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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Камера размером с крупинку соли 05.12.2021 Ученые из двух университетов США - Принстонского и Вашингтонского - создали крошечную камеру размером с крупинку соли. Ширина сенсора камеры всего 0,5 мм. Его метаповерхность состоит из 1,6 млн цилиндров под особым наклоном. Они улавливают и преломляют свет правильным образом, а затем алгоритмы формируют из этих данных изображение. Несмотря на то, что новый датчик в полмиллиона раз меньше обычного объектива, сделанные им снимки не уступают по качеству и даже лучше. Разработчики считают, что миниатюрная камера открывает новые возможности в разных областях, от робототехники до медицины. Ранее американские специалисты создали компьютер толщиной с лист бумаги. Такое устройство можно наклеить на сломанную кость и оно сообщит врачам, когда пора удалять винты и пластины.

Другие интересные новости:

▪ Правое ухо слышит лучше

▪ Радио для снайпера

▪ Биоразлагаемые дисплеи для экологичной электроники

▪ Правила испытаний робомобилей

▪ Фотоны вместо электронов для революционных процессоров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочник электрика. Подборка статей

▪ статья Никогда не говори никогда. Крылатое выражение

▪ статья Биология. Большая энциклопедия для детей и взрослых

▪ статья Ясень манновый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Имитатор электронного прерывателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой телеграфный ключ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026