Варианты сотрудничества многообразны, но вот так я вижу основные из них:
1.Привлечение партнеров по постройке опытного образца по имеющемуся проекту на имеющейся базе на реке Волхов.
2.Партнерство с организацией, имеющей собственную производственную базу, с целью постройки опытного образца
3.Партнерство с инвестором способным финансировать иные способы реализации проекта.
4.Продажа лицензии на использование патента по своему усмотрению
Подробнее о варианте 1 (Привлечение партнеров по постройке опытного образца по имеющемуся проекту на имеющейся базе на реке Волхов).
Предполагаемый бюджет постройки опытного образца без учета внутренней отделки 3,5 - 5 млн, в зависимости от выбора некоторых вариантов решений.
В результате получаем плавучий дом приличного вида и площади (согласуется с инвестором), оборудованный стандартным набором систем энергообеспечения плюс системой теплового обеспечения.
При решении вопроса с финансированием до конца 2019 года, основной конструктив дома может быть готов к концу лета 2020 и спущен на воду, где могут быть продолжены отделочные работы и начаты испытания работы агрегатов.
Соответственно, осенью -зимой 2020 года можно будет начинать демонстрации, снимать промо видео и предъявлять общественности готовый, действующий продукт в виде "автономного плавучего дома". Параллельно производя доводку и испытание системы выработки электроэнергии.
В любом случае, к весне 2021 года будет в наличии готовый плавучий дом отвечающий высоким требованиям к надежности, комфортности и прочим условиям, определяющим его ликвидность на рынке. Имеющий преимущество в виде существенно более экономного теплообеспечения. Такой дом может поддерживать комфортную температуру внутри помещений в автономном режиме без затрат топлива или иных ресурсов, и в зимний период при условии правильного расположения.
Далее возникает несколько вариантов развития ситуации:
В процессе опытных работ удается реализовать систему выработки электричества и работы системы как энергоустановки вырабатывающей электроэнергию из низко потенциальной тепловой энергии акватории.
Система работает только как экономный вид теплового обеспечения инуждается в использовании энергии из внешних источников (солнечная, ветровая энергия, топливная электрогенерация)
В первом случае открывается дополнительное направление развития и предложения на рынок нового типа энергетических установок по получению возобновляемой энергии.
Во втором случае имеем только предложение систем обеспечивающих решение вопроса с теплообеспечением (кондиционированием) плавучих объектов при минимизации требований к энергообеспеченности. ЧТо позволяет либо экономно расходовать топливо, либо использовать источники возобновляемой энергии в разумных объемах с соблюдением соотношения занимаемой ими площади и комфортности использования плавучего объекта. На мой взгляд, основным "продуктом" в таком случае становится "плавучий дом на заказ".
Условия отношений с инвестором
при взносе в 5 млн. инвестор получает:
соответствующую долю собственности на построенный плавучий дом (при стоимости затрат (материалы, оплата труда) на постройку в 5 млн - 100% собственности), то есть, инвестор получает в собственность построенный плавучий дом. С оговоркой по разумным срокам проведения опытных работ. То есть предположительно, с середины лета 2021 года дом может быть в полном распоряжении инвестора. Инвестор может забрать плавучий дом или оставить его в общем предприятии как свою долю.
В случае, если инвестор решает сохранить участие в предприятии, то построенный дом остается собственностью предприятия. Патенты так же становятся собственность предприятия и инвестор получает 45 % долю в предприятии. При этом прибыль от эксплуатации второго патента (энергоустановка) разделяется, путем условий передачи патента предприятию, в соотношении 50 процентов правообладателю, 50% предприятию. Таким образом, инвестор получает 25% прибыли (50% от от доли предприятия) от эксплуатации патента на энергоустановку.
Возможно условие первоочередного погашения затрат инвестора при продаже построенного опытного образца. (Предполагаемая рыночная стоимость от 12 млн руб)
Предприятие строит и реализует плавучие дома, организует собственную структуру эксплуатации кластеров плавучих домов и другие способы эксплуатации плавучих домов с использованием запатентованной технологии. Возможна продажа лицензий и франшизы.
