Энергоустановка. Фролов Александр

Вместе с тем обсчет мощностей автором делает не слишком принципиальным вопрос о превышении полученной мощности над затраченной в десятки раз, если -уж эффект есть, то он проявится при любом соотношении подаваемой и снимаемой мощностей.
Тем более что для домашних экспериментов не требуется мощная материальная база.
Любой домашний умелец в состоянии изготовить образец, используя любые подходящие емкости, и придерживаясь примерного соотношения габаритов, данных автором.

Администрация сайта будет благодарна за информацию о экспериментах по проверке и строительству рабочих образцов.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ
(патент РФ N 2059110)

МАРКЕЛОВ В.Ф.,

В 1607 году датский ученый Корне-лиус ван Дреббель продемонстрировал английскому королю Иакову I «вечные» часы, приводимые в движение, естественно, столь же «вечным» двигателем. Дреббель запатентовал их еще в 1598 году. Однако в отличие от других многочисленных устройств с таким же названием этот двигатель действительно в определенном смысле был «вечным».

В чем же был секрет этих часов (вернее, их двигателя)? Вечные часы Дреббеля работали от привода, использующего, как и любой другой реальный двигатель, единственно возможный источник работы — неравновесность (разность потенциалов) во внешней среде.

Но неравновесность, использованная Дреббелем — особого рода, хотя она также связана с разностью температур и давлений. Она может действовать в совершенно равновесной окружающей среде, температура и давление которой одинаковы во всех точках. В чем же тут дело и откуда берется работа?

Секрет состоит в том, что разности потенциалов здесь все же присутствуют, однако они проявляются не в пространстве, а во времени.

Наиболее наглядно это можно пояснить на примере атмосферы. Пусть в том районе, где находится двигатель, не наблюдается никакой существенной разницы давлений и температур. Но (общие во всех точках) давление и температура все же меняются (например, днем и ночью). Эти разности и могут быть использованы для получения работы (в полном согласии с законами термодинамики).

В описании изобретения «Способ извлечения запаса содержащейся в жидкости и газе энергии и преобразования ее в механическую работу» (Патент РФ № 2059110) приведен мой вариант псевдо-вечного и успешно работающего солнечного двигателя. Для увеличения числа циклов и мощности наиболее полно используются свойства двух неравновесных по отношению друг к другу сред — воды и воздуха. Закон Архимеда рассматривается как следствие закона сохранения энергии, в котором выталкивающая сила увязывается с затратами энергии на создание воды и воздуха. Количество этой энергии определило и такие физические свойства как, например, плотность, теплоемкость, теплопроводность.

Частично соотношение энергии на создание плотностей отражено в коэффициенте неравновесности равном 820 и, если бы мы нашли способ использовать эту неравновесность полностью, то получили бы выигрыш в энергии в 820 раз. Неравновесности проявляются с момента подвода воздуха под столб воды и увеличиваются по мере всплытия за счет увеличения объема воздуха и отбора теплоты у воды, при этом воздух подается с температурой ниже температуры воды, т.к. «если, например, давление воздуха равно 4 Атм (0,4 МПа), а температура +20oС (293 K), то при расширении до атмосферного давления он охладится примерно до — 75oС (198 K), т.е. на 95oС». Отбор теплоты будет происходить в условиях, близких к адиабатным, т.е. с минимальными потерями теплоты, т.к. вода является хорошим аккумулятором теплоты, но плохим ее проводником.

Охлаждение — водяное.

РАСЧЕТ ЭНЕРГОИЗВЛЕКАЮЩЕЙ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ТУРБИНЫ (патенты РФ N 2120058, N 2170364, N 2024780)

В качестве источника сжатого воздуха используем компрессор. Наиболее пригодными являются компрессоры объемного и динамического типа. Поршневой компрессор потребляет энергии в несколько раз меньше динамического, поэтому остановим наш выбор на компрессоре объемного типа — поршневом:

Источник сжатого воздуха — компрессор поршневой ВП2-10/9.

Судить об эффективности пневмогидравлической турбины будем, сравнивая затрачиваемую и полученную мощности, т.е. количество работы в секунду.

Производительность компрессора — объем воздуха, поступившего в компрессор при атмосферном давлении, т.е. производительность в 0,167 м3/с — объем воздуха перед входом в компрессор и после всплытия в турбине. При подаче воздуха под нижний уровень турбины через верхний уровень будет вытеснено 0,167 м3/с воды и столько же поступит под нижний уровень, создавая водо-воз-душную смесь и ее движение внутри корпуса турбины. Значение 0,167 м3/с соответствует расходу воды при расчете мощности пневмогидрав-лической турбины. Расчет проведем по формуле расчета мощности гидротурбины:

N=9,81·Q·H·КПД,

где 9,81 м/с2 — ускорение свободного падения;

Q — расход воды в м3/с;

H — напор в м;

