Власов В.Н.

Мир МикроГЭС Гравио.

 

 

Удивительное очевидное и невероятное окружает нас практически в каждой точке времени и пространства. К такому очевидному и невероятному можно отнести разработки Gravio: ветряки, микроГЭС, гравитационные турбины и движители. Как пишет сам Gravio ветряки и микроГЭС Gravio, якобы, уже в течение многих лет снабжают сельских жителей электричеством и газом. За псевдонимом Gravio, похоже, скрывается инженер Каплий Владимир Иванович, работающий на одном оборонном предприятии г. Таганрога Ростовской области. По большому счету, судя по материалам сайта Gravio, необходимо сохранять определенную трезвость, так как, похоже, Gravio, или те, кто скрывается под таким ником (виртуальным именем), могут заниматься не вполне законной деятельностью. И к такому выводу подводят ряд признаков.

 

Во-первых, на своем форуме Gravio, напуская много тумана, ведет себя как руководитель тоталитарной секты, постоянно унижает участников форума, позволяет себе под видом ответов на вопросы непосредственное редактирование комментариев участников форума, что является нарушением авторских прав участников форума. Отключает от форума участников, допускающих сомнение и даже обоснованную критику в его (Gravio) адрес. По крайней мере, меня он забанил по одному нику и сильно ограничил права как пользователя форума по другому. Желающих купить у него документацию или готовое изделие он долго водит за нос, предлагая вначале поучаствовать в форуме его сайта. Ряд участников форума утверждают, что приобрели документацию на его микроГЭС, но запустить их им не удается, так как, по их мнению, конструкции нерабочие. Полной ясности в том, кто виноват – Gravio или недостаточно грамотные покупатели, у меня нет. Вполе возможно, что виноваты сами покупатели, так как иной раз поражаешься наивности и неграмотности «партнёров» Gravio, если судить по их комментариям на форуме. Но не исключено, что Gravio, или те, кто действует под этим именем, пытаются продать не совсем качественный товар. И на это наводит то, что полной информации о том, чем же конкретно торгует Gravio, на его сайте нет. Нет прайс-листа, нет положенных по закону реквизитов его «фирмы», нет фото сертификатов, разрешающих заниматься торговой деятельностью. Думаю, что никому не восброняется знакомить людей с новыми и даже ошибочными идеями, особенно в области безтопливной энергогенерации. Но никто не имеет права сознательно обманывать государство и людей, нарушать закон.

 

Во-вторых, с разработками Gravio  связана некоторая интрига – подробности конструкций Gravio известны ему самому, товарищам, если таковые есть, по ОКБ «Энергия-Гравио», а также, якобы, тем, кто заключил с Gravio договор на приобретение документации или самих его конструкций. Сам Gravio ссылается на то, что его изобретения защищены закрытыми патентами РФ. Но думается в его проектах таинственность – это часть его туманной коммерческой и маркетинговой политики. Естественно, думаю, что заключение договора лишает подписанта права на ознакомление других людей с тонкостями изобретений и конструкций Gravio.

 

Реально самого Gravio, а также его изделия я никогда не видел и руками не трогал. Поэтому, размышляя над феноменом и идеями Gravio, следует отделять мух от котлет: его подозрительную и туманную деятельность как продавца «своих изделий» и идеи, которые оказываются связаны с его именем. В истории был уже один изобретатель, о котором ходят разные слухи – это Орфериус (Беслер), которому приписывают изобретение вечного двигателя. Но так как по части конспирации Gravio великий мастер, то поэтому я вынужден строить свои предположения об особенностях его устройств, микроГЭС например, исключительно на основании тех данных, которые доступны на форуме Gravio.  Но, слава Богу, информации на форуме вполне достаточно для того, чтобы сделать первые выводы.

 

Лично я исхожу из того, что любая конструкция энергогенератора, в том числе и безтопливного, не должна противоречить второму закону термодинамики. И предположительно, в моем понимании, конструкции а ля Gravio второму началу термодинамики не противоречат. Хотя не исключено, что то, что я называю конструкциями Gravio – это просто плод моего воображения и моих представлений о том, как должны выглядеть и могут работать микроГЭС Gravio. Естественно, информацию мне приходилось получать на форуме Gravio, полемизируя с его участниками, в том числе с тем, кто выдает себя за администратора и модератора форума под ником Gravio.

 

Одной из первых конструкций микроГЭС была водостолбовая микроГЭС. Вот как схематически изобразил её сам Gravio (рис.1.). На рис.2 представлен снимок реальной водостолбовой микроГЭС, взятый с форума Gravio.

 

 

 

Мощность такой микроГЭС при диаметре трубы в 20-25 см с высотой в 12-14 м составляет около 10 кватт. Этой мощности вполне достаточно для энергообеспечения 2-3 домой в сельской местности, или одной крупной усадьбы. Мощность её практически не зависит от времени года. И что немаловажно, энергогенерация идет постоянно, а не так, как это имеет место у ветрогенераторов. В результате отпадает необходимость в аккумуляторах, преобразователях и т.д.