Подробнее о варианте 2 (Партнерство с организацией, имеющей собственную производственную базу, с целью постройки опытного образца).
Характеристики опытного образца зависят от условий и интересов партнера. Условия сотрудничества могут быть различными, от "товарного кредита", когда я обязуюсь выкупить построенный образец у партнера в определенный срок, до совместного предприятия с определением долей участия.
Ориентиром для определения долей участия могут служить условия изложенные выше по варианту 1.
Возможен вариант, при котором предприятие или инвестор строит собственный опытный образец по своему проекту для собственной эксплуатации, при этом условием заключения лицензионного соглашения на использование патента может быть предоставление информации и возможность использования построенного образца в рекламных и информационных целях.
Подробнее о варианте 3 (Партнерство с инвестором способным финансировать иные способы реализации проекта).
При наличии инвестора способного финансировать проект в целом, с привлечением менеджмента, маркетинга и созданием производственной команды, то есть готового обеспечить формирование полноценной Старт Ап команды, условия сотрудничества зависят от многих факторов.
В любом случае, патенообладатель хотел бы сохранить за собой долю в доходе от использования второго патента (энергоустановка).
По моим оценкам, бюджет формирования команды и запуска "Старт Ап", включая оплату работников, проведение НИОКР, резмещение заказов на изготовление составных частей и сборку первых образцов, начинается от 20-25 млн в первый год.
Подробнее о варианте 4 (Продажа лицензии на использование патента по своему усмотрению).
На данный момент вы можете приобрести патент на изготовление ограниченной серии устройств на крайне льготных условиях. В зависимости от того, что именно вы собираетесь производить. Вопрос требует обсуждения в индивидуальном порядке.
Контакты
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В настоящее время ведется подготовка к постройке опытного образца плавучего дома имеющего полностью автономную систему энергообеспечения.
Основные характеристики проекта:
Планируемые размеры плавучего дома по крайним точкам 19 х 7,5 метров.
Водоизмещающая часть - понтонное основание из понтонов изготовленных методом ротоформирования полиэтилена низкого давления с заполнением внутреннего пространства вспененным ПНД. Найден потенциальный изготовитель, проработан проект понтона, просчитана экономическая целесообразность именно такого решения и эффективность применения понтонов в условиях вмерзания в лед. Проработаны остальные детали и варианты.
Несущая конструкция - рамные металлоконструкции на основе стального проката. Подготовлен проект.
Жилые помещения и внешний дизайн - подготовлено несколько вариантов проектов различной площадью и соотношением пространства открытой "палубы" и помещений. Размещения энергетического оборудования.
Источники энергии традиционные - проработаны варианты моделей и поставщиков оборудования - солнечные батареи, ветряки, аккумуляторы, преобразователи и блоки управления.
Система теплообеспечения - Проработаны варианты конструктивного исполнения теплообменников и конструкции компрессионной части. Рассматривается вопрос о составе компонентов и подборе конкретных моделей частей системы теплонасоса (компрессоры, теплообменники, трубопроводы, автоматика).
Для постройки приобретен участок на берегу реки Волхов (имеет выход в акватории Ладожского озера, Невы, Финского залива). Участок имеет удобное расположение для подъезда и для спуска судна на воду.
На участке ведутся работы по постройке помещений для проживания, склада и прочей "базы" для постройки плавучего дома.
На данный момент все работы выполняются мною самостоятельно, ресурсами нашей семьи. В таком режиме, сроки начала собственно постройки плавучего дома - ориентировочно 2020 год.
Параллельно ведется работа по поиску инвесторов и других вариантов реализации проекта.
Варианты сотрудничества многообразны, но вот так я вижу основные из них:
1.Привлечение партнеров по постройке опытного образца по имеющемуся проекту на имеющейся базе на реке Волхов.
2.Партнерство с организацией, имеющей собственную производственную базу, с целью постройки опытного образца по имеющемуся проекту или по вновь созданному проекту.
3.Партнерство с инвестором, способным финансировать иные способы реализации проекта.