КПД реальной турбины достигает достаточно высоких значений и при наиболее благоприятном режиме достигает 0,94-0,95, или 94-95%. Мощность получаем в КВт. Поскольку рабочим телом является водо-воздушная смесь, есть необходимость подтверждения правомерности применения формулы расчета мощности для гидравлической турбины. Наиболее эффективным режимом работы турбины представляется режим, при котором используется смесь плотностью 0,5 т/м3 (состоящая из 50% воды и 50% воздуха). В этом режиме давление воздуха несколько выше абсолютного давления в корпусе турбины. Воздух из напорного патрубка компрессора выходит отдельными пузырями через равные промежутки времени, а объем пузырей равен объему воды между ними в корпусе турбины. Пузырь принимает форму шарового сегмента и в фиксированном пространстве работает как поршень, вытесняя воду только вверх, т.к. ее перетоку вниз препятствует более высокое давление, а перетоку в стороны — несжимаемость воды. При постоянной подаче 0,167 м3/с воздуха будет вытеснено 0,167 м3/с воды, т.е. через верхний уровень турбины будет вытеснено 2·0,167 м3/с водо-воздушной смеси с повышенной скоростью потока внутри турбины, тогда

N = 9,81·2·Q·0,5·H·КПД = 9,81·Q·H·КПД

Возьмем установку с высотой водяного столба равного 2 м и определим необходимую мощность двигателя компрессора на подвод под этот столб воды воздуха с учетом атмосферного давления исходя из данных технической характеристики компрессора:

На всей высоте установки будет наблюдаться восходящий поток водо-воздушной смеси, в котором независимая от глубины погружения тела выталкивающая сила позволяет разместить не менее 5 рабочих колес. Энергетический режим предлагаемой турбины протекает в более выгодных условиях, чем в известном насосе «Эрлифт», т.к. переток воды происходит ниже уровня воды в турбине, т.е. в условиях, близких к условиям невесомости, без значительного подъема воды в корпусе турбины, на что в насосе расходуется основное количество энергии. Возьмем КПД турбины равным 0,9. В этом случае мощность равна:

N = 9,81·0,167 ·2 ·5 ·0,9 = 14, 7 КВт

Таким образом, нами была получена энергия, в 13 раз превышающая затраченную:

14,7 КВт / 1,13 КВт = 13

Увеличение мощности за счет размещения дополнительных рабочих колес подтверждено на экспериментальных моделях. Косвенно работоспособность турбины подтверждена опытами, проведенными в Санкт-Петербургском Государственном Техническом Университете. Вот что пишет доктор технических наук, профессор, член комиссии по не-

Фото 3, Фото 4

традиционным источникам энергии при Правительстве РФ, заведующий кафедрой «Возобновляемые источники энергии и гидроэнергетика» Елистра-тов В.В.: «Однако исходя из гидравлики гидромашин и наших многочисленных опытов по впуску воздуха в рабочее колесо гидротурбины с целью снижения кавитационной эррозии, было показано, что при улучшении кавитационных показателей энергетические показатели значительно снижались». В этом случае опыты показывают, что подводимый воздух создает встречный поток, который, действуя на рабочее колесо снизу, заставляет его вращаться в обратную сторону. Такова конструкция колеса (Рис. 1). И это действие оказывает небольшой объем воздуха на небольшом участке, равном корпусу гидротурбины. Предлагаемая установка обладает способностью отбирать теплоту из воды и преобразовывать ее в механическую энергию. С учетом разности температур воды и воздуха, когда температура воды равна 80oС (термальный источник, вода, нагретая в солнечном коллекторе, в системе охлаждения турбин, компрессоров и т.д.), а температура воздуха 20oС, коэффициент увеличения объема воздуха, согласно закону Люссака, равен

1+ (80oС - 20oС)/273 = 1,2

Мощность будет равна

N = 14,7 КВт· 1,2 = 17,6 КВт

Наши ожидания в выигрыше энергии подтвердились.

17,6 КВт / 5 = 3,5 КВт 3,5 КВт / 1,13 КВт = в 3,1 раза на одно колесо

При расчете мощности, необходимой для подвода воздуха, мы учли атмосферное давление (1 Атмосфера = 10 м водного столба), что значит, что всплывающий воздух преодолевает абсолютное давление внутри корпуса турбины, которое складывается из давления столба воды в турбине и атмосферного и равно давлению 12-метрового столба воды. Абсолютное давление внутри корпуса турбины нейтрализовано силой плавучести воздуха, но оно присутствует за корпусом и влияет на подвод воды в турбину. Это влияние равноценно влиянию на водный поток разрежения, создаваемого в корпусе турбины всем находящимся в турбине объемом воздуха (в гидротурбине данный эффект отсутствует) и при соответствующей конструкции турбины мы вправе рассматривать напор как Н=Н в.ст. + 10 м. Тогда мощность будет равна

N = 9,81·0,167 м3/с ·12 м·5·1,2·0,9 = 106,14 КВт

Мы получили энергию в 93 раза превышающую затраченную.

Произведем расчет более мощной энергоустановки, способной обеспечить энергией средний поселок, воинскую часть, судно и т.д. В качестве источника сжатого воздуха возьмем поршневой компрессор 2ВМ10 — 63/9 со следующими техническими характеристиками:

Производительность — 1,04 м3/с

Конечное давление, Мпа — 0,9 (9 Атмосфер)

Мощность на валу компрессора — 332 КВт

Охлаждение водяное.

Расчет проведем для установки с высотой водяного столба равным 5 м с размещением в нем по глубине через 500 мм 10 рабочих колес. Мощность двигателя компрессора на подвод воздуха под столб воды 5 м с учетом атмосферного давления равна

5 м (332 КВт / 100 м) =16,6 КВт

Мощность установки равна

N= 9,81 · 1,04 м3/с ·15 м ·10 ·1,2 · 0,9 = 1652 КВт

Получили энергию в 99 раз превышающую затраченную.