 

Как следует из рис.1 водостолбовая микроГЭС – это усовершенствованный водный барометр. Так как высота столба воды (с маслом) в барометре примерно равна 10 метров, то для того чтобы дать возможность этому водно-маслянному столбу колебаться вверх-вниз относительно положения равновесия на величину +/-1 м, длина трубы должны быть не менее 12 метров, но можно немного и больше. Выработка электроэнергии осуществляется электрогенератором, расположенным снизу микроГЭС, вал электрогенератора вращается турбиной, способной вращаться в одну сторону, независимо от направления потоком воды. Но чтобы вода двигалась вверх или вниз, столб масла и воды надо заставить колебаться вдоль вертикальной оси трубы. Согласно утверждениям Gravio в такой микроГЭС, предназначенной для продажи населению, используется только два хорошо известных процесса испарение воды и конденсация пара. Только эти процессы протекают в условиях технического вакуума, который образуется над слоем масла, как это и должно быть у нормального водного барометра.

 

По рис.1. нельзя утверждать, что такая система будет работать как энергогенератор. Дело в том, что слой масла в 50-60-100 см не позволит воде кипеть, и, значит, вакуум над маслом так и останется вакуумом. И если заставить каким-либо способом водно-маслянный столб колебаться, то постепенно колебания обязательно прекратятся из-за отвода мощности в нагрузку и на трение. Чтобы колебания продолжались бесконечно долго необходимо чем-то подталкивать водно-маслянный столб тогда, когда он опускается, и поднимать вверх или, по крайней мере, не мешать, когда он поднимается. Если мы будет опираться на испарение и конденсацию, то необходимо, чтобы при опускании водно-маслянного столба над маслом испарялась порция воды, а при подъеме столба должна иметь место конденсация пара, что сразу же снимет давление над маслом и подъему водно-маслянного столба ничего мешать не будет.

 

Для реализации такого механизма можно конечно создать сложное устройство по впрыску пара при опускании столба воды с маслом и для  конденсации, когда столб воды с маслом будет подниматься. Для конденсации самое простое – это использовать разряд свечи, что будет для пара над маслом самой настоящей молнией в облаке. Всем прекрасно известно, что после молнии, как правило, следует усиление дождя, ливень или град. Сконденсированная вода обязательно под силой тяжести опустится к слою масла, а далее ниже к воде. И по мере конденсации давление пара над слоем масла будет уменьшаться практически до нуля, так как масло не позволит воде вновь превратиться в пар. Что касается впрыска необходимой порции поды над слоем масла, то брать её можно из столба воды под маслом, так как вода потом сконденсируется и опять опустится в водный столб, то вода в процессе работы микроГЭС не расходуется. Что касается технической реализации, то устройство для впрыскивания воды над слоем масла может быть любым, важно, чтобы оно не потребляла много энергии в процессе работы микроГЭС.

 

Поиски самого простого механизма по впрыску воды над маслом с целью получения пара заставили внимательно посмотреть на рис.1. Назначение свечи понятно, хотя Gravio отмечает, что свеча нужна для запуска микроГЭС, что конденсация осуществляется автоматически в результате контакта пара с поверхностью масла. Думаю, что масло способно автоматически «слизывать» пар при подъеме водно-маслянного столба. Что касается запуска, то свеча для этого не нужна, если есть внешний источник электрического тока. Достаточно при старте микроГЭС запустить электрогенератор в режиме двигателя и загнать порцию воды из наружного резервуара в трубу до самого верха трубы, а затем резко перейти в режим энергогенерации и нужные нам колебания начнутся. Останется только поддерживать амплитуду колебаний через механизм парообразование-конденсация. При наличии «лишнего» электричества свечу можно использовать для подогрева пара, с одной стороны, а также для ускорения процесса конденсации, с другой стороны. На этом рисунке чуть ниже слоя масла  расположен странный объект, который назван кольцевым электродом. Но вот назначение его совсем непонятно. Но если же принять, что это не кольцевой электрод, а самый обычный стакан или ведерко, то становится понятно, как может работать водостолбовая микроГЭС (рис.3.).

 

 

На рис.3 представлен вариант 1 для водостолбовой микроГЭС. Только теперь вместо кольцевого электрода на схеме изображен ковшик (стакан, ведро), в котором есть дно и боковые стенки, и в котором порция воды при опускании водно-маслянного столба оказывается в нужный момент времени над слоем масла и испаряется, пар же своим давлением добавляет необходимый энергетический импульс для компенсации энергетических потерь водно-маслянного столба, идущих в нагрузку и на преодоление трения. Но когда столб воды и масла начинает подниматься, то масло «слизывает» остывший пар, практически не встречая никакого сопротивления. В процесс подъема водно-маслянного столба ковшик (стакан, ведро), пустой после парообразования, вначале заполнится маслом, а по мере подъема масло в ковшике будет по закону Архимеда вытеснено водой. Очередное опускание столба воды и масла не приведет к вытеснению воды маслом, поэтому опять, как только уровень масла уменьшится до критического значения, вода в ковшике (стакане, ведре) начнет интенсивно испаряться, увеличивая давление над слоем масла. Т.е. рабочий цикл замкнется. В результате в микроГЭС возникают автоколебания водно-маслянного столба, а турбина с электрогенератором от мощности этого столба будет снимать свои 10 кватт.

