävde man en djuphavshamn i Alaska med hjälp av kärnladdningar. Men på grund av den begränsade tekniken vid tidpunkten blev nedfallet mycket högt.
Idag kan de låta som ett absurt sätt att gräva en hamn. Men faktum är att den gängse uppfattningen om nedfall från kärnvapen är till stor del baserat på de här experimentet. I samma era föreslogs att man skulle skapa energi genom att spränga ett "rent" kärnexplosion och utnyttja bakgrunds värmen. En sådan lösning skulle troligen bli både kostnadseffektiv och relativt strålningsfri, nu är sätter dock politiken gränser för en sådan lösning.
Till skillnad från fission är den kritiska massan för fusion närmast mikroskopisk. Man kan därför göra expositionen likvärdigt i relativa termer mikroskopisk.
Det är på detta sätt som ITER reaktorn fungerar. Denna metod är betydligt säkrare än vad den verkar. Eftersom man bara har bränsle för varje enskild explosion i processen i taget så finns de ingen risk för en större explosion. Bränslet produceras i samma hastighet som de förbrukas.
Problemet här är att storleken på explosionen påverkar inte priset på anläggningen. Detta gör att en anläggning blir mer ekonomisk ju större den är. I praktiken resulterar det att i ett land i storlek med Sverige så finns de bara möjlighet att ha storleken med en anläggning.
Detta medför två stora problem. Dels betyder det att man får mycket svårt att serva anläggningen, eftersom man inte kan stänga av den. Det andra problemet är stabilitet.
Lösningen på problemet är redundans.
Alla delar som inte påverkas av skalningen drar man ner i storlek och ökar i antalet. De grå/svarta rektanglarna skall likna ångturbiner, eller ångturbin hallar. I stället för att ha en enorm har man flera mindre, förslagsvis 8. Om en turbin går sönder eller behöver servas, inget problem. Centralt ligger fusionskammaren, från denna går ånga till respekive turbin. Om fusionskammaren behöver stängas ner för service så finns två enorma konventionella bränkamrar. Dessa är inte till för att ersätta effekten från fusionskammaren vid nerstänignangar, utan snarare till för att användas vid effekttoppar vid nerstägningar, ren tillförsel av maxeffekt. De kan även användas för att fasa in kraftverket på elnätet eftersom en så stor kraftproducent måste fasas in på nätet försiktigt.
För att snabbt tillföra effekt på nätet vid exempelvis nödstopp kan man använda ett större saltlager som laddas via rekatorn vid drift.
Sverige är teoretiskt sett för litet för en fusionsreaktor, iaf i de dimentioner man räknar med att bygga dem när de kommer ut. Men för att kunna använda en fusionsreaktor alls måste man på något sätt dela upp den enorma effekten i bitar.
Det som troligen är de största hindret mot fusionskraft innom den närmaste framtiden är troligen varken teknsika, politiska eller praktiska, utan snarare ekonomiska. Att bygga en fusionsreaktor kan i sig vara ekonomiskt lönsamt. Problemet är att för de elföretag som gör det betyder det i förlängingen ekonomiskt sjävmord eftersom de underminera sin möjlighet att sälja annan potensielt sett dyrare kraft.
lördag 13 juni 2009
Del 3: Maglev till verklighet
Maglev beskrivs ofta som en dyr lösning på snabbtågs problemet. Mycket riktigt kostar Maglev väldigt mycket, men de gör konventionell järnväg med. Jag väljer att jämföra med den lösningen som transrapid har tagit fram. Denna lösningen är både billigare och mer flexibel än den japanska motsvarigheten.
Här är transrapid i genomskärning med en konventionell höghastighets järnväg.
De kanske kan tyckas orättvist att jämföra ett Transrapid spår med två konventionella höghastighetsspår. Men detta beror på att Transrapid har högre kapacitet, ca dubbla (beroende på konfiguration) och därför inte behöver fler spår. Idagsläget i Europa är den vanligaste konfigurationen på banor att man har två snabbtågs spår och ett eller två godstågsspår.
Att ha mötesspår är inte nödvändigt för extrema höghastighetståg eftersom dessa färdas så fort mellan stationerna så att tågen utan problem hinner mötas när de är stillastående.
En annan vanlig frågeställning är om banan måste vara upphöjd. Svaret på det är i princip nja. Detta svar kräver en förklaring.
De röda blocken på bilden är korrigerings block där man ställer om dem efterhand som fundamenten sjunker i marken. På en vanlig järnväg har man löst det genom att lägga tonvis med grus, men den lösningen är inte tillräckligt exakt. På de tyska snabbtågsjärnvägarna (ICE) har man löst det genom att gjuta en massiva järnvägsbank. Denna lösning är otroligt kostsam.