Таким образом, возможно получение любого количества энергии с одновременным улучшением газового состава воды экологически чистым способом из неисчерпаемого источника энергии, используя природную неравновесность воды и воздуха в любой климатической зоне без строительства дорогостоящей плотины и шлюзового оборудования, без затопления ценных сельскохозяйственных земель и т.д.

РАСЧЕТ ЭНЕРГОИЗВЛЕКАЮЩЕГО ПНЕВМОГИДРОДВИГАТЕЛЯ
(патенты РФ N 2003830, N 2160381)

Источник сжатого воздуха — поршневой компрессор ВП2 — 10/9.

Производительность — 0,167 м3/с

Конечное давление, Мпа — 0,9 (9 Атмосфер).

Мощность на валу компрессора — 56,5 КВт

Охлаждение водяное.

Судить об эффективности пневмогидродвигате-ля будем, сравнивая затраченную и полученную мощности, т.е. количество работы, производи-

мой в секунду. Производительность компрессора — количество воздуха на входе в компрессор, т.е. объем воздуха при атмосферном давлении. Тогда 0,167 м3/с — объем воздуха на входе в компрессор и на выходе из верхнего поплавка пнев-могидродвигателя, изображенного на Рис. 3. Освобождение поплавков от воздуха и их заполнение водой происходит ниже уровня воды в корпусе двигателя. При давлении воздуха в 9 Атм он может быть подан под столб воды высотой 90 м. При скорости всплытия 0,4 м/с время всплытия составит 225 сек, при этом на всей высоте столба в поплавках будет присутствовать воздух, находящийся в движении. Скорость всплытия равная 0,4 м/с определена в результате замеров.

Ее увеличение или уменьшение при сохранении столба воды и производительности компрессора отражается только на размерах поплавков по горизонтали, т.е. на длине и ширине, т.к. увеличивается или уменьшается количество воздуха, что, в свою очередь, увеличивает или уменьшает силу и не отражается на мощности пневмогидродвигателя. Изменение размеров поплавков только по горизонтали позволяет делать поплавки необходимого объема при сохранении столба воды.

Объем воздуха на выходе из напорного патрубка компрессора на глубине 90 м с учетом атмосферного давления будет равен

0,167 (м3/с) / 10 Атм = 0,0167 м3/с

т.к. давление 10 м водяного столба равно 1 Атм, а увеличение объема воздуха на величину первоначального объема происходит через каждые 10 м всплытия. Если бы объем воздуха не изменялся, то на момент всплытия он бы занял объем равный

0,0167 (м3/с) ·225 с = 3,757 м3

С учетом увеличения объема воздуха при всплытии объем будет равен

3,757 м3 ·10 Атм = 37,57 м3

С учетом коэффициента теплового расширения объем равен

37,57 м3 ·1,2 = 45, 084 м3

Сила плавучести 1 м3 воздуха равна 1000 кг с

Этот объем воздуха при всплытии произведет

работу равную

45,084 тС ·0,4 м/с =18, 033 тС · м/c

или 18033 кг С ·м/с

1 кг C·м = 9,81 Ватт, тогда при пересчете получим:

18033 кг С·м/с ·9,81 =176903,73 Вт или 176,9 КВт

Прибавив к полученной мощности не менее 30% возвращенной энергии за счет реактивной силы, развиваемой при заполнении поплавка воздухом и вытеснения из него воды, получим:

176,9 КВт + 18 КВт = 194 КВт

Мы получили энергии в 3,4 раза больше затраченной.

Механический КПД пневмогидродвигателя будет довольно высоким, т.к. работа происходит в условиях постоянной смазки водой, а поплавки взаимоуравновешены. КПД компрессора учтен при рассмотрении мощности двигателя компрессора. Пневмогидродвигатель оборудуется тормозом и останавливается на ходу, при этом в поплавках остается воздух и при следующем запуске расхода энергии не требуется, т.к. при расторма-живании оставшийся в поплавках воздух приведет двигатель в работу.

Мы сделали расчет для серийно выпускаемого компрессора, способного подать воздух под столб воды высотой 90 м. Это является вариантом повышения эффективности ГЭС за счет размещения пневмогидродвигателей на понтонах в водохранилищах. Повышение эффективности ГЭС с использованием нижнего бьефа показано в описании изобретения № 2059110. Конструкция пневмогидродвигателей отличается низкой металлоемкостью, т.к. состоит из легких каркасов. Любая речка, пруд, ручей, термальный источник, градирня могут стать источником энергии. На ГЭС за счет перемешивания нижних более теплых слоев воды с холодными верхними, сопровождаемого одновременным отбором теплоты, произойдет выравнивание температуры воды. Особенно важно то, что энергию не надо будет экономить, т.к. используя для ее получения природную неравновесность, мы не усиливаем энергетического неравновесия Земли, а, наоборот, возвращаем его, снимая последствия теплового загрязнения. Что касается солнечной энергии, то мы не расходуем ее больше, чем получаем.

