Условные обозначения на блок-схеме НПТЭ-преобразователя
На рисунке 1 представлена общая блок-схема преобразователя низко потенциального теплового проявления энергии в её электрическое проявление или НПТЭ-преобразователя. Стрелками на блок-схеме показаны потоки различных проявлений энергии входящих, выходящих и циркулирующих в НПТЭ-преобразователе. Далее по тексту НПТЭ-преобразователь я буду называть просто – преобразователь.
Носителем низко потенциального теплового проявления энергии выступают вещества, находящиеся в газообразном, жидком и твёрдом (сыпучем) агрегатных состояниях, нагретые Солнцем, геотермальным теплом или любым другим источником теплового проявления энергии естественного или искусственного происхождения, с температурным диапазоном от нуля до плюс тридцати градусов по Цельсию. В принципе температурный диапазон носителя может быть гораздо и гораздо шире, но этот факт будет вносить весьма существенные коррективы в конструкцию (и в представленную блок-схему) преобразователя, работающего с теми или иными диапазонами температур, отличными от указанного выше диапазона.
Состав представленной на рисунке 1 блок-схемы преобразователя:
- Стартёр. Используется в момент старта НПТЭ-преобразователя, как запуская преобразователь, так и создавая условия для «накачки» его необходимым количеством энергии (Что такое «накачка» энергией преобразователя – я поясню ниже).
- Тепловой насос. Отбирает низко потенциальное тепловое проявление энергии от носителя.
- Конвертор. Преобразует низко потенциальное тепловое проявление энергии в её электрическое проявление с неким КПД ( ŋК) такого преобразования ( 0,5 > ŋК > 0,2 ).
Энергетические потоки, показанные на рисунке 1:
- ЕНПТЭ (поток 1) – низко потенциальное тепловое проявление энергии или низко потенциальная тепловая энергия (НПТЭ), отбираемая тепловым насосом у носителя.
- ЕТО (поток 2) – тепловая отобранная (ТО) энергия или низко потенциальное тепловое проявление энергии, отбираемое тепловым насосом как у носителя, так и утилизированное тем же тепловым насосом низко потенциальное тепловое проявление энергии не преобразовавшееся в конверторе и рассеянное другими агрегатами преобразователя (ЕТО = ЕНПТЭ + ЕУ).
- ЕУ (поток 3) – низко потенциальное тепловое проявление энергии не преобразовавшееся в конверторе, рассеянное другими агрегатами преобразователя и утилизированное (У) тепловым насосом.
- ЕТН (поток 4) – электрическое проявление энергии, поступающее от конвертора к тепловому насосу (ТН), и обеспечивающее работу теплового насоса.
Примечание: отношение ЕТО к ЕТН называется коэффициентом эффективности теплового насоса, формула расчёта которого имеет вид: КЭФ = (ЕТО / ЕТН). - ЕТН (поток 5) – этот поток идентичен потоку 4, но исходит от стартёра только на время запуска НПТЭ-преобразователя.
- ЕП (поток 6) – безвозвратные потери (П) энергии вошедшего в рабочий режим НПТЭ-преобразователя. Формула расчёта имеет вид: ЕП = ЕПТН + ЕПК.
- ЕЭ (поток 7) – электрическое (Э) проявление энергии, подаваемое потребителям.
- ЕПТН (поток 8) – безвозвратные энергетические потери теплового насоса (ПТН).
- ЕПК (поток 9) – безвозвратные энергетические потери конвертора (ПК).
Описание работы НПТЭ-преобразователя
Во время пуска стартёр вырабатывает электроэнергию (электрическое проявление энергии), необходимую для работы теплового насоса НПТЭ-преобразователя (рисунок 2).
Тепловой насос НПТЭ-преобразователя входит в рабочий режим и отбирает у носителя низко потенциальное тепловое проявление энергии («накачивая» преобразователь энергией) в количестве КЭФ × ЕТН равное стартовой тепловой отобранной (СТО) энергии (ЕСТО), численно равной ЕТО (поток 2), и которая подаётся на конвертор. У вошедшего в рабочий режим теплового насоса появляются безвозвратные энергетические потери (поток 8), которые на этот момент являются безвозвратными энергетическими потерями всего НПТЭ-преобразователя (рисунок 3).
Конвертор входит в рабочий режим и преобразует поступающее в него низко потенциальное тепловое проявление энергии в её электрическое проявление с КПД такого преобразования равным ŋК , и вычисляемое по формуле ЕТН = ŋК × ЕСТО . Не преобразовавшееся в электрическое проявление, низко потенциальное тепловое проявление энергии формирует поток утилизируемой тепловым насосом энергии ЕУ (поток 3), тем самым сокращая отбор низко потенциального теплового проявления энергии от носителя, а также формируется поток безвозвратных энергетических потерь конвертора ЕПК (поток 9), который совместно с ЕПТН (поток 8) образуют ЕП (поток 6). Поток ЕСТО преобразуется в сумму ЕНПТЭ (поток 1) и ЕУ (поток 3), формируя ЕТО (поток 2) (рисунок 4).
