Energy from the heat environment

Sa extragi energie ordonata din mediul ambiant pare curata nebunie.Sa nu uitam totusi ca mediul este o imensa "groala de gunoi"unde ajung toate energiile utilizate in activitatile umane.Cea mai mare pondere in energia mediului o are totusi energia primita de la Soare.Ce primeste Pamantul de la Soare intr-o singura ora,e suficient pentru a acoperi necesarul de energie al omenirii pe un intreg an .Mai stim ca energia nu poate fi creata si nici distrusa,ea poate fi doar convertita.Cine ne opreste sa facem asta?Exista un principiu care nu ne lasa...,dar oare nu poate fi eludat?Teoretic,doar "Demonul lui Maxwell" o poate face.
In expunerile urmatoare am sa incerc sa arat ca se poate realiza practic acest vis aparent utopic.

Materia din jurul nostru are o energie data de temperatura.Cum pot sa o extrag?

george a scris:In expunerile urmatoare am sa incerc sa arat ca se poate realiza practic acest vis aparent utopic.

Păstrând totuși o notă realistă, singurul fapt că te străduiești pentru asta este ceva demn de apreciat, chiar dacă poate fi pură fantezie.
Oricum, chiar dacă poate ideile tale nu vor putea fi valorificate practic, ele ar putea da idei și altora care au asemenea frământări.
Dă-i înainte, indiferent de rezultat !

cris a scris:Materia din jurul nostru are o energie data de temperatura.Cum pot sa o extrag?

Caldura se poate extrage cu succes din mediul inconjurator.Trebuie sa concepi o instalatie ieftina si adecvata procesului ;
Spre exemplu poti sa folosesti urmatoarele surse de energie :

-energia geotermala (nu-ti trebuie decat pompe si o instalatie de
filtrare si incalzire )
-energia termica din pamant (caldura din pamant: pompa,tevi, instalatie de
incalzire,senzori,aparate de masura)
-energie folosind biomasa (gazele dezvoltate pot fi arse si caldura degajata poate
incalzi apa dintr-o instalatie de incalzire a unei locuinte sau apa menajera...)
-energia soarelui (poate fi folosita la obtinerea curentului electric -
celule votovoltaice,incarcarea acumulatoarelor sau a bateriilor solare,
sau ca sursa de caldura prin tuburi a apei calde)
-energia (caldura) acumulata in apa marii (diferenta de temperatura de adancime )
-energia eoliana (se poate transforma in energie electrica prin intermediul
centralele eoliene iar curentul electric obtinut poate incalzi niste
rezistente electrice si obtii caldura )
-energia chimica (pile de combustibili rezulta printr-o noua transformare caldura)

Este evident ca afacerea cu energia este una de succes.Viitorul este al energiilor regenerabile.Sursa de energie regenerabila ideala ar trebui sa fie omniprezenta,sa aiba aceeasi intensitate tot timpul,sa fie sustenabila.
Momentan,la moda e energia eoliana si fotovoltaica...,nu sunt nici pe departe surse ideale.Energia eoliana este dependenta de viteza vantului;nu functioneaza la viteza mica si la viteza prea mare trece in pozitia "steag in vant".Fotovoltaica,nu functioneaza decat ziua dar nu cu aceeasi intensitate pe parcursul aceleeasi zile si in decursul anului.Ambele afecteaza mediu si scot din circuit teren agricol.Si celelalte surse regenerabile existente,au cam aceleasi hibe.
Ezista totusi o sursa care indeplineste conditiile ideale;aerul atmosferic.Este omniprezent? Il gasim oriunde pe suprafata planetei.
Are aceeasi intensitate tot timpul? Energia interna pentru un metru cub de aer la presiune normala este de aproximativ 250 000 J,indiferent de temperatura.Protejeaza mediul? Produce doar racirea mediului in care functioneaza instalatia.Acest fapt nu-l putem considera dezavantaj,poate fi un produs secundar sau chiar principal.
Ca sa poti sa produci electricitate racind aerul atmosferic,fara o alta sursa de energie,trebuie sa stii sa comprimi aerul gratis.Un compresor autocondus? Curata nebunie...
Daca aveti timp, http://aircaraccess.proboards.com/

Ca sa comprimi aerul trebuie sa consumi lucru mecanic  
Obtii caldura este adevarat ,dar cu ce costuri ?

