Скачать 132.09 Kb.
|
А.Чечин, А.Сторож, А.ФилатовО некоторых методах получения тепловой и электрической энергии нетрадиционными способамиТрадиционные источники тепловой и электрической энергии, применяемые в настоящее время, работают на принципах использования энергии, выделяющейся в процессе протекания различных химических или ядерных реакций, а также, использования, в том или ином виде, тепловой энергии. Первичная энергия, чаще всего в виде тепловой энергии, используется или непосредственно, или преобразуется в необходимую форму, например, в электрическую. Возможно и непосредственное получение электрической энергии в процессе химических или ядерных реакций, либо фотоэлектрических преобразований. Примеры всем известны. Всем известна и крайне низкая эффективность таких систем, их вредность для окружающей среды (в большей части случаев), опасность при эксплуатации, невосполнимое расходование природных ресурсов и т. д. Если рассмотреть энергетический спектр известных в настоящее время преобразований вещества из одной формы в другую или из одного вида в другой, то можно проследить следующее. Все химические реакции, по своей энергетике, находятся в зоне до 5 МэВ (самая высокоэнергетическая химическая реакция — окисление водорода), ядерные реакции — в зоне за 1 МэВ. В энергетическом спектре явный разрыв, что, по всем канонам науки, невозможно. Процессы же, протекающие в веществе в этой части энергетического спектра, науке пока не понятны и не известны. Но всё чаще появляются публикации, в которых описаны эффекты, необъяснимые, с точки зрения традиционных законов термодинамики и ядерной физики. Все, наверно, помнят нашумевшие сообщения о холодном ядерном синтезе. Явления не смогли объяснить и перестали о них сообщать. По всей вероятности, мы на пороге больших открытий, способных коренным образом изменить понятия об основах построения материи, формах взаимодействия и проявления, а следовательно, на пути к появлению новых способов получения скрытой от нас энергии окружающего пространства. На нашем предприятии начаты работы в этой области, сделаны первые шаги по теоретическому обоснованию «cреднеэнергетических» процессов и практической проверке теоретических изысканий. Но об этом пока рано говорить, т. к. работы находятся в самом зародыше. В данной статье мы хотим рассказать об известных нам разработках в области получения энергии нетрадиционными способами. А точнее, о двух разработках — теплогенераторе и квантовой теплоэлектростанции. Физика процессов, протекающих в такого рода установках, пока ещё не изучена и не описывается известными законами физики. В одном из номеров газеты «Деловой мир» была опубликована статья под заголовком «Свет и тепло вашему дому», в которой рассказывается о разработках заслуженного изобретателя Республики Молдова академика Юрия Семеновича Потапова, в области создания нетрадиционных источников тепловой энергии. В этой статье упоминаются тепловые генераторы типа «Юсмар» и квантовые теплоэлектростанции (КТЭС). Кроме материалов по теплогенераторам и КТЭС (рекламных материалов в большей мере, чем технических), в данной статье приведены весьма лестные отзывы о работах Потапова и доктора физико-математических наук профессора МАДИ Л. Сапогина. Статья вызвала большой интерес у специалистов нашего предприятия, но породила, в первую очередь, недоверие к написанному, т. к., в основе всей разработки стоит возможность получения энергии практически из воды, с коэффициентом преобразования энергии больше 1 (т. е., КПД больше 100%). И, хотя разработки Потапова запатентованы в России, Молдове, на Украине и во многих странах дальнего зарубежья, материалы решено было проверить. В РКК «Энергия» был направлен наш представитель, которому в мытищинском испытательном центре РКК «Энергия» была продемонстрирована установка, включающая в себя теплогенератор Ю. С. Потапова. Испытательный центр тесно сотрудничает с Потаповым и даже наладил производство теплогенераторов на одном из подмосковных заводов. Конструкция теплогенератора крайне проста и представляет собой полый цилиндрический сосуд (трубу), на входе которого находится циклон с входным коническим патрубком, а на выходе — тормозное устройство. Через входной патрубок вода попадает в циклон, где формируется вихревой поток, устремляющийся в трубу и тормозящийся на выходе из трубы. Перед тормозным устройством, к отверстию в цилиндрической части трубы приварена отводная трубка, соединённая с верхней частью циклона. Вода, подаваемая в теплогенератор насосом, проходя через него, нагревается и может использоваться, например, для отопления или горячего водоснабжения. Кроме теплогенератора, в состав установки входят насос (обычный напорный, с воздушным или водяным охлаждением), система управления и арматура. В ряд установок входит и бойлер. В этом случае, теплогенератор и насос находятся внутри бойлера. Такие установки производятся практически серийно и могут быть поставлены заказчику. Мощность производимых установок — от 2,8 кВт до 65 кВт. Стоимость — от 1250 до 6500 $. Самое интересное (даже невероятное, с точки зрения традиционных подходов) в этих установках то, что имеются результаты испытаний, подтверждающие, что они способны производить тепловой энергии больше, чем расходуется электроэнергии. Достигнутые значения коэффициента преобразования энергии — до 1,7. Но, по словам Потапова, есть результаты исследований по достижению этого показателя до 10 и более. В таблице 1 приведены некоторые технические характеристики выпускаемых НПФ «Юсмар» теплогенераторов. Таблица 1.