4.Продажа лицензии на использование патента по своему усмотрению
Не солнечные батареи! Не ветряки! Без топлива. Решение для любого климата.
Стандартные подходы к источникам возобновляемой энергии требут несоразмерно большого количества места и бесполезны без сложной , объемной и дорогостоящей системы аккумулирования энергии.
Предлагаемое решение свободно от этих недостатков и дает возможность обеспечить отопление помещений например плавучего дома в осенний и иногда зимний период.
Первая реакция непринятия у многих обусловлена ассоциацией с вечным двигателем (второго рода) или незнанием принципа работы теплового насоса.
Ниже будет разъяснено, почему устройство не имеет отношения к "Вечному двигателю".
В целом, устройство достаточно простое и состоит из совмещенных, особым образом, двух известных контуров. Заполненных двумя разными фреонами (ДВА "рабочих тела"). Один из которых представляет собой Тепловой насос, а второй Конденсационную паровую турбину. Оба этих контура по отдельности являются признанными решениями, нашедшими воплощение в промышленных продуктах. Полнее с информацией об известных примерах использования и теоретических основах можно ознакомится в разделе Известные данные.
Возможно ли забирать тепло из низкотемпературного источника (воды например + 10 0С) и направлять в более теплую среду (например разогрев теплообменника до 55 0С) это же противоречит основным законам термодинамики?
Не противоречит так как происходит с приложением внешней работы/энергии. Да возможно - в каждом доме стоит холодильник, в котором происходит именно этот процесс. Тот же процесс происходит в кондиционерах. Основано это на свойствах жидкости и газа менять температуру в зависимости от давления и свойствами фазового перехода (выделение и поглощении энергии при конденсации и испарении).
Возможно ли это делать (перенос тепла из более холодного места в более теплое) с затратами энергии на такой перенос меньшими, чем получаемая (перенесенная) тепловая энергия ?
Да, потому что мы не создаем энергию, а лишь перемещаем её. Интуитивно можно сравнить с перемещением груза на колесах - толкать тележку легче, чем поднять и перенести груз. В современных системах кондиционирования затраты энергии на привод системы существенно меньше чем количество переносимой энергии.
Сколько киловатт электричества надо потратить чтобы перенести киловатт тепловой энергии из холодной среды в теплую?
На вопрос поставленный таким образом ответить невозможно, так как в разных исходных обстоятельствах ответ будет разным. Ситуация зависит как от КПД системы, обусловленного инженерными решениями, характеристиками хладагента (вида фреона) и количественными показателями, так и от исходной и конечной температуры (температуры среды, откуда переносится тепло и температуры которой надо добиться в горячем теплообменнике).
Но в упрощенном виде, в качестве общеизвестной базовой информации по теме реального использования тепловых насосов, 1 кВт/час электроэнергии вложенный в привод компрессора дает от 2,5 до 7 кВт/час тепловой энергии.
Откуда в теплонасосе берется холодный участок (теплообменник) - самый холодный элемент всей системы?
Испаритель теплонасоса это база всей системы. Именно свойство жидкости кипеть и превращаться в газ, а так же конденсироваться и превращаться жидкость, в зависимости от давления при разной температуре, в сочетании с таким понятием как "энергия фазового перехода" лежит в основе действия холодильника и теплонасоса. Фреон, который кипит, например, при температуре - 15 0С и давлении 3 атмосферы, очевидно закипит и будет активно испарятся оказавшись в условиях давления в 3 атмосферы и температуры -1 0С. Когда жидкость превращается в газ (фазовый переход) происходит поглощение энергии. Процесс этот занимает какое то время. В течение этого времени "рабочее тело принимает энергию нагреваясь и постепенно "выкипая". Жидкость и газа при этом будут иметь температуру ниже температуры среды и постепенно разогреваться. Те кто сталкивался со сжиженным газом наблюдали эффект "заморозки", например при заправке зажигалок. В зажигалке "газ" в жидком состоянии + в газообразном. Система внутри в равновесии давления и температуры испарения. Если начать газ выпускать, то давление внутри уменьшится и начнется испарение - переход жидкого газа в газообразное. Если газ выпуская не поджечь, можно почувствовать как охлаждается зажигалка. О фазовом переходе можно посмотреть например тут
Благодаря тому, что процесс кипения фреона происходит при низкой температуре, он забирает энергию у казалось бы холодных объектов. На самом деле 0 0С это довольно горячий объект. В Кельвинах, от абсолютного нуля, то это 274,15 градуса. Если абстрагироваться от привычных нам температур, то физически происходит то же самое, что при разогреве парового котла - к котлу подводится внешняя энергия, котел с водой разогревается и вода кипит, при этом огонь, например, имеет температуру 400 0С, вода в котле постоянно имеет температуру 100 градусов, а пар 100,1 0С. При атмосферном давлении мы не можем разогреть воду до температуры более 100 0С, с этим, кстати, связана возможность кипятить воду в бумажном стакане. При его теплопроводности он, как и вода, не успевает нагреться выше 100 0С поэтому не горит (то же самое мешает загореться сырым дровам).