Om man ändå använder fundament på detta sättet kan man lika gärna höja upp spåret vid behov.
Många påstår att Transrapids systemförstör landskapsmiljön mer än konventionell räls. Här visar jag en genomskärning genom en normal landskaps bild. Här ser man tydligt fördelarna av den brantare stigningen och att Transraipd steglöst kan gå från att ligga direkt på mark till användas som bro. Vad de gäller att blockera landskapet är konventionell järnväg en betydligt mer blockerande effekt.
De mjuka aspekterna åt sidan, vad som verkligen spelar roll i verkligheten är krass ekonomi och praktiska fördelar. I Skåne har de sedan början av 90-talet byggts en tunnel igenom en horst vid namn Hallandsåsen. Tunnlen beräknas kosta vid färdigställande 10,5miljarder kr i 2008års penningvärde och detta exklusive kapitalkostnader för 25 års byggtid.
Ett Transrapid spår kan ledigt åka över Hallandsåsen motorvägen som idag går upp för nordsidan lutar ca 10grader vilket är den skarpaste lutningen som Transrapid kan åka upp för (bilden är inte skalenlig).
Totala kostnaden för anläggningen i Kina var ca 9miljarder kr för 30,5km dubbelspår, 2 stationer samt 3 tåg @ 3 vagnar @100personer/vagn. Total kostnad blir då 150miljoner kr/km räls vilket då inkluderar en vagn var 6km räls samt en station för var 30km/h räls samt en bangård per 60km/räls. Kostnaden på 9miljarder inkluderar den tyska subventioneringen och all konstruktions kostnad och transport kostnad.
Många tror att de är dyrare att bygga Maglev i Sverige än i Kina, men faktum är att nästan hela banan samt fundamenten tillverkades i Tyskland och transporterades till Kina. Dessutom har en del framgång gjorts sedan banan byggdes vad de gäller att tillverkad en billigare. Kostnaden för en banan kommer sannolikt inte att öka, utan snarare att sjunka i takt med att man bygger större system.
Totala kostnaden blir då troligen runt 150miljoner/km.
Tryck för skarpare bild
Den här kartan visar vad man får för motsvarande kostnad. Vad som är tydligt är att Transrapid fortfarande är dyrare än konventionell järnväg över jämt landskap, men skillnaden är mindre än skillnaden i hastighet.
För knepiga situationer så som under Hallandsåsen och i Helsingborgs Centrum visar Transrapid sin fördel.
Det är lite sent att vara efterklok. Pengarna i åsen är redan begravda och det är inget man kan göra åt det. Men lärdomen finns att hämta.
Här är ett sätt som ett bansystem skulle kunna byggas ut. Sträckan Stockholm-Helsingborg skulle här kosta 75 miljarder inklusive 11 stationer och runt 80 vagnar av varierande typ. 75miljarder motsvarar Sveriges skatte budget för 20 dagar.
Stationerna är uppdelade i 3 typer.
Liten station (lime): Med mötesspår samt 1 stickspår där 1 tåg kan passera (köra om eller möte) i full hastighet samtidigt som ytterligare 1 står på stationsområdet.
Mellan station(ljusgrön) : Två huvudperronger och en pendeltågs pendeltågs perrong samt två stickspår, en på var sida.
Stor station (Militär grön): Två huvudperronger och två pendeltågs pendeltåg, två stickspår samt bangård.
Tågen synkas i ett par kategorier, vid max trafik blir resultaet följande.
Expresståg: 1avgång per timme med långdistans expresståg som stannar på endast stora stationer. Vid varje enskilt tillfälle finns de endast 2 tåg av denna typ på sträckan. 2tåg@8vagnar.
Regionståg: 2 avgånger per timme, stannar på mellan och stora stationer. Vid hög trafik finns det 6 tåg av denna typ på sträckan. 6tåg@5vagnar.
Lokaltåg: Stannar på samtliga stationer. Avgår 3 gånger per timme. Vid varje tillfälle finns de 12 tåg av denna typ på sträckan. 12tåg@2vagnar.
Godståg: Dessa tåg fyller rälsen vid lågtrafik med kvarvarande rälskapacitet för container och trailer transport.
Hur kan man ha fler tåg än vad man har sträckor och riktningar? Det är just de finurliga med denna lösningen. Man kan nämligen köra flera tåg på samma sträcka samtidigt utan att de riskerar att krocka.
I praktiken sätter man upp ett "tåg" av tåg. Beronde på trafik och vilket slag sätter man upp trafiken på olika sätt. Eftersom de andrig finns mer än 2 expresståg på hela banan vid ett och samma tillfälle kan man enkelt konfigurera tidtabellen på sådant sätt att de alltid möts i den stora centralstationen på mitten av linjen. Om ytterligare kapacitet behövs kan nyckel sträckan mitt emellan huvudstationerna expanderas till dubbelspår för att då med minimal insats öka kapaciteten med upp till 40%. I detta fallet skulle exempelvis Norrköping=>Linköping expanderas för att öka möjligheten att ha fler tåg.
