Давным давным-давно, еще будучи студентом (ЛТИ им.Ленсовета) мне в руки попала книга "Энштейн: изобретения и эксперименты". И очень сильно меня "зацепила" часть, посвященнвя совместной разработке абсорбционного холодильника Энштейна и Сцилларда.
Предлагаю читателям скан из этой книги с описанием принципа работы этого девайса.
На третьем курсе, на кафедре гидравлики тогда преподавал совершенно замечательный товарищ по фамилии Даманский (думаю многие технари учились по его учебникам).
Так вот, при выборе темы курсового проекта я обмолвился, что мне очень понравились тема именно этого холодильника. Не буду описывать как я делал этот курсовик (следы начала видны наброском карандаша на схеме), но результатом этого стала разработанная установка, способная обеспечить холодом небольшое фермерское хозяйство, расположенное, емнип, в Казахстане с определенным уровнем инсоляции.
Эта тема интересна тем, что установка является абсолютно замкнутой, и в ней нет подвижных частей (кроме газов и жидкостей). Что это значит? А то, что эта установка может функционировать очень и очень долго без вмешательства человека.
Я прекрасно понимаю, что есть такие процессы как коррозия и эррозия. Но также есть методы защиты от этих процессов, как внутри системы, так и вне ее.
Данная установка показывает, что солнечное тепло можно использовать не только для обогрева помещений и получения ГВС (солнечные коллекторы), но и для получения вполне промышленного "халявного" холода. Глубина охлаждения зависит от температуры кипения хладогента.
Собственно на этом все. Технари, оцените красоту системы)))
Комментарии
Не из однородного, ему нужен как приток тепла, так и сток... как и любому тепловому насосу.
Только в этой схеме, в отличии от классического ТН, нет ни компрессоров, ни насосов.
tokomak, вы неверно прочиталии вводные. Сейчас эту установку используют как тепловой насос, но прелесть ее не в этом, а в том что что она использует энергию фазового перехода, для переноса тепла. Для создания разницы температур требуется только собрать установку никаких внешних воздействий к ней прилагать не надо или я чтото не так понял. Классическая работа на уменьшение энтропии, французкая академия наук негодуэ, камни посыпались с неба))).
Как минимум надо нагревать бак 15 (чтобы выпаривать аммиак назад в систему) и охлаждать бак 6. Так что как мне кажется без внешних воздействий не обойтись
Речь идет о физических целенаправленных воздействиях.
Если система рассчитана, смонтирована, то она начнет работать сама, и будет это делать до либо физического разрушения, либо смены внешних условий.
Аммиак отлично кипит при нормальных условиях. Вся система построена на его зависимости растворимости от температуры.
Не только. Еще и на огромнейшей величине растворимости.
Это тепловая машина, и с энтропией происходит тоже самое, как и во всех иных машинах подобного типа.
Установка создаёт разницу температур нужную человеку для некого конкретного процесса (для холодильника, например), но для сего она использует уже созданную природой разницу температур, такую, какая есть в наличии, но которую, в прямую, человеку использовать в том самом процессе нельзя.
Т.е. по сути, установка одну разницу температур трансформирует в иную. И без исходной, природной разницы температур - работать не будет.
В виду того, что исходная разница температур, используемая установкой, создана природой, т.е. халявна по своей сути, эта установка напоминает вечный двигатель, но им не является, ибо ничего вечного в этой вселенной нет и не может быть. Эта установка не является закрытой системой.
Дополню, а то у вас немного сумбурно.
Для работы машины (а холодильник это тоже машина) используется либо высокопотенциальная энергия (тепло) нагревателя, либо низкопотенциальная энергия ( тепло) солнца, но сконцентрированная с помощью солнечного концентратора. В процессе работы машина выделяет тепло с одной стороны и холод с другой. Холод мы используем по назначению, а тепло утилизируется в атмосферу, потому-что оно является низкоптенциальным, и сконцентрировать его нельзя, в отличие от солнечной энергии.
Практически то-же самое мы наблюдаем в обычном автомобиле:
Высокопотенциальная энергия сжигания углеводородов используется для получения работы, с выделением "лишнего" тепла, которое вовсе не лишнее, а результат не стопроцентного КПД работы двигателя. Если-бы КПД было близким к 100%, то двигатель оставался-бы холодным, и не было-бы необходимости в системе охлаждения.