CAdi,presiunea unui gaz o poti mari fie prin micsorarea volumului si in cazul asta avem comprimare mecanica co consum de lucru mecanic si generare de caldura,sau printr-o transformare izocora.Izocor inseamna ca mentinem gazul la volum constant si ii crestem temperatura.Eu optez pentru varianta a doua. O numesc comprimare termica,nu stiu daca termenul e chiar corect.Avantajul acestei metode sta in faptul ca, dupa cresterea presiunii,putem recupera caldura printr-o transformare izobara.Caldura se reutilizeaza in ciclul urmator.Si la comprimarea mecanica putem recupera caldura dar n-o putem reutiliza pentru comprimare.

George, am remarcat la tine tendinta de a folosi tot timpul metode limite,
in afara a ceea ce se foloseste acum in termodinamica.
Ti-ai pus vreodata problema ca pentru a se ajunge la aplicatiile termodinamice
de acum cu randament maxim al (transformarilor) s-a trecut prin aceste etape ?

Exemplul tau nu este fiabil :
In timp ce energia geotermala este free, energia eoliana este free,
lumina soarelui este free, caldura pamantului este free, iar din biomasa se
extrag gazele free care arse ne furnizeaza caldura ,pentru transformarea
izocora pe care o propui trebuie sa incalzesti gazul iar acea incalzire
indiferent prin ce metoda o propui nu mai este free si chiar daca
apoi recuperezi caldura prin faptul ca ai consumat energie ca sa produci
incalzirea gazului eventualele beneficii obtinute sunt insignifiante.

Si eu care credeam ca vrei sa folosesti energia furnizata de natura...  

Sa vezi cum vreau sa fac:intr-un sistem termodinamic am agent de lucru gaz monoatomic la temperatura T1=200K si presiunea P1.Utilizand caldura mediului (300K) ii dublez presiunea (P2=2P1).Cand ating P2,T2=250 K.Destind gazul pana la P1 si obtin lucru mecanic.Ciclu se repeta.Diagrama comprimarii termice.
http://www.fizica.ro/textbooks/fizica10/html/img/1e6_3.jpg

Dupa cate imi amintesc T1=200 K inseamna cam
T1=-73.15 *C deci din start ipoteza de la care pleci
nu mai este valabila ,pentru ca, consumi energie
ca sa efectuezi racirea .
Nu am o diagrama acum dar sunt gaze care la
aceasta temperatura condenseaza .

Orice motor termic,pentru a functiona,trebuie pornit.Cel de care ti-am vorbit,pentru a porni are nevoie sa-i maresti presiunea interna de la P1 la P2.Odatea pornit,temperatura va scade de la valoarea mediului la valorile T1 si T2.Cand aceste valori au fost atinse,se permite sistemului sa primeasca energie termica din exterior;in acest fel parametri se automentin.Daca consideri pornirea costisitoare,nu-l mai opresti.Oricum este un fenomen tranzitoriu.

Ca acest ciclu sa se repete ,trebuie sa racesti din nou gazul ,iar consumi energie ...

CAdi,ce n-ai sesizat tu la acest sistem termodinamic;are capacitatea de autorefrigerare.Practic,temperatura agentului de lucru scade de la T2=250 K la T3=200 K.Asta se intampla in timpul destinderii adiabatice 23.Avand raportul P2/P1(P3)=2 (P1=P3),Comform ecuatiei
T2/T3 =(P2/P3)^x-1/x unde x=1,6,Obtinem T3 mai mic de 200 K.
Mai concis,asta-i un motor monoterm.Ca sa intelegi cum functioneaza un astfel de motor trebuie sa cunosti legile gazelor...,sfatul meu:
"Nu cerceta aceste legi..."

