Potapov, WPP 및 HPP의 열 발생기에서 열 펌프 사용. 계획, 설명

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Potapov, WPP 및 HPP의 열 발생기에서 열 펌프 사용. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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지구 온난화로 인해 석탄, 석유, 우라늄 등 화석 연료를 더 태워도 무익하다는 사실이 드러났습니다. 오늘날에는 전통 에너지로의 회귀가 그 어느 때보다 중요합니다. 이 기사에서는 태양 에너지와 지열 에너지 사용을 위한 설치에 중점을 두기보다는 환경 친화적인 에너지 사용 효율성을 크게 높일 수 있는 히트 펌프에 중점을 둘 것입니다. 미래는 인류가 역사를 통해 개발해 온 모든 최고의 기술을 활용하는 하이브리드 에너지에 속합니다. 모든 에너지 플랜트와 많은 산업 공정에는 히트펌프가 포함되어야 합니다.

히트펌프(HP)의 사용을 논하기 전에 스로틀 히트펌프와 익스팬더 히트펌프를 명확히 구분할 필요가 있다. 스로틀 펌프는 에너지를 사용하지 않고 낭비하기 때문에 오늘날 가장 잘 팔리는 펌프입니다. 가정용 냉장고와 에어컨 외에도 스로틀 터보차저를 기반으로 한 더 강력한 장치가 있지만[2], 신중하게 "성능 계수"(COP 성능 계수)로 이름이 변경된 효율성은 1,9-5,4에 불과합니다. 더 간단한 Griggs-Potapov 열 발생기(TG) 또는 열 측정기를 설치해도 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.

확장기 HP에서는 에너지가 낭비되지 않고 사용되므로 과두제에 의해 통제되는 로켓 및 우주 단지와 대규모 산업에서만 보존되었습니다.

익스팬더 HP는 가스 흐름을 늦추는 스로틀 대신 공압 모터(피스톤, 회전식 및 터빈 익스팬더)를 사용한다는 점에서만 스로틀 HP와 다릅니다. 후자가 가장 효과적입니다. 확장기 HP의 에너지는 낭비되지 않고 사용되므로 이러한 HP는 이를 구동하는 데 사용된 전기, 기계 및 기타 에너지를 반환합니다. 예를 들어, 전기화학 발전기[3] 및 기타 거의 알려지지 않은 잊혀지고 분류되고 금지된 장치에는 유사한 특성이 있습니다.

나는 무엇을 제공하고 있습니까? [1, p.144] 학자. L.P. Fominsky는 다음과 같이 썼습니다. "Potapov의 열 발생기는 열 펌프가 아니지만 열 펌프로 바꾸는 것이 매우 합리적입니다." 실제로 포타포프의 TG와 확장 HP를 결합하면 4가지 문제를 한번에 해결할 수 있다.

1. 효율성을 최대화하고 시동을 단순화하기 위해 Potapov TG에 사용된 물을 예열합니다(t<63°C에서 TG의 효율성은 낮습니다).

2. 환기구를 통해 빠져나가는 공기에 의해 운반된 열을 이용하여 실내를 가열하고 창문, 문 등의 새는 곳을 통해 따뜻한 공기가 새는 것을 방지합니다.

3. 로터의 회전 속도를 1~2배 증가시켜 Potapov TG의 질량과 크기를 줄입니다.

4. 외부 열(태양, 공기, 물, 토양)을 사용하여 사용된 공기의 내부 에너지를 복원합니다. 결합된 TG의 작동은 그림 1에 나와 있습니다. 여기서 H는 가열되고 환기되는 공간에서 공기를 압축하는 공기 펌프(압축기)입니다. D - 터보팽창기(저자는 체코슬로바키아산 치과용 터보드릴로 실험함), 방(외부)에서 나가는 공기를 액화함, G - 핫 회로. 저온 회로(X)는 환경입니다. 이 장치의 워터 펌프는 로터에 특수 홈이 만들어진 Potapov TG에 의해 구동됩니다.

Potapov, WPP 및 HPP의 열 발생기에서 열 펌프 사용

학자이긴 하지만 L.P. Fominsky는 풍력 에너지를 높게 평가하지 않지만[1, p.281] 풍력 터빈은 매우 저렴하고, 더욱이 가장 저렴한 풍력 에너지 설비이므로 장인이 다른 어떤 것보다 생산하기가 더 쉽습니다. 풍력 발전소의 일부로 HP를 사용하면 다시 4가지 문제를 해결할 수 있습니다.

1. 풍력 터빈의 저속에서 WPP의 효율을 높입니다.

2. 따뜻한 계절에 효율성을 높입니다. (현재 4월 풍력발전 단지의 생산성은 XNUMX월보다 XNUMX배 낮습니다.)

3. 로터의 회전속도가 3~4배 증가하므로 고효율 고속발전기의 사용이 가능해진다.

4. 풍력, 태양에너지, 지열에너지 등 저전위 에너지원의 에너지 활용을 종합적으로 가능하게 한다.

외부 환경(열)의 에너지를 제거하려면 풍력 발전 단지의 마스트 전체(그림 2)를 검은색으로 칠하면 됩니다. 이동식 거울판을 이용하여 풍력발전기 마스트의 아래쪽 그림자 부분을 조명하여 태양에너지 활용도를 높일 수 있습니다.

Potapov, WPP 및 HPP의 열 발생기에서 열 펌프 사용

그러나 HP [1, P.143] Acad를 기반으로 한 수력 발전. L.P. Fominsky는 이를 매우 유망하다고 생각합니다. “... 열 펌프를 사용하여 볼가 강에서 열을 가져오면 이 강의 평균 연간 흐름이 200km3이므로 물을 1°C만 냉각하면 2 1014가 됩니다. 연간 kcal, 즉 전기 에너지로 환산하면 연간 200MWh가 넘습니다. 이는 볼가 발전소 전체 계단식 발전량의 3배에 해당합니다!" 그러한 에너지 기적을 달성하는 방법은 무엇입니까?

그림 3은 HP와 결합된 HPP의 설계를 보여줍니다.

Potapov, WPP 및 HPP의 열 발생기에서 열 펌프 사용

물은 펌프 H를 회전시켜 뜨거운(G) 회로와 차가운(X) 회로 내부의 작동 물질(가스, 저비점 액체)을 구동합니다. 작동 물질은 발전기를 구동하는 팽창기(D)를 회전시킵니다. 따라서 HP는 집(공중 HP + Potapov의 HP), 저지대(수력 발전소, 해상 풍력 발전소), 산과 대초원(풍력 발전소)에서 사용할 수 있습니다. 그러나 가장 큰 효과는 더운 지역과 따뜻한 바다에서 얻을 수 있습니다. 우크라이나의 경우 이것은 남동부와 흑해 연안입니다.

그리고 더. 열 펌프는 에너지를 생성하지 않지만 한 유형에서 다른 유형으로 에너지를 변환합니다. HP는 우주에서만 에너지를 전송하기 때문에(전력선을 통해서도) 지구상의 열량 증가에 기여하지 않으며 지구의 연간 평균 기후 온도를 초과할 위험을 완전히 제거할 수 있습니다.

문학 :

포민스키 L.P. 로마 클럽을 상대로 한 단위 이상의 열 발생기. - 체르카시: Oko-Plus, 2003.
Vuytsik S., Lichnerskiy E. 전원 공급 장치 및 유형의 열 펌프 // 녹색 에너지. - 2003. - 2호. P.26-27.
전기화학 발전기의 효율. 위대한 소련 백과사전. - T.30. - 123페이지.

저자: Y. 비어디드

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