Резонансный двигатель внешнего горения на основе тепловой трубы (РДТТ).

Аннотация 

Со времен изобретения первого поршневого парового двигателя технология преобразования тепловой энергии в механическую работу практически не претерпела принципиальных изменений. Несмотря на значительный прогресс в других областях и применение современных материалов и электроники, мы по-прежнему используем допотопные принципы и двигатели с системой клапанов, в которых расширяющийся газ толкает поршень. Если к этому добавить двигатели с использованием турбин и реактивные двигатели, имеющие свои ограничения в применении, то этим на практике заканчивается перечень устройств преобразования тепловой энергии в механическую работу.

В связи с необходимостью снижения теплового загрязнения среды и использования альтернативных видов топлива, исторически назрела необходимость прогресса в этой области.

Еще в середине прошлого века изобретение и использование тепловых труб (ТТ) сделало переворот в теплотехнике, параллельно развивалась менее известная широкому кругу технология использования резонансных явлений в газе для переноса тепла и создания на этой основе криогенных устройств. Нам удалось объединить эти направления и создать новый тип тепловой машины замкнутого цикла, в которой подводимое из вне тепло с большой эффективностью (более 70%), преобразуется в механическую работу. При этом для исключения трущихся деталей и получения полной герметичности оказался оптимальным вариант двигателя, где за счет встроенного электрогенератора механическая работа непосредственно преобразуется в электрическую энергию.  Такой двигатель не требует смазки, имеет малые габариты, технически весьма прост и компактен, экологически безопасен — поскольку рабочим телом является обычная дистиллированная вода.  За счет внешнего подвода тепла может использовать  любой вид топлива и солнечную энергию.

Фото рабочего макета

Перспективы применения.

Наиболее перспективным направлением использования РДТТ  является утилизация низкотемпературного тепла от естественных и искусственных источников. Обычно в естественных условиях имеются весьма значительные запасы тепловой энергии запасенной в виде тепла в почве, воде или атмосфере. Однако незначительный температурный перепад  между этими средами в пределах 10-250С не позволяет на существующих технологиях использовать эту энергию для получения электроэнергии или механической работы. В этом плане РДТТ открывает принципиально новую возможность преобразования низкотемпературной энергии окружающей среды в электроэнергию или механическую работу. Эта возможность появляется за счет уникальных свойств РДТТ работать при перепадах температур всего в несколько градусов (теоретически начиная с пороговых значений обычных для Тепловой Трубы). В случае использования в качестве пары нагреватель-охладитель, вод океана и атмосферы, тепловой поток может достигать колоссальных значений, в результате чего использование РДТТ открывает принципиально новую возможность обеспечения энергией и создания безотходных промышленных электростанций большой мощности практически в любом месте планеты. При этом такие электростанции уменьшают общую анизотропию температур между средами, что позволяет при надлежащем выборе мест дислокации параллельно использовать их для коррекции климатических аномалий.

 

В альтернативной энергетике:
Использование РДТТ  в качестве преобразователя тепловой энергии в электрическую  дает возможность создания рентабельных  электростанций на солнечной энергии, причем малая материалоемкость и низкая себестоимость, делает такие преобразователи более предпочтительными, чем существующие, включая фотоэлектрические.
Так КПД наиболее распространенных  фотоэлектрических преобразователей не превышает 10-12%, одновременно они дорогостоящи, не способны работать при высоких концентрациях светового потока, и как следствие обладают низкой удельной мощностью. Если учесть совокупные затраты энергии и ресурсов необходимые для производства таких преобразователей, то в ближайшей перспективе они способны только усугубить общее положение с дефицитом энергии и загрязнением среды. Предлагаемый нами преобразователь может работать практически в любом доступном диапазоне температур (от – 270 до +30000С) причем КПД преобразования может превышать 70%. Таким образом, появляется возможность использования недорогих концентраторов солнечной энергии и получения значительных удельных мощностей. Преобразователь ремонтопригоден, может изготавливаться на простом оборудовании, практически не требует технического обслуживания. Сумма этих преимуществ позволяет создать на его основе конкурентоспособные солнечные электростанции и перейти к реальному освоению запасов солнечной энергии и снижению теплового загрязнения среды.   
http://synergy4all.net/?p=1392

В автомобилестроении:  Возможна массовая замена обычных двигателей на автотранспорте на весьма экономичные и недорогие двигатели РДТТ особенно на вновь создаваемых моделях. В перспективе двигатель идеально вписывается в современные тенденции создания гибридных автомобилей, поскольку может служить эффективным компактным бортовым источником электрической энергии. При этом  его преимущества перед двигателем внутреннего сгорания (ДВС) это не только более высокая удельная мощность и КПД, но что гораздо важнее в современных условиях, возможность использования любого вида горючего независимо от его октанового числа или агрегатного состояния. При этом топливо в режиме внешнего горения может сжигаться гораздо эффективнее, снижая тем самым загрязнение среды, при необходимости двигатель достаточно просто может переходить с одного вида топлива на другой, например, с нефтепродуктов на твердое топливо или газ.

Если взять все факторы, которые определяют нагрузку на экологическое состояние среды при использовании обычных двигателей, а именно: выхлопные газы, переработка нефти, производство смазочных материалов и их утилизация,  производств значительного количества комплектующих и сервисные службы, то внедрение предлагаемой разработки позволит значительно снизить нагрузку на внешнюю среду и стоимость транспортных перевозок.

В итоге можно утверждать, в ближайшей перспективе, независимо от возможного сопротивления авто гигантов и общей инерции, такие двигатели вытеснят обычные ДВС.   Причем сделать это заставит не только экономическая целесообразность, но и угрожающее состояние среды обитания.

Резюме:

Предлагаемая разработка это следующий прогрессивный шаг в двигателестроении, позволяющий создавать качественно новые двигатели способные эффективно преобразовывать в механическую работу и электроэнергию любой вид тепловой энергии, включая низкотемпературное тепло, например разность температуры атмосферы и океана. Конструктивно за счет подвода энергии в режиме внешнего горения, двигатель может эффективно использовать практически любой вид существующего топлива и солнечную энергию, обеспечивая новый уровень экономической рентабельности и экологической  безопасности.

ЛАЧИНЯН С.С.  Алматы 21/07/2008 

P.S. Многие из моих разработок так и не пошли дальше действующих макетов. И эта не исключение. Причем, понимая какие глобальные последствия могло бы иметь внедрение таких разработок, понимаю и уровень «сопротивления событий» который бы вызвало мое желание их «внедрить». Поэтому мое решение не тратить жизнь на борьбу с «ветряными мельницами» считаю единственно правильным. Людям уже не помогут ни новые источники энергии (см. Нужна ли нам энергия и ее альтернативные источники?   ) ни «рог изобилия», поскольку голодать люди будут не потому, что нет источника еды, а потому что одни будут обращать в рабство и эксплуатировать других манипулируя возможностью ее распределять. Именно поэтому нет смысла далее ни в каких частных изобретениях — кроме одного — это изобретения способного сделать социальные отношения разумными и гармоничными.
Так что «блокчейн нам в помощь»))) http://synergy4all.net/?page_id=169

Запись опубликована в рубрике Без рубрики. Добавьте в закладки постоянную ссылку.