.

Russian English French German Italian Portuguese Spanish

ВПЕРЕД В БУДУЩЕЕ - ВМЕСТЕ !!!

Вместе мы сила !!!

С уважением,
Дудышев В.Д.
Научный руководитель КБ Нитрон, к.т.н., академик Самарского отделения РАМТН, член-корреспондент Самарского отделения Российской Экологической Академии (экология).

БИОГРАФИЯ УЧЕНОГО-ИЗОБРЕТАТЕЛЯ АКАДЕМИКА ДУДЫШЕВА В.Д

Моб телефон: 8-937-798-50-50

Написать нам на Skype: dud063

E-mail: Dudishev1@yandex.ru

oplata
naloj

КАК ОПЛАТИТЬ ЗАКАЗ
ДЕНЕЖНОЙ СИСТЕМОЙ
OnPay

Как сделать заказ правильно!

бесплатный счетчик
ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО НАГРЕВА ЖИДКОСТЕЙ ГАЛОГЕНОВЫМИ ЛАМПАМИ И ЕГО ПОЛЕЗНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ

Р е ф е р а т

Статья посвящена описанию открытого нами нового электрооптического эффекта эффективного нагрева жидкостей криптоновыми высокотемпературными электрическими лампами дневного света, а также изложению результатов поисковой научно –исследовательской работы по разработке экономичных электронагревателей нового поколения, на основе этого нового аномального электрооптического эффекта. Такие электрооптические нагреватели жидкостей в разы превосходят известные аналоги-иные электронагреватели по эффективности и экономичности нагрева жидкостей. Обсуждаются физические основы и перспективы применения в теплоэнергетике экономичного прямого электрооптического метода нагрева жидкостей, например, электрическими криптоновыми осветительными лампами дневного света, размещенными непосредственно в жидкости. Обсуждаются сферы полезного применения данного физического эффекта и метода в теплоэнергетике и прочих областях техники . Приведены и обсуждаются различные варианты конструкций экономичных электронагревателей жидкости нового поколения на основе недавно открытого нами аномального теплового электрооптического эффекта/ТЭОЭФ/нагрева любых жидкостей Проводится сравнение технических характеристик и свойств новых электрооптических нагревателей жидкостей/воды/ с прочими вида известных электрических нагревателей. Статья написана в простом доступным для понимания научно- популярном стиле и хорошо иллюстрирована. Предназначена для широкого круга читателей /специалистов, разработчиков, пользователей и вообще для всех, интересующихся наукой, теплофизикой, передовыми прорывными технологиями и научно-техническими достижениями в сфере бытовой и промышленной теплоэнергетики и в прочей электронагревательной техники.

………………………

Оглавление

Реферат

  1. Введение
  2. История вопроса и предпосылки открытия теплового электрооптического эффекта /ТЭОЭФ/ в жидкостях
  3. Особенности спектра излучения и высокотемпературных режимов работы криптоновых ламп дневного света -фото
  4. Описание опытов по изучению ТЭОЭФ и испытательного стенда для их проведения. -Задачи опытов. -Методика проведения экспериментов

-основные результаты опытов

5.Формулировка открытия –нового теплового электрооптического эффекта и основных следствий из него.

6.Конструкция и принципа работы электрооптического нагревателя /ЭОН/ жидкости на основе “горячих”( криптоновых, натриевых,ксеноновых) ламп дневного света.

7. Конструкция экономичного котла и прочих полезных изделий на основе ЭОН для нагрева жидкостей

-электрооптический бойлер для стационарного нагрева воды

- проточной электрооптический нагреватель жидкостей

- автономная система теплоснабжения с электрооптическим котлом

- экономичный электрооптический чайник-светильник

-экономичный электрокамин с ЭОН-нагревателем

-электрооптический парогенератор

6.Перспективы и сферы применения теплового электрооптического эффекта в теплоэнергетике , быту и в промышленности

7.Кратко о технологии изготовления и сборке электрооптических нагревателей и ЭОН-котлов на их основе

8. Опытный образец экономичного электрооптического чайника с ЭОН

9. Опытный образец бытового переносного электрооптического нагревателя.

Выводы

Заключение

Литература

………………………..

