На рубеже
тысячелетий стало модным обсуждать проблему «неизбежной
и скорой» гибели современной техногенной
(«нефтегазовой») цивилизации, пожирающей сырьевые
ресурсы планеты в бездумной гонке за увеличением своего
энергообеспечения. Но где искать принципиально новые,
экологически абсолютно чистые и неисчерпаемые источники
энергии?
Энергия
чистой воды Никакой атмосферы сенсационности.
Рутинная инженерная работа, результаты которой
докладываются на конференциях и семинарах, а действующие
установки демонстрируются на выставках. Уже многие
тысячи энергоустановок с «КПД более 100%» внедрены на
российских предприятиях. Такова сегодняшняя российская
реальность.
Для примера расскажу об одной своей
рабочей встрече с «сумасшедшими» авторами и их
проектами. В апреле прошлого года в московском
Политехническом музее на XII международном симпозиуме
«Перестройка естествознания в III тысячелетии» собрались
две сотни российских «чудаков»-ученых – математиков и
физиков, философов и инженеров, биологов и медиков,
химиков и алхимиков... А также специалистов по
биолокации, энергетике пирамид, психогенетике человека и
т.п. Многие приехали из глубинки – Сибири и Урала, с
Дона и Кубани...
За три рабочих дня было
заслушано и обсуждено около 80 докладов и сообщений.
Многие – с весьма экзотическими названиями. В докладах
сообщались, как правило, результаты многократно
воспроизводимых экспериментов по исследованию самых
разных физических явлений. В большинстве случаев авторы
пытались с позиций материалистической науки объяснить
любые, даже самые парадоксальные результаты опытов. И
порой достаточно убедительно, хотя и не без элементов
«чудаковатости». Например, разработанная академиком РАЕН
Ю. Ивановым новая научная дисциплина «ритмодинамика»
вполне разумно объясняет как механизм движения
сине-зеленых водорослей, так и уменьшение веса
гироскопов при их раскручивании. В спокойной манере, без
истерик «непризнанных гениев», вполне вменяемые авторы
докладов приводили обработанные по всем канонам
традиционной физики и теории вероятности результаты
своих исследований по созданию генераторов энергии с
эффективностью "более 100%".
Вот, например,
профессор Ф. Канарев из Краснодара в докладе «Вода –
основной энергоноситель будущей энергетики» кратко
изложил результаты десятилетних экспериментов по
разработанному краснодарцами новому сверхэффективному
механизму электролиза воды с использованием плазменного
катода. По сравнению с «классическим» электролизом
энергоэффективность получения водорода возросла в 11 (!)
раз. Энергозатраты на получение водорода в этих опытах
не превышают 0,1 от той энергии, которая получается от
сгорания собранного в этом генераторе водорода. Автор
утверждает, что в его лаборатории экспериментально
доказан, технически реализован и запатентован
принципиально новый способ решения глобальной проблемы
будущей энергетики.
Не спешите с эмоциями. У меня
тоже поначалу «крыша поехала», хотя определенный
иммунитет уже наработан: вот уже три года я собираю по
крохам информацию о «странных» работах наших
изобретателей из российской глубинки. Дело в том, что в
России уже сложилась индустрия по производству и
эксплуатации многих сотен или уже тысяч вихревых
теплогенераторов (ВТГ). Около десятка российских
фирм сегодня выпускают не менее 30 типов генераторов
тепла. Некоторые фирмы приступили даже к разработке
теплоэлектрогенераторов («квантовых электростанций»).
География заводов, выпускающих установки ВТГ
стремительно расширяется: Жуковский, Пенза, Барнаул,
Подольск... На рынке предлагаются генераторы с
теплопроизводительностью от 1 до 300 кВт, с
электроприводом или использующие двигатели внутреннего
сгорания.
Принцип действия всех установок ВТГ
одинаков. Тепловая энергия извлекается из движущейся
жидкости (воды). При торможении завихренного потока его
механическая энергия с КПД около 100% преобразуется в
тепло. Это тепло отводится из замкнутого контура
установки с помощью обычного теплообменника. Типичная
температура теплоносителя – 50-70 градусов Цельсия, но в
некоторых установках возможен нагрев воды до 100
градусов и более, то есть превращение ее в пар.
Стоимость оборудования составляет от $50 до $100 за 1
кВт тепловой энергии. Производство 1 Гкал тепла при
стоимости электричества 50 копеек за 1 кВт обойдется
потребителю менее чем в 300 рублей, что сопоставимо с
производством тепла на газовой котельной.
Н этом
плавное течение рассказа о рынке ВТГ прерывается.
Техника принесла разработчикам большой сюрприз: в
некоторых случаях инженеры обнаружили, как принято
говорить в профессиональной среде, аномальное
тепловыделение в замкнутых водяных контурах установок
типа ВТГ. Аномальное в том смысле, что в теплообменнике
удается получить тепла (энергии) больше, чем
затрачивается на поддержание циркуляции и завихрения
воды в контуре установки. Многие громко говорят о том,
что в вихревых теплогенераторах реализуется КПД больше
100%, а некоторые разработчики сообщают даже о якобы
достигнутых в экспериментах КПД в 200% и даже
500%.
