Журнал Q - Журнал Q 05 2010
«Вихревые теплогенераторы» представляют собой устройства, преобразующие электроэнергию в тепло не путём прямого (резистивного) нагрева, а окольно: сначала электроэнергия преобразуется в механическую энергию вращения электродвигателя, нагруженного на «активатор», представляющего собой систему вращающихся и неподвижных дисков с отверстиями. При заполнении «активатора» водой, последняя нагревается. Затея выглядит достаточно странно: вместо того, чтобы просто нагревать воду банальным кипятильником, громоздится дорогая и тяжёлая электромеханическая конструкция, подверженная износу, нуждающаяся в обслуживании и очень шумная. Однако все эти недостатки будто бы с лихвой искупаются одним чудесным свойством системы: она якобы производит больше тепловой энергии, чем затрачивает электрической! Выигрыш характеризуется отношением полученной энергии к затраченной, которое лежит обычно в пределах 1.3 2. Говоря без обиняков, воплощена древняя мечта человечества о «вечном двигателе» первого рода.
В своём рассказе Константин Валентинович не стал вдаваться в объяснения истоков лишней энергии, сказав лишь, что высказывается много различных гипотез — от «холодного» термоядерного
синтеза в кавитационных пузырьках до таинственных торсионных полей. Сам он не верит в «термояд», поскольку из генераторов, «слава Богу, не зафиксировано выхода нейтронов». Скорее он склонен думать, что дополнительная энергия связана с разрывом связей между молекулами воды, но это дело науки, а он практик. Далее Урпин познакомил слушателей с большим набором отзывов от потребителей — все исключительно похвальные, многие содержат результаты измерений эффективности теплогенераторов, которая никогда не бывает меньше 130%. А иногда превышает 200% (доходит и до 450%!). «Японцы, например, используя наш агрегат ТС1-055, намерили 195% и отметили удивительный результат — при переносе установки на полметра её эффективность возросла до 218%». (И впрямь, удивительный результат!) Далее говорилось, что для эффективной работы установки нужна хорошая теплоизоляция помещения (!). Если всё сделано хорошо, то один киловатт электрической мощности достаточен для обогрева помещения площадью 200 м2, в то время как обычный ТЭН (тепловой электрический нагреватель) тратит один киловатт на 10 м2. «Так это значит, что КПД установки не 130%, а 2000%!» -вставил я. «Ну, выходит, так!» — согласился докладчик.
Я спросил Урпина, знает ли он об интернетных публикациях его конкурента — «академика из Молдовы» Ю.С. Потапова, который строит аналогичные агрегаты в Северодвинске. Потапов уже шесть лет назад публиковал в Интернете сведения о реализации «замкнутой» системы, т.е. об идеальном вечном двигателе: из генерируемого тепла производится электроэнергия, которая опять используется для получения тепла (избыточного), так что агрегат, производя тепловую и электрическую энергию из ничего (по-научному, из «физического вакуума!»), не нуждается в электросети. Потапов шикарно называл эти волшебные устройства «квантовыми теплоэлектростанциями». Урпин отвечал уклончиво: да, он знает Потапова и сам его представлял в Северодвинске. Слыхал и о замкнутой системе и однажды ездил с Потаповым на её демонстрацию, но она почему-то не состоялась. Однако, настаивал Урпин, Потапов ему не конкурент, у компании «Тепло XXI века» вообще конкурентов нет.
Я спросил об обороте фирмы. Ответ был — «коммерческая тайна». Но по ходу дела говорилось, что установлено уже не менее 500 генераторов различной мощности. Самый дешевый — с мощностью мотора 50 кВт — стоит 399 тыс. руб. Более мощные дороже.
После демонстрации установки и подробного рассказа Урпина по сценарию телепередачи предполагался наш с ним диспут. Выступая в роли оппонента, я начал с того, что сама идея отапливать помещение электричеством в основе порочна, так как в нашей стране КПД тепловых электростанций не превышает 40%. Полученное из тепла очень дорогое электричество снова перегонять в тепло достаточно нелепо. Но, в некоторых случаях, признал я, это тактически оправдано — когда топлива под рукой нет или оно дорогое, а есть много дешевой электроэнергии. При этом, с моей точки зрения, сначала превращать электричество в механическую работу, а потом её перегонять в тепло уже совсем странно. Наши предки почти две сотни лет назад измерили тепловой эквивалент работы, и он с тех пор не изменился, как никто не отменял и закон сохранения энергии. Сколько я знаю, все разговоры о появлении избыточного тепла в лучшем случае базируются на плохих измерениях. А когда делались аккуратные измерения, то всегда оказывалось, что тепла выделяется немного меньше, чем затрачено электроэнергии. (Видимо, предположил я, часть энергии улетает через окна в виде шума, которого очень много.)
