Научная статья на тему 'ПОЛУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ОТ "ХОЛОДНЫХ" ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ'

ПОЛУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ОТ "ХОЛОДНЫХ" ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
48
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА / ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГИЯ / КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ / ТРАНСФОРМАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Черкашин Юрий Семёнович

В работе ставится вопрос о начале разработки технологий и устройств позволяющих забирать (использовать) тепловую энергию «холодных» теплоносителей, имеющих, «природную» температуру, с целью использования её в рабочих тепловых устройствах. Приведен пример устройства такого рода. Эта технология экологически безупречно чистая.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Черкашин Юрий Семёнович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ПОЛУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ОТ "ХОЛОДНЫХ" ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ»

Физика

У него быстрые спутники и магнетизм на поверхности (значит и ток на поверхности) и он на порядок выше, это значит, в 10 раз больше.

Миссия Юнона на Юпитер, последняя, это доказала [3] У Юпитера, почти никаких сомнений, электрическая. д) А у кого нет спутников - нет вращения, нет магнетизма, нет тока и нет собственного тепла. Их нет у Венеры, у Меркурия, у спутников планет!

е) Солнце имеет все компоненты для выработки тепла - спутники - есть, вращение - есть, металл -есть. электрический ток - есть, Магнетизм-Электромагнетизм - есть, как у Юпитера магнетизм и ток на поверхности. На поверхности - 6000 градусов.

А до центра Солнца расстояние 700 тысяч км. Тысяч! Какие миллионы градусов в центре? Теплопроводность на такое расстояние - не серьёзно.

Литература

1. Солнце // Википедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнце#Структура

2. 2. Араго Ф. Магнетизм вращения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.bibliofond.ru/view. aspx?id=73336

3. 3. Магнитное поле Юпитера оказалось в десять раз сильнее поля Земли [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.bbc.com/russian/news-40047027

УДК 53

РС! 10.21661/Г-555195 Черкашин Ю.С.

Получение тепловой энергии от «холодных» теплоносителей

Аннотация

В работе ставится вопрос о начале разработки технологий и устройств позволяющих забирать (использовать) тепловую энергию «холодных» теплоносителей, имеющих, «природную» температуру, с целью использования её в рабочих тепловых устройствах. Приведен пример устройства такого рода. Эта технология экологически безупречно чистая.

I

Ключевые слова: теплоэнергетика, тепловая энергия, концентрация тепловой энергии, трансформация температуры теплоносителей.

Костер, дрова, водяная мельница, ветряная мельница, каменный уголь, газ, атомная энергия - всё это этапы использования человеком «на наших глазах» разных видов энергии.

Особняком стоит электрическая энергия. Она является превосходным саквояжем для переноса энергии с места на место. Она всегда есть результат переработки другого вида уже полученной энергии в электрическую. Далее на местах опять идет превращение её в механическую, тепловую, световую и так далее. На собственную добычу электроэнергии немного похоже лишь работа гальванических элементов (батарейки, но не аккумуляторы).

При этом 95 процентов людей не понимают, сколько какой энергии есть и сколько ее надо. Наш замечательный соотечественник - Михайло Ломоносов сформулировал закон сохранения: «Сколько от чего убавится, столько к другому присовокупится». Закон касается и веществ и энергий. Растворили в стакане воды ложку соли, вес стакана стал больше на вес ложки соли. Разогрели стакан воды на 50 градусов - тепловой энергии в нём стало больше. Мало кто скажет, а на сколько увеличилась энергия и сколько это может стоить.

Проведём небольшой ликбез. несколько десятилетий тому назад человечество пользовалось единицей измерения силы - дина. Говорят, что это сила муравья. А сколько это? Дина ушла в прошлое так же, как вершок, аршин и т.п. Теперь единица силы - «ньютон». Это сила, с которой, притягивается к Земле, например, полстакана горячей воды, или полстакана вина или яблоко средней величины. Но это только сила. Если мы поднимем предмет с силой 1 ньютон (в обиходе - 100 грамм) с пола до пояса (примерно 1 метр), то совершим работу (1 ньютон умножить на 1 метр), равно 1 джоулю. Это, так сказать, «механическая работа». Совершённая работа и энергия - это одно и тоже.

На нагрев чего-либо тоже требуется энергия. За единицу принято считать энергию разогрева одного кубического сантиметра воды (1 миллилитра) на 1 градус Цельсия, это калория. Потрудиться («попотеть») придётся одинаково и при разогреве 1 миллилитра воды на один градус и при подъеме яблока на высоту 4,18 метра. Или

Физика

иначе, при подъеме яблока на высоту 1 метр мы затрачиваем только 0,24 калории. Для получения одной калории надо потрудиться в 4 раза больше, чем для выработки одного джоуля.

