Новые виды источников энергии на основе вихревых теплогенераторов Потапова

(пояснительная записка)

В начале 90-х годов группой российских учёных под руководством академика РАЕН, доктора технических наук, профессора Потапова Ю.С. был разработан вихревой теплогенератор (ВТГ), предназначенный для преобразования энергии вращения жидкости в тепло, используемое в последующем для обогрева жилых, производственных и иных помещений, горячего водоснабжения, возможного вторичного использования для преобразования в электрическую или механическую энергию.

В октябре 1995 г. Потапов Ю.С. получил патент РФ на изобретение: № 2045715 "Теплогенератор и устройство для нагрева жидкостей".

Вихревой теплогенератор представляет собой цилиндрический корпус, оснащённый специальным внутренним устройством со сложной вихревой траекторией прохождения жидкости. Дополнительного давления в трубах тепловой сети не создаётся. Система работает в импульсном режиме, обеспечивая заданный режим температур.

В качестве теплоносителя в вихревом теплогенераторе используется вода, антифриз или тосол. При этом, специальной подготовки воды (химическая очистка) не требуется, так как нагрев жидкости происходит не от воздействия нагревательного элемента.

Коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую у ВТГ первого поколения был не менее 1,2 (то есть КПД не менее 120%), что на 40 - 80% превышало существующие в то время системы отопления. ВТГ 4-го поколения имеют – от 1,9 и более.

Так, парогазовые турбины фирмы "Сименс" имеют эффективность около 58%, теплоэлектроцентрали - 45-:-55%, а учитывая тепловые потери в теплотрассах их эффективность снижается ещё на 10 - 15%.

Принципиальное отличие ВТГ от традиционных преобразователей, преобразующих электрическую энергию в тепловую состоит в том, что в данном случае электроэнергия расходуется только на электродвигатель вращающий привод вихревого теплогенератора.

Теоретическое обоснование принципа действия вихревые теплогенераторы Потапова получили в работах Леонида Фоминского (академик РАЕН, в 2000 году избранный иностранным членом академии). В развитие теории относительности Эйнштейна предложил свою теорию движения, позволяющую описать все виды движений - как поступательного, так и во времени (смотри книгу "Начала теории движения во времени. Популярное изложение" 1995 год).

В 1999 году Л. Фоминский и Ю. Потапов объединили теорию с практикой в монографии "Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения". Второй патент на изобретение был получен Потаповым в 2000 году за № 2165054 "Способ получения тепла".

Подтверждение теоретические основы ВТГ находят и в словах академика РАЕН Анатолия Акимова, руководителя Международного института теоретической и прикладной физики: "На сегодня в мире известно около двух десятков установок, которые имеют КПД от 300 до 500 процентов.

Ситуация в отношении этих идей и установок связана с двумя спорами в физике.

1-ый. Большинство физиков говорит: мы будем брать энергию из физического вакуума.

2-ой. Другие отвечают: этого не может быть, потому что физический вакуум - это система с минимальной энергией и оттуда ничего взять нельзя. Отрицатели не верят, что может быть КПД 300 % в таких установках. Они просто не до конца знают современную физику или забыли о том, чему их учили в вузах. Ведь КПД не может быть больше 100 % - и это так, но лишь в закрытой системе, а если система открыта и взаимодействует с окружающей средой, с физическим вакуумом, то КПД может быть сколь угодно велик. Дело в том, что физический вакуум не представляет собой систему в статике! Она ведёт себя как некая кипящая жидкость, а над её поверхностью происходят интенсивные флуктуации. Когда подсчитали, (это сделали академики Я. Зельдович и Я. Циммер), оказалось, что энергия этих флуктуаций равна бесконечности. И это описано в учебнике Московского университета.

В настоящее время в России уже сложилась индустрия по производству и эксплуатации многих сотен вихревых теплогенераторов. Около десятка российских фирм выпускают не менее 30 их типов, причём география заводов стремительно расширяется: Жуковский, Пенза, Тверь, Подольск, Санкт-Петербург, Хабаровский край. Потребителю предлагаются генераторы с теплопроизводительностью от 1 до 300 кВт, с электроприводом или использующие двигатель внутреннего сгорания.

Причём, даже генераторы 1 поколения (в том числе и нелицензионные), по расчетам члена коллегии национальных экспертов при Правительстве РФ, доктора технических наук В. Шаркова, имеют неплохие технические характеристики. При типичной температуре в 50 - 70? С и КПД менее 100 % производство 1 Гкал тепла при стоимости электричества 50 копеек за киловатт обходится потребителю менее чем в 300 рублей, что сопоставимо с производством тепла на газовой котельной.

В целях подтверждения заявленных характеристик, теплогенератор первого поколения, производившийся под маркой "Юсмар" проходил экспертизу на РКК "Энергия". Для наглядности даже был сделан специальный прозрачный генератор из кварцевого стекла. Акт подписал заместитель генерального конструктора, доктор технических наук, профессор Владимир Никитский: "испытания теплогенераторов подтвердили их высокую эффективность по сравнению с другими типами нагревателей. Возможно, мы имеем дело с явлением, когда результирующий эффект значительно выше его составляющей. В целом, установки для нагрева жидкостей с использованием теплогенератора Потапова экономичны, экологически чисты, имеют большой гарантированный ресурс (не менее 15 лет) и не требуют специальной водоподготовки".