Фреон, в силу того что кипит при температуре -15 0С, "воспринимает" среду в + 5 0С как "котел", который отдает энергию на совершение фазового перехода. В результате чего среда теряет часть тепловой энергии и охлаждается. Так же как мы не можем нагреть воду при атмосферном давлении выше 100 0С, так же и фреон не может нагреться в жидком состоянии при 3 атмосферах выше -15 0С. В конденсаторной части фреон находится под высоким давлением (например 30 атмосфер) и в связи с этим не кипит. Попадая в испаритель, где давление существенно меньше (например 3 атмосферы) фреон начинает бурно кипеть и охлаждаться. Представьте себе, что вы выпустили из котла под давлением воду, разогретую до 120 0С, в емкость разогретую до 100 0С, с атмосферным давлением. Вода резко усилит кипение, что поглотит избыток энергии, часть воды перейдет в пар, а оставшаяся продолжит кипеть при температуре 100 0С. То же самое происходит с фреоном в испарительной части, только оставшаяся часть кипит при температуре -15 0С.
Вопросы относящиеся к сравнению с вечным двигателем (второго рода)
Слишком похоже на вечный двигатель, откуда берется дополнительная "полезная энергия", если мы гоняем одно и тоже по кругу?
На самом деле похоже не более, чем солнечные батареи или ветряки. Энергия забирается из внешней, по отношению к устройству, среды. Энергия отдается во внешнюю, по отношению к устройству, среду. Как уже говорилось, в физическом смысле имеется полная аналогия с подводом энергии к котлу (топливо, электричество). И отводу тепла от отработанного пара. Только, за счет свойств нагреваемого тела, в качестве нагревателя котла используется тепло акватории плавания. Функционирование устройства будет понижать температуру акватории - забирать из неё энергию. И в случае, например, размещения устройства в бассейне, оно остановится в заморозив бассейн. Но в случае со средой, чья теплоемкость на порядки превосходит потребности устройства, оно будет работать забирая энергию из среды. Возобновление энергии в среде происходит в результате её нагрева, например солнцем. В конечном итоге, устройство поглощает тепловую энергию переданную солнцем акватории.
Таким образом, устройство не является замкнутой системой производящей полезную работу без притока внешней энергии. (про вечный двигатель второго рода одна из ключевых фраз "Однако доказано, что работа таких систем как замкнутых (без обмена энергией с внешней средой) невозможна." Далее например здесь...
Все равно это наверное "вечный двигатель второго типа", потому что это тепловая машина, от цикла Карно не уйти и вырабатывать во втором цикле энергии больше, чем нужно потреблять в первом цикле теоретически невозможно?
Прежде всего любой, принципиально невозможный, вечный двигатель это замкнутая система совершающая полезную работу. Если есть приток внешней энергии то это не "вечный двигатель". Смотрите предыдущий ответ.
