Извлечение энергии из тем-ой разницы между землей и космосом

[Nessen8]

epros в сообщении #1034546 писал(а):

Nessen8 в сообщении #1034538 писал(а):

Если у меня есть 10 тонн стоячей воды и за день она нагреется на 50 градусов С - это одно

Вообще-то чисто теоретически воду на солнце можно нагреть до 6000 градусов. Это к тому, что Вы её чисто теоретически собрались охлаждать на 200 градусов.

И как же именно ее нагреть до 6000 градусов? За какое время? Теоретический пример? В любом случае, играет роль объем. Если у меня во дворе дома есть контейнер 2Х2Х2 метра со стоячей водой (10 тонн) - это одно. Если протекает быстрая речка, через этот контейнер можно пропустить 1000 тонн воды за день, к примеру.

[epros]

Nessen8 в сообщении #1034549 писал(а):

И как же именно ее нагреть до 6000 градусов. За какое время? Теоретический пример?

За любое время любое количество. Вопрос только в масштабах Вашего предприятия. Теоретическая технология такова: Берёте и с помощью большого вогнутого зеркала фокусируете нужное количество солнечного света на баке с водой. Термодинамика говорит, что температура в фокусе может достигать температуры поверхности Солнца. Стоячесть или проточность воды никакого значения не имеет.

[Nessen8]

epros в сообщении #1034551 писал(а):

Nessen8 в сообщении #1034549 писал(а):

И как же именно ее нагреть до 6000 градусов. За какое время? Теоретический пример?

За любое время любое количество. Вопрос только в масштабах Вашего предприятия. Теоретическая технология такова: Берёте и с помощью большого вогнутого зеркала фокусируете нужное количество солнечного света на баке с водой. Термодинамика говорит, что температура в фокусе может достигать температуры поверхности Солнца. Стоячесть или проточность воды никакого значения не имеет.

А зачем нужна вода нагретая до 6000 градусов? Она же мгновенно взорвется разорвав и расплавив любой контейнер в котором находится...

[arseniiv]

Nessen8
Ну вольфрам грейте, делов-то. Вы ставите себе и другим какие-то бессмысленные ограничения.

И научитесь уже набирать вместо

Nessen8 в сообщении #1034549 писал(а):

2Х2Х2

либо 2×2×2, либо $2\times2\times2$. И °C или ${}^\circ\mathrm C$ вместо C/С/Ц.

[Nessen8]

Цитата:

Ну вольфрам грейте, делов-то. Вы ставите себе и другим какие-то бессмысленные ограничения.

А в чем хранить жидкий вольфрам? И что с ним делать?

[arseniiv]

Ах да, я прихожу и всё порчу…

[Nessen8]

epros в сообщении #1034551 писал(а):

Nessen8 в сообщении #1034549 писал(а):

И как же именно ее нагреть до 6000 градусов. За какое время? Теоретический пример?

За любое время любое количество. Вопрос только в масштабах Вашего предприятия. Теоретическая технология такова: Берёте и с помощью большого вогнутого зеркала фокусируете нужное количество солнечного света на баке с водой. Термодинамика говорит, что температура в фокусе может достигать температуры поверхности Солнца. Стоячесть или проточность воды никакого значения не имеет.

Вот именно.

[Евгений Машеров]

Nessen8 в сообщении #1034559 писал(а):

Цитата:

Ну вольфрам грейте, делов-то. Вы ставите себе и другим какие-то бессмысленные ограничения.

А в чем хранить жидкий вольфрам? И что с ним делать?

$6000^oC$ это уже парообразный. Поршни двигать. Или турбину крутить.

[Евгений Машеров]

1. Электростанция на "разнице температур между Землёй и Космосом" это не фантастика, а обычная ГЭС (а также ветровая, опосредованно даже тепловая на ископаемом топливе, да и на "возобновляемом" тоже). Вода нагревается Солнцем в низине, испаряется, подымается вверх, отдаёт тепло излучением, конденсируется, выпадает дождём, заполняет водохранилище и крутит турбины. С ветром аналогично. Уголь образовался из растений, поглощавших солнечную энергию, а если бы избыток не излучался - они бы сгорели задолго до того, как выросли.
То есть сам принцип рабочий, в отличие от предлагаемой реализации.
2. Предлагается, насколько я понял ТС, термоэлемент, горячий спай которого имеет температуру Земли, а холодный - Космоса. Однако даже если мы выстроим Вавилонскую Башню, выведя холодный спай в космос, он не приобретёт искомых $2.7^oK$. Потому, как излучение пропорционально четвёртой степени температуры, и чтобы уходило много тепла - нужен нагрев холодного спая до температур много выше температуры горячего, которая порядка $300^oK$. Если же не строить Башню, а оставить на земле - появится нагрев в силу контакта с атмосферой. Вероятно, несколько градусов достижимы, окрашиванием в чёрный цвет, а скорее доли градуса. Соответственно, и К.П.Д. игрушечный, и теплопоток миниатюрный, а уж полезный выход энергии заслуживает скупой слезы.
3. Можно холодный спай искусственно охлаждать. Тогда и тепла потечёт поболее, и К.П.Д. вырастет. Только вот затраты энергии на охлаждение нужно чем-то возместить. И они будут на порядок (на два порядка, скорее, но может, искусной оптимизацией можно сократить до одного порядка) выше снимаемой с электростанции энергии. Впрочем, готов взглянуть на проект, подробно разработанный.

[epros]

Nessen8 в сообщении #1034557 писал(а):

А зачем нужна вода нагретая до 6000 градусов? Она же мгновенно взорвется разорвав и расплавив любой контейнер в котором находится...