Именно ЕТО (поток 2) и ЕУ (поток 3) формируют ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ или ЦЭ2, который характеризуется тем, что не преобразовавшееся низко потенциальное тепловое проявление энергии (ЕУ) не рассеивается в пространстве, а внутри НПТЭ-преобразователя аппаратно утилизируется и обратно возвращается в энергетический поток, идущий в конвертор для преобразования в электрическое проявление энергии. Под аппаратной утилизацией я имею в виду то, что условия утилизации ЕУ в НПТЭ-преобразователе созданы дополнительными техническими (аппаратными) средствами, которые и позволяют утилизировать ЕУ.
Электрическое проявление энергии от конвертора ЕТН (поток 4) поступает к тепловому насосу и практически сравнивается с ЕТН (поток 5). Этот момент говорит о том, что НПТЭ-преобразователь вошёл в штатный режим своей работы, во время которого также стабилизируется вокруг некоего значения энергетические потери преобразователя, представленные как ЕП (поток 6). Стартёр в этот момент отключается, ЕТН (поток 5) исчезает (рисунок 5).
Без наличия потерь энергии ЕП (поток 6) работающий НПТЭ-преобразователь являлся бы вечным двигателем второго рода, исключающий также и входную энергию ЕНПТЭ (поток 1) (рисунок 5). Иными словами такое устройство не требовало бы для своей работы притока энергии из вне и не имело бы потерь, неизбежных для всех реальных работающих систем. Я и, надеюсь, Вы придерживаемся того мнения, что вечные двигатели любого рода в нашем материалистическом представлении о Мире являются антинаучной химерой. Поэтому далее тратить и своё и Ваше время на их рассмотрение мы не будем.
Нет смысла создавать преобразователь, компенсирующий только собственные потери. Поэтому хочу обратить Ваше внимание вот на что. Для работы теплового насоса конвертор преобразовывает низко потенциальное тепловое проявление энергии в её электрическое проявление. А что если попытаться часть этого электрического проявления энергии направить к потребителю! Организовать некий поток 7, также являющийся электрическим проявлением энергии ЕЭ (рисунок 6)!
КПД конвертора при своём расчёте должен учитывать всю им преобразованную в электрическое проявление энергию, то есть и ЕТН и ЕЭ . Следовательно:
ŋК = [(ЕТН + ЕЭ) / ЕТО] . . . . . (1)
Исходя из того, что коэффициент эффективности теплового насоса равен
КЭФ = (ЕТО / ЕТН) . . . . . (2)
получим:
ЕТО = [(ЕТН + ЕЭ) / ŋК] . . . . . (3)
ЕТО = КЭФ × ЕТН . . . . . (4)
Из (3) и (4) следует:
КЭФ = {[(ЕТН + ЕЭ) / ЕТН] × (1/ ŋК)} . . . . . (5)
Выражение (5) является математическим описанием КРИТЕРИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НПТЭ-преобразователя.
При КЭФ < {[(ЕТН + ЕЭ) / ЕТН] × (1/ ŋК)} тепловой насос НПТЭ-преобразователя не в состоянии будет обеспечить конвертор необходимым количеством низко потенциального теплового проявления энергии. И чем меньше будет КЭФ тем быстрее, после запуска стартёром, НПТЭ-преобрпзователь остановится.
При КЭФ > {[(ЕТН + ЕЭ) / ЕТН] × (1/ ŋК)} тепловой насос НПТЭ-преобразователя перегрузит конвертор низко потенциальным тепловым проявлением энергии. Это приведёт к увеличению преобразования конвертором низко потенциального теплового проявления энергии в её электрическое проявление. А это, в свою очередь, вызовет увеличение электрического тока через преобразующий элемент конвертора или увеличит различного рода нагрузки на все остальные его узлы и детали, что вскоре приведёт к выходу из строя самого конвертора, а, следовательно, и всего НПТЭ-преобразователя в целом.
Хочу акцентировать Ваше внимание на ещё одном немаловажном, на мой взгляд, факте. Входным энергетическим потоком для всего НПТЭ-преобразователя является ЕНПТЭ (поток 1), а выходными потоками энергии из преобразователя являются ЕЭ (поток 7) и ЕП (поток 6). Причём:
ЕНПТЭ = ЕЭ + ЕП . . . . . (6)
Из (6) следует, что КПД всего преобразователя (ŋНПТЭ) выражается формулой:
ŋНПТЭ = (ЕЭ / ЕНПТЭ) . . . . . (7)
Техническое воплощение НПТЭ-преобразователя за счёт ЦЭ2 позволяет сделать ЕП равным нескольким процентам от ЕНПТЭ . Это говорит о том, что КПД всего преобразователя (ŋНПТЭ) может достигать значений в 90 и более процентов. А это, в свою очередь, говорит о том, что практически всё поступающее в НПТЭ-преобразователь низко потенциальное тепловое проявление энергии (ЕНПТЭ) преобразуется в электрическое проявление энергии (ЕЭ), которое и подаётся потребителям.