Что касается теоретически возможных пределов то именно исходя из них можно получить те условия, в которых система будет работать, а именно:
1.КПД тепловой машины Карно (идеальный, максимально возможный КПД) определяется по формуле =1-Т1/Т2 или, что тоже самое =(Т2 - Т1) / Т2 где Т2 это температура "нагревателя", а Т1 это температура "холодильника". При температурах Т1=-15 0С=258,15 0Кельвина и Т2=+55 0С = 328,15 0Кельвина (Кельвина используют для того, что бы не было отрицательных значений) мы получаем значение 0,2141552511. Таким образом, если второй контур представляет собой тепловую машину Карно с нагревателем температурой 55 и охладителем -15 то её максимально возможный КПД будет 0,2141552511. Что означает, в частности, если мы хотим получить от такой машины работы на 7 кВт то вложить мы должны 32,6865671642 кВт
2.При условии что генерируемая мощность электричества будет составлять 85% от энергии на привод генератора, мы получаем 38,454784899 кВт требуемых для выработки 7 кВт электроэнергии
3.Для того, что бы мощность теплового насоса имеющего компрессор мощностью 7 кВт составила 38,45 кВт, отношение затрат энергии на компрессор и получаемой тепловой энергии должно быть 5,49. Данный коэффициент лежит в пределах, описываемого в различных практических источниках, диапазона коэффициентов, который достигает в действующих моделях 7. О коэффициенте преобразования СОР подробнее здесь
С теоретической точки зрения, Теплонасос представляет собой реализацию обратного цикла Карно и предельная величина трансформации энергии в нем определяется как =Т2 / (Т2 - Т1) где Т2 это температура нагрева создаваемого теплонасосом (после компрессора), а Т1 это температура источника тепла - в данном случае акватории.
При температурах Т1=20 0С=293,15 0Кельвина (температура акватории) и Т2=+55 0С = 328,15 0Кельвина мы получаем значение 9,3757142857 которое является теоретически возможным максимальным СОР.
При температуре воды 0 0С теоретический предел по циклу Карно 5,9663636364
4.Таким образом, при температуре воды акватории выше нуля 0С теоретически и практически возможно получение при помощи теплонасоса оборудованного компрессором мощностью 7 кВт, тепловой энергии в размере превышающем 38,5 кВт, а такой объем тепловой энергии позволяет при помощи тепловой машины получить 7 кВт электроэнергии необходимой для работы теплонасоса.
Нет, не противоречит. Дело в понимании "границ определения".
Формулировка Кельвина есть частный случай формулировки второго начала термодинамики. О том же самом «Невозможен переход теплоты от тела с более низкой температурой без компенсации». Иными словами, второе начало термодинамики представляет собой объединённый принцип существования и возрастания энтропии.
И Тепловой насос ничуть не противоречит второму началу термодинамики и лично Кельвину. В тепловом насосе используется а)внешняя сила (энергия), б)фазорвый переход в)Это не замкнутая система (вкляючая "резервуар") - из этой системы постоянно отводится тепло потребителям и постоянно поступает тепло в "резервуар".
Последний пункт принципиально исключает тепловой насос из рамок определения под которые подпадают системы определяемые вторым началом термодинамики. Тепловой насос это по сути транслятор тепловой энергии, тепловой мост особого рода. Функционирующий при наличии внешнего питания.
Еще раз можно обратить внимание на то, что сам по себе факт существования теплового насоса не противоречит законам термодинамики. Так же как и коэффициент преобразования, о котором говорилось в предыдущем пункте.
Кельвин и второе начало термодинамики говорят о системе имеющий границы в которых в любом случае происходит движение в сторону термодинамического равновесия. И после его достижения движение более невозможно. Для продолжения движения термодинамическое равновесие должно быть нарушено.
Можно представить, что паровая машина помещенная в резервуар с перегретым паром в качестве источника тепла не сможет повторить цикл, так как придет в термодинамическое равновесие - рабочее тело не будет иметь возможности остыть, конденсировать пар - передать тепловую энергию более горячей среде невозможно.
Если же в том же мысленном эксперименте мы нарушим границы системы и обеспечим теплоотвод ("по трубочке") от паровой машины во внешнюю среду, то она будет работать пока не остудит резервуар. Если же мы начнем достаточно нагревать резервуар то мы получим работающую паровую машину "в среде". Это не нарушение закона термодинамики, а нарушение граничных условий его применения.