В 2001 году одну из установок первого поколения протестировали в ГНЦ ТРИНИТИ, обладающем специальным диагностическим оборудованием для изучения явления вихревого движения (г. Троицк). КПД устойчиво находился в пределах 96 - 97 %, и ввиду ряда привлекательных эксплуатационных характеристик: мобильность, автономность, инженерная простота конструкции, экологичность данные ВТГ были признаны весьма перспективными для широкого внедрения на производстве и в быту.

Научно-внедренческому предприятию "Ангстрем" (г. Тверь), взяв за основу ВТГ первого поколения, удалось достичь КПД 170 %.

Несмотря на некоторые отрицательные стороны широкого распространения нелицензионных изделий и лицензионных теплогенераторов 1 поколения, они объективно способствует положительному решению вопроса внедрения новых высоких технологий производства электрической и тепловой энергии. Так, в процессе неоднократных экспертиз подтверждены данные о весьма высоком КПД этих теплогенераторов.

Многие эксплуатирующие и производящие теплогенераторы организации выявляют дополнительные положительные характеристики ВТГ и оформляют их необходимым юридическим образом. В Амурской области проведена экспертиза воды и получено заключение областного Госэпиднадзора. При прохождении воды через ВТГ в ней погибали все бактерии и микроорганизмы. После этого вихревой теплогенератор был установлен в одном из плавательных бассейнов г. Благовещенска. Пензенским государственным университетом и ООО "Термовихрь" разработаны вихревой распылитель жидкости, вихревой дорожный холодильник, вихревой кондиционер воздуха (патенты РФ № 2042089 и № 2098723).

Дискуссия по поводу "необычайных" технических характеристик теплогенератора Потапова продолжается в прессе уже много лет (Самарское обозрение, 14.07.97г №28; журнал "Идеи и решения", № 10 за 2000 год; украинская газета "Антенна" № 12 от 21.03.2000г.; электронная украинская газета "Антенна", 2000 год; журнал "Наука и Техника" от 6 марта 2001 года; и т.д.), но при этом все сходятся на следующих достоинствах вихревых теплогенераторов первого поколения (КПД в пределах 100 %):

1. для получения тепловой энергии не нужно топливо (газ, нефть, уголь и т.п.), вследствие чего ВТГ являются экологически чистыми (нет выделения продуктов сжигания), не требуют затрат на химическую очистку систем циркуляции горячей воды;

2. условия работы ВТГ по сравнению с другими системами нагрева воды абсолютно безопасны, т.к. вода не нагревается выше 95 ?С, вследствие чего теплогенератор не подлежит аттестации котлонадзора;

3. теплогенератор устанавливается непосредственно на объекте, потребляющем тепло или горячую воду, при этом исключается необходимость в теплотрассе со всеми вытекающими отсюда последствиями;

4. при использовании теплогенераторов исключаются перерывы в горячем водоснабжении в летний период;

5. вихревой теплогенератор не требует сложного и дорогостоящего обслуживания. Все детали изготовляются из хромированных или нержавеющих сталей и не подвержены износу и коррозии;

6. ВТГ и малая энергетика в целом не является конкурентом большой энергетики (ТЭЦ, ГЭС, АЭС). Эти два направления в технике развиваются в разных жизненных пространствах, взаимно дополняя друг друга. Вследствие этого возможно сотрудничество и дальнейшее развитие энергосберегающих технологий, в целом отвечающее интересам России с её огромными территориями и всё увеличивающимися потребностями в энергии.

А тем временем, основываясь на достигнутых результатах, творческим коллективом под руководством Ю.С. Потапова продолжаются работы над теплогенераторами 4 и 5 поколений, КПД которых достигает 500 %. Это позволило, в том числе, приблизится к решению вопроса и о создании автономных электростанций.

Стало возможным реализовать более фантастические идеи в области источников тепловой и электрической энергии:

1. Проведены ОКРы по автономным электростанциям:

a. разработка и создание действующего образца вихревого теплогенератора с приводом от магнитного двигателя (МД), вообще не потребляющего внешней электроэнергии. Стоимость ОКРа оценивается в $ US 1,2 млн. на срок 12 - 14 месяцев.

b. Разработка и создание полноценной автономной вихревой электростанции (АТЭС) с использованием действующего образца вихревой торовой турбины, развивающей до 24 000 об/мин при давлении 0,1 атм. Стоимость ОКРа - $ US 1,8 - 2,1 млн.

Автономные вихревые электростанции и теплогенераторы: мобильные и безопасные, экономичные и экологичные, в кратчайшие сроки могут обеспечить развитие самодостаточных и независимых, коротколинейных миниэнергосистем в масштабах жилого квартала, отдельно взятого многоэтажного дома, посёлка, завода и т.д., что обеспечит:

- экономию капитальных и эксплуатационных затрат на энергоснабжение;

- повышение устойчивости и обеспечение независимости электрических и тепловых мини-систем потребителей;

- улучшение экологических условий на конкретной территории;

- многократное снижение себестоимости производства тепла и электроэнергии.