Техника - молодёжи 1991-03, страница 48

Хочешь — верь, а хочешь — проверь!

Ь девятом номере нашего журнала за прошлый год, в статье «30 лет — ни да, ни нет» инженер Герман Смирнов рассказывал о принципе действия теплового насоса. Нет сомнений, что в ряде случаев его очень выгодно использовать для обогрева помещений. Но в редакцию поступил еще один материал о возможном применении тепловых насосов. Кандидат технических наук ПАВЕЛ ШЕЛЕСТ отстаивает невоплощенную в жизнь идею своего отца — известного советского теплотехника, профессора Алексея Шелеста.

МАШИНА АТМОСФЕРНОГО ТЕПЛА

В 1948 году Алексей Шелест получил авторское свидетельство на оригинальное изобретение, названное машиной атмосферного тепла. Теоретически она позволяет строить тепловые электростанции (ТЭС) с КПД до 70%, что вдвое больше, чем у существующих. А ведь повышение КПД ТЭС хотя бы на несколько процентов считается большим успехом.

Главное отличие машины Шелеста от традиционных теплоэнергетических установок в том, что рабочее тело, вращающее турбину, получает тепло не напрямую от сжигае

I

I

мого топлива, а через тепловой насос. Его коэффициент преобразования, как известно, больше 1. Значит, сжигая меньше топлива, можно передать рабочему телу ту же энергию, что и в обычных ТЭС при большем расходе горючего.

На рисунке показана принципиальная схема машины Шелеста. 1-й контур — это, но сути, тепловой насос, правда, несколько усовершенствованный. Он приводится в действие двигателем внутреннего сгорания (или газовой турбиной вместе с камерой сгорания топлива). Двигатель вращает компрес

сор, который всасывает атмосферный воздух и сжимает его (температура воздуха при этом повышается) . Сжатый воздух поступает в теплообменники, где дополнительно нагревается за счет тепла воды, охлаждающей двигатель, и продуктов сгорания топлива. Далее он идет в теплообменник, в котором испаряет легкокипящее рабочее тело 2-го контура и нагревает его до нужной температуры, сам охлаждаясь. Затем, вращая турбину первого контура, он расширяется в ней до атмосферного давления и выбрасывается наружу — более холодный, чем окружающая среда.

Во 2-м контуре циркулирует постоянное количество легкокипя-щего рабочего тела. Испарившись и нагревшись в теплообменнике, оно поступает на турбину 2-го контура, которая вращает электрогенератор, питающий потребителей. После турбины рабочее тело попадает в конденсатор, охлаждается в нем и конденсируется. Насос сжимает до первоначального давления уже жидкое рабочее тело и гонит его в теплообменник. Цикл замкнулся.

Применив тепловой насос, мы получили выигрыш в использовании тепла сжигаемого топлива. Расчеты показывают, что так называемый КПД теплового насоса в нашем случае равен примерно 1,3. Кроме того, двигатель, компрессор и турбина находятся на одном валу, значит, последняя компенсирует часть мощности первого. И наконец, не пропадает зря тепло, отводящееся от двигателя,— оно подогревает воздух в 1-м контуре. Все это и ряд других особенностей дает возможность получить КПД всей установки 70%.

От редакции. В 1989 году в московском Энергоатомиздате вышла книга В. М. Бродянского «Вечный двигатель — прежде и теперь». На 191-й странице автор рассматривает машину Шелеста, причисляя ее к антинаучньин вечным двигателям. Правда, Виктор Бродян-ский почему-то исключил из схемы постоянно работающий ДВС, упоминая о нем только как о пусковом. Действительно, если двигатель отключить — система работать не будет. Что касается высокого КПД установки, то здесь, конечно, есть сомнения. Поэтому остается посоветовать читателю: хочешь — верь, а хочешь — проверь!

45