Мы рассмотрели промышленный вариант получения энергии, но есть огромная потребность в энергоустановках на 3-4 КВт. Зададимся ее размерами. Возьмем высоту установки с высотой водяного столба равным 2 м. Используя этот же компрессор (только для расчета), определим мощность двигателя компрессора на подвод воздуха под столб воды 2 м:

N = (2 м·56,5 КВт) / (90 м + 10 м) = 1,13 КВт

Производительность компрессора — 0,167 м3/с

2 м водяного столба создают давление 0,2 Атм, тогда объем воздуха на глубине 2 м с учетом атмосферного давления будет равен

0,167 (м3/с) / 1,2 Атм = 0,139 м3/с

Время всплытия с глубины 2 м равно

2 м / 0,4 (м/с) = 5 сек

Через 5 сек в поплавках пневмогидродвигателя в состоянии движения с учетом увеличения объема при всплытии и коэффициента теплового расширения будет находиться

0,139 (м3/с) ·5 сек ·1,2 Атм ·1,2 = 1 м3

При всплытии будет произведено работы

1000 кгС ·0,4 м/с = 400 кгС·м/с

Работа в секунду означает мощность.

1 кгC м = 9,81 Ватт, тогда мощность равна

N = 9,81 Вт ·400 = 3924 Вт = 3, 924 КВт

Прибавив 30% возвращенной мощности, получим:

3, 924 КВт + 0,34 КВт = 4,263 КВт

При механическом КПД равном 0,9 получим мощность

N = 4,263 КВт · 0,9 = 3,84 КВт

Мы получили энергию в 3,4 раза больше затраченной:

3,84 КВт / 1,13 КВт = 3,4

Для того, чтобы еще раз убедиться в эффективности предлагаемого способа получения энергии, сравним его с эффективностью гидроаккумули-рующей электростанции, когда насосом или обратимой гидротурбиной закачивается вода в высокоуровневое водохранилище с использованием ее на нижнем уровне в турбине. В этом случае при КПД равном 100% могло быть получено количество энергии равное затраченному. Определим мощность двигателя насоса для подачи воды на высоту 90 м производительностью 0,167 м3/с:

N = (9,81 ·0,167м3/с ·90 м)/ 0,75 = 196,5 КВт

Сравним полученную мощность с мощностью двигателя компрессора равной 56,5 КВт с производительностью 0,167 м3/с воздуха, способного вытеснить на высоту 90 м такой же объем воды с подачей ее на турбину и получить 196,5 КВт, затратив при этом в 3,5 раза меньше энергии. Кроме того, на всей высоте столба воды остался находящийся в движении воздух, который тоже произведет работу, что подтверждено вышеприведенным расчетом. Возможности осуществления предложенного способа дополнительно рассмотрим на графике (Рис. 2)

Из графика следует, что действие силы плавучести воздуха сразу начинается с объема Vo. Заштрихованная часть — столб воды H, на преодоление давления которого расходуется энергия компрессора, Vo — объем воздуха на глубине H, Vk — объем воздуха, расширившийся в результате падения давления при всплытии, Vq — действующий объем воздуха. На графике видно, что для пневмогид-родвигателя количество находящегося в работе воздуха равно Vq, а для пневмо-гидравлической турбины важен объем воздуха, равный Vk, т.к. в ней работает вытесняемый объем воды, чем и объясняется разница в их эффективности.

Неисчерпаемость источника энергии, абсолютная экологическая чистота, активное улучшение окружающей среды, простота изготовления и быстрая окупаемость с возрастающей потребностью в энергии обеспечивают неисчерпаемость рынка сбыта, а разнообразие конструкций — широкую возможность их применения.

Устранить влияние поля на поднимающийся груз затруднительно, так как гравитационного поле «не выключается», во всяком случае, пока мы не изобрели «экран», о котором писал Тесла. В системах с гравитационным полем, обычно, меняют параметры самого рабочего тела на разных участках цикла движения, например, сдвигая его вдоль радиуса вращения ближе или дальше от оси. В некоторых схемах, к воздействию гравитационного поля, на участке траектории рабочего тела, добавляют или вычитают воздействие другого источника поля, тоже гравитационного, электрического или магнитного. Похожим способом является сложение – вычитание гравитационной силы и архимедовой силы.

Итак, гравитационное поле не экранируется, но его можно частично или полностью компенсировать другим силовым полем, например, магнитным или электрическим, на нужном участке траектории движения рабочего тела. На рис. 15 показана такая конструкция, предложенная Профессором Дудышевым Валерием Дмитриевичем, Самара.

Рис. 15. Частичная компенсация гравитационного поля магнитным полем

Известный современный автор-разработчик подобных конструкций, Михаил Федорович Дмитриев, создал магнито-гравитационный двигатель, рис. 16. Это машина с внешним управлением отклонениями элементов постоянными магнитами (или электромагнитами) в левой части цикла вращения, внутренним инерционным или активным (внутренним или внешним) отклонением элементов в правой части цикла и суммированием этих отклонений на устройствах однонаправленного вращения. Патент РФ на полезную модель № 81775.

Рис. 16. Магнито-гравитационный двигатель Дмитриева

На рис. 17 показано фото установки, прислано им для публикации в данной книге в декабре 2010 г. Сайт Михаила Федоровича Дмитриева можно найти здесь gravitationalengme. com

Рис. 17. Фото экспериментальной установки Дмитриева.

Важное замечание по конструированию «самовращающихся колес»: мы имеем дело с вращением, поэтому это не только гравитационные, но гравитационо-центробежные машины, как их называет Профессор Эверт, Германия (Alfred Evert). При их конструировании и компьютерном моделировании, надо задавать скорость вращения, и учитывать влияние центробежной силы на положение рабочих элементов. На сайте Профессора Эверт www.evert.de можно найти полезную информацию по данной теме.