Это был мой монолог. Последовал довольно вялый спор -Урпин говорил, что «мы всё хорошо измеряем, у нас есть сертификаты, благодарные отзывы» и т.д. Я в ответ предложил ему получить сертификат от РАН — тогда компании откроется дорога в систему ЖКХ, которая сегодня не берёт «вихревые генераторы», требуя объяснения, откуда появляется избыточная энергия. Да, согласился Урпин, они с удовольствием пригласят комиссию РАН. Я не к месту сказал, что если подтвердится избыточная энергия, то им обеспечена нобелевская премия — миллион долларов. Нет, ответил Урпин, нам это не надо. «Почему?» — «Да деньги маленькие, мы сами много больше заработаем». После этого я сказал, что при столь большой эффективности естественно всё же сделать замкнутую систему, отказаться от внешней электрической сети, и тогда вообще отпадет потребность в газе и нефти. Но эта мысль совершенно не порадовала представителей «Тепла XXI века» — нет, они не претендуют на вытеснение своей установкой нефтегазовой промышленности!
Режиссер съёмки обратился к инженеру по эксплуатации демонстрируемой установки и спросил, какой, по его измерениям, у неё КПД. Тот угрюмо ответил, что у него таких данных нет, он измерениями не занимается. На обратном пути оператор съёмки между делом рассказал, что он разговаривал с одним покупате-
лем «вихревого генератора» где-то в глубинке и спросил, действительно ли он экономит энергию. Тот ответил, что для него не стоял вопрос, какую систему обогрева ставить — губернатор велел покупать «вихревой генератор» и баста. А до того, во время «диспута», я получил от Урпина вопрос, как объяснить тот факт, что потребители шлют благодарные отзывы и пишут об экономии энергии, если, как я полагаю, экономии нет. Я ответил, что снабженец, который купил такое устройство, никогда не признается, что свалял дурака — его с работы уволят!
Несмотря на наши полярные взгляды на «вихревые генераторы», мы с К.В. Урпиным расстались мирно и договорились о продолжении диалога. Диалог свёлся к обмену письмами, которых за два месяца набралось более двух десятков.
Осваивая полученное новое знание, я обратился к благодарным отзывам потребителей продукции «Тепла XXI века» на сайте www.ecoteplo.ru. Их изучение показало, что лишь в одном отзыве содержались сведения об измерениях эффективности теплогенератора, допускавшие хоть какой-то анализ. А именно, белорусский «Волковысский завод кровельных и строительно-отделочных машин» прислал официальный «Протокол испытаний работоспособности тепловой установки (вихревого теплогенератора ТС-1) и определение коэффициента преобразования электрической энергии в тепловую». Протокол содержал приложение с довольно подробным описанием измерительных процедур и таблицами полученных результатов. Тем не менее, анализ этих данных оказался делом непростым, поскольку в них встречались противоречия и пробелы*.
Испытания были разделены на два этапа. В первом участвовала только вода в расширительном баке, которая принудительно прогонялась через «активатор» дополнительным циркуляционным насосом. Измерялась её начальная и конечная температура и количество потраченной электроэнергии. За 28 минут произошёл нагрев 400 литров воды от 10 °С до 84 °С. Замерен расход электроэнергии — 36 кВт • ч. Эти данные позволяют вычислить коэффициент преобразования, который оказывается равным 0,96.
Далее цитирую свой отзыв, высланный авторам протокола: «При этом не учитывались потери тепла на нагрев воздуха в помещении. Однако эти потери по оценке, использующей схему и данные составителей протокола, составляют менее 400 ккал, т.е. чуть более 1% от полного количества тепла, переданного воде.
* В этом анализе мне помогал мой давний коллега Ю.Н. Толпаров.
Не учтена и теплоёмкость оборудования, но и она также заведомо пренебрежима по сравнению с теплоёмкостью 400 литров воды. Следует заметить, что, с другой стороны, не учтена электрическая мощность циркуляционного насоса, которая также целиком переходила в нагрев воды. (Учёт этой мощности, не указанной в отчёте, должен был привести к снижению коэффициента преобразования.) Поэтому в целом полученный результат представляется верным в пределах точности порядка нескольких процентов. Этот результат (K ‹1) полностью соответствует обычным представлениям об эффективности перевода электрической энергии в тепло и не обнаруживает никаких аномалий».