 

На рис.4 изображен вариант 2 водостолбовой микроГЭС. В данном варианте ковшики с водой равномерно распределены по высоте, поэтому по мере опускания водно-маслянного столба вода испаряться будет порциями, а пар будет наращивать свое давление на водно-маслянный столб. Но по мере нарастания сопротивления со стороны атмосферы или порции воздуха во внешнем резервуаре, водно-маслянный столб остановится и начнет двигаться вверх. И в процессе подъема столба воды с маслом вода опять заполнит ковшики, подготавливая очередной цикл колебательного процесса.

 

Эти варианты, наверное, самые простые. В варианте 1 можно емкость ковшика (стакана, ведра) взять с запасом, так как объем испарившейся воды будет определяться исключительно объемом пространства над маслом. В насыщенном паре обязательно установится равновесие между испарением и конденсацией. Естественно, присутствие масла вносит в этот процесс определенную асимметрию. Часть пара будет «безвозвратно» конденсироваться, но при наличии излишка воды в ковшике эти потери будут автоматически компенсироваться, пока верхний край ковшика будет находиться выше уровня верхней поверхности масла и пока будет оставаться хоть миллиграмм воды в нём. Есть и другие варианты подачи порций воды для создания пара над слоем масла. Но, мне кажется, варианты 1 и 2 позволяют получить максимальную мощность микроГЭС при выбранном диаметре трубы, если правильно подобрать объемы ковшиков. И важно помнить, что высота труб на рис.3 и рис.4 должна быть не менее 12 метров.

 

Эти варианты водостолбовой микроГЭС работают как однотактный ДВС. Но если два таких «барометра» соединить снизу, то мы получим уже двухтактный энергогенератор (рис.5).

 

Рис.5. Двухтактная водостолбовая микроГЭС.

 

На рис.5 показано три фазы работы такой микроГЭС. В нужный момент времени в одном из колен происходит парообразование, тогда как в другом – конденсация. В итоге мощность такой микроГЭС удваивается. Немаловажно, что теперь оба колена полностью изолированы от атмосферы, а это означает, что высота труб может быть любой, конечно в разумных пределах. Такую микроГЭС уже сложно назвать водостолбовой, поэтому мы плавно переходим к так называемой вакуумной микроГЭС (рис.6)

 

Рис.6. Вакуумная микроГЭС (взято с форума Gravio).

 

Как видно из схемы высота такой микроГЭС составляет 1.2 м, а мощность уже поменьше – 4 кватта. Но неясно за счет каких механизмом Gravio предполагает расшатывать столбы воды в каждой из труб, вставленных одна в другую. Многие предполагают, что в конструкции применяется гидролиз воды во внешней трубе с последующим взрывом водорода в кислороде (или наоборот). В результате уровень воды постоянно колеблется, что обеспечивает вращение турбины и электрогенератора.

 

Но если немного подумать над схемой на рис.5., то можно её реализовать и с помощью вставленных одна в другую изолированных друг от друга труб. Здесь уже важно, чтобы сечения водно-маслянных столбов были примерно одинаковыми в каждом из отсеков. Но варианты возможны. Также, если в центральной трубе (на рис.6) поверх воды налить масло, а в наружной трубе масло не наливать, то в наружном отсеке будет наблюдаться парообразование. И давление пара будет по законам гидростатики вытеснять воду во внутреннюю трубу, а как только уровень пара достигнет нижнего края внутренней трубы, электроразрядом можно вызвать цепную конденсацию пара, равновесие нарушится и вода хлынет во внешний отсек, но как только сопротивление пара окажется достаточным, вода опять начнет парить и вытеснять саму себя во внутреннюю трубу. Т.е. в данной схеме исключительно за счет парообразования должны возникнуть колебания уровней воды во внутреннем и внешнем отсеках, что вызовет вращение турбины и вала электрогенератора. Возможно, что высоты микроГЭС в 1200 мм окажется недостаточной для получения мощности в 4 кватта. Тогда придется увеличить высоту микроГЭС до 2-3 метров, что технически сделать несложно (рис.7). Но думаю, что высоты микроГЭС в 1.2 метра вполне достаточно, так как уменьшение высоты водно-маслянного столба будет компенсировано повышением частоты колебаний этого столба.

 

Рис.7. Вариант вакуумной микроГЭС.

