Простой отказ от газа или другого ископаемого топлива, о чем мечтают европейские эко активисты, это «энергетическая смерть». Принцип жизни не в отказе от энергии, а в извлечении энергии по обратному типу или в доминировании процессов по обратному типу. Когда такое доминирование нарушается, тогда экосистема умирает. Поэтому задача человечества перейти от прямых способов получения энергии (сжигания минерального топлива) к обратным процессам, к доминированию обратных процессов, при которых энергия извлекается буквально из воздуха.
В условиях энергетического кризиса и борьбы за снижение тепловых выбросов обратный цикл Карно – золотая жила и для обывателя, и для предпринимателей!
Напомню, как такое возможно: тепловое поле – пассивно и никак не участвует в самом процессе, а активной силой становится давление (барические силы). Поскольку барическая сила (компрессор) по отношению к тепловому является сторонней, в тепловом поле она физической работы не совершает. Но она становится ситом, отделяющим горячие молекулы от холодных: горячие отбрасываются в помещение для обогрева, холодные – на улицу для снижения парникового эффекта.
Это двигатель Стирлинга, который преобразует изначальную разницу тепловых энергий частей системы в механическую работу с КПД = 25%, здесь затраты на привод мотора-компрессора уже учтены, т.е. это извлеченная чистая энергия.
Соединение с ORC-турбиной Capstone, для работы которой достаточно температуры в конденсаторе от 88 гр С, позволяет достичь кпд 38%.
Но есть и другой способ, прямой. Что нам нужно? Тепло. Поэтому посредник в виде электричества можно исключить. А раз так, то вполне рабочим становится агрегат холодильника или кондиционера! Только его надо «вывернуть» наизнанку.
Это схема холодильника. Холодная часть (5) – это морозильник, горячая часть (2) – это радиатор охлаждения. Нам надо получить тепло, а холод пусть достанется улице! Поэтому размещаем радиатор охлаждения в квартире, гед обычно и размещается радиатор отопления, а морозильник «голышом» выставляем за окно!
Многим читателям нужно объяснить, что это не фейк, не «вечный двигатель», и как это возможно.
Поскольку холодильник работает по обратному циклу Карно, начнем с описания того, как именно он работает.
Система замкнута. Компрессор холодильника (1) делает две вещи: откачивает фреон из камеры 5 и с откачанным фреоном отбирает из камеры 5 тепло, в камере 5 понижается температура и давление, а в охлаждающей решетке 2 наоборот повышается давление и температура фреона – тепло из камеры 5 передается в охлаждающую решетку 2. Камера изолирована в корпусе, а охлаждающая решетка вынесена в окружающее пространство, куда отдает тепло и охлаждается до комнатной температуры (в трубке 3). Далее через диффузор 4 остывший фреон распыляется, отбирая тепло в камере 5 и отсасывается в компрессор… и так далее бесконечно и непрерывно повторяется.
Здесь цель – получение холода – сопровождается отбором тепла из камеры холодильника и рассеиванием этого тепла в окружающем открытом пространстве. Сторонней силой в тепловом поле, которая и совершает в нем обратный процесс с отбором тепла, - давление, точнее чередование сжатия и расширения. Но не все знают, что количество извлеченной энергии/ тепла в 3,4 раза больше той, что затрачена компрессором. Другими словами: на каждый киловатт затрат (то есть за что надо заплатить) извлекается и рассеивается 3,4 квт тепла. То есть заплатить надо за 1 квт, а 2,6 квт получим бонусом (бесплатно!!!). Это называется «холодильным коэффициентом». Никакого нарушения законов сохранения энергии нет – компрессор не производит тепло или холод, он разделяет фракции фреона на холодную и горячую. В сумме холодная и горячая части дают ноль. Но мы их разделили, и в разделении получается мультиэффект: в 3.4 раза больше, чем мощность компрессора отнято тепла в холодильной камере, в 3,4 раза больше мощности компрессора рассеяно тепла в комнате.
