Придумаем устройство для конвертации низкопотенциального тепла в электроэнергию с максимальным КПД

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Еще хуже вакум вытеснять. Разница в работе между тремя и одним измерением порядка кубического корня имхо.

Имхо 1 куб м льда с 1 измерения даст 1.35 мегаджоуля механики.

 

Что означает "с одного измерения"?

Т. е. это неверно?

Для того чтобы 1 кг льда превратился в воду требуется затратить 332 кдж тепла.
Для 1000 кг 332 000 кдж или 332 Мдж

Следовательно и при переходе воды из жидкого состояния в лёд выделится те же 332 Мдж на тонну (1 м. куб.)

А ты тут всего 1.3 Мдж на тонну (1 куб. м.) определил.
1,3Мдж и 332Мдж почему так?

 

Из учебника.

 

Движение по одной координате из стандартных трёхмерных X, Y, Z. Только вверх например.
При вытеснении воздуха льдом в абсолютно жёстком, на 90% залитом водой баллоне - работа будет выполняться больше, чем по 1-му направлению.

Отобранная теплота превращается в энергию хим. связей, и только часть - в работу по расширению.

 

"Без обмена с окружающей средой" - было? Было.

У тепловая насоса - совсем другая задача, ровно противоположная.
Он решает задачу перекачки тепла от холодного к тёплому, используя электричество - "электростанция наоборот".

А если система не замкнута, и перепад есть, то ПЕРВЫЙ и главный вопрос - где холодильник? Чем охлаждать-то? Тепло нельзя превратить в энергию, пока нет чего-то более холодного. Температура горячего конца не имеет значения, пока нет температуры холодного. Нужен перепад.

И Вас уже спросили - а почему Вы тепло от нуля С считаете (а не от нуля К, как все вменяемые люди)?

 

У куба три измерения в пространстве.

 

Так то механической и тепловой. Вообще выжать какие-то полезные мехджоули при разнице температур около 0 кельвинов это уже большое колдунство.

 

Вытеснять лучше че-нить совсем мало сжимаемое.

 

Солёную воду из замерзшей чистой - пойдёт?

Потому что там, где обитает хорошо законспирированный топикстартер, вода при нуле °C замерзает в сентябре, много и даром.
А потом полярная ночь.

См. также


и
"Уникальные функциональные свойства материалов с эффектом памяти формы (ЭПФ) предоставляют широкие возможности при конструировании принципиально новых, революционных устройств, например, таких как термомеханические соединения труб и стержней, крепеж, приводы различного назначения, трансформируемые конструкции, роботы манипуляторы, тепловые выключатели максимального тока, отсечные клапаны гидро- и пневмосистем, терморегуляторы системы водяного охлаждения, теплообменные элементы, тепловые домкраты, прессы, преобразователи тепловой энергии в механическую (так называемые мартенситные двигатели) и т. д. [16].

Все вышеперечисленные устройства можно условно разбить на пять классов:

3. Мартенситные двигатели - автономные устройства циклического действия, использующие в качестве рабочего тела материал с ЭПФ, которые, в отличие от мартенситных приводов, специально предназначены для преобразования тепловой энергии в механическую работу."

http://www.dissercat.com/content/dinamika-mekhanizmov-s-privodami-na-osnove-effekta-pamyati-formy

 

Зима придет в ледяном аду и остудит. Да и вообще в местном секторе галактики окружение системы имеет температуру намного ниже 300 кельвинов и туда безплатно можно скидывать излучение гретой воды. Оно туда круглосуточно улетает со страшной мощностью и зимой и летом.

 

И что?
Почему только по одному измерению?
Остальное разве не доступно?

И с какой стати куб? Зачем себя сразу ограничивать формой?
Ёмкость ведь можно изготовить и в виде шара, цилиндра, многогранника и т. д.

 

Откуда ты взял?
Задача тут мной поставлена как раз аналогичная той, что выполняет тепловой насос.
Тепловой насос отбирает энергию из низкопотенциального источника тепла, перемещает её в другой объём попутно увеличивая его потенциал.
Чтобы было ясно.
Из объёма в 4 м. куб с температурой пусть 4 Цельсия, энергия в количестве N отбирается и передаётся в объём 1 м. куб. При этом температура этого объёма с полученной энергией в количестве N становится 20 Цельсия.

Моя же задача такова.
Надо из места где энергия есть "перекачать" её туда, где она необходима, только не в первоначальном виде как это делает ТН, а попутно трансформировать её из тепловой в электрическую.