För den situationen där två uppsättningar med tåg möter varandra blir resultatet att lokaltåg möter en hel uppsättning med 3 tåg vid de tillfälle då de stannar på en liten station. Regionaltåg möter då en uppsättning tåg vid regionalstationer. För att optimera det hela beronde på avstånden så varierar man tågens hastighet något. Typisk hastighet för ett lokaltåg är mellan 250 och 350km/h, för ett regionaltåg 300 till 450km/h och för ett expresståg 450 till 600km/h.
Allt detta för mindre än 1/5 av vad Sverige lägger på bidrag varje ensikt år. Detta är en investering som kommer att hålla klass i 30 år framöver.
För magnettåg är de varken ekonomi eller teknik som är problemet utan politisk ovilja!
Här är transrapid i genomskärning med en konventionell höghastighets järnväg.
De kanske kan tyckas orättvist att jämföra ett Transrapid spår med två konventionella höghastighetsspår. Men detta beror på att Transrapid har högre kapacitet, ca dubbla (beroende på konfiguration) och därför inte behöver fler spår. Idagsläget i Europa är den vanligaste konfigurationen på banor att man har två snabbtågs spår och ett eller två godstågsspår.
Att ha mötesspår är inte nödvändigt för extrema höghastighetståg eftersom dessa färdas så fort mellan stationerna så att tågen utan problem hinner mötas när de är stillastående.
En annan vanlig frågeställning är om banan måste vara upphöjd. Svaret på det är i princip nja. Detta svar kräver en förklaring.
De röda blocken på bilden är korrigerings block där man ställer om dem efterhand som fundamenten sjunker i marken. På en vanlig järnväg har man löst det genom att lägga tonvis med grus, men den lösningen är inte tillräckligt exakt. På de tyska snabbtågsjärnvägarna (ICE) har man löst det genom att gjuta en massiva järnvägsbank. Denna lösning är otroligt kostsam.
Om man ändå använder fundament på detta sättet kan man lika gärna höja upp spåret vid behov.
Många påstår att Transrapids systemförstör landskapsmiljön mer än konventionell räls. Här visar jag en genomskärning genom en normal landskaps bild. Här ser man tydligt fördelarna av den brantare stigningen och att Transraipd steglöst kan gå från att ligga direkt på mark till användas som bro. Vad de gäller att blockera landskapet är konventionell järnväg en betydligt mer blockerande effekt.
De mjuka aspekterna åt sidan, vad som verkligen spelar roll i verkligheten är krass ekonomi och praktiska fördelar. I Skåne har de sedan början av 90-talet byggts en tunnel igenom en horst vid namn Hallandsåsen. Tunnlen beräknas kosta vid färdigställande 10,5miljarder kr i 2008års penningvärde och detta exklusive kapitalkostnader för 25 års byggtid.
Ett Transrapid spår kan ledigt åka över Hallandsåsen motorvägen som idag går upp för nordsidan lutar ca 10grader vilket är den skarpaste lutningen som Transrapid kan åka upp för (bilden är inte skalenlig).
Totala kostnaden för anläggningen i Kina var ca 9miljarder kr för 30,5km dubbelspår, 2 stationer samt 3 tåg @ 3 vagnar @100personer/vagn. Total kostnad blir då 150miljoner kr/km räls vilket då inkluderar en vagn var 6km räls samt en station för var 30km/h räls samt en bangård per 60km/räls. Kostnaden på 9miljarder inkluderar den tyska subventioneringen och all konstruktions kostnad och transport kostnad.
Många tror att de är dyrare att bygga Maglev i Sverige än i Kina, men faktum är att nästan hela banan samt fundamenten tillverkades i Tyskland och transporterades till Kina. Dessutom har en del framgång gjorts sedan banan byggdes vad de gäller att tillverkad en billigare. Kostnaden för en banan kommer sannolikt inte att öka, utan snarare att sjunka i takt med att man bygger större system.
Totala kostnaden blir då troligen runt 150miljoner/km.
Tryck för skarpare bild
Den här kartan visar vad man får för motsvarande kostnad. Vad som är tydligt är att Transrapid fortfarande är dyrare än konventionell järnväg över jämt landskap, men skillnaden är mindre än skillnaden i hastighet.
För knepiga situationer så som under Hallandsåsen och i Helsingborgs Centrum visar Transrapid sin fördel.
Det är lite sent att vara efterklok. Pengarna i åsen är redan begravda och det är inget man kan göra åt det. Men lärdomen finns att hämta.