Отметим другие, менее известные методы, которые также имеют свое теоретическое обоснование и пути технической реализации предложенных методов.

Название «гравитационные диоды», по аналогии с электротехническими диодами, говорит само за себя. Это детали конструкций машин и механизмов, сделанные из вещества, имеющего анизотропные гравитационные свойства. Предметы из данного вещества в разной степени взаимодействуют с гравитационным полем, с разных направлений в пространстве. При взвешивании такого «гравитационного диода» с разных сторон, мы получим различные величины силы веса, рис. 18.

Рис. 18. Гравитационный диод на весах

Технология изготовления таких веществ пока не обсуждается, но их применение легко можно себе представить в качестве рабочих элементов роторов машин и электрогенераторов, способных постоянно вращаться в «потоке энергии» гравитационного поля, рис. 19.

Рис. 19. Машина Фролова с «гравитационными диодами»

Согласитесь, идея очень напоминает обычное колесо водяной мельницы, вращаемое потоком падающей воды: в левой части ротора «гравитационные диоды» легче, а справа они тяжелее.

В сравнении с потоком падающей воды, мы не очень далеки от истины. Со времен Фатио (Fatio) и Ле Саж (Le Sage), примерно 1748 год, в кинетической теории эфира, гравитация и вес тел рассматриваются, как силовое воздействие потока эфирных частиц, втекающих из окружающего пространства в центр масс планеты. При использовании «гравитационных диодов» или других инженерных решений, можно заставить работать этот поток частиц, имеющих определенную кинетическую энергию.

Существуют разные конструктивные хитрости, которые позволяют создавать асимметрию взаимодействия в разных участках траектории движения грузов. На рис. 20 показана схема из патента Украины № 62956 на «Самоподвижный механизм». В нижней части ротора, благодаря элементу конструкции 20, рабочее тело должно переходить на орбиту малого радиуса.

Рис. 20. Патент Украины № 62956

Авторы похожих изобретений полагают, что суммарная работа, производимая всеми элементами, находящимися «на большом плече» рычага, может быть больше, чем необходимая работа по переводу одного элемента из положения на большом радиусе в положение на малом радиусе. Элементы переводятся в нужное положение поочередно. Другими словами, действует принцип: «Один за всех, все за одного!» Фиксация элементов на роторе в крайних положениях может обеспечиваться разными способами, а современные методы, например, электромагнитные защелки с внешним управлением от электронной схемы, позволяют ее реализовать в простом и надежном исполнении.

May 1st, 2013

Представленный способ получения энергии представляется нам наиболее перспективным, исходя из следующих соображений:
относительно небольшая стоимость изготовления, возможность использования распространенных подручных материалов для строительства резервуара, возможность использования любого воздушного компрессора, который удастся достать, сравнительно небольшие габариты устройства, что делает возможныи его установку в личном хозяйстве.
Проживание автора в пределах досягаемости делает возможным обращение к нему за консультациями относительно конкретных размеров и формы элементов устройства.
Вместе с тем обсчет мощностей автором делает не слишком принципиальным вопрос о превышении полученной мощности над затраченной в десятки раз, если -уж эффект есть, то он проявится при любом соотношении подаваемой и снимаемой мощностей.
Тем более что для домашних экспериментов не требуется мощная материальная база.
Любой домашний умелец в состоянии изготовить образец, используя любые подходящие емкости, и придерживаясь примерного соотношения габаритов, данных автором.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ
(патент РФ N 2059110)

МАРКЕЛОВ В.Ф.,

Охлаждение — водяное.

РАСЧЕТ ЭНЕРГОИЗВЛЕКАЮЩЕЙ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ТУРБИНЫ (патенты РФ N 2120058, N 2170364, N 2024780)

Источник сжатого воздуха — компрессор поршневой ВП2-10/9.

N=9,81·Q·H·КПД,

где 9,81 м/с2 — ускорение свободного падения;

Q — расход воды в м3/с;

H — напор в м;

N = 9,81·2·Q·0,5·H·КПД = 9,81·Q·H·КПД

N = 9,81·0,167 ·2 ·5 ·0,9 = 14, 7 КВт

Таким образом, нами была получена энергия, в 13 раз превышающая затраченную:

14,7 КВт / 1,13 КВт = 13

Фото 3, Фото 4

1+ (80oС - 20oС)/273 = 1,2

Мощность будет равна

N = 14,7 КВт· 1,2 = 17,6 КВт

Наши ожидания в выигрыше энергии подтвердились.

17,6 КВт / 5 = 3,5 КВт 3,5 КВт / 1,13 КВт = в 3,1 раза на одно колесо

N = 9,81·0,167 м3/с ·12 м·5·1,2·0,9 = 106,14 КВт

Мы получили энергию в 93 раза превышающую затраченную.

Производительность — 1,04 м3/с

Конечное давление, Мпа — 0,9 (9 Атмосфер)

Мощность на валу компрессора — 332 КВт

Охлаждение водяное.

5 м (332 КВт / 100 м) =16,6 КВт

Мощность установки равна

N= 9,81 · 1,04 м3/с ·15 м ·10 ·1,2 · 0,9 = 1652 КВт

Получили энергию в 99 раз превышающую затраченную.

