Кто знает схему прямого преобразователя тепла в электроэнергию киньте ссылку.
Видел предложение и схему две алюминевые пластины между ними что-то.
Автор утверждал что при подключении нагрузки одна половина нагревается, вторая охлаждается.
Адрес страницы потерял.
(Вроде было где на скифе до переезда сайта.)
Кто знает где это киньте ссылку. Плиз.
На СКИФе не помню такого. Вообще-то это обычная термопара. Холодный спай двух разных металлов, при нагревании выдают термоЭДС. Обычно используются в измерительной технике как датчики температуры.
_________________ ...наука ещё не знает способов обращать зверей в людей...
По поводу прямого преобразования тепла в электроэнергию.
Начнем с того, что такое тепловая энергия, по всей видимости, это кинетическая энергия движения. Что бы связать это с электроэнергией, надо иметь движение зарядов, а последнее существует в проводниках и наиболее ярко выражено в плазме. Хаотичность теплового движения заложена в своей основе. Флуктуации возникающие на общем фоне, только подтверждают, что существуют механизмы, которые дают ключ к решению подобных проблем. Но кроме вихревых структур ничего не возникает, хотя могу ошибаться, пусть меня поправят. Особенность вихревых структур - возможность существования в макро масштабе, ну соответственно по отношению к размерам двигающихся частиц. Именно здесь заложен основной принцип преобразования. (могут быть и другие, но пока не просматриваются)
Кто знает схему прямого преобразователя тепла в электроэнергию киньте ссылку. Адрес страницы потерял. (Вроде было где на скифе до переезда сайта.) Кто знает где это киньте ссылку. Плиз.
Вот пример, с Энергии.ру перенес: Новый полупроводник преобразует тепло в электричествоhttp://www.membrana.ru/lenta/index.html?3200
Кто-нибудь думал о холодильнике без "батареек"?
от кого-то я услышал мысль про холодильник для работы которого не требуется энергия. Устройство его следующее. Имеется некая мембрана, которая пропускает быстрые молекулы (или атомы) вещества только в одном направлении - из холодильной камеры. Покидая камеру каждая молекула забирает энергию оставшегося вещества (ситуация как при испарении жидкости), тем самым температура в камере понижается.
Мне очень понравилась идея! Вот дальше Я подумал - в стенку камеры вставить термопару (или элемент Пельтье) и выравнивать её температуру получая при этом электроэнергию!
При работе такого источника энергии не будет на планете теплового взрыва, так как энергия берётся из тепла и, как обычно, уходит в тепло! :wink:
Да, я тоже задумывался над этим не раз.
Это, на мой взгляд, самое доступное и перспективное на сегодня поле деятельности для изобретателей.
Ведь придумай тепловую сепарацию например, воды - и человечество обрело бы самый экологичный источник энергии.
Появляется возможность для нагрева использовать тепло земли, точнее - грунтовых вод. Представьте - буришь на расстоянии две скважины, соединяешь трубой, превращая в сообщающиеся сосуды и качаешь воду из одной в другую, отнимая у воды тепло.
Для обогрева дома и бытовых нужд необходимо тепла совсем немного - но как отнять его у подземной водички - вот вопрос.
Вот такой сепаратор бы очень пригодился.
Но задача - охладив воду скважины на несколько градусов - нагреть бойлер или воздух до 70 и более градусников!
Вот как такое реализовать, да с максимальным кпд, почти не тратя на тепловую сепарацию энергию?
Существующие установки по принципу холодильников малоэффективны и сложны в достаточной степени. Нужно что-то другое.
Слышал о электростатическом охлаждении, но не знаю подробностей. Т.е. К жидкости подводится высокое напряжение, вырывающие частички пара.
Но оказывается мою идею давно и масштабно эксплуатируют - называется Геотермальный тепловой насос.
😕
например: http://www.cogeneration.ru/tech_real/heat_pump.html
При мегаваттных мощностях его кпд достигает 700%
Но это - не автономное устройство. Возможно автономность - в недалеком будущем? Ведь при таких кпд - реально и часть тепла рекуперировать на привод самого насоса
Да, я тоже задумывался над этим не раз. Это, на мой взгляд, самое доступное и перспективное на сегодня поле деятельности для изобретателей.