Однако эффективно использовать излишки данного тепла нельзя, потому-что оно является низкопотенциальным. Поэтому оно тупо выбрасывается в атмосферу ( исключая зиму, когда оно частично используется для отопления авто).
Как считать КПД нагревателей и двигателей я знаю, а вы посчитайте КПД теплового насоса по стандартной формуле, вас ждет много интересного гарантирую...
Тепловой насос встроен в природную систему. У него нагреватель - солнце (в глобальном смысле), а охладитель - в итоге космос - если всю цепочку проследить. Любая тепловая машина требует и нагревателя, и охладителя (или холодильника, как в некоторых учебниках, т.е. тут может присутствовать разная терминология).
Обычно же, практически, тепловой насос имеет в виде нагревателя - уличный воздух, в виде охладителя - подземные грунтовые воды... Кстати, в некотором климате, да ещё и зимой - делают наоборот, нагреватель - это подземные грунтовые воды, а холодильник - морозный уличный воздух. Короче - нужна разница температур.
Если тепловому насосу необходимо механическое побуждение для осуществления движения рабочего тела, т.е. нужны насосы или вентиляторы, то при расчёте КПД, нужно ещё учитывать энергию, потраченную на их работу, а не только энергию, полученную от нагревателя...
Прошу вас, не надо мне рассказывать про тепловые насосы, может я знаю про них не много, но достаточно.
tokomak вы же сами только что сказали что это открытая система, стандартный расчет КПД для них неприемлем, что бы вы не делали, тепловая работа совершенная системой холодильника во много раз больше потраченной энергии это факт, но я не об этом говорю.
Я говорю о конкретном устройстве из этой статьи, либо в пояснениях ошибка и устройство работает не так как заявлено, либо на лицо ВД2,- это все что я говорю, ни словом больше или меньше.
Да, для того чтобы запустить его мы должны нагреть абсорбер, но абсорбер может быть нагрет и внешним теплом окружающей среды без нашего участия, пусть это будет скажем морская вода, тогда испаритель автоматически охладится, не так ли?
И что мы имеем в результате? Просто подумайте над этим и все.
Стандартные тепловые насосы на фреоне, требуют тратить работу на цикуляцию фреона, этот выполняет циркуляцию за счет фазовго перехода, мы не тратим энергии на циркуляцию фреонов. Это устройство модет усваивать низкоэнтропийное тепло и преобразовывать его в высокоэнтропийную работу, так заявлено в статье, отсюда у меня возникли вопросы, странно что у вас их не возникает.
ВД2 в данном случае - это солнце. И ВД2 - оно, только в переносном смысле, конечно.
К работе ГЭС у вас ведь нет вопросов. А там общий смысл - такой же.
Солнце даёт тепловую энергию водным массам, они испаряются в атмосферу, потом выпадают в виде осадков на склонах и вершинах гор (и в иных местах), а делее - обратно стекают по рельефу местности в те самые водоёмы, откуда испарились. Круг замкнулся, циркуляция водных масс - естественная, природная, без вспомогательных устройств.
Ну, а на реке - стоит турбина и даёт электрическую энергию...
Тем или иным способом, для циркуляции рабочего тела в обсуждаемом устройстве - тоже нужно солнце. Или нагрев от искусственного источника тепла.
Да приношу извинения я не совсем внимательно разглядел схему, там два холодильника, так что таки да этой бандуре нужен градиент вы выиграли этот раунд))).
Не надо отчаиваться (ну, это я на всякий случай), я и сам бы хотел познать тайны вселенной и уметь создавать устройства для получения энергии (да хоть из чего-угодно, из эфира ли, из вакуума ли), или знать, как создать что-либо для "антигравитации"... Но вселенная не так проста.
Меня вот лично это в людях поражает, они готовы признать любую чушь вне рамок свой компетенции. Если вселенная не так проста, может и вы чего-то в схеме пропустили? Я не отчаиваюсь, я давно уже на другой стороне, мне все равно, я не буду делать этих машин руками, а вот срачи,- это приятно щекочет мое эго и являются зарядкой для ума. Приятно знаете ощущать, что в голове у тебя что-то осталось кроме кроме основного продукта Торичелли.
