Der Einsatz von Wärmepumpen in den Wärmeerzeugern von Potapov, WPP und HPP. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Die globale Erwärmung hat die Sinnlosigkeit einer weiteren Verbrennung fossiler Brennstoffe offenbart: Kohle, Öl, Uran. Heute ist es wichtiger denn je, zur traditionellen Energie zurückzukehren. In diesem Artikel geht es weniger um Anlagen zur Nutzung von Solarenergie und Geothermie, sondern um Wärmepumpen, die die Effizienz der Nutzung sauberer Energie deutlich steigern können. Die Zukunft liegt in der Hybridenergie, die das Beste nutzt, was die Menschheit im Laufe ihrer Geschichte entwickelt hat. Als Teil jedes Kraftwerks, aber auch in vielen Produktionsprozessen muss eine Wärmepumpe in Betrieb sein.

Bevor über den Einsatz von Wärmepumpen (WP) gesprochen wird, sollte man Drosselwärmepumpen klar von Expanderwärmepumpen unterscheiden. Drosselpumpen sind heute die meistverkauften Pumpen, da sie keine Energie verbrauchen, sondern verbrauchen. Neben Haushaltskühlschränken und Klimaanlagen gibt es leistungsstärkere Geräte auf Basis von Drossel-HPs [2], deren Wirkungsgrad, der sorgfältig in „Leistungskoeffizient“ (COP Coefficient of Performance) umbenannt wird, beträgt jedoch nur 1,9-5,4. Die gleichen Ergebnisse werden durch den Einbau einfacherer Griggs-Potapov-Wärmeerzeuger (TG) oder Wärmezähler erzielt.

In Expander-HPs wird Energie nicht verbraucht, sondern genutzt, daher bleiben sie nur im Raketen- und Weltraumkomplex und in der von den Oligarchen kontrollierten Großindustrie erhalten.

Expander-HPs unterscheiden sich von Drossel-Expandern nur dadurch, dass in ihrer Konstruktion anstelle einer Drossel, die den Gasfluss verlangsamt, pneumatische Motoren verwendet werden – Kolben-, Rotations- und Turbinenexpander. Letztere sind am effektivsten. Da die Energie im Expander HP nicht verbraucht, sondern genutzt wird, geben diese HP die elektrische, mechanische und sonstige Energie zurück, die für ihren Antrieb verwendet wird. Ähnliche Eigenschaften besitzen beispielsweise elektrochemische Generatoren [3] und andere wenig bekannte – vergessene, klassifizierte, verbotene Geräte.

Was schlage ich vor? In [1, S.144] acad. L.P. Fominsky schreibt: „Potapovs Wärmeerzeuger ist keine Wärmepumpe, obwohl es sehr rational wäre, daraus eine solche zu machen.“ Tatsächlich können durch die Kombination von Potapovs TG und Expander HP vier Probleme gleichzeitig gelöst werden.

1. Erhitzen Sie das in der Potapov TG verwendete Wasser vor, um dessen Effizienz zu maximieren und die Inbetriebnahme zu vereinfachen (bei t<63 °C hat die TG eine geringe Effizienz).

2. Nutzen Sie die von der durch die Lüftung austretenden Luft abgeführte Wärme, um den Raum zu erwärmen und das Austreten warmer Luft durch Undichtigkeiten in Fenstern, Türen usw. zu verhindern.

3. Reduzierung der Masse und Abmessungen des Potapov TG durch Erhöhung der Drehzahl seines Rotors um 1-2 Größenordnungen.

4. Nutzung äußerer Wärme (Sonne, Luft, Wasser, Boden) zur Wiederherstellung der inneren Energie der verbrauchten Luft. Der Betrieb eines kombinierten TG ist in Abb. 1 dargestellt, wobei H eine Luftpumpe (Kompressor) ist, die Luft aus einem beheizten und belüfteten Raum komprimiert; D – Turboexpander (der Autor experimentierte mit einem tschechoslowakischen Dental-Turbobohrer), der die Luft verflüssigt, die den Raum verlässt (nach draußen geht), G – heißer Kreislauf. Der Kältekreislauf (X) ist die Umgebung. Potapovs TG fungiert in diesem Gerät als Wasserpumpe, für die eine spezielle Nut im Rotor angebracht wurde.

