image

КПД

Ba3yka: КПД

Одно из важных явлений природы, которое просто ненавидит наука — это КПД, всегда меньший 100. Это фундаментальное явление в преобразовании энергий. А зачем оно так нужно?

Природа полна энергетических превращений. Проще всего взять Землю для примера. Здесь, практически единственный источник энергии и движения — Солнце. Но кто то может возвразить. Ведь есть ветер, есть волны, есть реки, дожди, есть горение углеводородов. Но все это — энергия солнца, прошедшая трансформацию с плохим кпд, или запасенная. В идеале все должно произойти как на пустых планетах — солнце прямо преобразуется в тепло, с почти 100 кпд и конец, рассеивается. На нашей планете есть уникальные условия. Уникальные механизмы, которые стремятся всеми способами замедлить преобразование солнечного света в тепло и его рассеивание. Это и есть в каком то роде жизнь. И вместо банального преобразования в тепло, мы получаем движение везде и всюду. Миллионы химических реакций, зарождение сознания. Как же сложно все.

Планета с атмосферой вращается, поверхность нагревается, часть тепла образует ветра, ветра дуют, имея сопротивление, теряют силу, преобразуясь снова в тепло, проливаются дожди, капли дождя имеют сопротивление трения, дожди текут по поверхности, тысячи километров, снова с сопротивлением, где часть энергии переходит в тепло, создают уникальный рельеф, уносят в море тонны веществ, производя огромную работу и создавая нашу прекрасную землю.

Даже без использования живой природы цепочки преобразовний энергии состоят из десятков, сотен преобразований. И каждое преобразование порождает новый процесс, новое явление. Из ветра вытекает сотня побочных явлений, которые меньше по энергии, но все же есть. А если брать живую природу то здесь вообще миллионы преобразований. И все эти движения — энергия солнца. Наш нервный сигнал — есть побочная ветвь преобразования солнечной энергии в тепловую и ее рассеивание. В это трудно поверить, что солнце не может просто взять и нагреть предмет. Как река не может просто взять, и потечь абсолютно прямо с максимальной скоростью и минимальным сопротивлением. Вместо этого оно создало сложнейший живой организм, что бы он, в результате своей жизни, сжег глюкозу, в которой запасена энергия солнца, и преобразовал таки эту энергию в тепло.

И не стоит пренебрегать даже самыми маленькими преобразованиями. Нужно осознавать, что крошки, оставшиеся на столе после вашего приема пищи после гниения породят множество поколений бактерий, так же как остатки лесов, перегнившие и породившие плодородную почву, породят не одно человеческое поколение.

Но что делает безобразная наука? Она кажется даже не подозревает, что сама явилась побочным явлением преобразования энергии, а не прямым. Наука стремится сделать идеальный механизм, а он, как видно на примере пустынных планет, без атмосферы, без жизни, далеко не идеален, к тому же, его чрезвычайно трудно создать.

Но не все еще потеряно. Наука попыталась использовать подобное явление, правда это ей удается гораздо труднее, чем природе. Но главное — стремление. К примеру — сжигание топлива дает тепловую энергию, которая преобразуется в электричество с кпд порядка 60%, остальное же тепло можно пустить на нагрев воды жилым домам.

В норвегии давно работает дата центр, потребляющий не один мегаватт энергии. Этот центр нуждается в охлаждении. Как могла бы поступить наука? В лучшем случае охладить все это окружающей средой. В худшем, как часто это делается, затратить еще порядочно энергии на отвод тепла. Но северные норвежцы поступили мудро — образовавшееся тепло пустили в систему центрального отопления города. Кпд дата центра оказался 100%, не правда ли?

Так же происходит с нашей домашней электротехникой. Представьте, ваша квартира нуждается в отоплении, отопление происходит с помощью электричества. Но вы покупаете суперэкономиный холодильник, суперэкономичные лампочки, экономичный компьютер и в добавок ко всему, мощный электрообогреватель. А зачем тогда вам энергоэффективность электроприборов, если в конце концов электричество все равно превратится в тепло, которое вам нужно для обогрева?