Кстати, коэффициент 3,4 раза – это у бытовых холодильников, максимальный достигнутый холодильный коэффициент – 10,7! Больше… десяти!.
Работа выполняется в поле давления, а фокус (получение тепла) – в совершенно другом месте, "в стороне" – в поле броуновского движения, где медленные, т.е холодные молекулы отделяются от быстрых, т.е горячих.
Однако, мы рассматриваем обратный цикл Карно с целью получить дармовое тепло, для извлечения энергии из окружающего пространства, поскольку на таком извлечении основывается биологическая жизнь. Для реализации цели необходимо холодильный агрегат расположить иначе: в комнате, которую надо обогреть, мы расположим охлаждающую решетку (то есть батарею отопления!); а за окном на улице расположим морозильную камеру (нашего тающего снеговика). Задача: холодная камера отбирает тепло с улицы, охлаждая улицу (и снеговика), а в замкнутом помещении это тепло рассеивается с помощью охлаждающей решетки. Как уже говорилось, на 1 квт затрат получим 3,4 квт тепла. То есть текущие затраты на обогрев будут меньше в 3.4 раза!
Холод, который нам не нужен и который мы, по сути, «извлекли из обогреваемой комнаты», будет рассеян на необъятных просторах улицы, чем реально решим задачу зеленого движения по снижению последствий парникового эффекта. Ведь мы сжигаем вместо 3.4 квт реально 1 квт! В атмосферу выбрасываем меньше тепла в 3.4 раза – то, к чему стремится зеленая энергетика! Это- если использовать систему от обычного бытового холодильника. Если от морозильника – это уже эффект около 4,5 раз. Специальные установки могут дать на 1 квт затрат более 10 квт тепла.
Это не вечный двигатель, тепло отбирается из окружающего пространства. Кроме прямого использования тепла на обогрев в холодный период, можно часть из этого тепла преобразовать в электричество. Нам достаточно 1 квт из отобранных 3,4квт – для работы компрессора. То есть из 3,4 квт тепла мы отбираем 1 квт, оставляя 2,4 квт на обогрев. Теперь подведем эту полученную электрическую мощность к компрессору – и получаем замкнутую самоподдерживающуюся систему отбора энергии из окружающего пространства: неисчерпаемый источник энергии – и даром! И даже без ущерба для экологии!!
Именно так происходит в биологических системах, именно так они себя обогревают и снабжают энергией из окружающего пространства! В условиях энергетического кризиса и борьбы за снижение тепловых выбросов обратный цикл Карно – золотая жила и для предпринимателей!
Но сразу успокою слишком горячих предпринимателей: ниша уже занята ORC-турбинами Capstone, использующие органический цикл Ренкина. Но они предназначены для утилизации утилизируемого тепла, а наша задача обогреться за счет холодного воздуха улицы: непаханое поле!
Также есть сплит-системы, которые работают в двух режимах: на охлаждение, и на обогрев. В режиме на обогрев используется именно описанный способ извлечения тепла. Вот характеристики одной из систем (
Сплит-система Samsung AR09TQHQAURNER/AR09TQHQAURXER, белый
Как видно, при нынешних ценах на газ использование сплит-систем в качестве обогревателя весьма эффективно. (примечание: для правильного вычисления холодильного коэффициента в данной системе необходимо исключить мощность вентилятора). Причем, на обогрев используется меньше энергии, т.к. сам компрессор нагревается, и это тепло также используется при обогреве помещения. Однако у данных систем есть один недостаток, который, впрочем, может быть устранен: ограничение по температуре на улице. При небольшом минусе он работает замечательно, а при -15 и ниже - может вовсе не работать. Но это исправляется подбором соответствующего хладагента - был бы спрос (а он есть!).
#отопление дома #Газ #Техника #Германия #Европа #санкции #экономика #Россия