РАСЧЕТ ЭНЕРГОИЗВЛЕКАЮЩЕГО ПНЕВМОГИДРОДВИГАТЕЛЯ
(патенты РФ N 2003830, N 2160381)

Источник сжатого воздуха — поршневой компрессор ВП2 — 10/9.

Производительность — 0,167 м3/с

Конечное давление, Мпа — 0,9 (9 Атмосфер).

Мощность на валу компрессора — 56,5 КВт

Охлаждение водяное.

0,167 (м3/с) / 10 Атм = 0,0167 м3/с

0,0167 (м3/с) ·225 с = 3,757 м3

С учетом увеличения объема воздуха при всплытии объем будет равен

3,757 м3 ·10 Атм = 37,57 м3

С учетом коэффициента теплового расширения объем равен

37,57 м3 ·1,2 = 45, 084 м3

Сила плавучести 1 м3 воздуха равна 1000 кг с

Этот объем воздуха при всплытии произведет

работу равную

45,084 тС ·0,4 м/с =18, 033 тС · м/c

или 18033 кг С ·м/с

1 кг C·м = 9,81 Ватт, тогда при пересчете получим:

18033 кг С·м/с ·9,81 =176903,73 Вт или 176,9 КВт

176,9 КВт + 18 КВт = 194 КВт

Мы получили энергии в 3,4 раза больше затраченной.

N = (2 м·56,5 КВт) / (90 м + 10 м) = 1,13 КВт

Производительность компрессора — 0,167 м3/с

0,167 (м3/с) / 1,2 Атм = 0,139 м3/с

Время всплытия с глубины 2 м равно

2 м / 0,4 (м/с) = 5 сек

0,139 (м3/с) ·5 сек ·1,2 Атм ·1,2 = 1 м3

При всплытии будет произведено работы

1000 кгС ·0,4 м/с = 400 кгС·м/с

Работа в секунду означает мощность.

1 кгC м = 9,81 Ватт, тогда мощность равна

N = 9,81 Вт ·400 = 3924 Вт = 3, 924 КВт

Прибавив 30% возвращенной мощности, получим:

3, 924 КВт + 0,34 КВт = 4,263 КВт

При механическом КПД равном 0,9 получим мощность

N = 4,263 КВт · 0,9 = 3,84 КВт

Мы получили энергию в 3,4 раза больше затраченной:

3,84 КВт / 1,13 КВт = 3,4

N = (9,81 ·0,167м3/с ·90 м)/ 0,75 = 196,5 КВт

Здравствуйте- уважаемые мной физики!
Я увлекаюсь нетрадиционной энергетикой, по ссылке ниже имеем патент Маркелова В.Ф.
http://www.macmep.ru/markelov.htm
Я изучил данную тему опираясь на свои скудные знания физики, но увы - разобраться до конца я не могу.
По этой причине обращаюсь к вам - мастерам своего дела.
Надеюсь на Вашу помощь!
Изучите пожалуйста предварительно патент.

У меня вопрос: насколко правомерна формула расчета мощности, а в частности два ее параметра?
N = 9,81·2·Q·0,5·5·H·КПД
где:
9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;
2 - через верхний уровень турбины будет вытеснено 2 объема(1-вода и 1-воздух)
Q - расход воды в м3/с;
0,5 - плотность смеси воды воздуха (0,5 т/м3)
5 - колличество рабочих колес;
H - напор в м (для 2-ух метровой турбины = 12м);
КПД- типа 0,9

Смущает следующее:
Можно исключить из расчетов коэффициент 2 и плотность 0,5 т.к. в произведении дают 1. и рабочее колесо крутит все же вода, воздух ее не сдвинет, водяные сегменты поочередно будут воздействовать на каждое рабочее колесо, поэтому коэффициент два неправомерен.
И очень смущает H в размере 12м
Привожу цитату "Маркелова":
При расчете мощности, необходимой для подвода воздуха, мы учли атмосферное давление (1 Атмосфера = 10 м водного столба), что значит, что всплывающий воздух преодолевает абсолютное давление внутри корпуса турбины, которое складывается из давления столба воды в турбине и атмосферного и равно давлению 12-метрового столба воды. Абсолютное давление внутри корпуса турбины нейтрализовано силой плавучести воздуха, но оно присутствует за корпусом и влияет на подвод воды в турбину. Это влияние равноценно влиянию на водный поток разрежения, создаваемого в корпусе турбины всем находящимся в турбине объемом воздуха (в гидротурбине данный эффект отсутствует) и при соответствующей конструкции турбины мы вправе рассматривать напор как Н=Н величина столба + 10 м. (КТО С ФИЗИКОЙ ДРУЖИТ - НАСКОЛЬКО ПРАВОМЕРЕН ТАКОЙ МЕТОД РАСЧЕТА НАПОРА?????????????)

Остальное пока не вызывает вопросов.

