Осадоэнергетика

Вс, 03/23/2014 - 14:43

Рис. 1. АТМОТЕРМ (настенный). Крепление к стене

Рис. 2. АТМОТЕРМ (настенный ). Общий вид

Рис. 3. АТМОТЕРМ (придорожный зарядочный)

-

Часть 1. АТМОТЕРМ (настенный )

Все мы уже не один год имеем удовольствие наблюдать различные капризы природы. Климат меняется – говорят ученые, шурша бумажками и ловко жонглируя цифрами. Как видим, первобытный страх перед стихией неба – дождем, снегом и градом — не покинул homo и в техновеке, как это и ни странно.
Как говорит суровая дама практика, мы с вами господа, очень слабы и беззащитны перед атмосферными осадками. Сей факт чудесно проиллюстрировали события конца 2009 г.
Не можем мы противостоять погоде. Обидно? Не стоит! В одном боевом искусстве практикуется прием, при котором используется масса более мощного противника для его поражения. Являясь пацифистом, я противник всяческого рода войн, но этот приемчик (вернее, его интерпретацию) решил применить против стихии.

С какой эгоистичностью и глупостью homo использует то, что нельзя возобновить – нефть, газ и т.д. и не хочет замечать очевидных и простых вещей, таящих в себе необходимую энергию. Почему не использовать атмосферные осадки в неожиданной роли источника энергии? Пошел дождь, а вам тепло. И это не от центрального отопления. Фантастика? Нет!

Чтобы получать тепло из снега, дождя и, что реже, града, нужен АТМОТЕРМ. Это устройство относится к стационарным приборам для нагревания текущих сред, использующий при прохождении данного процесса тепловой эффект экзотермической реакции образования гидроксида кальция из СаО, которая проходит при утилизации снежного покрова на месте его образования.
Область применения устройства – генерация тепловой энергии для обогрева стен жилых и нежилых помещений, используя атмосферные осадки.

Исследуя решения в данной области, мы не найдем наверняка устройства, объединяющего в себе функции переработки атмосферных осадков и обогревателя, работающего без подвода электроэнергии, при этом являясь таким экономичным, как атмотерм (экономичность смотрите дальше). Решения, предлагаемые другими авторами (смотри ниже) имеют ряд недостатков: потребляемость большого количества электроэнергии, узкая направленность технологий – только утилизация снега или только генерация тепловой энергии, сложность устройства, лежащее в наличии большого количества комплектующих компонентов, таких как ИК-излучатели и другие подобные устройства.

Справедливости ради я должен заметить тот факт, что исследовательская группа из французского исследовательского центра CEA/Leti-Minatec разработала систему для утилизации энергии дождевых капелек, обычно падающих безо всякой пользы для современной энергетики. В основе технологии - использование пьезоэлектрических элементов из полимера PVDF (поливинилиденфторид). Слой пластика толщиной 25 мкм при падении на него капли начинает вибрировать; вырабатываемое за счет пьезоэффекта электричество снимается вмонтированными в пластик электродами.
Ученые, правда, выяснили, что мощность вырабатываемой энергии зависит не только от площади пластины пьезоэлектрика, но и от частоты падения капель и, конечно, от их размера.
Хочу заранее извиниться перед французскими коллегами, но придется им сказать неприятные вещи.

1. Господа, а как на счет снега? Может ли Ваша разработка сделать хотя бы что-то полезное из него? Моему АТМОТЕРМУ не важно: дождь или снег.
2. Сколько будет стоить ваша пьезоэлектрика? Дороже, наверное, бутылочного пластика, из которого легко может изготавливаться АТМОТЕРМ.
3. А как вода? После удара капля просто растекается. Нет пользы от нее.
4. Какая же площадь необходима пластику, чтобы получить довольно сносное количество энергии? А в случае с атмотермом (по второму варианту) площадь не имеет большого значения, достаточно разместить устройство вдоль обочины.

Описание, область применения и работа устройства (рис.1)

Предлагаемое устройство состоит из чаши сбора 1, клапанной проводной трубы 2, реакционного корпуса, состоящего из теплопроводящей стены 4 и теплоизоляционной стены 3, герметизирующей окантовки 7, оснащенной присосками , трубой 5 и выводящей трубой 6. Короб 3,4 должен повторять форму и размер стены.