Если мы не очень стары и будем совершать такие подъемы за 1 секунду, то это будет мощность - 1 Ватт. Если мы начнем упражняться с килограммовой гантелью, то наша мощность будет уже 10 Ватт. Тут недалеко и до тысячи, то есть одного киловатта. Чуть меньше может лошадь -736 Ватт. Двигатель автомобиля ещё сильнее и проворнее - примерно 75-100 киловатт. Городские ТЭЦ, двигатели кораблей уже имеют мощности 100-500 миллионов Ватт (Мегаватт). Это мощности, то есть работа, всего лишь, за одну секунду

В обратном порядке: количество работы равно произведению мощности, с которой совершается эта работа, на время действия. Если будем работать с гантелью 10 секунд, то наработаем энергии 100 Дж или 24 калории. Чайная ложка воды (5 миллилитров) может быть подогрета на 5 градусов Цельсия.

Совершено безграмотно звучит на первом канале телевидения реклама о нагревателе фирмы «Теплэко». Не указано время работы нагревателя. Неизвестно сколько вырабатывает тепла эта «русская печь».

Работа нагревателя мощностью 1 кватт в течение часа создает энергии 1 «кватт-час» = 1000 х 3600секунд = 3,6 мегаджоуля или 860 килокалорий. Бочка воды (200 литров) разогреется от погруженного в нее кипятильника (мощностью 1 кватт) на 4,3 градуса. А чайник объемом 1,5 литра закипит за 1,5 х (100-20) С0/860=0,14 часа, то есть за 8,4 минуты.

Заметим, что поездка на автомобиле на 100 км потребует 5-10 литров бензина (с удельным запасом энергии 33 Дж на литр) будет использовано 10x33=330 МДж, (то есть 92 кватт-часа), то есть 80 мегакалорий. Такое количество тепла будет затрачено/получено при изменении температуры воды только на 5 С Цельсия у 16 кубометров, то есть у кубика со стороной около 2,5 метра. Научимся брать эту энергию и превращать в механическую - бензин будет не нужен, да и охлаждению климата поможем.

На электромобиле энергии потребуется в 2-3 рвза меньше, так как электродвигатели имеют хороший КПД. Если пользоваться централизованным производством энергии на электростанциях, то преимуществ электромобиля исчезают, так как электрические сети имеют низкую эффективность. Смотрите домашний счет-квитанцию на электроэнергию, сравните стоимость киловатт-часа и тариф на оплату электроэнергии!

Вся энергия на Земле от солнца. Часть скрывается под поверхностью в виде каменного угля, нефти. газа. Часть льётся на Землю сейчас. Можно выделить три основных части потока: ультрафиолетовое излучение, световой и тепловой потоки. Под ультрафиолетовым потоком мы загораем, энергетически он очень слаб. Световой мы пытаемся улавливать солнечными батареями. Он несет небольшую энергию, главное его значение - под светом растут деревья, он является катализатором их роста. Световой поток энергетически слабый 200-300 ватт на один квадратный метр площади солнечной батареи. При площади одного ската крыши дома 20 квадратных метров можно получить 5-6 кватт мощности. Этого достаточно, пока светло. А ночь, короткий световой день зимой, снег на крыше? Фабрики и заводы? Затея - «курам на смех».

Тепловой поток - самый энергичный. Тепловой поток разогревает землю, воду и воздух. Влага поднимается в небо и оттуда падает на землю и ее возвышенности, стекает в виде ручьев и рек. Мы строим платины и электростанции, Водохранилища сглаживают неравномерное поступление энергии. Однако из опыта знаем, что этой энергии недостаточно.

Из предыдущего изложения вы должны были почувствовать, как много энергии в теплоте воды и воздуха: не в ветре, а в его теплоте. Количества тепловой энергии в воздухе, в воде морей и океанов более, чем достаточно. Брать не умеем!

Мы привыкли думать о каком-то самостоятельном движении энергии, но не говорим о принудительном переносе: переносе энергии, например, вместе с вращающимся волчком-юлой, переносе тепла в горячем чайнике. (увеличен ли вес горячего чайника на вес энергии.)

Есть подсказка: современные кондиционеры воздуха домашние и промышленные. Теперь кондиционеры «умеют» работать на нагрев. Почитайте описание - КПД=400%. Это, на самом деле, не КПД, просто нам сообщают, что кондиционер перекачивает тепло внешнего воздуха к нам внутрь помещения, расходуя на перекачку меньше энергии, чем перекачивается тепла из одной области пространства в другую. Ведь слабенький насос может перекачать много горячей воды! В этом случае кондиционер выполняет функцию концентратора энергии из широкой области пространства улицы в пространство комнаты. Изначальная функция кондиционеров была: рассеивать излишки тепловой энергии помещения в окружающем пространстве.

Подчеркнем, что оба процесса экологически совершенно чистые!

По крайней мере, на нагрев помещений можно не тратить каменный уголь, газ. Можно начать говорить и о рекуперации тепла.

Хорошо бы научиться «трансформировать» температуру: например, энергию 100 гр. жидкости при 40 С0 передать 50 гр. той же жидкости с температурой 80 С0.

Видимо, полезно вернуться к «новым паровозам»?

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.