Хотел бы я быть на другой стороне... Но у всех с другой стороны, кого я просил продать сверхединичное устройство, как-то ничего внятного не находилось. И это жаль. В том или ином виде, подобное устройство нам нужно.
А люди да, действительно, готовы признать любую чушь вне рамок своей компетенции... ну, а куда деваться - во всём лично разобраться до корней - жизни не хватит.
tokomak,вы же приличный человек вроде. Какое сверхединичное, не бывает таких и быть не может по определению. Чтобы что-то работало надо иметь градиент и баста, без градиента работать не будет, а вот градиенты могут быть разные. Хватит уже мусолить эту ерунду XVII века о "вечных двигателях". Наша вселенная вот вечный двигатель, нам нужно искать новые источники и формы энергии, а не цепляться за окаменевшее триста лет назад г...
Я лично уверен что можно снимать энергию броуновского движения, тем или иным образом, то что задача нетривиальная не спорю, но например даровые двигатели работают и ничего никто не облез (к даровым двигателям я отношу и ГЭС тоже).
Вот лучше не скажешь и это действительно меня печалит, а все остально тлен по сравнению с этим откровением.
Наша вселенная вот вечный двигатель - хорошая формула.
И где это на схеме видно?
Проведите мысленный эксперимент наконец, как это любил делать покойничек Ал.
И нагреватель, и рубашка охлаждения - в исходном скане из учебника упомянуты... почитайте внимательно - это и есть использование природной разницы температур. Без этой разницы - движение остановится.
См пост выше.
Посмотрел я по ссылке в комментариях на холодильники данного типа которые можно купить - и все требуют какого-либо источника для нагрева то в виде электричества, то в виде газа. При этом везде так интересно пишут "способен поддерживать температуру на 30C меньше окружающей среды". Два этих фактора (а ещё цена, в среднем в 2-3 раза превосходящая обычные аналоги) в совокупности делают их непривлекательными. Если все так хорошо, как пишет автор статьи, то скажите тогда, почему её активно не используют жадные до выгоды капиталисты например в вагонах-рефрижераторах, на складах-морозильниках, на фурах-рефрижераторах, на судах (в т.ч. газовозах, рыболовецких траулерах, рефрижераторах)? Там ведь всегда есть где взять лишнее тепло (а не электроэнергию) - особенно в машинах. Мне вот правда интересно. Может я ошибаюсь и их где-то используют?
При низком КПД, габариты установки будут больше, чем у традиционных холодильных установок. Поэтому для мобильных систем их использовать нецелесообразно, только стационарно, где габариты не критичны.
С точностью до наоборот.
Низким КПД можно пренебречь в случае малого размера установки, например бытовой или мобильной (автомобильной). На больших установках КПД это всё. Именно поэтому на эту и им подобные технологии положено.
Очередная фантазия. При очень длительной эксплуатации установки даже крайне малый КПД приведет, в конечном итоге, к положительному экономическому результату.
Только одно но: горизонты планирования должны быть не год-два-три, а десятки лет.
Вот этого то наш аппонент и не понимает, ибо обыватель и временьщик.
Эти (или аналогичные) установки успешно работают на пром предприятиях, где требуется получать хладагент и есть значительный поток "халявного" низкопотенциального тепла.
Малая распространенность - срок окупаемости такого девайса лет 15, нен менее.
Срок окупаемости не более 3 лет, как показывает практика. Берите в расчёт стоимость сэкономленного энергоносителя и стоимость потребляемого электричества в случае использования обычных поршневых/винтовых/турбинных ХМ. А ещё инфраструктура - очень дорого стоит подключиться к городским электрическим сетям и у них вечно нет мощностей.
Три года, это так требуют современные "эффективные манагеры", ибо имя им - временщики.
С государственной точки зрения сроки в десятки лет - вполне так себе приемлемы.
... http://www.autoholodilniki.ru/shop.php?cid=731
И?
Пусконалаживал десятки АБХМ. Вообще эта тема сейчас очень модная - тригенерация. Вот вы допустим в чистом поле строите объект - завод и ли что-то там, потребляющее электричество, тепло и холод. Если всё это производить по отдельности, то вы получите огромные расходы на газ или другой энергоноситель.