Введение

Дешевое тепло и горячая вода нужны практическим всем. Известна актуальность и важность глобальной проблемы энергетики -получения дешевого тепла и горячей воды для бытового и промышленного применения. Острота этой проблемы только нарастает в мире, и особенно в странах с холодным климатом, по мере неуклонного роста цен на топливо и электроэнергию. Для достижения значительного скачкообразного прогресса в мировой теплоэнергетике нужны новые открытия и новые физические принципы нагрева жидкостей. Экспериментально нами недавно обнаружено удивительное явление аномально высокого и экономичного нагрева любой жидкости электрооптическим способом /тепловой электрооптический эффект-ТЭО посредством погружения в жидкость криптоновых ламп накаливания. Эффективность нагрева жидкостей, например воды, электрооптическими светильниками, как показывают опыты, в 3-5 раз выше, чем классическими омическими электронагревателями в виде электроТЭНов. Это выражается в многократном снижении требуемых затрат электрической энергии на нагрев определенного одинакового количества жидкости/воды/ до определенной температуры прямым электрооптическим способом, например, криптоновыми лампами, по сравнению с классическим ее нагревом посредством омических электроТЭНов. В статье обсуждается различные варианты полезного использования данного аномального теплового эффекта в новых экономичных электронагревателях-электрооптических котлах, проточных электронагревателях, электрооптических чайниках, экономичных парогенераторах, экономичных автономных системах теплоснабжения помещений, в теплоэлектростанциях- в комбинированных системах получения тепла и электроэнергии посредством паровой турбины с электрогенератором и прочие полезные применения данного теплового эффекта .

ИСТОРИЯ И ПРЕДПОСЫЛКИ ОТКРЫТИЯ ТЕПЛОВОГО ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА В ЖИДКОСТЯХ

Все новое – это хорошо забытое старое. Все гениальное – просто. Зададимся простым вопросом. Как быстро и экономично нагреть и вскипятить воду без использования тепла от сгорания топлива? Многие сразу ответят – воду можно просто нагреть обычным бытовым электронагревателем, например, электрочайником. Но это не совсем верно. Известно, что современные электрочайники достаточно быстро греют и кипятят воду, но пока они весьма неэкономичны. Поскольку они оснащены электронагревателями омического типа, которые имеют значительную потребляемую электрическую мощность до 2,5 квт. В быту теперь все более широко начинают применяться бытовые индукционные панели. Ими воду можно нагреть и вскипятить воду более экономично, на 20-30% в специальной ферромагнитной посуде, но все равно электропотребление и у них достаточно велико. Кроме того ,электрические индукционные панели весьма сложны и дороги. Воду можно нагреть практически бесплатно и солнечным светом. Если конечно для такого нагрева воды достаточно солнечного света. Известны солнечные коллекторные нагреватели воды. Но, как правило, в северных странах, где особенно остро стоит вопрос экономичного теплоснабжения, этих солнечных дней относительно мало. Возникает заманчивая идея –нагрева воды серийными искусственными мощными источниками дневного света . Известны и уже широко применяются , в том числе и в бытовых светильниках, различные высокотемпературные галогенные и криптоновые лампы со спектром излучения близким к спектру дневного света. Причем они одновременно и интенсивного нагреваются и прекрасно светят, причем выдают отличный спектр электромагнитного излучения. Поскольку они весьма сильно греются , то являются и отличными источниками тепловой энергии , причем выдерживают температуру до 1000 град Цельсия, поскольку имеют прозрачные корпуса из кварцевого стекла . История их развития уже довольно длительная - почти 50 лет, поэтому они уже давно в серийном производстве, весьма надежные, и дешевые. Особенно перспективные для нагрева воды – криптоновые и ксеноновые лампы дневного света, широко применяемые в автомобильных фарах, в прожекторах, поскольку достаточно дешевы и выпускаются серийно с широкой номенклатурой по мощности от 30 ватт до нескольких киловатт.

Фото криптоновая лампа на 1 квт электрической мощности

Фото Криптоновая лампа дневного света в работе

Особенности конструкций некоторых галогеновых ламп дневного света

Создание ламп высокого давления потребовало иного решения проблемы защиты материала колбы от воздействия не только паров натрия, но и высокой температуры электрической дуги. Разработана технология изготовления трубок из оксида алюминия Al2O3. Такая прозрачная и химически устойчивая трубка с токовводами помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов. Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД “с улучшенными экологическими свойствами” — безртутные. Лампы светят желтым или оранжевым светом (в конце срока службы лампы спектр излучения изменяется и варьируется от темно-оранжевого до красного). Высокое давление паров натрия в горящей лампе вызывает значительное уширение излучаемых спектральных линий. Поэтому НЛВД имеют квазинепрерывный спектр в ограниченном диапазоне в желтой области. Цветопередача при освещении такими лампами несколько улучшается по сравнению с НЛНД, однако падает световая отдача лампы (примерно до 150 лм/Вт). Натриевые лампы высокого давления используют в промышленном растениеводстве для дополнительного освещения растений, что дает возможность интенсивного растениеводства круглый год