Arata-mi practic cum faci tu racirea in a treia faza si mai vorbim ....
Apoi cum faci rost (tot practic)de un agent termic la T= -73.15* C ?

CAdi,pana la demonstratia practica,vezi proprietatile fizice ale heliului.
Pentru felul cum obtii temperatura de 200 K,ti-am dat relatia matematica.Mai interesant era sa ma intrebi cum obtin P2 din P1 cu o diferenta de temperatura de doar 100 K.

Eu nu ma apuc sa citesc teorii...de dragul teoriilor.
Cum obtii agent termic la T1= -73.15 *C ?
Tu cheltui mai multi bani decat obtii .Eficienta 0.
Natura iti ofera agentul termic free .
Energia geotermala, energia gazelor din biomasa,energia soarelui etc.
Parca aacesta era titlul topicului....

george a scris:CAdi,pana la demonstratia practica,vezi proprietatile fizice ale heliului.
Pentru felul cum obtii temperatura de 200 K,ti-am dat relatia matematica.Mai interesant era sa ma intrebi cum obtin P2 din P1 cu o diferenta  de temperatura de doar 100 K.

Stii ca pana la urma m-ai facut interesat ?
Cum obtii acest lucru la heliu ,prin ce procedeu ?
De fapt descrie practic(nu teoretic ca l-ai descris ) intreg mecanismul.

CAdi,mai intai indrept o eroare;ciclul acestui sistem nu este ciclul Lenoir.
Nu pot sa-l trsez acum dar ti-l descriu:
-la punctul 1 avem gazul de lucru la presiunea P1 si temperatura T1=250 K.
-de la punctul 1 destindem gazul adiabatic pana in punctul 2 unde obtinem P2=P1/2 si T2=aproximativ 200 K.
-din punctul 2 urmeaza o comprimare izoterma (200 K) pana in punctul 3 unde atingem presiunea P3=P1.
-din punctul 3 urmeaza o incalzire izobara pana in punctul 1.
Toata poanta sta in faptul ca pe parcursul 23,izoterma se deruleaza fara consum de energie.Asta inseamna ca intreaga caldura primita Q31 este convertita in lucru mecanic L12 prin destindere adiabatica.
Pentru comprimarea izoterma 23 am spus ca nu utilizez lucru mecanic ci caldura .Diagrama acestui tip de comprimare e:
http://www.fizica.ro/textbooks/fizica10/html/img/1e6_3.jpg

Ti-am indicat heliul ca posibil gaz de lucru;de fapt poate fi orce gaz monoatomic.Gazele monoatomice sunt gaze nobile si,din cate cunosc,nu au comportament mult diferit de gazul perfect in jurul valorii de 200 K.
O descriere practica? Rupem pisica in doua;avem o parte de generare a presiunii P2 pornind de la P1 si o parte de destindere in care se produce lucru mecanic.Aceasta poate fi foarte bine o turbina ce functioneaza intre P1 si P2.

Nu mai lamurit de loc .Dimpotriva !
Cum faci tu destinderea intr-o turbina pana la
-73.15 *C ?

Luam P1=100 bar si T1=250 K.Daca intr-o turbina sau cilindru cu piston destindem gaz momoatomic pana la presiunea P2=50 bar,obtinem T2=190K.Lucrul mecanic pentru un Kmol He,L12=U1-U2=mcv(T1-T2)=
=4x3,15x50=630 KJ.Pentru lamurire vezi pe google ''TURBODETENTOR''.
TURBODETENTÓR s. n. turbină de mare turație, pentru lichefierea gazelor prin reducerea temperaturii sau presiunii. (< rus. turbodetentor)

Problema este cum ajungi la presiunea de P1=100 bar ?