Что делают правильные посоны? Прально! ставят газоперерабатывающие установки для получения электричества и тепла, а на излишках тепла и даже на выхлопных газах ГПУ работают АБХМ и дают ещё и холод. Для пикового потребления зимой можно пару котлов добавить.
Если найдется "реальный потсан", который сумеет квалифицированно обработать низкопотенциальное тепло, которое выделяет человечество, то это будет прорыв похлеще, чем с угля на нефть.
Пожалуйста, объясните для нетехнаря простым языком чем это отличается от теплового насоса? Заранее спасибо.
В классической схеме теплового насоса есть и насосы и компрессоры. Т.е. присутствуют движующиеся части. Именно их наличие и убивает всю кажущуюся экономическую привлекательность схемы ТН. Т.к. требуют постоянной замены зап частей и ППР.
В этой схеме движущихся механических частей нет.
Схемка не очень известная, но у такой установки есть проблема.
Метил-бромид с аммиаком постепенно реагирует в водной среде:
CH3Br+NH4OH->CH3OH+NH4Br
В системе будет накапливаться и мешать её работе метанол и бромид аммония, если уж курсовик писали - пересчитайте насколько ухудшится работа системы.
Да,это так. Но попытатся поискать химически инертные в среде воды и аммиака ни кто не запрещает. Было бы желание.
А курсовик я писал тридцать лет назад (ну почти). )))
CH3Br+2NH3->CH3NH2+NH4Br
2CH3Br+3NH3->(CH3)2NH+2NH4Br
3CH3Br+4NH3->(CH3)3N+3NH4Br
4CH3Br+5NH3->(CH3)4NBr+3NH4Br
В водной среде - идут несколько иные реакции, ага? Ваш метиламин постепенно дойдёт до аммиака и метанола, как и прочие ди и три метиламины, а последний вариант явно дурной - этот комплекс в воде неустойчив, от него обязательно отщипнёт метилбромид и останется достаточно устойчивая пакость - триметиламин.
Описанные Вами реакции возможны и они даже пройдут, но... вода решает всё и постепенно всё сведётся к моему варианту. Не быстро, но это произойдёт и установка перестанет работать.
Рашад вы не химик)) поэтому не набрасывайте, ионы акиламмония одни из самых стабильных ионов, даже в водной среде. Например ионы тетраметиламмония легко кристаллизуются в соли))), сам в руках держал. Но установка действительно скорее всего перестанет работать. Метиловый спирт врядли образуется, аммоний слишком слабая щелочь.
Ну, дык, господа алхимики, какой продукт тудыть заливать-то надо?
Только не смейте святое трогать. Это я про Цэ-Два-Аш-Пять-О-Аш.
Кстати, 1-й и единственный образец, собранный самими Эйнштейном и Сцилардом был именно спиртовой. ЫЫ..
Думаю, что для такой установки будет лучше использовать NOVEC1230, воду и аммиак. Там температура кипена просто очень хорошая - около 50 градусов при Н.У.
Вот сижу и думаю. А может собрать инициативную группу и разработать проект? Ведь в "железе" сделать такую установку "как два пальца об асфальт"...
NOVEC1230 со скидкой в любых количествах обеспечу )))
Т. кип. 49.2 °C
Не пойдет слишком высококипящее.
Кстати, по поводу плотности хладагента. Она должна быть выше, чем плотность раствора аммиака в воде, а не чистой воды. Так шта, как говорится, варианты есть.
Перфторбутан CF3(CF2)2CF3 t кип −2,0
ВОт чем можно заменить метил бромид, но сваять этот прибор будет ох как не просто.
Очень интересная работа и тема.
Но потрясает и упертость либерастни, агитирующей любой ценой за фотоэлектрику. Даже вопреки теме и фактам. Раз Фашингтон сказал - даешь фотоэлектрику - будут с пеной у рта доказывать, полагаю, просто по природной УКРОСТИ мозга. Когда они, наконец, свалят на Укру от нас?
Тема же потрясающая - в тех же США огромное количество энергии уходит на работу кондиционеров, без которых там во многих штатах просто невозможно выжить летом. Помню, когда в Чикаго отключали электричество (веерные отключения не редкость в стране победившего банкстеризма), то несколько десятков человек умерли от перегрева (пожилых, бедных).
Страницы