Свойства кварцевого стекла и его применение в галогеновых лампах

Оно применяется широко в колбах высокотемпературных галогеновых ламп дневного света (криптоновых, натриевых и иных)

Кварцевое стекло обладает наибольшей стойкостью к высоким температурам и перепадам. Оно размягчается лишь при температуре выше 1500 град.С и имеет чрезвычайно малый коэффициент температурного расширения (0,54 * 10 -6)! Поэтому изделия из кварцевого стекла, нагретые до красного каления, выдерживают даже мгновенное охлаждение водой! Именно это свойство кварцевого стекла позволяет применять высокотемпературные галогеновые лампы для непосредственного нагрева воды. Известно два типа кварцевого стекла, это прозрачный и молочно -матовый. Мутность последнего обьясняется большим количеством микропузырьков воздуха, которые при плавке не могут быть удалены вследствие высокой вязкости расплава. Изделия из матового кварцевого стекла не уступают по свойствам прозрачному, за исключением оптических свойств.

Описание некоторых опытов по изучению теплового электрооптического эффекта ТЭОЭФ и испытательного стенда для их проведения. Методика экспериментов

Главная цель данных опытов состояла в экспериментальной проверке эффективности и экономичности нагрева жидкостей такими электрическими электрооптическими преобразователями -светильниками на основе высокотемпературных криптоновых и галогенных ламп, помещенных непосредственно в эту жидкость, по сравнению с ее нагревом и электропотреблением обычными электрическими нагревателями.

Основные задачи опытов по изучению электрооптического эффекта прямого нагрева некоторых жидкостей

Основные задачи наших опытов состояли в следующем :

  1. Сравнение эффективности нагрева жидкостей посредством электрооптических преобразователей –криптоновых ламп дневного света при различном их расположении по отношению к самой жидкости /непосредственно в жидкости, над уровнем жидкости и т.д.
  2. Выяснение интенсивности /времени/нагрева одной и той же жидкости одинакового обьема при одинаковой исходной температуре в обеих одинаковых емкостях при ее нагреве различными по типу электронагревателями /омическим нагревателем/ТЭНом/ и электрооптическим нагревателем виде криптоновой лампы дневного света, погруженным в жидкость, при одинаковой потребляемой электрической мощности от однофазной электрической сети 220 вольт 50герц.
  3. Выяснение в опытах требуемой электрической мощности электрооптического нагревателя, погруженного в жидкость для нагрева одинаковой по составу жидкости в двух идентичных емкостях с одинаковым объемом жидкости,с одинаковой исходной температурой –пр нагреве ее с той же интенсивностью до одинаковой температуры, по сравнению с потребляемой электрической мощностью омическим электронагревателем, помещенным во вторую емкость.
  4. Сравнение эффективности нагрева электрооптическим способом различных жидкостей
  5. Проводились опыты по кипячению, выпариванию воды и получению посредством электрооптических нагревателей водяного пара нормального и повышенного давления
  6. Проводились опыты по термическому электрооптическому разложению горячей воды и водяного пара и превращению их в топливный ННО -водяной газ Брауна.

Методика проведения серий опытов по изучению теплового электрооптического эффекта нагрева жидкостей

Она состояла в следующем :

1.В соответствии с первой поставленной задачей нагрева одинаковых жидкостей одинаковыми по потребляемой электрической мощности электронагревателями контроль интенсивности нагрева жидкостей в обеих емкостях данными электронагревателями разных типов проводился по термометрам при одинаковой потребляемой электрической мощности этих нагревателей. Для такого опыта вначале исходно выбирались два электронагревателя разных типов /тэн криптоновые лампы/одинаковой электрической мощности, и после их погружения в жидкости в емкости и включения в электросеть, замерялись и записывались величины электрических токов и потребляемой электрической мощности обоими электронагревателями разных типов , а также показания термометров для последующего сравнения по температурам нагрева жидкости в обеих емкостях за одинаковые интервалы времени и время нагрева этих жидкостей до определенной температуры в обеих емкостях за определенное одинаковое время .

2.В соответствие со второй поставленной задачей в опытах подбиралась электрическая мощность ЭОН, обеспечивающая одинаковую интенсивность нагрева одинакового объема той же жидкости, до определенной заданной температуры, как и при ее нагреве электроТЭНом.