Устройство может быть использовано и ориентировано на дополнительный обогревающий эффект жилых и нежилых помещений в качестве альтернативной части отопительного комплекса. В процессе работы данного устройства используется простая химическая реакция воздействия соединения кальция и воды. Также установка предполагает использование атмосферных осадков в виде дождя, снега и града. При работе устройства происходит легкое прогревание стены помещения с наружной стороны без возможности потери тепловой энергии и утечки ее во внешнюю среду.
Работа устройства начинается с крепления окантовки 7 к стене обогреваемого помещения посредством присосок. Когда предлагаемое решение установлено на рабочую стену, является необходимым заправка реакционного корпуса оксидом кальция через трубу 5, оснащенную краном. После происходит сток или спад атмосферных осадков с крыши обогреваемого объекта (при наличии осадков). Поступая в чашу сбора 1, осадочная масса воздействует на клапан давления, находящийся в трубе 2, открывает его и попадает в реакционный корпус, где вступает в реакцию с оксидом кальция и образует гидроксид кальция, или известняковую воду.

Так как реакция образования гидроксида кальция экзотермична, тепловой эффект этого процесса перейдет, прогревая теплопроводимую стену 4 на воздушную прослойку, находящуюся между корпусом и стеной.

Изоляционная окантовка 7 противостоит утечке тепловой энергии вовне. Так весь тепловой эффект направлен на прогревание стены. Количество образованного тепла зависит от количества исходного вещества, то есть оксида кальция и осадочной массы, то есть воды. Для повышения эффективности использования в устройство возможно добавить теплоемкие вещества, способные аккумулировать тепловую энергию. Сливание образовываемой известняковой воды может быть осуществлено через трубу 6, открывая находящийся в ней кран, для дальнейшего использования гидроксида кальция во множестве областей применения. Например, в строительстве.
Устройство не наносит вреда обогреваемой стене, так как крепление осуществляется присосками (для более надежного крепления в условиях жесткого климата можно использовать также и винтовое крепление в верхней части установки в области чаши 1).

Давайте немного посчитаем
1 г. СаО при гашении = 1.16 кДж.
Несложные подсчеты способны показать – 5 кг СаО = 5 800 кДж.
При сгорании, к примеру, метана объемом 5,6 л выделится 223 кДж теплоты.
Для получения так называемого известнякового молока, требуется одна доля СаО и три доли воды.
В отношении экономики - 5 кг негашеной извести = 4.25 грн. по цене ООО Алчевского механического завода.
Но за эту же сумму вы можете купить 3.5 литра газа метан по цене 1.2 грн\литр.
Вывод – зачем платить больше?

Технический результат АТМОТЕРМА (настенного)
• Генерация тепловой энергии
• Переработка осадочных масс
• Генерация Са(ОН)2

Рассмотрим более подробно эти факторы.

Использование АТМОТЕРМА дает возможность получить дополнительный источник тепла, замещая часть Q, идущего на обогрев помещения путем традиционного отопления. При эксплуатации устройства 1 кДж = менее 0,00085 грн.
С помощью данного устройства осуществляется утилизация атмосферных осадков, защищая при этом обогревающиеся объекты – стены, крыши — от скопления конденсата и влаги, что приводит к увеличению продолжительности эксплуатации построек.
Полученная в результате работы установки известняковая вода может быть реализована в качестве строительного материала, тем самым покрывая часть расходов на приобретение оксида кальция.