Här är ett sätt som ett bansystem skulle kunna byggas ut. Sträckan Stockholm-Helsingborg skulle här kosta 75 miljarder inklusive 11 stationer och runt 80 vagnar av varierande typ. 75miljarder motsvarar Sveriges skatte budget för 20 dagar.
Stationerna är uppdelade i 3 typer.
Liten station (lime): Med mötesspår samt 1 stickspår där 1 tåg kan passera (köra om eller möte) i full hastighet samtidigt som ytterligare 1 står på stationsområdet.
Mellan station(ljusgrön) : Två huvudperronger och en pendeltågs pendeltågs perrong samt två stickspår, en på var sida.
Stor station (Militär grön): Två huvudperronger och två pendeltågs pendeltåg, två stickspår samt bangård.
Tågen synkas i ett par kategorier, vid max trafik blir resultaet följande.
Expresståg: 1avgång per timme med långdistans expresståg som stannar på endast stora stationer. Vid varje enskilt tillfälle finns de endast 2 tåg av denna typ på sträckan. 2tåg@8vagnar.
Regionståg: 2 avgånger per timme, stannar på mellan och stora stationer. Vid hög trafik finns det 6 tåg av denna typ på sträckan. 6tåg@5vagnar.
Lokaltåg: Stannar på samtliga stationer. Avgår 3 gånger per timme. Vid varje tillfälle finns de 12 tåg av denna typ på sträckan. 12tåg@2vagnar.
Godståg: Dessa tåg fyller rälsen vid lågtrafik med kvarvarande rälskapacitet för container och trailer transport.
Hur kan man ha fler tåg än vad man har sträckor och riktningar? Det är just de finurliga med denna lösningen. Man kan nämligen köra flera tåg på samma sträcka samtidigt utan att de riskerar att krocka.
I praktiken sätter man upp ett "tåg" av tåg. Beronde på trafik och vilket slag sätter man upp trafiken på olika sätt. Eftersom de andrig finns mer än 2 expresståg på hela banan vid ett och samma tillfälle kan man enkelt konfigurera tidtabellen på sådant sätt att de alltid möts i den stora centralstationen på mitten av linjen. Om ytterligare kapacitet behövs kan nyckel sträckan mitt emellan huvudstationerna expanderas till dubbelspår för att då med minimal insats öka kapaciteten med upp till 40%. I detta fallet skulle exempelvis Norrköping=>Linköping expanderas för att öka möjligheten att ha fler tåg.
För den situationen där två uppsättningar med tåg möter varandra blir resultatet att lokaltåg möter en hel uppsättning med 3 tåg vid de tillfälle då de stannar på en liten station. Regionaltåg möter då en uppsättning tåg vid regionalstationer. För att optimera det hela beronde på avstånden så varierar man tågens hastighet något. Typisk hastighet för ett lokaltåg är mellan 250 och 350km/h, för ett regionaltåg 300 till 450km/h och för ett expresståg 450 till 600km/h.
Allt detta för mindre än 1/5 av vad Sverige lägger på bidrag varje ensikt år. Detta är en investering som kommer att hålla klass i 30 år framöver.
För magnettåg är de varken ekonomi eller teknik som är problemet utan politisk ovilja!
söndag 7 juni 2009
Filmer och historia
Många filmer bygger på historiska händelser. Jag titta just på en gammal piratfilm, och fundera vad som hände i Europa under samma period. Därför samla jag ihop alla historiska händelser jag kunde komma på till en enda tidslinje så man lätt och enkelt kan se hur de hänger ihop.
Tryck för skarp bild.
Vissa perioder avlöser varandra. Romriket avlöses av tidiga medeltiden som avlöses av högre medeltiden. Därför har jag gjort dessa som en linje. Plötsligt inträffar en händelse som sätter stopp för en tid. Upptäckten av Amerika stoppar medeltiden. Världskriget stoppar riket under solen och industriella revolutionen. I vissa fall fungerar de tvärt om. I fallet med pesten, så när den slutar sätter den fart på renseansen.
Kom gärna med förslag på händelser och perioder jag kan lägga till.
Tryck för skarp bild.
Vissa perioder avlöser varandra. Romriket avlöses av tidiga medeltiden som avlöses av högre medeltiden. Därför har jag gjort dessa som en linje. Plötsligt inträffar en händelse som sätter stopp för en tid. Upptäckten av Amerika stoppar medeltiden. Världskriget stoppar riket under solen och industriella revolutionen. I vissa fall fungerar de tvärt om. I fallet med pesten, så när den slutar sätter den fart på renseansen.
Kom gärna med förslag på händelser och perioder jag kan lägga till.
Prenumerera på:
Inlägg (Atom)