В предлагаемом устройстве совмещены прямой и обратный цикл Карно в двух разных контурах. При рассмотрении устройства в целом, как одной тепловой машины необходимо правильно определить соответствия циклов, сред и их границ. А так же рассмотреть Цикл СТирлинга применительно к устройству.
Вопросы относящиеся к общему пониманию работы системы
Такие штуки работают на разнице температур, что будет если температура воды, воздуха всего, будет одинаковой +20, ничего не будет работать?
Чем теплее акватория тем лучше будет работать. В работе тепловой машины (второго контура) не используется разница температур акватории и воздуха. В её работе используется тепло акватории и устройство повышающее его "концентрацию" (повышающее температуру за счет сжатия) в пределах ограниченных физическими свойствами фреона. То есть температура "нагревателя" тепловой машины не может быть поднята выше +70 0С. Разница температур формируется внутри системы и создается между "нагревателем" - содержащий сжатый фреон первого контура и "охладителем" - содержащим декомпрессированный фреон первого контура. Первый контур передает тепло второму и теоретически его же получает. Практически, получает его за минусом тепло потерь. Кроме того, первый контур отдает тепло системе отопления. Совокупные потери тепла (полезные - на отопление и бесполезные) составят то, что можно назвать в общем цикле системы "увеличением энтропии" порядка 15-25% от энергии системы. При нагреве теплообменника с акваторией происходит "уменьшение энтропии" системы. Возникающий "ток энергии" дает возможность использовать его для совершения работы, а именно выработки электричества. Если перестать подводить тепло к системе (в виде тепла акватории не менее +1 0С) то фазовый переход прекратится, испаритель остынет и система остановится.
Если "обнулить" все теплопотери и нагреть океан и воздух до температуры что то вроде более +45, то система то же остановится.
Как это соотносится с "Циклом Карно" и как обеспечивается разница температур
Цикл Карно используется в тепловых машинах и обратный цикл Карно используется в холодильных установках и устройствах переноса тепла - тепловых насосах. Здесь важно отметить, что мы имеем два цикла. Все устройство в целом невозможно описать одним циклом Карно. В устройстве есть два рабочих цикла Основной и зависимый + цикл отвода тепла на отопление. Основной цикл это перенос тепла теплонасосом. Зависимый цикл это тепловая машина преобразующая в полезную работу разницу давления образовавшуюся в результате использования разницы температур создаваемой в основном контуре.
Разницу температур мы формируем в первом цикле. Используем её во втором цикле. Третий цикл - отопление. выводит из устройства тепло.
Детандер и, в частности, турбодетандер придуман уже давно. Предлагаемое решение и есть детандер, а его эффективность не может быть равной или большей затрат на компрессор. Разве не так?
"Детандер (от франц. détendre — ослаблять) машина для охлаждения газа путём его расширения с отдачей внешней работы. Д. относится к классу расширительных машин (см. Пневмодвигатель), но применяется главным образом не с целью совершения внешней работы, а для получения холода. Расширение газа в Д. — наиболее эффективный способ его охлаждения. Д. используется в установках для сжижения газов и разделения газовых смесей методом глубокого охлаждения ..." - Большая Советская энциклопедия.
Под определение "Детандер", в самом общем виде, подпадает любое устройство преобразующее энергию сжатого газа в механическую работу. Паровая турбина так же может рассматриваться как детандер. В этом смысле, предлагаемое устройство содержит детандер в отдельном контуре. Но обычно, детандером называется именно элемент в системе холодильного оборудования. Турбодетандер Капицы решал прежде всего задачу охлаждения газа и его задачей было получение жидкого кислорода. В установках по сжижению кислорода тепло отводится, сжатый предварительно газ охлаждается и в таком виде направляется в детандер. То есть тепло сжатого воздуха рассматривается как "лишнее" и сбрасывается.