 

Чтобы парообразование происходило в нужный момент времени, электроды для формировании искры размешены внизу наружного отсека между внутренней и внешней трубами. Если теперь на электрически изолированные трубы подать напряжение (с силой тока безопасной для людей), достаточное для «зажигания» искры в момент появления электродов выше уровня воды, то при опускании уровня воды ниже электродов, будет возникать искра, которая будет ускорять конденсацию и вызывать падение давления в наружном отсеке, тогда вода из внутреннего отсека начнет перетекать в наружный отсек и после подъема на определенный уровень вновь превращаться в пар с вытеснением воды во внутренний отсек. Не исключено, что при некоторых параметрах будет иметь место гидролиз воды, что увеличит давление в наружном отсеке и в конечном итоге это повысит мощность установки. И тогда искра не только будет конденсировать пар, но и запускать реакцию соединения водорода с кислородом. Такую микроГЭС уже можно разместить в кухне, чулане или предназначенном для этого подвале.

 

Теперь перейдем к так называемым испарительным микроГЭС. Если в вышеперечисленных микроГЭС турбину вращает поток воды, то в испарительной микроГЭС вращение турбины обеспечивается перемещением водяного пара из зоны испарения в зону конденсации. И если в обычных ТЭС для этого приходится тратить много энергии на разогрев воды, чтобы полученный в результате пар направить на лопатки турбины, то в испарительных микроГЭС пар создается в вакууме автоматически в качестве бесплатного приложения к гениально сконструированной конструкции. Вот как выглядит на рис.8 макет испарительной микроГЭС (рисунок взят с сайта Gravio).

 

Рис.8. Испарительная микроГЭС.

 

В испарительной микроГЭС пар, образующийся в результате кипения воды в вакууме, перемещаясь из зоны испарения к зоне конденсации, проходя через сопло с турбиной, вращает её и вал электрогенератора.  В зоне конденсации вода «падает» под слой масла, соединяясь там с остальной водой. Так как в зоне испарения уровень воды падает, а в зоне конденсации повышается, то вода в зону испарения перемещается под действием гравитации, хотя сама гравитация непосредственно в генерации энергии не участвует. Турбина вращается энергией пара, а точнее благодаря той разнице в давлениях, которая имеет место между зоной испарения (давление насыщенного пара) и зоной конденсации (давление практически равно нулю). Так как между зоной испарения и конденсации расстояние незначительное, то градиент давления очень высокий, значительно выше того, что имеет место в обычном циклоне и сравнимы с таковыми в торнадо. А это означает то, что между зоной испарения и зоной конденсации дует мощный ветер из паров воды, энергия которого и утилизируется в испарительной микроГЭС.

 

На рисунке рис.8 конструкция микроГЭС выполнена в виде трубы, но, мне представляется, испарительные ГЭС большой мощности, скорее всего, придется укрывать зданиями. Поэтому саму «трубу» лучше всего разместить под землей или под водой (рис.9.). И сделать такую трубу можно из искусственного камня, так будет дешевле. Или просто сделать шахты и туннели в самом грунте, укрепить и загерметизировать стенки хорошо известными способами.

 

Рис.9. Испарительная микроГЭС в подземном исполнении.

 

В данной схеме, возможно, кто-то найдет, как часто бывает, ошибки и т.д. Например, электрогенератор, скорее всего, надо бы разместить в воде, чтобы улучшить охлаждение его обмоток. Но это всего лишь схема, в которой показана не техническая реализация, а сама идея. Не показано сопло, которое будет направлять пар на турбину. Над этими тонкостями можно будет подумать в будущем. Например, на рис.10 показано, как можно использовать конструкцию из сферы и тора для одного из вариантов испарительной микроГЭС.

 

Рис.10. Испарительная микроГЭС в сфере и торе.

 

В такой реализации тор создает необходимое сопло, а зоны испарения и конденсации автоматически разделяются тором и сферой. Не менее интересен вариант испарительной микроГЭС, в которой могло бы использоваться колесо (турбина) Сегнера (рис.11).

 

 

  

Рис.11. Испарительная микроГЭС с турбиной Сегнера.

 

Такой вариант испарительной микроГЭС состоит из двух труб. Во внутренней трубе водно-маслянный столб обеспечивает гидростатическое давление, необходимое для работы турбины Сегнера, вакуум обеспечивает испарение воды, вытекающей из сопел турбины Сегнера, а слой масла и свеча обеспечивают конденсацию пара, возвращая воду, излившуюся через сопла турбины Сегнера обратно в столб с водой. Возможно, придется отрегулировать скорость подачи воды в турбину Сегнера, чтобы согласовать его со скоростью парообразования и конденсации, иначе при избытке подачи воды, пар начнет конденсироваться прямо возле электрогенератора, в результате чего постепенно уровень воды в нижних отсеках наружной трубы поднимется выше турбины Сегнера, что сделает невозможным её вращение. Так что эта схема работоспособна в узком диапазоне, потребуется подобрать диаметр наружной и внутренней трубы, высоту установки, мощность свечи, скорость истечения воды через турбину, конструкцию самой турбины (диаметр, количество сопел) и сальников между турбиной и выводом из внутренней трубы. Но теоретических преград для технической реализации этой идеи, кажется, нет.  Раньше, вообще, не знали куда девать бензин, но затем худо-бедно пристроили крутить колеса у авто. И ничего, до сих пор от бензина отказаться не можем. 

