Zastosowanie pomp ciepła w generatorach ciepła Potapov, WPP i HPP. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

 Komentarze do artykułu

Globalne ocieplenie ujawniło daremność dalszego spalania paliw kopalnych: węgla, ropy naftowej, uranu. Dziś, bardziej niż kiedykolwiek, ważny jest powrót do tradycyjnej energetyki. W niniejszym artykule skupimy się nie tyle na instalacjach do wykorzystania energii słonecznej i energii geotermalnej, co na pompach ciepła, które mogą znacznie zwiększyć efektywność wykorzystania czystej energii. Przyszłość należy do energii hybrydowej, wykorzystującej wszystko to, co ludzkość wypracowała na przestrzeni dziejów. W ramach każdej elektrowni, jak również w wielu procesach produkcyjnych musi działać pompa ciepła.

Zanim zaczniemy mówić o zastosowaniu pomp ciepła (HP), należy wyraźnie oddzielić dławikowe pompy ciepła od ekspanderowych pomp ciepła. Pompy dławiące są dziś najlepiej sprzedającymi się, ponieważ nie zużywają energii, ale ją wydają. Oprócz domowych lodówek i klimatyzatorów istnieją mocniejsze urządzenia oparte na przepustnicy HP [2], ale ich wydajność, którą ostrożnie przemianowano na „współczynnik wydajności” (COP Coefficient of Performance), wynosi zaledwie 1,9-5,4. Te same wyniki uzyskuje się, instalując prostsze generatory ciepła Griggsa-Potapowa (TG) lub liczniki ciepła.

W ekspanderach HP energia nie jest zużywana, ale zużywana, dlatego są one konserwowane tylko w kompleksie rakietowo-kosmicznym i dużym przemyśle kontrolowanym przez oligarchów.

Ekspandery HP różnią się od przepustnic tylko tym, że w swojej konstrukcji zamiast przepustnicy, która spowalnia przepływ gazu, zastosowano silniki pneumatyczne - ekspandery tłokowe, obrotowe i turbinowe. Te ostatnie są najskuteczniejsze. Ponieważ energia w ekspanderze HP nie jest zużywana, ale wykorzystywana, takie HP zwracają energię elektryczną, mechaniczną i wszelką inną energię używaną do ich napędzania. Podobne właściwości posiadają np. generatory elektrochemiczne [3] oraz inne mało znane – zapomniane, sklasyfikowane, zabronione urządzenia.

Co sugeruję? W [1, s.144] akad. LP Fominsky pisze: „Generator ciepła Potapowa nie jest pompą ciepła, chociaż bardzo racjonalne byłoby przekształcenie go w jeden”. Rzeczywiście, łącząc TG Potapowa i ekspander HP, można rozwiązać 4 problemy jednocześnie.

1. Podgrzej wstępnie wodę używaną w Potapov TG, aby zmaksymalizować jego wydajność i uprościć rozruch (przy t<63°C TG ma niską wydajność).

2. Ciepło odnoszone przez powietrze wychodzące przez wentylację wykorzystać do ogrzania pomieszczenia i zapobieżenia ucieczce ciepłego powietrza przez nieszczelności w oknach, drzwiach itp.

3. Zmniejszenie masy i wymiarów Potapowa TG poprzez zwiększenie prędkości obrotowej jego wirnika o 1-2 rzędy wielkości.

4. Wykorzystanie ciepła zewnętrznego (słońce, powietrze, woda, gleba) do przywrócenia energii wewnętrznej zużytego powietrza. Działanie połączonego TG pokazano na ryc. 1, gdzie H to pompa powietrza (sprężarka) sprężająca powietrze z ogrzewanego i wentylowanego pomieszczenia; D - turborozprężarka (autor eksperymentował z turbowiertarką dentystyczną produkcji czechosłowackiej), skraplająca powietrze opuszczające pomieszczenie (wychodzi na zewnątrz), G - obieg gorący. Obieg zimny (X) to środowisko. TG Potapova działa w tym urządzeniu jak pompa wodna, dla której wykonano specjalny rowek w wirniku.

Chociaż ak. LP Fominsky nie przepada za energetyką wiatrową [1, s.281], ale wiatraki są bardzo tanie, zresztą najtańsze elektrownie wiatrowe, które są łatwiejsze do wyprodukowania przez rzemieślników niż jakiekolwiek inne. Wykorzystanie HP w ramach WPP pozwala ponownie rozwiązać 4 problemy.

1. Zwiększ wydajność WPP przy niskich prędkościach turbin wiatrowych.

2. Zwiększenie wydajności w ciepłych porach roku (dziś wydajność farm wiatrowych w sierpniu jest 4 razy niższa niż w lutym).

3. Możliwe staje się zastosowanie wysokowydajnych generatorów o dużej prędkości, ponieważ prędkość wirnika wzrasta o 3-4 rzędy wielkości.