Так возникли условия для теперь уже
знаменитого скандала – российского «вихрегейта».
Впрочем, история науки о турбулентном течении жидкости
содержит немало примеров, когда исследователи
сталкивались с, казалось бы, полной невозможностью
научно объяснить открываемые физические эффекты в
турбулентной среде. Достаточно вспомнить, как сложно
давались ученым из военно-морских НИИ знания о
скачкообразном изменении коэффициента сопротивления
движущейся торпеды при создании вблизи ее поверхности
турбулентного слоя воды. Возможно, инженеры-разработчики
ВТГ столкнулись с одним из ответвлений науки о вихревом
движении. Для изучения подобных сложных явлений
требуется очень высокий узкоспециализированный
профессионализм и специальное диагностическое
оборудование, которым в СССР были оснащены лишь
несколько научных центров. В одном из них, ГНЦ ТРИНИТИ
(г. Троицк) в 2001 году была предпринята попытка
экспериментально измерить баланс энергии в действующей
установке ВТГ. Результаты проведенных в первые полгода
опытов не подтвердили «аномального тепловыделения».
Работы решено продолжить. Но КПД теплогенератора в уже
проведенных опытах устойчиво находился в пределах
96-97%. И здесь уместно будет обратить внимание
потенциальных пользователей на большие перспективы
практического использования вихревых установок с КПД
немногим меньше 100%. Ряд привлекательных
эксплуатационных характеристик, таких как мобильность,
автономность, инженерная простота конструкции,
экологичность, а главное, возможность их использования в
интеллектуальной малой энергетике делают ВТГ весьма
перспективными для широкого внедрения на производстве и
в быту.
Автономная
энергетика Российские производственники уже
научились считать затраты на энергообеспечение. В
результате как-то вдруг выяснилось, что наши товары в
принципе не могут быть конкурентоспособными на мировых
рынках, потому что в их стоимости до 70% занимает «плата
за тепло». Такой уж у нас климат. Что остается
российскому предпринимателю? Капитулировать или искать
решение этой проблемы? Обсудим второй
вариант.
Быстрый, эффективный и адекватный ответ
на «открывшиеся» обстоятельства заключается в том, чтобы
задействовать собственный интеллектуальный ресурс. На
первом этапе достаточно будет внедрить на предприятиях
интеллектуальную малую (автономную) энергетику. Речь
идет об оперативном, гибком управлении графиком
получения и использования строго заказанных вами
количеств тепла. Установить у себя автономный источник
тепла (энергии) и создать измерительно-управляющий
комплекс для комбинированного внутреннего/внешнего
теплоснабжения предприятия – это дело одного месяца. В
каком-то смысле это абсолютно реальный пример
эффективного использования на своем «сермяжном»
производстве тех самых информационных технологий, о
перспективности которых так много говорят сегодня с
разных трибун. Окупаемость оперативной системы
внешнего/внутреннего энергообеспечения – не более одного
отопительного сезона. Денежные затраты потребуются, но
они в 10-100 раз меньше, чем потребовалось бы на
универсальное решение этой проблемы по советским
стандартам, когда денег не считали, а организация
экономически эффективного экспорта своих товаров
казалась красивой, но не достижимой сказкой.
Из
«нетрадиционных» энергоустановок, которые можно
использовать в качестве автономных источников энергии
(тепла), особое внимание следует уделить ВТГ. На
нефтегазовых промыслах хорошие перспективы имеет
внедрение уже освоенных российской промышленностью так
называемых когенераторов – автономных
теплоэлектростанций, способных работать как на попутных
газах, так и на дизтопливе. Небольшая, но «умная»
доработка традиционных дизельных установок, резко
улучшающая (примерно в 3 раза) их стоимостные
характеристики, -- еще один пример интеллектуальной
малой энергетики.
Развитие малой энергетики в
России может существенно улучшить экономические
показатели как промышленных предприятий, так и
коммунального сектора -- всяческих ДЭЗов и ЖЭКов.
Технически это реально уже сегодня. Требуется лишь
психологическая перестройка государственных и частных
управленческих структур, возможно, понадобится также
широкий научно-технический ликбез для руководителей всех
уровней. Ситуация здесь в определенной степени
аналогична той, что складывается в России с развитием
малого бизнеса. Возникает перспективная связка «малая
энергетика + малый бизнес». И малая энергетика ни в коей
степени не является конкурентом Большой энергетики (ТЭЦ,
ГЭС, АЭС). Эти два направления в технике развиваются в
разных жизненных пространствах, взаимно дополняя друг
друга. Так, используя дешевое ночное электричество,
потребитель с помощью вихревого теплогенератора, в
котором для раскрутки потоков воды можно использовать
электромотор, закачивает тепло в тепловой аккумулятор
(«соляной раствор», аккумулятор с фазовым переходом
вещества и т.п.), а потом использует в дневное время.
Затраты на производство товаров можно существенно
сократить.