Am mai spus,termocompresie izoterma.
http://www.fizica.ro/textbooks/fizica10/html/img/1e6_3.jpg
Intentionez ca doar in trei trepte sa cresc presiunea de la 50 bar la 100 bar.Cum?Vezi Demonul lui Maxwell,mai exact demonul presiunii.
http://ro.wikipedia.org/wiki/Demonul_lui_Maxwell
Ma crezi sau nu,pot realiza la scara reala un astfel de dispozitiv.

Mai dat pe spate !Mergi numai la lucruri extreme !
As vrea sa vad si eu cum construiesti demonul lui Maxwell ?
Sa zicem ca poti ...Nu stiu daca Turbodetentorul si Demonul lui Maxwell
odata construite justifica costurile la ce energie obtii ...

1. Experimentu' pina la urma nu il ai ?! Pai de ce nu il faci.

2. Daca vrei sa ii dai cu dreptu' de autor, cu patentu' , cu chestii, atunci cred ca e riscant sa postezi astea de dinainte, ca de se va ivi altul, atunci posti sa il faci pe ***** in patru demonstrind ca tu primul ai dus pina la capat nebunia, ca in zadar.
Chite zeci de cazuri au fost instorie.

CAdi,de ce crezi ca nu pot obtine suficienta energie ca sa jistific preturile?Adevarat,turbodetentorul e scump,inainte de '89 la Odesa avea pretul cat un autoturism Lada.Se pot adopta alte metode mai putin costisitoare.Cat despre demon...,e de o simplitate dezarmanta.

Meteor,daca inca nu-l patentez e pentru ca ,inca,e perfectibil.Initial l-am gandit ca pe un motor monoterm cu sursa calda aerul atmosferic,care antreneaza un generator electric.E o varianta.
O alta varianta e sa antrenez un compresor si in felul acesta sa stochez energia sub forma de aer comprimat.Avantajul acestei metode e ca pot utiliza caldura de compresie pentru a tripla presiunea la intrarea in turbina.

george a scris:CAdi,de ce crezi ca nu pot obtine suficienta energie ca sa jistific preturile?Adevarat,turbodetentorul e scump,inainte de '89 la Odesa avea pretul cat un autoturism Lada.Se pot adopta alte metode mai putin costisitoare.Cat despre demon...,e de o simplitate dezarmanta.

Meteor,daca inca nu-l patentez e pentru ca ,inca,e perfectibil.Initial l-am gandit ca pe un motor monoterm cu sursa calda aerul atmosferic,care antreneaza un generator electric.E o varianta.
O alta varianta e sa antrenez un compresor si in felul acesta sa stochez energia sub forma de aer comprimat.Avantajul acestei metode e ca pot utiliza caldura de compresie pentru a tripla presiunea la intrarea in turbina.

Nu ma vir nici pe departe in amanuntele termodenamicii, cum am mai spus.

Pe de alta parte cred ca la predat lectii, nu prea esti de 10...

Perfectionarea cred ca va fi permamenta, daca e ceva nou si merita patentat, atunci ar trebui sa consulti parerea specialistilor si daca e cazu' sa nu amii.

In prezent fierb multi creeri cu ghindul cum sa obtina energie ieftena, ca si suntem doar in plina "criza" energetica.  

Despre unele lucruri foarte simple,  absolut neclar din ce cauza pina azi nu sau observat, nu inteleg nici eu, spre exemplu conceptul presiunii.