 

Где здесь смайлик "фейспалм"?

Объясняю, для недоучившихся в школе: это и есть ВД второго рода.

ТН делает следующее: при затрате ВНЕШНЕЙ механической энергии перекачивает некое количество тепла от холодного горячему.
Электростанция делает следующее: перекачивает тепло от горячего холодному отдавая налево механическую энергию (электрическую, но с точки зрения термодинамики - пофигу).

Каждый из этих процессов является обратным другому (при условии изоэнтропичности, то бишь идеальности циклов, в реальности, конечно, энтропия растёт, поэтому обратить не выйдет).

НЕВОЗМОЖНО (в принципе, совсем, никак, вообще никак, математически невозможно) превратить тепло в работу без перекачки части тепла более холодному телу, минимальное количество - определяет для данных температур идеальный цикл Карно (эквивалентная формулировка второго начала). В реальности всегда будет перекачано больше, и иначе механическую работу получить невозможно.
Точно так же, как предельную эффективность теплового насоса определяет обратный цикл Карно. В реальности ТН, конечно, всегда хуже.

Если всё ещё что-то непонятно - гуглить по этим ключевым словам: "цикл Карно", "второе начало термодинамики", "вечный двигатель второго рода".

 

Как нельзя, это мы и сами знаем без математики - ВД крутиться не будет
Тогда подскажите, как возможно хоть чего-то отщипнуть у льда.

Идея1: кусок зимней чукотской земли с цистерной воды, закопанной выше глубины промерзания, периодически накрывать утеплителем - он оттает от снизу идущего тепла Земли. Убрали утеплитель - замёрзло и подняло груз хоть 100 тонн на 10см.

Патент2:
"Устройство для извлечения тепловой энергии из воздуха окружающей среды с целью выработки электроэнергии и пресной воды."
http://www.ntpo.com/patents_water/water_2/water_160.shtml

https://ru.wikipedia.org/wiki/Технология_перекачиваемого_льда:

"Системы накопления и хранения энергии (СНХЭ) на базе ТПЛ[32] могут быть использованы в централизованных системах кондиционирования воздуха с водяным охлаждением. СНХЭ с ТПЛ позволяет снизить эксплуатационные расходы здания, потребность в новых электростанциях и линиях электропередач, потребление энергии электростанцией, загрязнение атмосферы, выбросы парниковых газов. Срок возврата инвестиций при использовании СНХЭ с ТПЛ составляет 2 — 4 года. По сравнению со статическими и динамическими системами хранения льда (СДСХЛ)[33], общий коэффициент теплопередачи (OКТП) при производстве ПЛ, более чем в десятки или сотни раз, выше (эффективнее), чем тот же коэффициент для указанных выше типов СДСХЛ. Это объясняется наличием большого количества термических сопротивлений между кипящим хладагентом в испарителе и водой / льдом в накопительном баке в СДСХЛ. Высокие значения OКТП в СНХЭ на основе ТПЛ обуславливают уменьшение объемов комплектующих изделий, увеличение максимально достижимой концентрации льда в объеме бака, и это, в конечном счете, влияет на цену оборудования. СНХЭ на основе ТПЛ установлены во многих странах: Японии, Кореи, США и Великобритании[34]."

 

Не правильно.
Тепловой насос повышает потенциал имеющейся рассредоточенной в пространстве тепловой энергии (уплотняет энергию). Собирает рассеянное тепло в больших объёмах окружающего пространства и размещает собранную в меньших, но с более высокой температурой.
Аналог теплового насоса: насос гидравлический или компрессор.
Также аналогом этих устройств может быть соломокопнитель, который собирает солому с одного гектара на площадку в 10 кв. м.
При этом количество энергии в соломе, распределённой на площади в 1 га и на площади в 10 кв. м. осталось прежним.
Просто в первом случае она была рассредоточена на большой площади, а "окученная" оказалась в одном месте.
Это же самое делает и тепловой насос.

Энергии не прибавилось и не убавилось.
Тепловой насос просто собрал энергию в одно место и сделал её пригодной к употреблению.

Я же говорю о том, чтобы придумать устройство, которое подобно ТН собирало энергию в "кучу", но одновременно преобразовывало бы её в электрическую.
Энергия в этом виде более востребована, чем тепловая и более удобна для употребления.

При чём здесь ВД второго рода?
Не туда ты смотришь.

Кстати, я не понимаю и того почему бы часть собранной (сконцентрированной) ТН энергии не использовать для привода самого ТН?