Некто Зысин, утверждают сделал в 60-е годы партию таких холодильников. Только где они? Невыгодно говорят :shock:
:idea: Может потому, что сильно нагревался :?:
Для обогрева дома и бытовых нужд необходимо тепла совсем немного
У нас по строительным нормам для обогрева жилья требуется 23Вт/м3.
Существующие установки по принципу холодильников малоэффективны и сложны в достаточной степени. Нужно что-то другое.
В Европе кажется такие холодильники-"наоборот" стоят порядка 30тыс.евро. Это правда за комплекс вместе с работами по установке (под-ключ).
Слышал о электростатическом охлаждении, но не знаю подробностей. Т.е. К жидкости подводится высокое напряжение, вырывающие частички пара.
Вопрос конечно интересный 😀
Но пока никто не придумал устройства теплового разделения жидкости типа вихревого сепаратора для газа, когда в одну трубу втекает вода средней температуры, а вытекает в две трубы, причем в одну - немного, но очень горячая, в другую - остальное, но похолоднее. Но суммарная энергия оставалась бы прежней.
Вот обратный процесс существует у большинства в доме!
:D 😁
Энтропийные рассуждения мне понятны боле-мение.
Но я задумался - разделять люди научились, используя тепловые машины, основанные на газодинамике или фазовом переходе. Но эффективность таких машин очень не высока.
Взять обычный холодильник или кондиционер - на что там тратится энергия?
На сжатие газа. Но затем газ выпускается через эжектор и охлаждается.
Но при этом кинетическая энергия сжатого газа не возвращается.
А ведь в машинах по производству сжиженных газов используется детандер - спец. турбина, которая возвращает кинетическую энергию, не давая газу греть самого себя торможением молекул. Т.е. там расширение идет с отъемом кинетической энергии.
А вот в холодильниках и кондиционерах такого нет. Таким образом - энергия на сжатие тратится, а при расширении назад не забирается. Не знаю, может из-за сложности и неоправданном удорожании. Но это повысило бы кпд тепловой машины, особенно при значительных мощностях.
Я сталкивался с кондиционерами приличной мощи - для целого здания, но там была традиционная конструкция, как помнится.
Ну, не выгодно некоторым товарищам (которые нам совсем не товарищи) повышать КПД оборудования, продаваемого в розницу. Так же с большим скрипом воплощаются в жизнь идеи бестопливной энергетки. Это же КРАНИК! Обходить их обман можно обманывая их самих же. Например, повышая КПД их оборудования, нарабатывая материал, тем самым пока повышая их прибыль...
PPG,
Все дело в том, что в холодильниках и кондиционерах используется в виде рабочего тела различные виды фреонов и основной физический процесс поглощения тепла при фазовом переходе в газообразное состояние, поэтому необходимо сжатие для повторной конденсации. Можно использовать в виде рабочего тела воздух и основной физический процесс - молекулярное расширение с отбором кинетической энергии движения молекул и превращения ее в механическую для повторного сжатия воздуха, но это уже другой принцип.
Кстати, несмотря на меньшую удельную мощность теплообмена, конечная эффективность будет выше, поскольку происходит прямое охлаждение среды, т.е. воздуха, не говоря уже об отсутствии лишних затрат. Кстати неплохая тема для более детального обсуждения возможной конструкции подобного холодильника, основное отличие от молекулярно - кинетического двигателя Торнадо - малая мощность и соответственно отпадает необходимость в высоких оборотах турбины и компрессора, т.е. конструкция значительно проще и доступнее.
Спасибо, Вадим. Я также мыслил, что причиной - процесс испарения а не расширения, потому и нет нужды в поглотителе кинетики.
Но у меня в голове зреет конструкция теплового трансформатора, основанная именно на адиабатических процессах в газовой среде. Действительно - в таком устройстве узкое место - получить значительный перепад температуры для эффективного теплообмена с окружающей средой, потому такой процесс в холодильниках не эффективен.