4. Umożliwia zintegrowane wykorzystanie energii wiatru, słońca, geotermii i innych źródeł energii o niskim potencjale.

Aby usunąć, usunąć energię środowiska zewnętrznego (ciepło), możesz użyć całego masztu WPP (ryc. 2), malując go na czarno. Możliwe jest zwiększenie wykorzystania energii słonecznej poprzez doświetlenie dolnej, cienistej części masztu farmy wiatrowej za pomocą ruchomych paneli lustrzanych.

Ale energetyka wodna na bazie HP [1, s.143] acad. LP Fominsky uważa to za bardzo obiecujące: „… jeśli… ciepło jest pobierane z Wołgi za pomocą pomp ciepła, to przy średnim rocznym przepływie tej rzeki wynoszącym 200 km3 schłodzenie jej wody tylko o 1 ° C byłoby rocznie dają 2 1014 kcal, czyli w przeliczeniu na energię elektryczną ponad 200 MWh rocznie, czyli 3 razy więcej niż generuje cała kaskada nadwołżańskich elektrowni! Jak dokonać takiego cudu energetycznego?

Rysunek 3 przedstawia konstrukcję HPP w połączeniu z HP.

Woda obraca pompę H, która wprawia w ruch substancję roboczą (gaz, ciecz niskowrzącą) wewnątrz obiegów gorącego (G) i zimnego (X). Substancja robocza obraca ekspander (D), który napędza generator elektryczny. Tak więc HP może być używany zarówno w domu (powietrze HP plus TG Potapowa), jak i na nizinach (elektrownie wodne, morskie farmy wiatrowe), a także w górach i na stepach (farmy wiatrowe). Ale największy efekt można uzyskać w gorących regionach i na ciepłych morzach. Dla Ukrainy jest to południowy wschód i jej wybrzeże Morza Czarnego.

I dalej. Pompy ciepła nie wytwarzają, lecz przetwarzają energię z jednego rodzaju na inny. Ponieważ VT przesyłają energię tylko w przestrzeni (nawet poprzez linie energetyczne), nie przyczyniają się do wzrostu ilości ciepła na Ziemi i mogą całkowicie wyeliminować niebezpieczeństwo przekroczenia średniej rocznej temperatury klimatu naszej planety.

Literatura:

1. Fominski L.P. Ponadjednostkowe generatory ciepła przeciwko Klubowi Rzymskiemu. - Czerkasy: Oko-Plus, 2003.
2. Vuytsik S., Lіchnerskiy E. Pompy ciepła w zasilaczach iw warunkach//Zelena Energetika. - 2003. - Nr 2. S.26-27.
3. Sprawność generatorów elektrochemicznych. Wielka radziecka encyklopedia. - T.30. - str. 123.

Autor: Y. Brodaty

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Słonie na bieżni 14.07.2003 Czy słonie mogą biegać, czy po prostu chodzą w szybkim tempie, jeśli to konieczne? Grupa tajlandzkich biologów zbadała ten problem, prowadząc 42 słonie azjatyckie na bieżni. W sumie pod obiektywami kamer telewizyjnych odbyło się 188 wyścigów. Aby umożliwić analizę ruchów nóg gruboskórnych olbrzymów na kadrach wideo, stawy zaznaczono na skórze słoni plamami białej farby. Szybkość została zarejestrowana z wykończeniem fotograficznym. Okazało się, że słonie wykorzystują coś pomiędzy szybkim chodzeniem a bieganiem. Nie zmienia się kolejność i sposób poruszania się nóg, nie ma też momentów, w których wszystkie cztery nogi odrywają się od ziemi, jak w typowym bieganiu innych zwierząt. Z drugiej strony, gdy słoń porusza się w szybkim tempie, środek ciężkości ciała zaczyna podskakiwać w górę iw dół, co jest typowe dla biegania (podczas chodzenia środek ciężkości słonia przesuwa się w przód iw tył). Wiele zwierząt doświadczalnych osiągnęło prędkość 25 kilometrów na godzinę, a trzy szczególnie zwinne osobniki ją przekroczyły. To pierwszy raz, kiedy takie prędkości zostały zarejestrowane u słoni. Wniosek zoologów: z pewnym naciągiem możemy założyć, że słonie potrafią biegać.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Cyfryzacja - kolejny poziom produkcji zbóż i soi

▪ Mózg osób leworęcznych jest już inny w łonie matki

▪ Przekształcenie zwykłego materiału w magnes

▪ 80-kanałowy przełącznik łącza optycznego

▪ Procesor Toshiba do urządzeń elektronicznych do noszenia

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Radio - dla początkujących. Wybór artykułu

▪ artykuł Cechy zachowania w transporcie lotniczym. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Które mecze między Interem a Milanem dyskredytują zasadę bramki na wyjeździe? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Ślusarz do konserwacji punktów grzewczych. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Robot zasilany ogniwami słonecznymi. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Ochrona linii telefonicznej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024