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:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Наушники услышат конкретного человека 10.06.2024 В условиях постоянного шума и большого количества звуков вокруг нас, часто бывает сложно сосредоточиться на одном источнике информации. Однако ученым удалось создать инновационные наушники с системой искусственного интеллекта, которые позволяют выделить голос конкретного человека в толпе, просто посмотрев на него. Эта система получила название Target Speech Hearing и способна блокировать лишние звуки окружающей среды, воспроизводя только голос выбранного человека в режиме реального времени. Команда ученых представила свое изобретение на конференции ACM CHI по человеческим факторам в вычислительных системах. Профессор Университета Висконсина в Школе компьютерных наук и инженерии Пола Г. Аллена Шьям Холакота отметил, что в этом проекте искусственный интеллект используется для изменения слухового восприятия пользователей, учитывая их предпочтения. С помощью новых наушников можно четко слышать одного говорящего, даже находясь в шумной среде. Для использования системы пользователь, имеющий стандартные наушники с микрофонами, должен нажать кнопку и направить взгляд на говорящего. Звуковые волны от голоса человека достигают микрофонов с обеих сторон гарнитуры одновременно, после чего сигнал отправляется на интегрированный компьютер. Программное обеспечение с элементами машинного обучения анализирует вокальные шаблоны выбранного говорящего и закрепляется за его голосом, продолжая воспроизводить его даже при движении слушателя. Система постоянно улучшает свою способность сосредотачиваться на зарегистрированном голосе, так как говорящий предоставляет все больше данных для тренировки искусственного интеллекта. Ученые протестировали систему на 21 говорящем, и оказалось, что качество звука вдвое лучше, если система работает с зарегистрированным голосом, чем с незнакомым для ИИ говорящим. На данный момент система может зарегистрировать голос только одного человека за раз и требует, чтобы в момент регистрации не было другого громкого шума, исходящего из того же направления. Ученые также работают над расширением системы до слуховых аппаратов, что сделает эту технологию доступной для людей с нарушениями слуха. Этот технологический прорыв не только улучшает качество восприятия звука в шумных условиях, но и открывает новые возможности для использования наушников в различных сферах жизни. Возможность четко слышать важного собеседника в толпе может быть полезной не только в повседневной жизни, но и в профессиональной деятельности, улучшая коммуникацию и повышая эффективность работы. Разработка наушников с системой Target Speech Hearing представляет собой значительный шаг вперед в области аудиотехнологий. Эта инновация демонстрирует, как искусственный интеллект может улучшить наше взаимодействие с окружающим миром, делая повседневное общение более комфортным и продуктивным.

Другие интересные новости:

▪ Лазер вместо алмаза

▪ Генетика и холестерин

▪ 2D/3D-проектор Epson PowerLite Home Cinema 2030

▪ Крем от загара для приема внутрь

▪ Вода может иметь несколько жидких состояний

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Тюрьма народов. Крылатое выражение

▪ статья Какие муравьи выращивают себе жилища путем сельскохозяйственной деятельности? Подробный ответ

▪ статья Арнебия густоцветная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Два генератора на КМОП микросхеме. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Системы питания и электропривода современных камкордеров - диагностика неисправностей, ремонт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026