Застосування теплонасосів у теплогенераторах Потапова, ВЕС та ГЕС. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Застосування теплонасосів у теплогенераторах Потапова, ВЕС та ГЕС. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Глобальне потепління клімату виявило безперспективність подальшого спалювання викопних видів палива: вугілля, нафти, урану. Сьогодні як ніколи актуальним є повернення до традиційної енергетики. У цій статті йтиметься не так про установки з використання енергії Сонця та геотермії, як про теплові насоси, які можуть значно збільшити ефективність використання екологічно чистої енергії. Майбутнє за гібридною енергетикою, яка використовує все найкраще, що напрацьовано людством за його історію. У складі кожної енергетичної установки, а також у багатьох виробничих процесах має працювати тепловий насос.

Перш ніж говорити про застосування теплових насосів (ТН), слід чітко відокремити дросельні теплові насоси від детандерних теплонасосів. Дросельні насоси сьогодні найбільше продаються, тому що в них енергія не використовується, а витрачається. Крім побутових холодильників і кондиціонерів, є і потужніші пристрої на базі дросельних ТН [2], але їх ККД, який обачно перейменований в "коефіцієнт продуктивності" (СМР Coefficient of Performance), становить всього 1,9-5,4. Такі ж результати дає встановлення більш простих теплогенераторів (ТГ) Гріггса-Потапова, або лічильників тепла.

У детандерних ТН енергія не витрачається, а використовується, тому вони збереглися лише у ракетно-космічному комплексі та великій промисловості, контрольованих олігархами.

Відрізняються детандерні ТН від дросельних тільки тим, що в їх конструкції замість дроселя, що гальмує газовий потік, використовуються пневмодвигуни - поршневі, роторні і турбінні детандери. Останні найефективніші. Оскільки енергія в детандерному ТН не витрачається, а використовується, такі ТН повертають електричну, механічну і будь-яку іншу енергію, використану для їх приводу. Подібні властивості мають, наприклад, електрохімічні генератори [3] та інші маловідомі - забуті, засекречені, заборонені пристрої.

Що я пропоную? У [1, c.144] акад. Л.П. Фомінський пише: "Теплогенератор Потапова - не тепловий насос, хоча було б дуже раціонально перетворити його на такий". Справді, поєднавши ТГ Потапова та детандерний ТН, можна вирішити одразу 4 проблеми.

1. Здійснити попередній підігрів води, яка використовується в ТГ Потапова, для максималізації його ефективності та спрощення пуску (при t<63°C ТГ має низьку ефективність).

2. Використовувати тепло, яке відносить повітря, що йде через вентиляцію, для нагріву приміщення і запобігання витоку теплого повітря через нещільність вікон, дверей і т.д.

3. Зниження маси та габаритів ТГ Потапова за рахунок збільшення швидкості обертання його ротора на 1-2 порядки.

4. Використання зовнішнього тепла (Сонце, повітря, вода, грунт) відновлення внутрішньої енергії використаного повітря. Робота суміщеного ТГ показана на рис.1, де Н - повітряний насос (компресор), що стискає повітря з приміщення, що обігрівається і вентилюється; Д - турбодетандер (автор експериментував зі стоматологічною турбобормашиною чехословацького виробництва), зріджує повітря, що залишає приміщення (виходить назовні), Г - гарячий контур. Холодним контуром (Х) служить довкілля. Водяним насосом у цьому пристрої працює ТГ Потапова, для чого в роторі зроблена спеціальна канавка.

Застосування теплонасосів у теплогенераторах Потапова, ВЕС та ГЕС

Хоча акад. Л.П. Фомінський не високо цінує вітроенергетики [1, c.281], але вітряки - дуже дешеві, більше того, найдешевші вітроенергетичні установки, які умільцям легше виробляти, ніж будь-які інші. Застосування ТН у складі ВЕС дозволяє вирішити 4 проблеми.

1. Збільшити ефективність ВЕС при малих обертах вітроколеса.

2. Збільшити ефективність у теплі пори року (сьогодні продуктивність ВЕС у серпні в 4 рази нижча, ніж у лютому).