Расчитал мощность турбины диаметром 0,2м и высотой 2м
По трубе перемещается 8 пузырей по 4,186л. и между ними столько же воды, воздущный сегмент по высоте в трубе занимает 13.3 см и водяной сегмент соответственно столько же.
В расчете использовано 7 рабочих колес (по количеству водяных сегментов в трубе на момент)
Всего в турбине на момент времени находится 33,488 л. воздуха.
Время всплытия 5 секунд
33,488/5=6,69л/с (соответственно вот и производительность насоса)
6,69*60=401 л/мин (производительность насоса в минуту)
Ну и N=9-81*0.00669*7*12*0.9=4.961Квт но очень смущает коэффициент напора!!! если без него то 413Вт.
Ну естевственно из объема трубы надо вычесть объем вала с рабочими колесами в сборе.
Коэффициент увеличения воздуха при всплытии с 2-ух метров тоже неучитывал т.к. он очень мал для данной высоты столба
Ну и неучитывал разность температуры воздуха и воды.
Спасибо.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ
(патент РФ N 2059110)

МАРКЕЛОВ В.Ф.,

В чем же был секрет этих часов (вернее, их двигателя)? Вечные часы Дреббеля работали от привода, использующего, как и любой другой реальный двигатель, единственно возможный источник работы - неравновесность (разность потенциалов) во внешней среде.

Но неравновесность, использованная Дреббелем - особого рода, хотя она также связана с разностью температур и давлений. Она может действовать в совершенно равновесной окружающей среде, температура и давление которой одинаковы во всех точках. В чем же тут дело и откуда берется работа?

В описании изобретения «Способ извлечения запаса содержащейся в жидкости и газе энергии и преобразования ее в механическую работу» (Патент РФ № 2059110) приведен мой вариант псевдо-вечного и успешно работающего солнечного двигателя. Для увеличения числа циклов и мощности наиболее полно используются свойства двух неравновесных по отношению друг к другу сред - воды и воздуха. Закон Архимеда рассматривается как следствие закона сохранения энергии, в котором выталкивающая сила увязывается с затратами энергии на создание воды и воздуха. Количество этой энергии определило и такие физические свойства как, например, плотность, теплоемкость, теплопроводность.

Частично соотношение энергии на создание плотностей отражено в коэффициенте неравновесности равном 820 и, если бы мы нашли способ использовать эту неравновесность полностью, то получили бы выигрыш в энергии в 820 раз. Неравновесности проявляются с момента подвода воздуха под столб воды и увеличиваются по мере всплытия за счет увеличения объема воздуха и отбора теплоты у воды, при этом воздух подается с температурой ниже температуры воды, т.к. «если, например, давление воздуха равно 4 Атм (0,4 МПа), а температура +20oС (293 K), то при расширении до атмосферного давления он охладится примерно до - 75oС (198 K), т.е. на 95oС». Отбор теплоты будет происходить в условиях, близких к адиабатным, т.е. с минимальными потерями теплоты, т.к. вода является хорошим аккумулятором теплоты, но плохим ее проводником.

Охлаждение - водяное.

РАСЧЕТ ЭНЕРГОИЗВЛЕКАЮЩЕЙ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ТУРБИНЫ (патенты РФ N 2120058, N 2170364, N 2024780)

Источник сжатого воздуха - компрессор поршневой ВП2-10/9.

Производительность компрессора - объем воздуха, поступившего в компрессор при атмосферном давлении, т.е. производительность в 0,167 м3/с - объем воздуха перед входом в компрессор и после всплытия в турбине. При подаче воздуха под нижний уровень турбины через верхний уровень будет вытеснено 0,167 м3/с воды и столько же поступит под нижний уровень, создавая водо-воз-душную смесь и ее движение внутри корпуса турбины. Значение 0,167 м3/с соответствует расходу воды при расчете мощности пневмогидрав-лической турбины. Расчет проведем по формуле расчета мощности гидротурбины:

N=9,81·Q·H·КПД,

где 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;

Q - расход воды в м3/с;

H - напор в м;

КПД реальной турбины достигает достаточно высоких значений и при наиболее благоприятном режиме достигает 0,94–0,95, или 94–95%. Мощность получаем в КВт. Поскольку рабочим телом является водо-воздушная смесь, есть необходимость подтверждения правомерности применения формулы расчета мощности для гидравлической турбины. Наиболее эффективным режимом работы турбины представляется режим, при котором используется смесь плотностью 0,5 т/м3 (состоящая из 50% воды и 50% воздуха). В этом режиме давление воздуха несколько выше абсолютного давления в корпусе турбины. Воздух из напорного патрубка компрессора выходит отдельными пузырями через равные промежутки времени, а объем пузырей равен объему воды между ними в корпусе турбины. Пузырь принимает форму шарового сегмента и в фиксированном пространстве работает как поршень, вытесняя воду только вверх, т.к. ее перетоку вниз препятствует более высокое давление, а перетоку в стороны - несжимаемость воды. При постоянной подаче 0,167 м3/с воздуха будет вытеснено 0,167 м3/с воды, т.е. через верхний уровень турбины будет вытеснено 2·0,167 м3/с водо-воздушной смеси с повышенной скоростью потока внутри турбины, тогда

N = 9,81·2·Q·0,5·H·КПД = 9,81·Q·H·КПД

N = 9,81·0,167 ·2 ·5 ·0,9 = 14, 7 КВт

Таким образом, нами была получена энергия, в 13 раз превышающая затраченную:

14,7 КВт / 1,13 КВт = 13

Фото 3, Фото 4

1+ (80oС – 20oС)/273 = 1,2

Мощность будет равна

N = 14,7 КВт· 1,2 = 17,6 КВт

Наши ожидания в выигрыше энергии подтвердились.