 

Можно предложить еще один вариант испарительной микроГЭС, эдакий вакуумный вариант генератора Клёма (рис.12).

 

Рис.12. Вакуумный генератор Клёма.

 

Этот вариант можно усовершенствовать, если принудительно дополнительно охлаждать область вакуума с паром и подогревать воду, например теплом, от электрогенератора. В область конденсации пара можно встроить систему электродов под высоким напряжением, что будет обеспечивать постоянную кондесацию пара. А для улучшения подогрева установки её можно по уровень масла погрузить в теплую воду. Это к тому же улучшит охлаждение электрогенератора. На рис 12 предполагается, что вращается только колесо Сегнера, а оно передает вращение на ось электрогенератора.

 

Можно колесо Сегнера, его ось и герметичный сосуд, в котором заключены вакуум, масло и вода, соединить в единую конструкцию жесткими связями. Тогда при вращении реактивные струи пара из колеса Сегнера будут раскручивать всю конструкцию. Правда при этом уровни масла и воды примут форму парабол, но это можно учесть в самой конструкции. Скорее всего, такое конструктивное решение будет оптимальным, в ней легко создать и поддерживать вакуум, а так как вращаться будет одновременно колесо Сегнера, масло, вода и «труба» (герметичная ёмкость), то вместе они будут выполнять роль маховика. Такой «маховик» вместе с электрогенератором можно поместить в емкость большего объема, из которой следует откачать воздух. Или такой «маховик» можно соединить с супермаховиком Гулиа, а мощность в нагрузку уже снимать с супермаховика по мере необходимости. В некоторых случаях это будет даже лучше, так как энергопотребление в течение суток в любой семье или населенном пункте крайне неравномерное. В такую конструкцию можно легко встроить турбину Тесла, сделанную из десятка ненужных CD или DVD-дисков.

 

Этот вариант испарительной микроГЭС практически аналогичен монотерму Кулибина, который хранится в музее в Гаване (Куба) (рис.13).

 

Рис.13. Часы (монотерм) Кулибина.

 

Теперь можно перейти к так называемым бассейновым микроГЭС. Самая простая микроГЭС – это ГЭС, похожие на те, что используют в качестве двигателя наливное колесо. Например, на рис.14 изображена схема бассейновой микроГЭС открытого типа. Изюминкой такой схемы является только турбина Gravio, которая представляет собой систему лопастей, заключенных между двумя основаниями. Лопасти эти (в количестве 2-6) представляют собой эвольвенты окружности. Вначале вода подается в отверстие в центре одного из оснований, а затем, «падая» вниз, вода полностью отдает такой турбине весь запас потенциальной и кинетической энергии. Далее уже вращение турбины передается на редуктор и электрогенератор. Для эффективной работы такой микроГЭС достаточно перепада высот между верхним и нижним бьефом в 1-2 метра. Обычная турбина имеет КПД около 50%, турбина Gravio – все 100%. Так что использование турбины Gravio на уже существующих ГЭС малой и средней мощности позволило бы уже сейчас повысить выработку электроэнергии в 2 раза. Решение простое, но зашоренное чиновничество не позволяет это сделать. На базе турбины Gravio, как мне кажется, можно создать прекрасный двигатель внутреннего сгорания, если вместо воды в центр турбины подавать воздушно-топливную смесь, а затем взрывать её. И хоть перепад давления будет не таким сильным как в ДВС, но пока продукты взрыва будут двигаться от центра турбины к периферии, они отдадут лопастям турбины весь запас кинетической энергии. Т.е, такой двигатель будет работать мягко, но не менее эффективно, чем классический ДВС. Просто надо четко разделить процесс поступления топлива в центр турбины от процесса перемещения продуктов сгорания по каналам турбины.

 

Рис.14. Бассейновая микроГЭС открытого типа.

 

Но бассейновые микроГЭС открытого типа требуют, как и всякая ГЭС водного потока и перепада высот. Не во всякой местности можно найти подходящую речку, хотя поставить такую микроГЭС можно на любом пруду, воду в которую (микроГЭС) можно подавать сифоном. Поэтому есть соображение сделать бассейновую микроГЭС по такой схеме (рис.15). Скорее всего, Gravio такие варианты давно отработал.

 

Рис.15. Бассейновая открытая микроГЭС на основе водного барометра.

 

В этой схеме водный барометр и вставленная в него по центру узкая труба моделируют кругооборот воды в Природе, причем на 100% за счет сил Природы. Вода из бассейна 1 переливается в бассейн 2, проходя при этом через турбину Gravio. Турбина, поглощая на 100% энергию потока воды, вращает вал электрогенератора, вырабатывая электрический ток определенной мощности. Из бассейна 2 вода по длинной трубе подается наверх в зону вакуума над маслом в водном барометре. Подбирая параметры конструкции можно добиться того, что сколько воды будет переливаться из бассейна 1 в бассейн 2, столько же будет засасываться вакуумом из бассейна 2 в водный барометр. Единственный недостаток схемы – это открытость водный бассейнов 1 и 2. Есть опасность разгерметизации водного барометра и тогда схема перестанет работать, а вся вода из водного барометра выльется в бассейны. Но если бассейны загерметизировать, то воздух в них будет активно участвовать в работе такой бассейновой микроГЭС, так как мы получим саморегулируемую систему, которая самостоятельно выйдет на стационарный режим работы.