Obwohl acad. L.P. Fominsky schätzt Windenergie nicht besonders [1, S.281], aber Windmühlen sind sehr billig, darüber hinaus die billigsten Windturbinen, die für Handwerker einfacher herzustellen sind als alle anderen. Der Einsatz von HP als Teil von WPP ermöglicht die Lösung von erneut 4 Problemen.

1. Erhöhen Sie die Effizienz des WPP bei niedrigen Windturbinendrehzahlen.

2. Effizienzsteigerung in warmen Jahreszeiten (heute ist die Produktivität von Windparks im August viermal niedriger als im Februar).

3. Der Einsatz hocheffizienter Hochgeschwindigkeitsgeneratoren wird möglich, da die Rotordrehzahl um 3-4 Größenordnungen steigt.

4. Es ermöglicht die integrierte Nutzung der Energie von Wind, Sonne, Geothermie und anderen Energiequellen mit geringem Potenzial.

Um die Energie der äußeren Umgebung (Wärme) zu entfernen, können Sie den gesamten Mast des WPP (Abb. 2) verwenden und ihn schwarz streichen. Durch die Beleuchtung des unteren Schattenbereichs des Windparkmastes mittels beweglicher Spiegelpaneele ist es möglich, die Nutzung der Sonnenenergie zu steigern.

Aber Wasserkraft auf der Basis von HP [1, S.143] acad. L.P. Fominsky hält es für sehr vielversprechend: „... wenn ... mit Hilfe von Wärmepumpen Wärme aus der Wolga entnommen wird, dann würde bei einem durchschnittlichen jährlichen Durchfluss dieses Flusses von 200 km3 eine Abkühlung seines Wassers um nur 1 °C 2 1014 kcal pro Jahr ergeben, oder in Bezug auf elektrische Energie mehr als 200 MWh pro Jahr. Das ist dreimal mehr, als die gesamte Wolga-Kraftwerkskaskade produziert!“ Wie vollbringt man so ein Energiewunder?

Abbildung 3 zeigt den Aufbau eines HPP kombiniert mit HP.

Wasser dreht die Pumpe H, die den Arbeitsstoff (Gas, niedrigsiedende Flüssigkeit) in den heißen (G) und kalten (X) Kreisläufen in Bewegung setzt. Der Arbeitsstoff dreht den Expander (D), der den elektrischen Generator antreibt. Somit kann HP sowohl zu Hause (Luft-HP plus Potapovs TG) als auch im Tiefland (Wasserkraftwerke, Offshore-Windparks) und in den Bergen und Steppen (Windparks) eingesetzt werden. Die größte Wirkung lässt sich jedoch in heißen Regionen und in warmen Meeren erzielen. Für die Ukraine ist dies der Südosten und die Schwarzmeerküste.

Und weiter. Wärmepumpen erzeugen keine Energie, sondern wandeln Energie von einer Art in eine andere um. Da VTs Energie nur im Weltraum übertragen (selbst über Stromleitungen), tragen sie nicht zu einer Erhöhung der Wärmemenge auf der Erde bei und können die Gefahr einer Überschreitung der durchschnittlichen Jahrestemperatur des Klimas unseres Planeten vollständig beseitigen.

Литература:

1. Fominsky L.P. Großwärmeerzeuger gegen den Club of Rome. - Tscherkassy: Oko-Plus, 2003.
2. Vuytsik S., Lіchnerskiy E. Wärmepumpen in Stromversorgungen und in Bedingungen//Zelena Energetika. - 2003. - Nr. 2. S.26-27.
3. Effizienz elektrochemischer Generatoren. Große sowjetische Enzyklopädie. - T.30. - S.123.

Autor: Y. Bärtig

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