Sử dụng bơm nhiệt để nhận năng lượng nhiệt hạch. Sơ đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Sử dụng bơm nhiệt để nhận năng lượng nhiệt hạch. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế

Bình luận bài viết

Nhà vật lý người Anh Ernest Rutherford là một người trung thực và không giấu giếm sự thật rằng ông đã thực hiện quá trình phân hủy nitơ thành hydro và oxy (năm 1919), theo hướng dẫn của một trong những bản thảo giả kim [1]. Rõ ràng, cùng lúc đó, vào thời Trung cổ đen tối, “ông cố” của tủ lạnh hiện đại đã được tạo ra (Hình 1), sau khi được cải tiến, rất có thể đã trở thành “cỗ máy chuyển động vĩnh cửu” huyền thoại.

Tại sao? Chúng ta hãy xem một máy bơm nhiệt cổ điển (Hình 2), bao gồm 4 phần: bơm (H), quạt gió, máy nén; mạch nóng (G), ống nóng; thiết bị giãn nở (D), động cơ chạy bằng khí nén (trong phiên bản thương mại của bơm nhiệt, chức năng giãn nở được thực hiện bằng van tiết lưu khí, màng ngăn, van, vách ngăn xốp, vòi, bộ lọc, v.v.); Mạch lạnh (X), ống lạnh, tủ lạnh.

Điều gì xảy ra với không khí, hơi nước và các loại khí khác, chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp ở các bộ phận khác nhau của bơm nhiệt? Hãy bắt đầu với máy thổi (H), bơm khí từ mạch lạnh (X) đến mạch nóng (G). Đồng thời, thể tích khí giảm, mật độ và áp suất tăng. Vì nhiệt lượng chứa trong chất khí không đổi nên nhiệt độ của chất khí tăng lên, vì nhiệt độ là mật độ nhiệt chứa trong chất khí. Từ bộ tăng áp (H), khí di chuyển vào mạch nóng (G), qua các bức tường của nó sẽ tỏa nhiệt ra môi trường. Mạch nóng khi chạm vào có cảm giác rất nóng. Nhiệt độ của khí đi qua mạch nóng giảm dần, điều này cho thấy khí đã mất đi một phần nhiệt lượng chứa trong đó. Từ mạch nóng, khí đi vào thiết bị giãn nở (D), chức năng của thiết bị này có thể được thực hiện bởi động cơ hơi nước, tuabin khí và các động cơ khí nén khác. Trong thiết bị giãn nở, khí giãn nở và giảm áp suất cũng như nhiệt độ. Một phần hoặc toàn bộ khí có thể chuyển sang trạng thái lỏng hoặc thậm chí rắn (giống như tuyết). Hiện tượng này được sử dụng trong quá trình hóa lỏng khí và trong máy tạo tuyết.

Điều thú vị là khí đầu tiên (amoniac) được hóa lỏng vào năm 1799 [2]. Chúng ta biết Michael Faraday (1791 -1867) là một nhà điện hóa tài năng (xem tiểu sử ở E 4/2000), nhưng tất cả các nhà công nghệ thời đó đều coi ông là “người của riêng họ”, vì Faraday đã chuyển đổi được hầu hết các loại khí được biết đến vào thời điểm đó. sang trạng thái lỏng. Năm 1908, các nhà khoa học đã chuyển đổi được cả heli, chất có nhiệt độ hóa lỏng thấp nhất (-267,9°C), sang trạng thái lỏng. Một trong những hiện tượng vật lý đáng kinh ngạc nhất xảy ra ở một thiết bị giãn nở, đặc biệt là tuabin. Thực tế là độ nhớt của khả năng chống chuyển động của chất lỏng giảm khi nhiệt độ tăng, trong khi ngược lại, độ nhớt của chất khí lại tăng [4]. Vì khí trong thiết bị giãn nở được làm lạnh quá mức và chất lỏng (khí ngưng tụ) nóng (tương đối), nên thiết bị giãn nở hoạt động dựa trên một chất làm việc lý tưởng, mang lại cho nó công suất riêng cao nhất trong số các động cơ nhiệt. Tua bin có đường kính cánh quạt khoảng 10 cm (thậm chí cả milimet) phát triển hàng chục, hàng trăm nghìn vòng quay mỗi phút và tạo ra hàng nghìn kilowatt điện!

Nhà vật lý P.L. đã có đóng góp to lớn cho việc cải tiến động cơ tăng áp. Kapitsa (một sinh viên của Rutherford), nhờ đó ông đã được trao giải Nobel. Do rôto tuabin chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ của các phân tử khí nên có tác dụng sắp xếp chuyển động Brown của các phân tử chất và khả năng lựa chọn đáng kể năng lượng bên trong của nó. Máy phát điện cho động cơ tăng áp có thể được sử dụng theo cách đơn giản nhất: lưỡng cực, không đồng bộ, tần số cao và thậm chí sử dụng chất siêu dẫn.