17,6 КВт / 5 = 3,5 КВт 3,5 КВт / 1,13 КВт = в 3,1 раза на одно колесо

N = 9,81·0,167 м3/с ·12 м·5·1,2·0,9 = 106,14 КВт

Мы получили энергию в 93 раза превышающую затраченную.

Произведем расчет более мощной энергоустановки, способной обеспечить энергией средний поселок, воинскую часть, судно и т.д. В качестве источника сжатого воздуха возьмем поршневой компрессор 2ВМ10 - 63/9 со следующими техническими характеристиками:

Производительность - 1,04 м3/с

Конечное давление, Мпа - 0,9 (9 Атмосфер)

Мощность на валу компрессора - 332 КВт

Охлаждение водяное.

5 м (332 КВт / 100 м) =16,6 КВт

Мощность установки равна

N= 9,81 · 1,04 м3/с ·15 м ·10 ·1,2 · 0,9 = 1652 КВт

Получили энергию в 99 раз превышающую затраченную.

РАСЧЕТ ЭНЕРГОИЗВЛЕКАЮЩЕГО ПНЕВМОГИДРОДВИГАТЕЛЯ
(патенты РФ N 2003830, N 2160381)

Источник сжатого воздуха - поршневой компрессор ВП2 - 10/9.

Производительность - 0,167 м3/с

Конечное давление, Мпа - 0,9 (9 Атмосфер).

Мощность на валу компрессора - 56,5 КВт

Охлаждение водяное.

мой в секунду. Производительность компрессора - количество воздуха на входе в компрессор, т.е. объем воздуха при атмосферном давлении. Тогда 0,167 м3/с - объем воздуха на входе в компрессор и на выходе из верхнего поплавка пнев-могидродвигателя, изображенного на Рис. 3. Освобождение поплавков от воздуха и их заполнение водой происходит ниже уровня воды в корпусе двигателя. При давлении воздуха в 9 Атм он может быть подан под столб воды высотой 90 м. При скорости всплытия 0,4 м/с время всплытия составит 225 сек, при этом на всей высоте столба в поплавках будет присутствовать воздух, находящийся в движении. Скорость всплытия равная 0,4 м/с определена в результате замеров.

0,167 (м3/с) / 10 Атм = 0,0167 м3/с

0,0167 (м3/с) ·225 с = 3,757 м3

С учетом увеличения объема воздуха при всплытии объем будет равен

3,757 м3 ·10 Атм = 37,57 м3

С учетом коэффициента теплового расширения объем равен

37,57 м3 ·1,2 = 45, 084 м3

Сила плавучести 1 м3 воздуха равна 1000 кг с

Этот объем воздуха при всплытии произведет

работу равную

45,084 тС ·0,4 м/с =18, 033 тС · м/c

или 18033 кг С ·м/с

1 кг C·м = 9,81 Ватт, тогда при пересчете получим:

18033 кг С·м/с ·9,81 =176903,73 Вт или 176,9 КВт

176,9 КВт + 18 КВт = 194 КВт

Мы получили энергии в 3,4 раза больше затраченной.

Мы рассмотрели промышленный вариант получения энергии, но есть огромная потребность в энергоустановках на 3–4 КВт. Зададимся ее размерами. Возьмем высоту установки с высотой водяного столба равным 2 м. Используя этот же компрессор (только для расчета), определим мощность двигателя компрессора на подвод воздуха под столб воды 2 м:

N = (2 м·56,5 КВт) / (90 м + 10 м) = 1,13 КВт

Производительность компрессора - 0,167 м3/с

0,167 (м3/с) / 1,2 Атм = 0,139 м3/с

Время всплытия с глубины 2 м равно

2 м / 0,4 (м/с) = 5 сек

0,139 (м3/с) ·5 сек ·1,2 Атм ·1,2 = 1 м3

При всплытии будет произведено работы

1000 кгС ·0,4 м/с = 400 кгС·м/с

Работа в секунду означает мощность.

1 кгC м = 9,81 Ватт, тогда мощность равна

N = 9,81 Вт ·400 = 3924 Вт = 3, 924 КВт

Прибавив 30% возвращенной мощности, получим:

3, 924 КВт + 0,34 КВт = 4,263 КВт

При механическом КПД равном 0,9 получим мощность

N = 4,263 КВт · 0,9 = 3,84 КВт

Мы получили энергию в 3,4 раза больше затраченной:

3,84 КВт / 1,13 КВт = 3,4

N = (9,81 ·0,167м3/с ·90 м)/ 0,75 = 196,5 КВт

Из графика следует, что действие силы плавучести воздуха сразу начинается с объема Vo. Заштрихованная часть - столб воды H, на преодоление давления которого расходуется энергия компрессора, Vo - объем воздуха на глубине H, Vk - объем воздуха, расширившийся в результате падения давления при всплытии, Vq - действующий объем воздуха. На графике видно, что для пневмогид-родвигателя количество находящегося в работе воздуха равно Vq, а для пневмо-гидравлической турбины важен объем воздуха, равный Vk, т.к. в ней работает вытесняемый объем воды, чем и объясняется разница в их эффективности.

Неисчерпаемость источника энергии, абсолютная экологическая чистота, активное улучшение окружающей среды, простота изготовления и быстрая окупаемость с возрастающей потребностью в энергии обеспечивают неисчерпаемость рынка сбыта, а разнообразие конструкций - широкую возможность их применения.