Испытательный стенд для изучения теплового электрооптического эффекта нагрева жидкостей

Для первых двух выше поставленных нами задач он довольно прост и содержит две одинаковые термостатированные емкости, с одинаковым обьемом /0,5 литра/, залитой в них одной и той же жидкости в равном объеме с одинаковой исходной температурой. Внутрь данных емкостей были помещены датчики температуры и электронагреватели одинаковой мощности, но различные по типу нагревателя. В первую емкость был помещен омический электронагреватель /ТЭН/. Во вторую емкость был помещен электрооптический нагреватель/криптоновая лампа дневного света определенной мощности/. В цепи электропитания обоих электронагревателей были установлены амперметры, вольтметры и ваттметры одинакового класса точности для измерения потребляемой электрической мощности. Регулирование электрической мощности потребления электронагревателей производилось серийными полупроводниковыми регуляторами напряжения переменного тока. Измерение времени нагрева жидкостей в обеих емкостях проводилось цифровыми часами и секундомерами.

В качестве испытуемых жидкостей были использованы в опытах несколько жидкостей: 1.обычная водопроводная вода

2. дистиллированная вода

3. трансформаторное масло /как неплохой тепловой аккумулятор/

4. прочие жидкости

Опыт с нагревом воды натриевой лампой опущенной в воду

В опытах применялась натриевая лампа дневного света высокого давления с электрической мощностью 400 ватт. Марка лампы ДНАТ 400 ТУ 31,5-31618588-002-2004 цоколь 40\45

Краткое описание опыта

На самой поверхности колбы натриевой лампы и возле нее, примерно через полминуты ее работы в воде, сразу появились пузырьки. Скорее всего, это либо местное кипение воды , или образование Н2 возле самой колбы лампы. На поверхности обычных электрических тэнов, при их работе в воде, такого эффекта нет. Во -вторых, высокотемпературная натриевая лампа ведет себя при работе в воде весьма странно. Она в воздухе светится желтым цветом, а в воде ее цвет циклически меняется и она светит то желтым, то белым светом ,то есть температура самой натриевой лампы циклически изменяется, как качели, с примерно минутным интервалом. Скорее всего, в эти интервалы, лампа отдает тепло воду наиболее интенсивно и охлаждается, а затем снова выходит на стационарный режим нагрева ее внешней колбы . Проводился нагрев воды 1-2 литра до кипения такой натриевой лампой, опущенной в воду вместе с отражателем. Опыты показывают , что такой электрооптический способ нагрева воды до кипения натриевой и криптоновой лампами , с электрической мощностью примерно по 400-500 ватт, ориентировочно, в два раза экономичнее по сравнению с нагревом обычной водопроводной воды такого объема воды обычным ТЭНом той же электрической мощности .

 

Опыты с получением водяного пара посредством натриевых ламп

Для получения водяного пара посредством электрооптических нагревателей использовалась обычная бытовая кастрюля –скороварка, внутри которой были размещены поочередно –омический электронагреватель и электрооптические криптоновые лампы одинаковой электрической мощности. Водяной пар с давлением 3-4 атмосферы выводился через аварийный клапан этой скороварки в атмосферу.

Для получения водяного топливного ННО-газа Брауна из водяного пара использовалась кроме первой кастрюли –скороварки-парогенератора с ЭОН -нагревателем еще и вторая кастрюля- скороварка с ЭОН –нагревателем, с подачей водяного пара в нее через аварийный клапан первой кастрюли -скороварки

Основные выводы по результатам опытов по изучению ЭОНЖ

Они приведены ниже ,после обработки полученных результатов и частично отражены на графиках :

1.Потребляемая электрическая мощность ЭОН в два-три раза ниже, чем в омическом электронагревателе при одинаковой интенсивности и времени нагрева одинакового объема жидкости до заданной температуры при прочих равных условиях

2.Время нагрева жидкости до заданной температуры посредством ЭОН в два три раза меньше, чем при нагреве ее посредством электрического омического нагревателя той же потребляемой электрической мощности при прочих равных условиях.

3.Наиболее эффективно нагревается посредством ЭОН из трех испытанных жидкостей –прозрачная жидкость -обычная водопроводная и дистиллированная вода.

4.Время вскипания обычной водопроводной воды определенного объема при ее нагреве электрооптическим ЭОН-нагревателем примерно в два раза меньше, чем при ее нагреве омическим электрокипятильником той же потребляемой электрической мощности /опыты с электрооптическим чайником/.

5.Эффективность парообразования из определенного объема воды при использовании ЭОН по экономии электроэнергии при одинаковой электрической мощности кипятильников примерно в два-три раза выше, чем от омического электронагревателя(ТЭНА).

6. Показана принципиальная осуществимость и эффективность диссоциации /разложения/ водяного пара посредством ЭОН с преобразованием его в топливный ННО-газ Брауна.