После посещения РКК «Энергия», наш представитель был командирован в Кишинёв непосредственно к Ю. С. Потапову. Здесь специалисты НПФ «Юсмар» и сам Потапов ознакомили его со своими разработками, и, в частности, с теплогенераторами различных модификаций и квантовыми теплоэлектростанциями. Действующий опытный образец КТЭС малой мощности демонстрируется в лаборатории, а две КТЭС в это время находились на территории предприятия и были также продемонстрированы. Одна, мощностью 1 МВт, монтируется для нужд самого предприятия, а другую, мощностью 2 МВт, готовили для заказавшего потребителя. О теплогенераторе было сказано выше, а КТЭС — это достаточно сложное и громоздкое изделие. В основе её работы заложены те же теплогенераторы, которые обеспечивают преобразование энергии с коэффициентом больше 1. Они располагаются в нижней части КТЭС. К ним подключены насосы для прокачивания через них воды. В верхней части станции находится, так называемый, квантовый двигатель. Полезная мощность КТЭС снимается с выходного вала, к которому подключается стандартный электрогенератор. После приведения в рабочее состояние КТЭС (выход насосов на рабочий режим и прогрев установки) около 50% вырабатываемой генератором электрической мощности используется на нужды самой КТЭС, а остальное — на нужды потребителя. Т. е., станция становится автономной и не зависимой от внешних источников энергии. Кроме электрической, КТЭС вырабатывает и тепловую энергию — около 25-30 % от электрической мощности. В таблице 2 приведены основные характеристики КТЭС, готовых к производству НПФ «Юсмар». Таблица 2.
Станция работает при низком давлении воды и температуре до 90 °С. Принцип работы КТЭС основан на преобразовании энергии движения воды в электрическую, плюс тепловую энергию с высоким КПД. Электрическая энергия вырабатывается синхронными генераторами со статической системой возбуждения или генераторами на постоянных магнитах. Выработка тепловой энергии осуществляется, при циркуляции воды через теплогенераторы с высоким коэффициентом преобразования электрической в тепловую. Станция работает в продолжительном режиме и может стартовать от сети трёхфазного переменного тока, дизельной электростанции или другого источника энергии. Средний срок службы до капитального ремонта — 15 лет. В комплект поставки КТЭС входят:
Как уже говорилось выше, физика (или химия) процессов, протекающих в теплогенераторах, до настоящего времени не ясна. Но в этом направлении ведутся работы, в частности, уже упомянутый Л. Сапогин из МАДИ пытается по заказу Ю. С. Потапова создать, более или менее, стройную теорию теплогенератора. По нашему мнению, с большой достоверностью можно утверждать, что одним из явлений, присутствующих в процессе генерации тепловой энергии в теплогенераторе, является кавитация (образование и схлопывание пузырьков газа в движущейся с большой скоростью жидкости). В журнале «Мир науки» (N 43 за 1989 г.) описаны работы американских учёных по созданию ультразвуковых химических реакторов. В таких реакторах с помощью ультразвукового генератора производится возбуждение пузырьков газа, находящихся в микротрещинах частиц примесей жидкости. Выделяющаяся, при схлопывании пузырьков, энергия используется для ускорения высокоэнергетических химических реакций. Природа этого явления, по-видимому, близка к тем, что происходят при перемещении жидкости в теплогенераторе Ю. С. Потапова. Следует отметить, что явление кавитации известно уже давно и подвергалось многим исследованиям. Например, известно, что, при схлопывании пузырьков газа, температура жидкости в приграничной области достигает 10 000 °С, а скорость выбрасываемой жидкости — более 400 км/час. Такая температура достаточна для разложения воды на кислород и водород и возбуждения электронов атомов вещества. Но само явление кавитации не объясняет те эффекты, которые наблюдаются при действии теплогенератора. Здесь нужно работать и работать. Хотелось бы также рассказать о работах, проводимых на нашем предприятии по созданию аккумулятора теплоты для предпусковой подготовки двигателя внутреннего сгорания транспортных средств. Аккумулятор способен запасать избыточное тепло двигателя внутреннего сгорания и отдавать