3. З'являється можливість застосовувати високоефективні швидкісні генератори, оскільки швидкість обертання ротора збільшується на 3-4 порядки.

4. Дозволяє комплексно використовувати енергію вітру, Сонця, геотермії, інших низькопотенційних джерел енергії.

Для знімання, зняття енергії довкілля (тепла) можна використовувати всю щоглу ВЕС (рис.2), пофарбувавши в чорний колір. Збільшити використання сонячної енергії можна, висвітливши нижню тіньову частину щогли ВЕС за допомогою рухомих дзеркальних панелей.

Застосування теплонасосів у теплогенераторах Потапова, ВЕС та ГЕС

І це гідроенергетику з урахуванням ТН [1, C.143] акад. Л.П. Фомінський вважає дуже перспективною: "...якщо... у річки Волги відбирають тепло за допомогою теплових насосів, то при середньорічному стоку цієї річки в 200 км3 охолодження її води всього на 1°С давало б 2·1014 ккал на рік, або в перерахунку на електричну енергію більше 200 МВт · год на рік. Це в 3 рази більше, ніж виробляє весь каскад волзьких електростанцій! Як здійснити подібне енергетичне диво?

На рис.3 показаний проект ГЕС, поєднаної з ТН.

Застосування теплонасосів у теплогенераторах Потапова, ВЕС та ГЕС

Вода обертає насос Н, який рухає робочу речовину (газ, легкокиплячу рідину) всередині гарячого (Г) і холодного (Х) контурів. Робоча речовина обертає детандер (Д), що приводить в рух електрогенератор. Отже, ТН можна використовувати і вдома (повітряні ТН плюс ТГ Потапова), і в низинах (ГЕС, офшорні ВЕС), і в горах, і степах (ВЕС). Але найбільший ефект можна отримати у спекотних регіонах та у теплих морях. Для України це Південний Схід та її чорноморське узбережжя.

І ще. Теплові насоси не виробляють, а трансформують енергію з одного виду до іншого. Оскільки ТН тільки передають енергію у просторі (нехай навіть по проводах ЛЕП), вони не сприяють збільшенню кількості тепла на Землі та можуть повністю усунути небезпеку перевищення середньорічної температури клімату нашої Планети.

література:

Фомінський Л.П. Надпоодинокі теплогенератори проти Римського Клубу. – Черкаси: Око-Плюс, 2003.
Вуйцік С., Лічнерський Є. Теплові помпи у запитаннях і відповідях//Зелена енергетика. – 2003. – №2. С.26-27.
ККД електрохімічних генераторів. Велика Радянська Енциклопедія. - Т.30. - С.123.

Автор: Ю. Бородатий

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Магніт заважає брехати 29.06.2012

Нейрофізіолог Інга Картон з університету Тарту (Естонія) припустила, що гальмування активності ділянки головного мозку, так званої правої дорсолатеральної префронтальної кори, може ускладнювати спотворення інформації, а просто брехню. Вже років двадцять відомо, що прикладене ззовні черепа магнітне поле гальмує діяльність нейронів.

Дослідниця попросила 16 людей дивитися на екран комп'ютера та повідомляти, якого кольору фігуру вони бачать на моніторі. При цьому дозволялося іноді брехати, іноді говорити правду. Після опромінення магнітним полем відповідної частини голови випробуваних правдивих відповідей було значно більше. Коли контролю " намагнічували " інший ділянку мозку, цей ефект не виникав.

Інші цікаві новини:

▪ Лов мікробів на магніт

▪ Графенові маски

▪ Лампочка рятує життя

▪ Штучний алмаз отримано за кімнатної температури

▪ У готелі обслужать роботи

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Інфрачервона техніка. Добірка статей

▪ стаття Дискета. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Де мешкають павуки, здатні пересуватися на зразок акробатів, що виконують сальто? Детальна відповідь

▪ стаття Обпалювач роликової печі. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Compact Clean Boost Pedal. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Таємнича склянка з водою. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт