Способ получения и установка генерации электрической энергии использованием кинетической энергии теплового движения атомов (гипотеза)
(Тепловой генератор)Тимофеев Дмитрий Николаевичtimofeev.dmitriyy@rambler.ruПо второму закону термодинамики невозможно непосредственно тепло превращать в работу. Однако то, что невозможно было во времена С. Карно в 1824 году возможно сейчас. Разумеется, для этого потребуется не паровая машина, а современная техника. Давно используется такое оборудование как солнечные батареи. Ни кого сейчас не удивляет, что фотоны, ударяясь в пластинку, создают электрический потенциал. Почему же не получить электрический потенциал от тепловых ударов молекул газа. Просто, видимо, пластинка должна быть другая. Техническое средство для трансформации механической деформации в электрический потенциал есть, это всем известные пьезоэлементы, используемые, например в зажигалках. Понятно, что для добычи энергии от удара одной молекулы газа нужен пьезоэмемент небольшого размера, иначе из-за деформации кристалла от множественных ударов в разных направлениях генерируемые потенциалы различной полярности гасят друг друга. При использовании кристаллов маленького размера, на каждом из них будет возникать небольшой потенциал. Картина будет аналогична эффекту броуновского движения, где на малых частицах удается обнаружить энергию от тепловых ударов отдельных молекул. Для сложения энергии небольших отдельных пьезоэлементов можно использовать давно известные диоды. Конструкция элемента генератора изображена на рис. 1.
Элемент состоит из пьезоэлектрического кристалла, например двуокиси кремния, двух слоев полупроводника с разной проводимостью (p-n переход) и токосъемных слоев. Размеры элемента должны быть около микрона. В настоящее время эта задача решаема. Имеются технологии создания мельчайших элементов, например при изготовлении микросхем (нанотехнологии). Тепловой генератор содержит большое количество элементов соединенных параллельно и последовательно в батареи, для выработки электрического тока с необходимым напряжением и мощностью рис.2
Реально тепловой генератор может быть исполнен в виде плёнки с большим количеством тепловых элементов имеющей токоотводы и приклеенной к несущей пластине.
Такой генератор может давать электроэнергию, используя тепло воды в реках, озерах или морях, или тепло воздуха. Причем в отличии от солнечных батарей он может работать ночью.
Он может быть компактным, например для фонарика который светит всегда, или сотового телефона.
Может быть предназначен для квартиры. В этой квартире не нужно будет платить за электричество. Собственный генератор будет обеспечивать электроэнергией бесконечно долго не потребляя никакого топлива, а только, например, охлаждая уличный воздух. Понятно, что при наличии генератора необходимой мощности, за счет него можно отапливать помещения. Тогда не нужно будет платить и за отопление.
Тепловой генератор может быть установлен на самолете, или автомашине и использовать тепло набегающего потока воздуха. Такой машине не нужен бензин. Она может без заправки ехать неограниченно долго.
Может использоваться и другая особенность теплового генератора, это охлаждение воздуха. Такой генератор может работать как холодильный агрегат для кондиционеров или холодильников.
Тепловой генератор, соединённый с нагрузкой будет вырабатывать электроэнергию, а сам охлаждаться. При отсутствии подвода тепла к тепловому генератору, например при помещении его в сосуд Дюара, тепловой генератор охладиться до абсолютного нуля и перестанет давать энергию. При подводе тепла, например потоком воздуха или воды, количество вырабатываемой энергии будет равно количеству потери энергии теплоносителем. Так если за секунду одна тонна воды будет охлаждаться на один градус (например, при снятии тепла с корпуса судна или с плиты на дне реки) то количество тепла преобразовавшегося в электрическую энергию составит 1000 ккал, что равно мощности 4186.8 киловатт. Таким образом, если, к примеру, всю воду, проходящую через турбины Красноярскоё ГЭС, а это 7380 м3/сек охлаждать тепловыми генераторами электрической энергии только на 1 градус, то это даст электрическую энергию мощностью в 31х106 квт/сек. Что равно 111,2 х 109 квт/час. Суммарная мощность всех турбин станции сейчас 6х106 кв/час. Получается, что если использовать тепло воды Енисея в районе Красноярска для выработки электрической энергии тепловым генератором, то при охлаждении воды всего на 1 градус получим энергии в 18000 раз больше чем от Красноярской ГЭС при работе её на полную мощность. При этом не нужно строить платины, а достаточно опустить на дно Енисея плиты с размещёнными на них тепловыми генераторами.
Охлаждение одной тонны воздуха (833 м3) на 1 градус даст 241 ккал, что соответствует мощности 1005 киловатт. Это тоже не мало. Тепловыми генераторами работающими за счёт охлаждения воздуха можно вырабатывать электрическую энергию если поблизости нет водоёма.
Поскольку топлива для получения электрической энергии тепловыми генераторами не требуется, то себестоимость энергии будет определяться ценой самого генератора, которая может быть небольшой при их массовом производстве. В первое время, когда высокая эффективность тепловых генераторов ещё не будет достигнута, они могут использоваться как вечные источники питания часов, кардиостимуляторов, сотовых телефонов и т.д.
Ранее концепция публиковался на сайте:
http://www.ntpo.com/izobretenija/alternativnaya-energetika/7494-teplovoj-generator-dlya-vyrabotki-elektricheskogo-toka.htmlДата публикации: 17-01-2008, 20:19
Рисунок 1. Элемент теплового генератора. 1 - Токосьёмные слои,
2 – Пьезоэлектрик. 3 – Слои полупроводника с разной проводимостью (p-n перезод).
Рисунок 2. Рисунок теплового генератора 1- Пакет элементов теплового генератора. 2- Молекулы частиц жидкости (газа) создающие при ударе электрические импульсы. 3 – несущая пластина.