Формулировка открытия - нового теплового электрооптического эффекта прямого нагрева жидкостей высокотемпературными лампами

Тепловой электрооптический эффект нагрева жидкостей /ТЭОЭНЖ/ состоит в эффективном, аномально интенсивном нагреве жидкостей электрооптическими преобразователями электроэнергии в тепловую и световую энергию- высокотемпературными (натриевыми,криптоновыми и прочими)лампами дневного света, погруженными в эту жидкость, благодаря процессу полного поглощения этой жидкостью всего спектра их электромагнитного излучения (от инфракрасного теплового излучения до высокочастотного излучения этих ламп )

Следствием данного открытия для науки, в частности для теплофизики является, по видимому , необходимость корректировки известного закона взаимосвязи тепловой и электрической энергии /закон Джоуля- Ленца/ путем добавления в эту известную формулу еще одного слагаемого –добавка к выделяемой теплоте от полного электромагнитного спектра электрооптических преобразователей дневного света.

Тогда уточненная формула взаимосвязи тепловой и электрической энергии с учетом вклада светового энергии в нагрев тела (жидкостей )приобретает новый законченный вид – двух слагаемых, первое из которых это известная формула теплоты нагрева проводника с электрическим током ,(формула Джоуля –Ленца, а второе слагаемое – формула дополнительного вклада в тепловую энергию, передаваемого нагреваемому телу - именно от энергии полного спектра электромагнитного излучения, включая видимый световой спектр излучения от ламп дневного света

Q=024IxIRT+ kFT

Q- тепловая энергия (в калориях)

I- электрический ток в амперах

R-омическое сопротивление электрического нагревателя

T- время нагрева в секундах

F-световой поток от светильника -в люксах

k-коэффициент –устанавливается экспериментально в зависимости от типа и конструкции источника света

Практическим Следствием данного экспериментального открытия для технических наук-Энергетики и теплоэнергетики является новый эффективный экономичный метод /способ/ нагрева жидкости путем облучения ее электромагнитным излучением дневного спектра от электрооптических преобразователей, например, от криптоновых ламп, помещенных непосредственно в эту жидкость.

Сферы полезного использования эффекта ТЭОНЖ

Сферы полезного использования данного аномального теплового эффекта весьма обширны. Он может быть с успехом применен, например, в любых экономичных электронагревателях бытового и промышленного назначения. В экономичных электрооптических котлах, проточных электрооптических электронагревателях, электрооптических чайниках, каминах , в экономичных парогенераторах, в экономичных автономных системах теплоснабжения помещений, в теплоэлектростанциях- в комбинированных системах получения тепла, горячей воды, топливного газа и электроэнергии посредством паровой турбины с электрогенератором и прочее.

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРОСТЕЙШЕГО ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО НАГРЕВАТЕЛЯ ЖИДКОСТИ

Простейший электрооптический нагреватель жидкости /ЭОНЖ/ состоит из герметичного корпуса с двумя рабочими панелями:

1крепежная панель /КП/ предназначена для размещения и фиксации корпусов криптоновых ламп дневного света /КЛДС/ рабочими корпусами -внутри емкости с жидкостью. В самом простом случае КП -это просто прямоугольный параллепипед, выполненный из термостойкого материала, например, из стеклонаполненного полиамида, с фасонными отверстиями по его длине, с их количеством и размерами, достаточными для размещения в них и фиксации стеклянных корпусов КЛ соответствующих размеров и конфигураций.

2.монтажная коммутаторная панель /МКП/ имеет те же размеры и габариты и оснащена гнездами для электрического подключения электрических выводов всех КЛДС и внутренней электропроводкой для электрического их соединения впараллель с выводом двух общих электрических проводов от всех КЛДС на общий электрический разъем. Ответная часть этого разъема соединена электрическим двухжильным проводом через электрические контакты термореле к внешнему источнику электроэнергии, например, к однофазной стандартной электрической сети 220 в 50 гц. В состав ЭОНЖ может входить также и токовый автомат, и дополнительный предохранитель и электрический регулятор напряжения. Все это дополнительное электрооборудование целесообразно разместить в диэлектрическом корпусе, вместе с этими двумя рабочими панелями. Отметим, что МКП , как правило, размещена вне жидкости. Обе панели ЭОН прочно соединяются между собою дополнительными крепежными элементами. В самом простом варианте обе панели представляют собою прямоугольные пластины с суммарной толщиной от 10 мм до 30-40 мм и длиной в зависимости от количества криптоновых ламп .

КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО КОТЛА ДЛЯ ПРЯМОГО НАГРЕВА ЖИДКОСТИ

Простейший электрооптический нагревательный котел /бойлер/ содержит емкость, выполненную например, из металла, входной патрубок с заливной горловиной, выходной патрубок для слива теплой/горячей/ воды, с краном – дозатором, электроптический нагревательный элемент, содержащий несколько криптоновых ламп, размещенных на общей панели с их рабочими поверхностями внутри этой емкости, и электрически соединенных параллельно и электрически присоединенные через контакты термореле к источнику электроэнергии, например, к однофазной стандартной электрической сети 220 в 50 гц. Датчик температуры воды размещен непосредственно внутри емкости с водой. Бойлер может быть оснащен поплавковым или иным датчиком уровня воды.