А вот в устройствах для получения тепла для бытовых нужд он может оказаться вполне приемлемым - только радиатор нужно большей площади или пористый какой. А кпд такого устройства действительно может быть вполне приемлемый.
Ведь достаточно преобразовывать перепад температуры в 2-4 градуса у охлаждаемой воды в перепад температуры в 40-60 градусов у нагреваемой.
Это вполне реально, так как объем охлаждаемой водички практически не ограничен - лишь потери на её прогон через холодильник растут.
Вообще-то потом надо наверно отдельную веточку открыть на эту тему.
Пояснения:
Два независимых контура, наполненных газом под разным давлением с разной температурой. Связь только через перекачивающую машину (для первого приблежения - поршневую).
Перекачка осуществляется по четырехтакному циклу с поддержанием давления в каждом контуре.
На валу машины - маховик, который принимает энергию при расширении и отдает в цикле сжатия.
Машина термоизолирована и считаем, что не поглощает тепла или перекачка очень быстрая.
Это то, что естественно пришло первым в голову и требует осмысления и некоторых расчетов.
PPG,
Вся штука в том, что законы кинетической теории газов (если говорить о газах) основаны на положении, что направления скоростей движения молекул равнозначны в любом направлении, т.е. их движения "строго" хаотичны. Любая поршневая машина работает именно на основе этих законов.
Что бы использовать тепловую кинетику молекул, надо отходить от этого положения кинетической теории газов. Другими словами, использовать либо вихревое движение, либо сопло Лаваля (в любой модификации), т.е. процессы когда "нарушается" хаотичность движения молекул. Другого пути вроде не видно. Необходима связь с внешней средой, желательно прямая, а не через теплообмен.
Все верно, что бы нагреть, надо и соответственно охладить - закон сохранения энергии. Охладить проще (есть механизмы одной физической природы), а чтобы нагреть, надо использовать энергию полученную при охлаждении (механизм другой физической природы). Все достаточно просто и реально, никакие законы не нарушаются, просто есть отступление от основного положения "строгой" хаотичности движения молекул (но это реальность, например - трубка Ранка и т.п.).
Согласен Вадим полностью. Такие рассуждения я проводил не раз.
Попутно подумал, что есть возможность не просто разделения, а именно трансформации тепла, используя термодинамику газов.
Т.е. в моей схеме поршень - всего лишь средство (гипотетическое) контролируемого смешения газов - сколько закачали, столько же и выпустили, не нарушая разность давлений и исключая другой теплообмен помимо поршня.
В такой гепотетической машине устанавливается разность температур, которая будет зависить от теплообмена как в первом контуре так и во втором. Т.е. система полностью обратима. По сути - аналог электрического трансформатора, где температура и давление эквивалентны эдс и току. Причем работа по перемешиванию минимальна и кпд установки должен быть не малый.
Что касается вихревых технологий - тут это совсем иной процесс, хотя ОЧЕНЬ интересный и недостаточно изученный.
Согласен, что копать в этом направлении очень даже нужно и вполне реально получить положит. результат не только на бумаге. Но без промышленной поддержки это сделать трудно - не пойдет мастерская, когда нужно конструировать турбины, использовать литье и т.п.
Но утешает то, что в наш век навалом всего того, что можно применить готовенькое, не изобретая лисипед.
но, мне думается - Потапов уже прошел по этому пути и дорожка проторена.
Кто-нибудь думал о холодильнике без "батареек"?
от кого-то я услышал мысль про холодильник для работы которого не требуется энергия. Устройство его следующее. Имеется некая мембрана, которая пропускает быстрые молекулы (или атомы) вещества только в одном направлении - из холодильной камеры. Покидая камеру каждая молекула забирает энергию оставшегося вещества (ситуация как при испарении жидкости), тем самым температура в камере понижается.
Мне очень понравилась идея! :wink:
Максвел был бы без сомнения признателен 😁
Эта мембрана уже давно известна в науке под именем "Демон Максвела".
Вот и Вам его чертик понравился, однако пока он не пойман =).
Нарыл много информации по термопарам и эффектам связаным с ними. Ох, как все непросто. Кто объяснит (не опишет) эффект Пелье. Если в паре нагревать охлаждающийся элемент будет ли ЭДС? Или это бред? Какие самые эффективные пары. Увеличивается и по какому закону показатель ЭДС от изменения температуры? (источники очень противоречать друг, другу).