Другие материалы рубрики


  • Непредельные углеводороды в небольшом количестве (около 5%) являются практически единственным не содержащимся в природной нефти классом соединений, образующимся в заметных количествах при проведении процесса на кобальтовых катализаторах. Их содержание в нефти не нормируется, а их получение является одной из основных целей нефтехимической переработки природной нефти.
    Таким образом, по всем показателям, определяемым стандартом, СЖУ (синтетические жидкие углеводороды) могут быть отнесены к наиболее ценным сортам нефти. С экономической точки зрения наиболее рациональным использованием СЖУ была бы их раздельная транспортировка с промыслов как более ценного и дорогостоящего продукта, особенно с точки зрения отсутствия серосодержащих соединений и высокой концентрации легких (светлых) фракций.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Еще в 212 году до н. э. древнегреческий ученый Архимед использовал светоотражающие свойства бронзовых боевых щитов для того, чтобы сосредоточить солнечный свет и поджечь вражеские деревянные суда римлян, осаждающих его родной город Сиракузы. Но прошло почти полтора тысячелетия, за время которых люди продолжали греться на солнышке, не задумываясь, какой мощный источник представляет собой это божественное дневное светило. И лишь в 1600 г. во Франции был создан первый солнечный двигатель, работавший на нагретом воздухе и использовавшийся для перекачки воды. В конце XVII в. ведущий французский химик Антуан Лоран Лавуазье создал первую солнечную печь, в которой достигалась температура в 1650°С и нагревались образцы исследуемых материалов в вакууме и защитной атмосфере, а также были изучены свойства углерода и платины. В 1833 г. в США Дж. Эриксон построил солнечный воздушный двигатель с параболоцилиндрическим концентратором размером 4,8х3,3 м. Первый плоский коллектор солнечной энергии был построен французом Ш.А. Тельером. Он имел площадь 20 м2 и использовался в тепловом двигателе, работавшем на аммиаке.

    В 1866 г. французский математик Август Мушо построил в Алжире несколько крупных солнечных коллекторов, ставших прообразами современных, и использовал их для дистилляции воды и приводов насосов. На всемирной выставке в Париже в 1878 г. А. Мушо продемонстрировал солнечную печь для приготовления пищи, в которой 0,5 кг мяса можно было сварить за 20 минут. Первая крупномасштабная установка для дистилляции воды была построена в Чили в 1871 г. американским инженером Ч. Уилсоном. Она эксплуатировалась в течение 30 лет, поставляя питьевую воду для рудника. В 1890 г. профессор В.К. Церасский в Москве осуществил процесс плавления металлов солнечной энергией, сфокусированной параболоидным зеркалом, в фокусе которого температура превышала 3000°С. Однако только в 1980-е годы были созданы первые крупномасштабные солнечные электрогенераторы.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Недавно в новостях услышал информацию о том, что весной 2010 г. городское население планеты превысило сельское и составляет 51%. В 2020 г. городское население уже будет составлять 57%.
    Вроде бы ничего интересного. Сухая статистика.
    Но за этой статистикой просматривается очень настораживающая тенденция, если учесть, что за этот период население Земли вырастет с 6,8 до 8 миллиардов человек.
    Урбанизация растет огромными темпами.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • В начале нового тысячелетия почти весь мир столкнулся с новой, весьма болезненной проблемой — истощением топливных запасов планеты. Ученые с каждого угла кричали, что через 30 лет на земле не останется ни капли нефти. Но прошло уже 10 лет, и эти крики понемногу улеглись. Были найдены новые месторождения в Саудовской Аравии, в России разведали новые, огромные запасы сибирской и заполярной нефти. Единственная проблема — добраться до них, но учитывая сегодняшнюю стоимость «черного золота» на мировом рынке, это не будет составлять особого труда.
    Но беда, как известно, не приходит одна. С топливной проблемой пришла проблема загрязнения окружающей среды обитания человека. Продукты сгорания бензина и дизтоплива стали настолько насыщать атмосферу Земли, что экологи забили тревогу. Их главный девиз — «Парниковый эффект!» К сожалению, они до сих пор не могут определиться, чем он грозит нашей планете — глобальным потеплением или новым ледниковым периодом. Впрочем, одно не исключает другое. Сначала довольно сильно потеплеет, арктические льды растают, опять понизят температуру, но настолько сильно, что 2/3 суши (по самым пессимистическим прогнозам) покроется снегом и льдом.
    Что же делать? Отказаться от автомобильного транспорта и вообще от использования нефти и нефтепродуктов? В данный исторический отрезок времени это даже не теория, а какая-то фантазия Гринписа, если не сказать больше. Но нам надо как-то сберечь природу и при этом не нанести вреда экономике, как в мировом масштабе, так и в масштабе отдельной страны. И тут, к огромной радости почти всех экологов (почему почти — будет сказано ниже) на мировую топливную арену семимильными шагами выходит новое горючее — биодизель.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3

  • При минусовой температуре проблемы с запуском двигателя гарантированы. Это знает каждый опытный автомобилист, которому не раз приходилось подолгу просиживать в холодном салоне, пытаясь завести автомобиль. А вот о причинах этих самых проблем думает далеко не каждый водитель. Еще до того, как температура опустится ниже нуля, важно сменить все жидкости в автомобиле на незамерзающие. Это касается моторного масла, охлаждающей жидкости, жидкости в бачке омывателя. Нужно тщательно смазать стартер и прочие системы мотора, от этого также зависит степень прилагаемых для запуска двигателя усилий в сильный мороз.