Получается покуда ваша электротехника не будет производить избыточного тепла, например летом, когда отопление не нужно, кпд всех ваших приборов составит 100%. И так работает вся наша планета. Здесь никто не задумывается над эффективностью, здесь всегда задумываются над утилизацией «отходов».

А не стоит ли задуматься нам? Вы ведь уже уловили насколько это выгодно? В вашем автомобиле например, 100% мощности двигателя уходит в тепло, которое уходит в атмосферу, и лишь какая то незначительная доля «утилизируется», например на обогрев салона зимой. А что с тормозами например? Вместо того, что бы возвращать энергию обратно, они просто преобразуют ее в тепло. Может сконструировать электромагнитные тормоза? Задача не простая, но поездам, которым не нужно резкое торможение, почему бы не генерировать электроэнергию при тормозе? Почему бы не сделать лифту «электрогенератор»?

А почему бы не охлаждать двигатель автомобиля через термоэлектрический элемент? Хоть у него и низкий кпд, но все прошедшее через него тепло отдаст свои 12% и пойдет дальше, заменив электрогенератор. Компания бмв уже пыталась сделать что то подобное. А отопление частного дома? Что если отопление будет охлаждением электрогенератора, вида «стирлинг», с кпд 30%? Тогда наш стирлинг даст нам 100% кпд. Ведь нам нужно было отапливать дом? А дом можно обклеить термоэлектрическими модулями, тогда те 70% тепла, проходят из дома наружу отдадут еще 10% на электричество. А что если стены дома будут примыкать к теплице, которую нужно отапливать? Тогда еще большая часть энергии будет полезной.

Я привел достаточно примеров, что бы показать насколько неэффективно работает техника, и насколько эффективно работает природа. Раньше я думал, что наука, увеличивая кпд делает то, что не может делать природа и делает благо. Я ошибался. У природы вообще нет потерь энергии. Механизмы природы сконструрованы таким образом, как науке еще долго будет недоступно. Для этого можно представить сельское хозяйство.

В сельском хоязйстве правда тоже постаралась наука. Вывела максимально урожайные сорта, изобрела химию. Но для чего? Для того что бы через 10 лет земля стала непригодна и ее вывели из севооборота? Принцип природы был нарушен. Но крестьяне, мелкие хозяйства не потеряли связи с природой. Растят потихоньку урожаи и рождают при этом многообразие жизни.

Энергия солнца в растении преобразуется в биомассу. Но не всю биомассу крестьянин заберет себе, часть съедят «вредители». Например муравьи. Но разве это потери? Муравьи извлекут из земли при строительстве жилищ килограммы грунта, производя то, что делают комбайны.
Не вся собранная биомасса годна в пищу, и какую то часть отдают на корм скотине, и здесь нет потерь, остальная часть используется для поддержания плодородородия почвы, она отдается микробактериям, которые лишь немного съедят для своей жизнедеятельности, но произведут огромную работу — создадут гумус собственными трупами и испражнениями.
Идем дальше. Не все в погребе крестьянина оказывается полезным человеку, что то портится, где то есть несъдобная кожура, это вновь идет на прокорм скотине, а там вновь бактериям. Все излишки микробами всегда будут переработаны и возвращены в цикл, обратно растениям, которые от такой подпитки ускорят свой рост и дадут больше урожая. Таким образом в каждой цепи энергетических преобразований конечными выступают миниатюрные самовоспроизводящиеся бактерии, утилизирующие огромную часть энергии. Этого не хватает науке. Это слишком сложно для нее.

Ничего крестьянин не потеряет, а потери породят жизнь, движение, как когда то солнечный свет породил жизнь. Вот поэтому технологии должны быть природными.

Представьте, если ваша рука работает с эффективностью лишь 50%, преобразуя остальную часть в бесполезное тепло, рассеивающееся в пространстве, а при торможении даже задействованные 50% будут попросту обращены в тепло. Это наша техника.

А теперь представьте руку, которая лишь 50% энергии преобразует в движение, а остальное в трение, но при торможении возвращает 45% обратно, а те 50% что превратились в тепло трением согревают вас в стужу, испаряют с тела лишнюю влагу, и совершают еще множество полезных дел. Это природные технологии.

Так какой рукой вы бы хотели воспользоваться?

Ba3yka: КПД

0 комментариев

Оставить комментарий