накопленное тепло, при необходимости подогрева двигателя. При массе 8 кг, такой аккумулятор теплоты способен запасать до 1,5-2 МДж энергии. На основе этой разработки, можно создать теплоаккумулятор большой ёмкости, который может обеспечить пиковые тепловые нагрузки, аварийное теплоснабжение, быстрый обогрев помещений, накопление тепловой энергии в солнечные дни для обеспечения горячего водоснабжения и др. В аккумуляторе теплоты используется принцип поглощения или выделения тепловой энергии при фазовых переходах некоторых веществ. Конструкции аккумуляторов могут быть простыми и дешёвыми. В заключение, предлагается обсудить вопрос создания мощных установок с большим запасом холода или низкотемпературной энергии. Учитывая особенности нашей природы, можно в зимнее время накопить в карьерах, оврагах или других неудобьях определённое количество льда, через который будет проходить система трубопроводов. Прокачивая теплоноситель через естественный запасник холода, можно поддерживать температуру в охлаждаемых помещениях на уровне 0,5-3 (5) °С. Конечно, эта простая, на первый взгляд, идея требует хорошей технической проработки, и мы готовы взяться за её реализацию, при наличии заказчика. А. Чечин, зам. генерального конструктора ЦСКБ, А. Сторож, зам. начальника отделения, А. Филатов, нач. сектора www.e-puzzle.ru - Электронная библиотека эзотерики «Пазлы» «Советник» — путеводитель по хорошим книгам. |
Образовательное учреждение высшего профессионального образования Целью изучение дисциплины является формирование знаний о видах природных источников энергии и способах преобразования их в электрическую... | Основная образовательная программа (ооп) магистратуры «Технология... Аннотация основной образовательной программы по направлению 140100. 68 «Теплоэнергетика и теплотехника» (образовательная программа... | ||
Конкурс инновационных проектов в области генерации электрической... Першинский филиал ОАО нпо «Наука» осуществляет производство и отпуск тепловой энергии в виде теплоносителя (горячая вода) | 1 классификация приемников электрической энергии и их общие характеристики 2 Около 70% всей вырабатываемой в нашей стране электрической энергии потребляется промышленными предприятиями | ||
Изменение технологий передачи электрической энергии Открытое в стенах лабораторий явление электричества, и как следствие электрической энергии, быстро получило применение в качестве... | К Положению о порядке получения Автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электрической энергии (мощности) | ||
Потери электрической и тепловой энергии при транспортировке Ленца энергия, расходуемая на нагрев проводов линии, определяется формулой:,где r-сопротивление линии. При очень большой длине линии... | Концепция развития теплоснабжения в россии, включая коммунальную... Централизованное теплоснабжение, муниципальное теплоснабжение, источники тепловой энергии, тепловые сети, потребители тепловой энергии,... | ||
Порядок формирования сводного прогнозного баланса производства и... Правилами оптового рынка электрической энергии и мощности, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 27.... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Использование мускульной силы человека для получения и накапливания электрической энергии при помощи велотренажера с параллельным... | ||
Система для получения тепловой энергии Система также содержит накопительную емкость и котел (теплообменник) с термокатом, блоки управления, гидравлического вентиля, высоковольтный... | Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы,... Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии | ||
Утверждено Существующее положение в сфере производства передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения | Рабочая программа по дисциплине "Потребители электрической энергии" Разработана в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования | ||
«Науки о природе» Першинский филиал ОАО нпо «Наука» осуществляет производство и отпуск тепловой энергии в виде теплоносителя (горячая вода) | «Почему загорается лампочка» Першинский филиал ОАО нпо «Наука» осуществляет производство и отпуск тепловой энергии в виде теплоносителя (горячая вода) |