 

Но более интересен вариант бассейновой микроГЭС в случае, когда бассейн и турбина совмещены в одной конструкции. Это так называемая гравитационная турбина Gravio (рис.16).

 

Рис.16. Гравитационная турбина Gravio.

 

Заранее извиняюсь за неточности графики, так как автор не художник. Снаружи гравитационная турбина выглядит как обычный герметичный цилиндр толщиной в 20-50 см и диаметром от 1 метра и выше. А внутри между основаниями цилиндра установлены лопасти по форме соответствующие эвольвенте окружности. Лопастей может быть как четное, так и нечетное количество, чем больше лопастей, тем мощнее гравитационная турбина. Как указывают некоторые участники форума Gravio каждую лопасть можно через каждые 90 градусов закрутки продырявить отверстиями, на которые можно с вогнутой стороны установить клапаны, например,  из резины. Лопасти должны герметично привариваться к боковинам, образую ряд каналов одинакового сечения. Количество каналов равно числу лопастей. Вода, масло и пар имеют возможность перемещаться только по этим каналам, но в центре и на периферии каналы сообщаются между собой, что позволяет воде и маслу переливаться из канала в канал.

 

Объем воды – 50% от внутреннего объема турбины, объем масла – 25% от внутреннего объема   турбины. Остальной объем приходится на вакуум и насыщенный пар. Вакуум придётся создавать любым известным в технике способом: выдавливать воздух перегретым паром, отсасывать вакуумным струйным насосом и т.д. Если все сделано правильно, то турбина после установки на подшипники должны самостоятельно вращаться. Турбина, изображенная на рис.14 должна вращаться против часовой стрелки. Чем больше диаметр и толщина турбины, тем больше мощность. О серьёзной мощности можно говорить только, если диаметр турбины будет более 2 метров. Для того чтобы снизить давление такой турбины на подшипники, турбину необходимо погружать во внешний бассейн примерно на уровень её оси. Тогда вода во внешнем бассейне уравновесит воду, масло и часть веса металла, из которого сделана турбина, и на подшипники будет давить только часть веса металла, использованного при постройке турбины. Если правильно подобрать толщину стали на изготовление турбины, то при плотности внутреннего объема равном примерно 0,75 от плотности воды, вес турбины может оказаться меньше веса вытесненной воды. Математические расчеты это подтверждают. Т.е. гравитационная турбина вполне может плавать как любой корабль, а значит, при размещении в воде практически не будет давить на подшипники.

 

Турбину, которая тоже будет вращаться, можно сделать и по схеме, как это показано на рис.17. Предложено автором на одном из форумов Gravio, и по заключению Gravio способно к самовращению. Здесь тоже вода и масло заливаются в том же соотношении, что и в гравитационной турбине Gravio. Вращаться колесо будет по часовой стрелке.

Рис.17. Гравитационное колесо Власова.

 

Какие факторы будут способствовать вращению гравитационной турбины Gravio и гравитационное колесо Власова? Это, во-первых, тот простой факт, что наклоненный под определенным углом столб масла порождает больший момент сил относительно оси вращения, чем столб воды, наклонённым под тем же углом и порождающий одинаковое гидростатическое давление у своего основания (рис.18). Любой может на основе хорошо известных формул гидростатики убедиться, что вес столбов масла и воды одинаковые, а вот моменты относительно оси вращения они порождают разные. То же самое мы имеем и у гравитационной турбины Gravio.

 

Рис.18. Гидростатический разновес.

 

Во-вторых, вода интенсивно испаряется на своих открытых поверхностях, и конденсируется над маслом. В итоге уровень воды там, где нет масла, падает, а под маслом возрастает, что дополнительно дает лишний перевес той половине турбины, где собирается масло. И каждый может заметить, что оба указанных фактора помогают друг другу. В-третьих, форма лопастей у гравитационной турбины Gravio выбрана такой, что давление воды и масла на них порождает результирующую силу опять-таки вращающую турбину в ту же сторону, что и два выше указанных фактора. В-четвертых, давление паров воды над водой значительнее, чем над маслом, что ведет к перетеканию воды под масло. В-пятых, при вращении турбины слева центробежное давление воды направлено на практически вертикальные лопасти, а справо вдоль лопастей, что ведет к тому, что вода опять-таки «загоняется» из правой части бочки в левую. Таким образом, мы имеем сразу пять факторов, которые обеспечивают динамический сдвиг центра масс и направление сил таким образом, что гравитационная турбина Gravio вращается против часовой стрелки. Те же факторы будут вращать гравитационное колесо Власова, но уже по часовой стрелке. Вот таким образом Gravio объединил свою турбину с двумя бассейнами, создав самовращающийся цилиндр.