Nhưng đây không phải là điều chính. Phép đo nhiệt lượng chính xác của nhiệt lượng tỏa ra từ mạch nóng (Q1) cho thấy rằng nó ít hơn lượng nhiệt mà mạch lạnh (Q2) nhận được, và công tiêu tốn để dẫn động bộ tăng áp (W1) hóa ra ít hơn công tạo ra bởi thiết bị mở rộng (W2). Quá nhiều cho một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn. Rốt cuộc, bằng cách hạ mạch lạnh xuống nước, thổi không khí ấm vào hoặc chiếu ánh sáng mặt trời vào nó, bạn có thể có được một động cơ hạng hai nhận được năng lượng của Mặt trời. Những động cơ như vậy được tạo ra bởi A. Mouchot (Pháp), J. Erickson (Thụy Điển) và Aenias (Mỹ).

Năm 1912, theo đề nghị của F. Schumann (Đức) và W. Beuys (Anh), nhà máy điện lớn nhất lúc bấy giờ với công suất 45 kW đã được xây dựng gần Cairo (Ai Cập). Nhà vật lý người Pháp F. Joliot-Curie cho rằng có khả năng năng lượng mặt trời sẽ được sử dụng rộng rãi trong những thập kỷ tới [5]. Để làm việc trong máy bơm nhiệt E.O. Paton (tiểu sử trong [6]) đề xuất sử dụng khí heli. Khí này không bao giờ đóng băng và có áp suất tới hạn thấp nhất là 0,23-106 Pa (2,3 atm.). Nhiệt độ sâu của Trái đất, chủ yếu có nguồn gốc phóng xạ, cũng có thể được sử dụng làm nguồn nhiệt [7]. Khi đó, bơm nhiệt sẽ có thể trở thành thiết bị thu không chỉ năng lượng của phản ứng tổng hợp nhiệt hạch xảy ra trên Mặt trời (hydro - heli), mà còn cả sự phân rã nhiệt hạch bên trong Trái đất (uranium - chì).

Cũng đúng là Mặt trời, nước và không khí chưa thể cất vào két, cất trong kho, giấu kín khỏi con người. Những thứ này khó có thể lấy đi của người dân để sau này bán, đó là lý do tại sao chúng ta không được phép sử dụng năng lượng miễn phí. Có lần, triệu phú Henry Ford đã nói: “Xã hội chúng ta không hiểu nền kinh tế tiền tệ của các ngân hàng và nếu hiểu được thì sẽ lập tức làm nên một cuộc cách mạng” [8]. Tiếc là cho đến nay chỉ có triệu phú mới biết chuyện này...

Văn chương:

Moroz V. Hãy quên đi sự huyền bí của sự biến đổi // Tizhnevik Galicia. - 24 rúp 1999 chà.
Vật lý Goncharenko S.U. lớp 10 - Kiev: Osvita, 1994. - P.47.
M. Faraday//Thợ điện. - 2000. - Số 4. P.60.
Lobodyuk V.A. Sổ tay vật lý cơ bản. - Kiev, 1972. - Tr. 127.
Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô. - T.6. -VỚI. 196.
Paton EO.//Thợ điện. - 2001. - Số 5. P.31.
Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô. - T.30.
Shtepa P. Mafia ở Ukraine. - Lviv: VPK "Globus", 2002.

Tác giả: Y. Râu

Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Các gen được giới thiệu không bị phá vỡ 12.06.2009

Những người phản đối việc sử dụng rộng rãi công nghệ gen trong nông nghiệp đã nhiều lần bày tỏ lo ngại rằng các gen được cấy nhân tạo vào cây trồng để tăng năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh hoặc để tăng cường các đặc tính có lợi khác, có thể được chuyển sang các cây trồng khác.

Rất khó lường trước hậu quả của việc phát tán gen tự phát như vậy. Tuy nhiên, những người ủng hộ các sản phẩm biến đổi gen khẳng định rằng việc chuyển đổi như vậy là không thể. Thật vậy, gần đây, các nhà di truyền học từ Đại học thủ đô Mexico đã tìm thấy gen từ ngô biến đổi gen trong các giống phổ biến trồng gần đó.

Đúng vậy, sự chuyển đổi của các gen không liên quan xảy ra không thường xuyên. Chúng chỉ được tìm thấy trong một phần trăm của gần 2000 mẫu hạt ngô được thu thập trên các cánh đồng ở Mexico.

Các nhà di truyền học chỉ ra rằng các gen ngoại lai không dễ xác định, điều này không thể thực hiện được trong mọi phòng thí nghiệm. Vì vậy, để giám sát một quá trình không an toàn, cần tổ chức một mạng lưới giám sát rộng khắp.

Tin tức thú vị khác:

▪ Máy chiếu Epson PowerLite Home Cinema 2 3D / 2030D

▪ In thạch bản trực tiếp của các hệ thống quang học dựa trên perovskite

▪ Các phím mạnh mẽ FSDM0365RN

▪ Học Toán ảnh hưởng đến sự phát triển trí não

▪ Bộ khuếch đại tích hợp ở 1 THz

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Tài liệu tham khảo. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Khúc quanh sẽ đưa bạn đến đâu. biểu hiện phổ biến

▪ Đồng được khai thác như thế nào? đáp án chi tiết

▪ Bài viết của Cyanei. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Lớp phủ Nitrocellulose cho các bề mặt được đánh bóng. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên

▪ bài báo Thắp một ngọn nến từ phía đối diện. tiêu điểm bí mật

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web