Перспективы и сферы применения теплового электрооптического эффекта в теплоэнергетике , быту и в промышленности

Этот полезный эффект может найти широкое применение :

- в автономных система теплоснабжения помещений и на транспорте для получения тепла и горячей воды

- в бытовых электронагревателях /экономичные электрочайники, проточные электрооптические нагреватели для нагрева воды , чудо -кастрюли

-электрооптические котлы для получения водяного пара

-электрооптические газогенераторы для получения водяного топливного ННО-газа Брауна в малой и средней теплоэнергетике

- в качестве бортового источника альтернативного ННО –топлива на всех видах транспорта

Перспективы применения электрооптического эффекта

в автономных теплоэлектростанциях

для одновременного получения дешевого тепла и электроэнергии

Данный тепловой эффект весьма перспективен для применения малой и обычной теплоэнергетике - в бестопливных теплоэлектростанциях нового поколения для одновременного получения дешевого тепла и электроэнергии – автономная теплоэлектростанция на основе ЭОН-котла и паротурбоэлектрогенератора. Ниже поясним кратко устройство и принцип работы такой теплоэлектростанции.

Аномальный тепловой электрооптический эффект в жидкостях обладает энергетической эффективностью /эксергией/ намного выше 1, поэтому он перспективен в теплоэнергетике, для одновременного получения дешевой тепловой и электрической энергии в необычных бестопливных теплоэлектростанциях нового поколения. Идея создания такой необычной теплоэлектростанции основана на полезном использовании избыточной тепловой энергии, и водяного пара получаемой из воды посредством экономичных электрических ЭОН- котлов, с частичным превращением ее в водяной пар высокого давления. Далее этот водяной пар подается в паровую турбину, приводящую во вращение и электрогенератор на ее валу .Получаемую электроэнергию от этого паротурбогенератора частично передаем потребителям и полезно используем, а часть этой выработанной электроэнергии снова подаем на ЭОН для нагрева воды и получении тепловой энергии и водяного пара. Отработанный водяной пар с паровой турбины подаем частично потребителям или конденсируем его с отбором от него тепловой энергии посредством тепловых насосов и Таким образом, благодаря высокой эксергии этого теплового электрооптического процесса возникает замкнутая теплоэнергетическая система для одновременного получения практически дармового тепла и электроэнергии из воды. Техническая проблема реализации этого оригинального бестопливного энергоузла состоит только в начальном запуске и выводе на режим электрических ЭОН - котлов для получения тепла и водяного пара высокого давления Для запуска и начала работы всей этой уникальной теплоэлектростанции можно использовать автономные источники электроэнергии, например, автономные дизель- электростанции, электроэнергия с которых потребуется дл запуска в работу экономичных ЭОН- котлов .

Опытный образец экономичного электрочайника с ЭОН-нагревателем

Совершенству нет предела Вот и пришло теперь время усовершенствовать и бытовые электрические чайники, которые теперь есть повсюду, в любой городской квартире В быту широко и повсеместно применяются серийные электрочайники для нагревания и кипячения водопроводной воды. Однако они весьма “прожорливые”, поскольку оснащены мощными омическими электронагревателями мощность до 2,5 квт. Автоматическое выключение электрочайника от питающей электросети после вскипания воды осуществляется встроенным в его конструкцию -термореле. Нами изготовлен и испытан опытный образец электрочайника с электрооптическим (ЭОН) нагревателем. Была проведена модернизация стандартного электрочайника посредством удаления с него серийного штатного омического электронагревателя и размещения внутри него нового экономичного ЭОН –нагревателя в виде 8–ми малогабаритных криптоновых ламп электрической мощность 60 ватт, размещенных непосредственно внутри емкости чайника на его днище, со стеклянными колбами криптоновых ламп внутри емкости чайника /фото/.