Despre pompele cele ale tale din topicul cutare (hai ca ma vir in amanunte, ceea ce nu trebue), de ce nu faci ca sa scoti energia mediului folosind anumiti agnenti frigorifici.. , ca in simplul exemplu descris in subiectul "noi concepte.." ?!
Acolo am gresit mecanic (in loc de PMS am vrut sa zic PMJ,), in orice caz ideea e una, se pot aduce zeci de innoiri, spre exemplu pistonii sa stea cap in cap ca la nave maritime, sau ce mai e, problema e in bilant, daca calculele dau ca bilantul e pozitiv, atunci e super, daca nu, atunci trebue cautat o metoda mai eficienta de obtinere a temperaturii mai joase ca afara.
Agentul de lucru din cilindru poate fi ales la alegeri, da' cred ca o trebui sa fie unul elastic, credc' o fi mai bine He per anumitele intervale de temperatura unde vom lucra, daca zici ca ai si verificat experimental.
" />

Pina la urma, energia "gratisa" , de unde apare ?!
Analizind exemplul meu, vedem ca energia extrasa din mediu inconjurator depinde doar de temperatura mediului, nu si de presiune, asa zic si eu acum din fuga.

Pe Soare, am scoate dea enenrgie nu saga, fiind avind doar o sursa de temperatura.., a doua sursa o da agentul frigorific.. daca nu gresesc.

''Pe de alta parte cred ca la predat lectii, nu prea esti de 10..."
Cunosc destui oameni de 10 care n-au emis in viata lor nici o simpla idee.Nu am pretentia ca stiu...,stiu doar ca pot vedea ceea ce alti doar privesc.Pot percepe realitatea diferit fata de majoritatea inconjuratoare.Asta ma avantajaza cind nimeni din jurul meu nu stie ce sa faca...Cand toti se pricep,eu nu stiu dar pot trece neobservat.
Daca vreti,e vorba de dominatia emisferelor cerebrale...,eu am gandire de" mana stinga".

george a scris:CAdi,de ce crezi ca nu pot obtine suficienta energie ca sa jistific preturile?Adevarat,turbodetentorul e scump,inainte de '89 la Odesa avea pretul cat un autoturism Lada.Se pot adopta alte metode mai putin costisitoare.Cat despre demon...,e de o simplitate dezarmanta.

Meteor,daca inca nu-l patentez e pentru ca ,inca,e perfectibil.Initial l-am gandit ca pe un motor monoterm cu sursa calda aerul atmosferic,care antreneaza un generator electric.E o varianta.
O alta varianta e sa antrenez un compresor si in felul acesta sa stochez energia sub forma de aer comprimat.Avantajul acestei metode e ca pot utiliza caldura de compresie pentru a tripla presiunea la intrarea in turbina.

1.Turbodetentorul e foarte scump . Depinde si de marime !
In orice caz ca sa obtii energie gratis nu trebuie sa achizitionezi piese care te costa cat un camion !   

2. Din cate am citit pe Wikipedia lasa-ma sa ma indoiesc ca poti tu construi demonul lui Maxwell.

Insa asa cum am mai spus chiar daca reusesti sa-l construiesti la ce ai gandit tu :

,,Initial l-am gandit ca pe un motor monoterm cu sursa calda aerul atmosferic,care antreneaza un generator electric.E o varianta.
O alta varianta e sa antrenez un compresor si in felul acesta sa stochez energia sub forma de aer comprimat.Avantajul acestei metode e ca pot utiliza caldura de compresie pentru a tripla presiunea la intrarea in turbina.""


te mai costa un camion !

Cu pretul a 2 camioane (Ford) imi iau vila noua cu incalzire,apa calda si energie electrica  de la soare ...   

CAdi a scris:

Cu pretul a 2 camioane (Ford) imi iau vila noua cu incalzire,apa calda si energie electrica  de la soare ...   

El iar cu Soarele lui  , si gata.

Aproape totul pina la urma ne vine de la Soare..,  

meteor a scris:

CAdi a scris:

Cu pretul a 2 camioane (Ford) imi iau vila noua cu incalzire,apa calda si energie electrica  de la soare ...   

El iar cu Soarele lui  , si gata.

Aproape totul pina la urma ne vine de la Soare..,  

Ce sa fac daca totul vine de la soare si nu de la umbra...