В контуре теплового насоса детандер может выполнять роль рекуператора энергии, будучи встроенным в систему дросселирования. При этом очевидно, что получаемая с его помощью энергия будет по определению меньше энергии затрачиваемой на сжатие - на привод компрессора. Тепловая энергия рабочего тела будет сохранятся, а температура, в зависимости от степени расширения, падать. Кроме того, эффективная работа детандера возможна в контуре теплового насоса при определенных количественных показателях, которые требуют отдельного расчёта, но можно предположить, что наличие детандера будет эффективным в достаточно крупном по размеру плавучем объекте.
Однако, необходимо учитывать, что тепловой насос выполняет функции переноса тепловой энергии забираемой из внешнего источника - водной среды. Второй, обособленный контур, в котором в системе установлен "детандер"/турбина не использует энергию сжатия газа в первом контуре. Он использует привнесенную извне тепловую энергию. Соответственно, эффективность работы второго контура зависит* не от степени сжатия в первом, а от количества тепловой энергии перенесенной из внешней среды (*между сжатием и теплотой конечно есть связь, но привнесенный нагрев все равно остается отдельной величиной).
Именно здесь есть коренное отличие предлагаемой системы. Если в холодильной установке или тепловом насосе мы имеем дело с необходимостью затрачивать энергию Х на сжатие газа, то энергия, которую мы можем получить при расширении газа всегда будет меньше (Х-N). Функционирование холодильной или теплонасосной установки подчинено закону сохранения энергии, циклу Карно и прочим законам физики не позволяющим извлечь дополнительную работу из замкнутой системы. Но предлагаемая система работает с внешней энергией. С тепловой энергией, перенесенной тепловым насосом из внешней среды. И нет ни одного закона физики, который запрещал бы тепловому насосу переносить больше тепловой энергии, чем затрачивается на привод компрессора теплового насоса. Наоборот. Именно то, что тепловой насос переносит большее количество тепловой энергии делает его устройством, которое нашло свое промышленное применение. То что известно как СОР или коэффициент эффективности превышает и не то что единицу, он считается общеизвестным и доказанным в пределах от 2,5 до 7.
То есть, "общеизвестно", что затраты энергии на сжатие газа в теплонасосе меньше получаемой (переносимой) тепловой энергии. Если энергия на привод компрессора теплового насоса Х то тепловая энергия отдаваемая теплонасосом >Х*2,5. Следовательно, если мы забираем из контура теплового насоса тепловую энергию в 2,5 раза большую чем энергия затраченная на привод компрессора, то для создания предлагаемого устройства перед нами стоит задача преобразования тепловой энергии в энергию привода компрессора с потерями менее 60% энергии (КПД 40%). Теоретически эта задача является выполнимой и не противоречит законам физики. То есть является инженерной задачей. С учетом реальности и доказанности СОР = 5 при теплообмене с текучей водной средой КПД турбины должен быть чуть более 20%.
Тепловая энергия из первого контура направляется на разогрев "котла" второго контура. Второй контур является тепловой машиной потребляющей тепловую энергию на кипение жидкости и увеличение давления газа. Энергия разогретого газа используется для привода турбины. Известно, что для эффективности работы турбины важно прежде всего отношение входящего и исходящего давления, а не их разница. То есть турбина будет эффективнее при входящем давлении в 6 бАР и исходящем давлении 1 Бар, чем при входящем давлении 30 Бар и исходящем давлении 10 Бар. Следовательно, обеспечивая отношение давления в "котле" к давлению в "конденсаторе" примерно 6/1 можно получить эффективно работающую турбину.
Почему бы не оставить тепловую энергию в первом контуре, разве это не будет то же самое, только без потерь на передачу во второй контур?
Если мы оставим тепловую энергию в первом контуре (теплового насоса) то она слабо повлияет на эффективность работы детандера который может быть установлен в этом контуре. Так как сохранение температуры не приведет к существенному увеличению давления на входе в детандер и не позволит резко увеличить отношение входящего и исходящего давления на детандере. Иными словами, предлагаемое решение позволяет, при помощи второго контура, использовать тепловую энергию которая в обычном случае просто рассеивается (на отопление или тепло потери).