Фото Электрочайник с электрооптическим нагревателем в работе Отметим, что штатное термореле отключения нагревателя чайника от электросети при закипании воды остается и в новом электрочайнике. Интересным и привлекательным полезным свойством такого электрочайника с прозрачным корпусом является мощная подсветка воды, в процессе ее нагрева и кипячения. В итоге получился оригинальный экономичный сувенирный электрочайник–светильник. Каков положительный эффект от электрооптического чайника

Фото Вид сверху на электрооптический нагреватель внутри электрочайника с открытой крышкой Нагреватель состоит из 6 криптоновых ламп электр. мощностью по 60 ватт

Одновременно с экономией электроэнергии, мощное оптическое излучение от криптоновых ламп ЭОН – нагревателя обеззараживает, структурирует воду и улучшает ее вкусовые качества. Для сравнения энергетических характеристик серийного электрочайника с электрической мощностью нагревателя 1,5 квт и нового ЭОН -чайника с суммарной электрической мощностью 8 криптоновых ламп примерно 0,5 квт был проведен опыт по одновременному нагреву и кипячению водопроводной воды одинаковой исходной температуры в этих двух электрочайниках с одинаковым объемом воды в них 1 литр. Опыт проводился с измерением потребляемой электрической мощности и электроэнергии, и времени нагрева воды в них до момента вскипания воды. Опыт показывает, что время нагрева до вскипания 1 литра воды в них примерно одинаковое и составило около 8минут.

Опытный образец экономичной бытовой переносной отопительной водяной батареи с электрооптическим котлом.

Фото и описание устройства

Опытный образец бытовой переносной отопительной водяной батареи с миниатюрным электрооптическим котлом –нагревателем воды показан на фото

Фото Экономичного электрообогревателя с стандартной радиаторной отопительной батареей(слева)и электрооптическим нагревателя жидкости( ЭОН)

ЭОН-котел размещен справа в вертикальном положении и соединен с стандартной радиаторной батареей с водою)

Электрооптический экономичный обогреватель нового типа (переносной)содержит стандартную радиаторную отопительную батарею емкость 2литра, заполненную водой, проточной ЭОН –котел с 8 криптоновыми лампами по 60 ватт, размещен вертикально и соединен фланцами и трубами герметично с отопительной водяной батареей. Причем полосовой ЭОН-котел , установленный вертикально справка от радиатора потребляет электрическую мощность из сети всего порядка 400 ватт .Конструкция ЭОН котла имеет вид прямоугольного параллепипеда:поперечные размеры примерно 4 х4см, продольный размер примерно 40 см и размещен вертикально.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фото Электрооптический нагревательный котел

Данный электрооптический нагреватель жидкости содержит также стандартное термореле, размещенное непосредственно в этой отопительной батарее, электрические контакты которого включены последовательно с цепью электропитания ЭОН-котла. Отопительная батарея размещена на подставке и приподнята над поверхностью пола для создания циркуляции воздуха через каналы ее фасонного корпуса при нагреве этой батареи. Себестоимость изготовления этого опытного образца ЭОН -котла включает в себя стоимость 8 криптоновых 60-ти ваттных ламп/по30 р.х 8=240 р./, материалы –примерно 250р,термореле-250 р и оплату работы примерно 300 р. Итого примерно 1 т.р.

Работа устройства

При электрическом подключении проточного ЭОН –котла к сети электропитания происходит нагрев воды в нем за счет сильного тепловыделения в воде внутри проточного ЭОН тепловой и лучистой энергии от криптоновых ламп, Одновременно и возникает циркуляция горячей воды сверху от ЭОН по трубам и внутренние каналы отопительной батареи с возвратом воды снизу батареи снова по обратной трубе на вход ЭОН. Опыты показывают, что такой электрообогреватель с ЭОН- котлом потребляя из сети все порядка 400 ватт электроэнергии, выдает порядка 2 квт тепловой энергии. Контроль поддержания температуры нагрева воды и автоматическое управление процессом нагрева отопительной батареи и окружающего пространства помещения осуществляется посредством стандартного термореле. Причем установившийся цикл работы ЭОН -котла повторно- кратковременный и после прогрева помещения, и выхода на установившийся режим, время включенного состояния ЭОН-котла значительно , в разы уменьшается, и соответственно, в разы снижается и потребление электроэнергии в сравнении с режимом прогрева помещения.

Основные технико-экономические показатели водяной отопительной батареи с ЭОН -котлом

  1. Общее количество воды в отопительной системе -3 литра
  2. Электропитание ЭОН котла от стандартной электросети 220 вольт 50 гц.
  3. Потребляемая электрическая мощность ЭОН котла -400 ватт
  4. Габариты корпуса ЭОН-котла 40 х 4 х 3 см.
  5. Вес ЭОН -котла не более 0,5 кг.
  6. Себестоимость ЭОН –котла ручной сборки -не более 1 т.р.
  7. Средняя потребляемая электрическая энергия ЭОН- котла после выхода его на установившийся режим по замерам электрическими приборами –примерно 200 ватт х час
  8. Исходная температура радиаторной водяной батареи – и воздуха в помещении/12м2/ -19 град. Цельсия
  9. Температура нагретой батареи -80 градусов
  10. Время нагрева отопительной батареи с водой с 19 до 80 град.Цельсия -примерно 20 минут
  11. Тепловая мощность отопительной батареи с
    ЭОН в опытах составила примерно 1,6-2 квт.
  12. Эффективность / экономия электроэнергии / отопительной батареи с ЭОН –по сравнению с омическим электронагревателем –стандартным электроТЭНом- для аналогичного нагрева данной батареи за то же время -по результатам опытов- составляет примерно 200-300% .