  • ...В 1949 году О. А. Лаврентьев предложил плазменное решение проблемы синтеза легких ядер в виде электростатической ловушки, однако на тот момент плазма оказалась наименее исследованным состоянием вещества и каждый раз преподносила новые «сюрпризы». Как правило, эти неприятные «подарки» представляли различного рода неустойчивости, приводившие к срыву необходимых режимов работы установок. Осуществление в 1951 году неуправляемой термоядерной реакции в земных условиях в ходе испытательного взрыва водородной бомбы стимулировало проведение исследований, связанных с управляемым термоядерным синтезом (УТС), как источником энергии. Систематические исследования проблемы УТС начались примерно одновременно в Англии, СССР и США в обстановке глубочайшей секретности, так как предполагалось, что их результаты могут найти применение в военных целях. Такие исследования, постепенно приближая решение задачи УТС, привели к развитию целого ряда «побочных» плазменных технологий, которые используются сейчас повсеместно.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Если внимательно присмотреться к рынку многофункциональных преобразователей, то даже не смотря на всемирный спад и уменьшение продаж, многие производители не перестают выступать новые инверторы. Отчасти подобное связано с тем, что компании стараются привлечь внимание покупателей, частично из-за применения последних технологий.
    Несмотря на то, что источник бесперебойного питания купить можно в любом магазине, новинки не так быстро достигают конечного потребителя.



  • Солнце — основной источник энергии на планете. В полдень на низких широтах плотность потока энергии солнечного излучения близка к 1 кВт/м²,, в среднем по освещенной части земного шара — 350 Вт/м². Потенциальный ресурс энергии огромен. Ей соответствует мощность 6,7∙1016 Вт. Теоретически КПД преобразования энергии может достигать 93%. Сейчас он составляет 10…30%. КПД определяет технический ресурс, равный произведению КПД на потенциальный ресурс.
    В настоящее время энергия солнечного излучения используется мало из-за относительно низких значений плотности потока энергии (100 — 1000 Вт/м²).
    Разрабатываются проекты создания солнечных энергосистем на геостационарной орбите с мощностью 1…10 ГВт. Передачу энергии на Землю планируется осуществлять при помощи мощных электромагнитных пучков на длине волны около 5…10 см.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Сначала приведем высказывание российского геофизика Е.П. Борисенкова о прошлом человечества:
    «Причины гибели или упадка некоторых цивилизаций, а также многие неблагоприятные социальные явления в период средневековья так же, как и в древней истории, были связаны с экологией.
    Если мышление человека античности в ряде случаев было настолько эгоистичным, что, несмотря на свои выдающиеся по тому времени научные и естественные познания, он не думал о связи между лесом, водой, почвой и последствиями своей деятельности, то и в период средневековья человечество ушло от этого уровня понимания не очень далеко».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Нефте- и газодобыча уже в течение многих лет — ведущие отрасли российской экономики. В иные периоды они давали до 50% поступлений в федеральный бюджет. Это стало возможным только после введения в эксплуатацию крупнейших месторождений Западной Сибири. Поиск месторождений, ставших открытием века, стоил огромного труда. Основной вклад в него внесли сибирские геологи.
    Чтобы понять, где и как искать нефть, — а ее считают самым труднодоступным богатством планеты, — надо знать, как она образуется. В 1932 году была опубликована классическая работа основоположника советской нефтяной геологии Ивана Михайловича Губкина (1871-1939) «Учение о нефти», которая сыграла огромную роль в развитии представлений о происхождении нефти и формировании ее залежей. Он сформулировал четыре этапа образования нефтяных запасов, которые и сегодня лежат в основе научных воззрений о процессах нефтеобразования.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4