Кто-то скажет, что невозможно, но участники форума Gravio пишут, что турбина Gravio с лопастями изогнутыми по эвольвенте окружности вращается даже в том случае, если её наполнить только водой на 50% от внутреннего объема. В этом случае турбина крутится благодаря форме своих лопастей. Надо только в некоторых местах лопастей сделать дырочки.

Фактически масло в классической бочке Гравио «загоняет» воду в центр турбины, а вода, опускаясь вниз, давит на лопасти и заодно вращает трубину. Хотя можно дать и другое объяснение. Вода в «бочке» находится на разных уровнях, но в разных каналах. Перетекание воды из канала в канал через центр бочки равноценно работе водяного наливного колеса. Масло переливаясь из канала в канал опускает «принудительно» воду, создавая разность уровня с водой в другом канале. И в результате взаимодествия гравитации и силы Архимеда происходит вращение бочки Гравио.

Но на своём форуме Гравио заявил, что сейчас готовится документация на «бочку» с прямыми лопастями. Как всегда информацию он подробную не дает. Но предположительно такую «бочку» можно сделать по такой схеме (рис.19):

 

Рис.19. Бочка Гравио с прямыми лопастями.

В такой конструкции вода поднимает масло справа, последняя практически гарантировано при подборе параметров «бочки» всегда будет находится в левой части «бочки», а если будет захвачена лопастями, то сыграет роль поплавков и, тем самым, повысит мощность «бочки». А масло с одной стороны опускает уровень воды слева, а с другой поднимает его справа, обеспечивая возможность перелива воды справа налево при вращении всей бочки вокруг центральной оси – оси вращения. Фактически получаем водяную мельницу с наливным колесом. Теперь понятно, что чем больше радиус колеса и чем больше разница в плотностях «воды» и масла», и чем больше будет переливаться воды поверх оси вращения, тем мощнее будет «бочка» Гравио. Вечный двигатель получается. Такими двигателями надо оснастить в первую очередь классические часы-ходики с кукушкой, чтобы вечно показывали время, и не требовали подьёма «шишки», завода пружины или замены батареек. Конечно в невесомости такой двигатель работать не будет, только там где есть природная или искусственная гравитация.

Но можно сделать бочку Gravio, похоже, такой конструкции, в которой удается обойтись одной жидкостью вместо двух (рис.20). Все секции такой турбины изначально заполняются слабокипящей при вакууме жидкости, а в одной секции создается технический вакуум. На приведенной на рисунке конструкции можно вместо вакуума использовать воздух. Это становится возможно благодаря воздуховоду, который расположен по периметру основания и соединен с секциями маленькими отверстиями, как показано на рисунке. Благодаря этим отверстиям воздух легко перетекает из левой секции в правую тогда, когда вода переливается из правой секции в левую. Из-за малых размеров отверстий вода из-за своей инерции выполняет роль клапана.

 

 

Рис.20. Народная бочка.

 

Что дает такая конструкция? При повороте бочки против часовой стрелки происходит перелив жидкости из верхней правой секции в соседнюю с ней слева. Это ведет к смещению центра тяжести бочки левее оси вращения и как следствие, бочка начинает вращаться против часовой стрелки. В результате вакуум «восстанавливается» в верхних секциях, а вода перемещается в нижние. Гравитация будет опускать жидкость вниз, а вакуум будет «затягивать» воду вверх. Казалось бы, что в системе может возникнуть равновесие и бочка прекратит вращаться, но этому будет мешать инерция вращения, система клапанов и выбранный способ сегментации бочки. Ну, раз равновесия добиться не удастся, то бочка будет вращаться, и мощность этого вращения будет определяться толщиной и диаметром бочки, объёмом сегмента с вакуумом, удельным весом залитой жидкости. Может быть это будет керосин, мазут, автомобильное масло, а может и ртуть. Чем больше удельный вес жидкости, тем большую мощность можно получить. Также мощность будет зависеть от глубины изначально созданного вакуума в секции с вакуумом, вакуум ведь технический. Из комментария Gravio на его форуме, если можно ему верить, следует, что примерно такое колесо диаметром в 3 метра и толщиной в 1 метр крутится уже три месяца и выдает 15 кватт мощности. Конечно, доверяй и проверяй, но, похоже, такое колесо (бочка) может крутиться самостоятельно под действием силы тяжести.

 

Область применения микроГЭС, гравитационных турбин Gravio может быть очень широким. Это не только движок для электрогенератора, но и движок, например для самоходных барж, паромов. Это может быть мотор для вечного насоса для перекачки воды, масла, нефтепродуктов и т.д. И всё это задаром после того, как окупятся расходы на изготовление такой  установки. Например, вот так можно сделать из двух водных барометров систему для опреснения воды (рис.21). Дёшево и сердито. Никаких тебе АЭС, ветряков, солнечный батарей. Всего-то две трубы метров по 15.  И работать установка будет круглый год. И турбина с генератором будет, как нельзя, кстати, чтобы энергия зря не терялась. Другой вопрос, насколько производительной будет такая установка, но если никуда не спешить и сделать такую установку из искусственного камня, то за десятилетия такая установка позволит получить много пресной воды, так как законы физики, в частности второе начало термодинамики, она не нарушает, ибо будучи открытой системой, будет извлекать энергию из опресняемой морской воды, охлаждая последнюю, что является важным достоинством такой установки. Мечта Емели и многих академиков.