Выводы

  1. Экспериментально обнаружен и частично изучен аномально эффективный и экономичный тепловой электрооптический эффект нагрева жидкости, например, воды, криптоновыми лампами, погруженными непосредственно в эту жидкость.
  2. Экономичность прямого электрооптического нагрева определенного объема жидкости до заданной температуры, криптоновыми лампами дневного света по сравнению с ее резисторным электроТЭНовым нагревом, составляет, по результатам опытов, от 200 до 300%, т.е. энергетическая эффективность такого нагрева жидкости в два-три раза выше, чем у известных жидкостных электронагревателей(ТЭНов) в зависимости от вида жидкости, материала нагревательной емкости и типа высокотемпературных ламп дневного света. (криптоновых, ксеноновых, натриевых и иных)
  3. Физические основы данного аномального теплового электрооптического эффекта состоят в максимально полном поглощении жидкостью всего спектра электромагнитного излучения электрооптических светильников -нагревателей, например, криптоновых ламп, включая и их тепловой нагрев, в отличии от известных омических электронагревателей/ТЭНов/.
  4. Данное открытие –тепловой электрофизический эффект -может произвести революцию в малой теплоэнергетике и бытовых электронагревателях и сделать их предельно экономичными.
  5. Предложен экономичный электронагреватель -электрооптический котел, выполненный в виде бойлера или проточного типа, содержащий емкость с водою или иной жидкостью например, в виде трансформаторного масла, и нагревательную панель, вставленную герметично внутрь этой емкости с размешенными на ней электрическими криптоновыми лампами, обращенными рабочими поверхностями внутрь емкости, электрически соединенные параллельно параллельно, и присоединенные через контакты термореле и регулятор напряжения к источнику электроэнергии, например к электрической сети 220 вольт 50 герц
  6. Предложены различные конструкции экономичных электрооптических котлов
  7. Иными полезными применениями электрооптических нагревателей является экономичная переносная электрообогревательная батарея и экономичный электрооптический чайник-светильник, с размещением малогабаритных криптоновых ламп непосредственно на днище корпуса чайника вместо обычного малоэффективного энергозатратного электрического резисторного электронагревателя. Такой электрочайник в несколько раз экономичнее серийных электрочайников. И вполне может стать полезным товаром широкого применения.
  8. Такие экономичные электрооптические нагревательные устройства перспективны и в установках для получения водяного пара, и выработки электроэнергии посредством паровых турбин, соединенных валами отбора мощности с электрогенераторами. В таком комплексном варианте использования избыточной тепловой энергии возможно в перспективе и замыкание этой теплоэлектроэнергетической системы, т.е. полезное использование части получаемой электроэнергии для работы электрооптических нагревателей.
  9. Такие экономичные электрооптические нагревательные устройства перспективны для применения также и в установках для получения водяного Н2 -топливного газа Брауна с последующим его полезным использованием.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Открытый и экспериментально изученный тепловой электрооптический эффект экономичного электротермического нагрева жидкостей благодаря многократной экономии электроэнергии по сравнению с аналогами позволяет создать новый класс экономичных электрооптических нагревателей, перспективных для массового применения в бытовых и промышленных системах теплоснабжения помещений и в многих иных устройствах для получения тепла, нагрева жидкостей и для получения теплой и горячей воды, водяного пара и прочее . Однако это еще далеко не все полезные применения этого эффекта в энергетике. Благодаря аномально высокому выделению теплоты в жидкости в электрооптических котлах возникает также перспектива получения одновременно с тепловой энергии и электроэнергии путем преобразования давления перегретого водяного пара посредством паровой турбины, соединенной валом с электрогенератором.

Литература и ссылки

1 Дудышев В.Д. Автономная малая энергетика на основе некоторых технологий Дудышева http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/11668.html

2.Дудышев В.Д. ЭКОНОМИЧНАЯ СИСТЕМА АВТОНОМНОГО ИНДУКЦИОННОГО ТЕПЛОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ДОМОВ И ТЕПЛИЦ http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/14135.html

3. Дудышев В.Д. Патент РФ на полезную модель 134075 Устройство для термохимического разложения воды и преобразования энергии