Использование теплонасоса для приема термоядерной энергии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Английский физик Эрнест Резерфорд был честным человеком и не делал секрета из того, что разложение азота на водород и кислород (в 1919 г.) он осуществил, руководствуясь одним из алхимических манускриптов [1 ]. По-видимому, тогда же, в мрачном средневековье, был создан "прадедушка" современных холодильников (рис.1), который после усовершенствования вполне мог бы быть легендарным "вечным двигателем".

Почему? Давайте посмотрим на классический тепловой насос (рис.2), который состоит из 4 частей: насос (Н), нагнетатель, компрессор; горячий контур (Г), горячая труба; детандер (Д), двигатель, работающий на сжатом газе (в коммерческом варианте теплового насоса функцию детандера выполняют газовый дроссель, диафрагма, вентиль, пористая перегородка, кран, фильтр и т.п.); холодный контур (X), холодная труба, холодильник.

Что происходит с воздухом, водяным паром и другими газами, легкокипящими жидкостями в различных частях теплового насоса? Начнем с нагнетателя (Н), который перекачивает газ из холодного контура (X) в контур горячий (Г). При этом уменьшается объем газа, а плотность и давление увеличиваются. Поскольку количество тепла, которое содержалось в газе, осталось неизменным, то температура газа увеличивается, ведь температура - плотность тепла, содержащегося в газе. Из нагнетателя (Н) газ движется в горячий контур (Г), через стенки которого отдает тепло в окружающую среду. На ощупь горячий контур действительно горячий. Температура газа, проходящего через горячий контур, постепенно уменьшается, что свидетельствует о потере газом части содержащегося в нем тепла. Из горячего контура газ попадает в детандер (Д), функцию которого могут выполнять паровая машина, газовая турбина и другие пневмодвигатели. В детандере газ расширяется, уменьшает свое давление и температуру. Частично или полностью газ может перейти в жидкое или даже твердое (снегообразное) состояние. Это явление используется при сжижении газов и в снегогенераторах.

Интересно, что первый газ (аммиак) был сжижен еще в 1799 г. [2]. Мы знаем Майкла Фарадея (1791 -1867) как талантливого электрохимика (биографию см. в Э 4/2000), но "своим" его считают все технологи того времени, поскольку Фарадею удалось перевести в жидкое состояние почти все газы, известные на то время. В 1908 г. ученым удалось перевести в жидкое состояние даже гелий, который обладает самой низкой температурой сжижения (-267,9°С). В детандере, особенно турбинном, происходит одно из самых удивительных физических явлений. Дело в том, что вязкость сопротивления движению жидкостей с увеличением температуры уменьшается, а газов, наоборот, увеличивается [4]. Поскольку газ в детандере переохлажден, а жидкость (конденсат газа) горячая (относительно), то детандер работает на идеально рабочем веществе, что сообщает ему наибольшую среди тепловых двигателей удельную мощность. Турбины с диаметром ротора около 10 см (и даже миллиметров) развивают десятки, сотни тысяч оборотов в минуту и вырабатывают тысячи киловатт электроэнергии!

Большой вклад в совершенствование турбодетандеров внес физик П.Л. Капица (ученик Резерфорда), за что и был удостоен Нобелевской премии. Поскольку ротор турбины движется со скоростью, близкой к скорости молекул самого газа, возникает эффект упорядочивания броуновского движения молекул вещества и возможность значительного отбора его внутренней энергии. Электрогенератор для турбодетандера можно применить самый простой: двухполюсный, асинхронный, высокочастотный и даже на сверхпроводниках.

Но главное не это. Точная калориметрия выделенного горячим контуром тепла (Q1) показала, что оно меньше, чем принятое холодным контуром (Q2), а работа, затраченная на привод нагнетателя (W1), оказалась меньшей, чем работа, произведенная детандером (W2). Вот вам и вечный двигатель. Ведь, опустив холодный контур в воду, обдувая его теплым воздухом или облучая солнечным светом, можно получить двигатель второго рода, принимающий энергию Солнца. Такие двигатели были созданы А. Мушо (Франция), Дж. Эриксоном (Швеция), А Эниасом (США).

В 1912 г. по предложению Ф. Шумана (Германия) и У. Бойса (Великобритания) вблизи Каира (Египет) была сооружена крупнейшая по тому времени энергетическая установка мощностью 45 кВт. Французский физик Ф. Жолио-Кюри считал вероятным широкое использование энергии Солнца уже в ближайшие десятилетия [5]. Для работы в тепловом насосе Е.О. Патон (биография в [6]) предложил использовать гелий. Этот газ никогда не замерзает и обладает самым низким критическим давлением 0,23-106 Па (2,3 атм.). В качестве источника тепла можно также использовать глубинное тепло Земли, имеющее преимущественно радиоактивное происхождение [7]. Тогда тепловой насос сможет стать приемником не только энергии термоядерного синтеза, происходящего на Солнце (водород - гелий), но и термоядерного распада внутри Земли (уран - свинец).

Правда также и то, что Солнце, воду и воздух пока нельзя положить в сейфы, закрыть на складах, спрятать от людей. Эти вещи трудно отобрать у людей, чтобы потом продавать, поэтому нам и не дают использовать бесплатную энергию. В свое время миллионер Генри Форд говорил: "Наше общество не понимает денежной экономики банков. А если бы понимало, немедленно сделало бы революцию" [8]. Жаль, что пока об этом знают только миллионеры...

Литература:

1. Мороз В. Забуте мистецтво трансмутації//Тижневик Галичини. - 24 червня 1999р.
2. Гончаренко С. У. Фізика. 10 клас. - Київ: Освіта, 1994. - С.47.
3. М. Фарадей//Электрик. - 2000. - №4. С.60.
4. Лободюк В.А. Справочник по элементарной физике. - Киев, 1972. - С. 127.
5. Большая Советская Энциклопедия. - Т.6. -С. 196.
6. Патон Е.О.//Электрик. - 2001. - №5. С.31.
7. Большая Советская Энциклопедия. - Т.30.
8. Штепа П. Мафія i Україна. - Львів: ВПК "Глобус", 2002.

Автор: Ю. Бородатый

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Выстрелы в пещере определят ее размеры 15.08.2011 Одна из американских фирм разработала портативную систему, позволяющую быстро определить размеры и форму пещеры, туннеля или другого неосвещенного подземного пространства. Для этого у входа в подземную полость надо разместить два микрофона, подключенных к ноутбуку со специальной программой, и четыре или пять раз выстрелить из пистолета с промежутками в пять секунд между нажатиями на курок. Менее чем через минуту на экране компьютера появляется карта с цифровыми данными, например: "общая площадь пола 190 квадратных метров, в 12 метрах от входа есть ниша в стене" и так далее. В основном система предназначена для военных, но ею воспользуются также археологи, спелеологи, шахтеры и строители.

Другие интересные новости:

▪ Disney выпускает собственные Android-смартфоны

▪ Нелинейная терагерцовая камера

▪ Биоэнергия из виноградных побегов

▪ Голографический дисплей для мобильных устройств

▪ Внешний оптический привод I-O Data DVR-UW8DP2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заземление и зануление. Подборка статей

▪ статья Финли Питер Данн. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему лорды Адмиралтейства все же произвели в офицеры сына батрака Джеймса Кука? Подробный ответ

▪ статья Крановщик. Должностная инструкция

▪ статья Сигнализатор уровня напряжения в сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Приемник персонального радиовызова для диапазона 148...174 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025