 

Рис.21. Опреснительная установка.

 

Эту установку можно дополнить турбиной и электрогенератором, и вместе с пресной водой можно будет получать и электроэнергию. Такими установками можно обставить побережье всех морей-океанов. Будут решаться стразу три проблемы: обеспечение людей и животных пресной водой, получение электроэнергии и понижение температуры Мирового Океана. Нет необходимости использовать углеводородное топливо, не загрязняется атмосфера, не греется Планета. Полностью экологический метод. Байкал потомкам сохраним. Большой коллайдер демонтируем за ненадобностью. Естественно, состав масла надо подобрать, например, взять оливковое или силиконовое масло, чтобы безвредное было. Или применить дополнительно биологические методы очистки. Но это уже мелочи. А заодно получим устройство для выпаривания из воды растворенных в ней солей и элементов таблицы Менделеева. Между прочим, эта установка представляет собой самый настоящий тепловой насос, в качестве движка которой выступает вакуум и гравитация, а в качестве дросселя – масло.

 

А так можно сделать безплотинную ГЭС, сочетающую в себе сразу несколько физических принципов (рис.22). Такую безплотинную ГЭС можно назвать одновременно и гравитационной, и тепловой, и солнечной, и вакуумной, и воздушной.

 

Рис.22. Безплотинная ГЭС

 

Правая труба или колонна – это фактически микроГЭС Гравио, а слева у нас бассейн (труба) со сжатым воздухом наверху. Проще говоря, это воздушный солнечно-тепловой коллектор. Днем сжатый воздух прогревается как от солнечных лучей, так и от тепла окружающего воздуха. Это тепло можно частично использовать для подогрева воды в обоих коленах установки, что делает установку не только устройством для получения электроэнергии, но и аккумулятором тепловой энергии, которую можно будет использовать в более холодное время суток или года. Но основное назначение сжатого воздуха – давить на воду, с суточным ритмом меняя уровни воды в коленах: днем вода перегоняется слева направо, а ночью наоборот.  В результате перемещения воды из бассейна в бассейн будет вращаться турбина, а генератор будет вырабатывать энергию. И без всяких кремневых батарей и высокотемпературных парогенераторов и турбин. Всё тихо и чинно. Только если в микроГЭС Гравио частота колебания столбов воды довольно высока, то в такой безплотинной ГЭС необходимо проектировать параметры таким образом, чтобы цикл колебаний воды в трубах (бассейнах) соответствовал суткам.

 

Но в дополнение к этому механизму в схему заложен механизм генерации энергии через испарение воды в вакууме в правой трубе (бассейне). Ночью вода начнет перетекать из правого колена в левое. В этом случае по мере опускания воды в этом колене вода в пристеночных емкостях, оказавшись ниже уровня масла, начнет превращаться в пар, обеспечивая дополнительное «подталкивание» столба воды вниз. А это дополнительная энергия. И в данном случае заметный подогрев воды днем обеспечит более интенсивное парообразование и, значит, получение дополнительной энергии. При достаточном объеме воды в системе она будет способна накопить за летний период большой объем тепловой энергии, что позволит получить зимой больше энергии. Или даже использовать это тепло в отопительных системах производственного или жилого фонда.

 

Можно еще и дальше продолжать обсуждение моделей микроГЭС Gravio. В частности у него есть несколько вариантов микроТЭЦ, назначение которых – быть безтопливным бойлером для отопления сельского дома или частной усадьбы в пригороде. Но и этого краткого перечня возможностей гармоничного взаимодействия вакуума, воды, масла и стальных труб, позволят читателям заинтересоваться этим направлением безтопливной энергетики. В данной статье автор постарался показать, что особой тайны в таких конструкциях как безтопливные микроГЭС Gravio нет. Благодаря использованию вакуума, эти конструкции работают как вечные двигатели, но в них не нарушается ни один известный закон физики. И самое главное, такие конструкции при массовом производстве могли бы решить проблемы личной или семейной энергетической безопасности. Не зря наши граждане стремятся приобрести автомобили. Ибо энергия или свободный доступ к ней важнее любых денег.  Так что дело за Gravio, ибо патенты у него, и нашим государством, которое должно организовать производство и обеспечить приобретение таких источников энергии каждым гражданином или, по крайне мере, каждой семьёй России, чтобы в каждом доме всегда была электроэнергия, вода, свет и тепло.

 

Всегда!

 

Источники:

 

1. Gravio. Добро пожаловать в мир Gravio!.
   http://gravio.do.am/index/0-8

 

25 августа 2008 г.

 

Последняя редакция 05 ноября 2008 г.

Безтопливная энергетика

На главную