Если сделать пару как тепловая труба [ссылка]
Эффект изготовления от термопары типа бутерброда, кто знает делалось ли это или нет. Как зависит ЭДС от объема (не поверхности) дифузийного проникновения пары.
Кстати холодидльники без батареек были. Помойму Заев их делал.
Странная тенденция, все что неотвечает учебнику 8 класса по физике, или прекращается (в разработке) или исчезает с горизонта. Ощущение промывки мозгов от религии типа "физика". Мир такой какой мы видим и можем объяснить, а если объяснить неможем то этого нет.
mikle10,
Наибольшая термоэдс (из таблицы) наблюдается у термопар, одна ветвь которых из висмута, а другая из теллура, сурьмы, кремния. Величина достигает 600 мкв/град, что почти в десять раз больше термоэдс лучших термопар. Но ни из висмута, ни из теллура не удается изготовлять обычную проволоку, кроме того они имеют очень большое электрическое сопротивление. В результате эти металлы применяются только при измерениях излучения.
Общий закон зависимости термоэдс от температуры неизвестен (термоток Зеебека).
Обратным термоэлектрическому эффекту является эффект Пельтье.
Явление Томсона: в однородном проводнике, вдоль которого есть перепад температур, выделяется тепло (помимо Джоулева), количество пропорционально перепаду и току (из другого источника: эффект Бенедикса - возникновение разности потенциалов на концах проволоки, вдоль которой имеется градиент температуры).
Работа термоэлемента требует постоянного подвода тепла и охлаждения. Если этого не будет, то при прохождении тока происходит нагревание холодного спая и охлаждение горячего. В результате термоток прекратиться из за выравнивания температур.
Объяснение термоэлектрических явлений на основе электронной теории.
См. Г.Мирдель "Электрофизика", пер. с нем, Москва, 1972 г. (гл.4, механизм прохождения тока)
Возникновение термоэдс можно объяснить двумя причинами: положение уровня Ферми в каждом проводнике является функцией температуры и наличие градиента температур неизбежно влечет за собой возникновение градиента носителей заряда.
Народ!
Извините за тупость, но я так и не понимаю, зачем надо два спая?
Если один спай греть, то насколько я помню, ЭДС тоже будет. Сродни гальваническому элементу..
Кстати холодидльники без батареек были. Помойму Заев их делал.
Их делал В.А.Зысин.
Странная тенденция, все что неотвечает учебнику 8 класса по физике, или прекращается (в разработке) или исчезает с горизонта. Ощущение промывки мозгов от религии типа "физика". Мир такой какой мы видим и можем объяснить, а если объяснить неможем то этого нет.
Ищи в библиотеках и читай книги 60-х и более ранних годов. Хоть они ещё пока есть.
PS: В современной детской энциклопедии (американское издание) и Юрия Гагарина не существует! Зато есть красочное и подробное описание их высадки на Луну :shock:
Видел в нете сайт, где рассказывалось о высокотемпературных(сотни градусов) гетероструктурах, имеющих очень высокий кпд преобразования тепла в электричество.
Наиболее продвинутые фотоэлементы с кпд до 30%, так же относятя к этим структурам.
Их исследование проводил Ж. Алферов.
Эффект изготовления от термопары типа бутерброда, кто знает делалось ли это или нет.
Производители элементов Пельтье делают двухслойные элементы. С виду напоминают пирамиду, т.е. один элемент по площади меньше второго. Если не ошибаюсь, то в Чип&Дипе есть в продаже несколько разновидностей.
Разница (по описанию) температур между пластинами максимально 70градусов, но холодная сторона охлаждается (по отношению к окружающей температуре воздуха) на 10(макс.20)градусов, следовательно тёплая сторона нагревается на 60 градусов.
Моё мнение по применению этих элементов я уже писал - лучше их использовать как сверхединичные НАГРЕВАТЕЛИ, а не низкоэффективные охладители! :wink:
mikle10 |
Post:2702 - Date: 27.11.04(11:57)