А зачем нужна вода, охлаждённая на 200 градусов? Она же никуда не потечёт. Короче, Nessen8, чего Вы хотите-то?

[Dmitriy40]

Да КПД в 99+% для цикла Карно хочет ...

Nessen8, я вот только никак не пойму, с чего Вы вообще взяли что охладить 1000 тонн воды за сутки с 300К до 3К проще чем нагреть это же количество воды до 6000К? Скорость нагрева зависит (в первом приближении) только от подводимой мощности, которую можно сделать сколь угодно большой, а вот забрать энергию у тела весьма и весьма непросто, и простое тепловое излучение в этом поможет мало, можете сами посчитать насколько охладятся ваши 1000 тонн воды за сутки излучением (даже без перекачки вообще).

(Грубая прикидка)

Впрочем, и самому интересно, прикинем грубо: куб у Вас вмещает 8т воды, чтобы пропустить 1000т за сутки на каждые 8т придётся всего порядка 700с охлаждения, при температуре 300К поток энергии с $24\text{м}^2$ составит 11кВт, что даже без учёта уменьшения мощности излучения из-за охлаждения даст падение температуры воды на жалкие -0.33мК в секунду или -0.23К за выделенные 700с. Даже без прокачки ваших 1000т всё равно куб с 8т воды охладится своим излучением за сутки не более чем на -30К. И где тут хоть какие-то объёмы?! А ещё ведь отличное зеркало понадобится, размерами в десяток метров, да ещё и теплоизолировать всю эту систему от атмосферы и постороннего излучения.
Можно конечно и 1000т охладить, в кубе с ребром уже 10м, но на те же самые -30К в сутки максимум. И опять таки ещё надо окружить куб отличным зеркалом и направить в тёмную область космоса ...
Вот если разлить эти 1000т тонким слоем в фокусе зеркала, да увеличить размеры идеального зеркала до квадратных гектаров, то да, за сутки можно охладить и до нескольких десятков К (не меньше т.к. мощность излучения с температурой будет быстро падать) - но как вы это всё теплоизолируете, в том числе и от постороннего излучения?!
Хотя, если дополнить схему тепловым насосом и резко повысить температуру излучателя холодильника (до тех же 6000К ), то можно и мегаватты сбрасывать в космос с разумных размеров излучателя, и довести тогда температуру 1000т воды за сутки до желаемых 3К. Правда какой будет КПД такого охладителя я судить не берусь.

[epros]

Dmitriy40 в сообщении #1034661 писал(а):

Да КПД в 99+% для цикла Карно хочет ...

Вот я и говорю, что КПД цикла Карно при температуре нагревателя 6000 градусов -- это лучше, чем КПД цикла Карно при температуре нагревателя 300 градусов.

Dmitriy40 в сообщении #1034661 писал(а):

а вот забрать энергию у тела весьма и весьма непросто, и простое тепловое излучение в этом поможет мало

Теоретически, конечно, излучатель можно сделать огромных размеров. Правда при этом его придётся отгораживать зеркалами не только от Солнца, но и от Земли, что делает проект слишком дорогим.

[Dmitriy40]

epros в сообщении #1034668 писал(а):

Вот я и говорю, что КПД цикла Карно при температуре нагревателя 6000 градусов -- это лучше, чем КПД цикла Карно при температуре нагревателя 300 градусов.

Да, но КПД при температурах 300К и 3К (нагревателя и холодильника) выше чем при температурах 6000К и 300К. Зато второе в тыщу раз проще получить.

epros в сообщении #1034668 писал(а):

что делает проект слишком дорогим.

По моей прикидке выше получается и вообще нереализуемо.
Кстати, я забыл про тепловое излучение атмосферы, чтобы от него избавиться придётся зеркало с излучателем выводить в космос. Или строить двойную зеркальную вакуумную трубу сечением в метры до космоса.

[Nessen8]

Ни один из участников так и не ответил на мой вопрос: "что объясняет популярность тепловых насосов для обогрева жилищ вместо какой-либо технологии основанной на нагреве Солнцем чего-либо". А если вы собираетесь отказываться объяснить очевидные вещи взятые из практики, то с моей стороны разговор окончен".

[Евгений Машеров]

Какая прелесть... Обнаружив, что... эээ... слегка плавает, не будем уточнять, в чём, ТС решил задать вопрос не по теме, а когда на оффтопичный вопрос никто не ответил, с видом гордой обиды уйти.

Тем не менее, раз уж так важно - отвечу.
0. Основная технология обогрева жилищ - Солнце. Греющее крышу. Иногда слишком эффективная, приходится кондиционеры ставить. Тепловые насосы сравнительно с этим - не более, чем модная экзотика.
1. Тепловой насос позволяет перекачать количество тепла большее, чем затраченная им механическая или электрическая энергия. Во сколько раз больше - зависит от разности температур. Собственно, идеальный тепловой насос работает по тому же циклу Карно, и если температура нагревателя (куда, в отличие от теплового двигателя, насос тепло качает) близка к температуре охладителя (откуда тепло забирает), это отношение может быть велико. Отсюда идеи отнимать тепло, скажем, у канализационных стоков (благодаря горячему водоснабжению температура достаточно высока) и передавать воде для отопления и других нужд и подобные им идеи. Если разница температур высока - эффективность этого рода падает.
2. Улучшение К.П.Д. тепловой машины постановкой холодильника на её охладитель возможно, вот только К.П.Д. системы в целом, а не только одной машины, упадёт (в идеале - не изменится, в реале будут неидеальные тепловые циклы и потери на трение и прочее).