Найквистор - изотермический преобразователь теплоты окружающего воздуха в электрический постоянный ток

АВТОР: Виноградов Юрий Евгеньевич
http://do.gendocs.ru/docs/index-154341.html?page=2
http://vinogradov-vetto.narod2.ru/venchur_v_tupike_-_net_v_rossii_ekspertnogo_soobschestva/

В основе построения и создания изотермических преобразователей теплоты в электрический ток (heatvoltaic) – лежит открытая возможность выпрямления малых вечных шумовых токов Найквиста (токи обусловлены тепловым случайным движением электронов в электрическом проводнике, даже в отсутствии внешнего поля). Принципиальная возможность изотермического преобразования теплоты окружающей среды в упорядоченную работу (например, в электрическую энергию – (нужного напряжения, формы и фазы)), доказана фрагментом действующего макета изотермического преобразователя теплоты окружающей среды в постоянный электрический ток. Выходная мощность действующего макета преобразователя совпала с теоретическими оценками мощности. Действующий макет демонстрировался во время доклада на международном семинаре «Высокие технологии 21 века», Москва, 23 апреля 2009г., ЦВК «ЭКСПОЦЕНТР». Доклад удостоился золотой медали конференции.

Сегодня, в одной микросхеме флеш памяти уже научились размещать 32 миллиарда независимых шумящих проводников и выпрямителей шумового тока. При правильном их соединении (внутри микросхемы, но не как для элементов памяти) – выходная мощность преобразователя (микросхемы с площадью подложки в один сантиметр квадратный) может превышать 100 Вт. Плата площадью один метр квадратный, с установленными на ней микросхемами перобразователей, может стать источником постоянного тока мощностью более 1000 кВт. (это в 1000 раз больше, чем теоретическая мощность равной по стоимости солнечной панели photovoltaic).

Ожидается, что удельная масса теплоэлектрических преобразователей не превысит 0.5 кг/кВт, а удельная стоимость – не превысит 2000 руб/кВт.

В электронном варианте изотермического преобразователя работает «демон Виноградова», который направляет электроны теплового движения электронов в электрическом проводнике, преимущественно, в одну сторону.

Демон Виноградова – это конденсатор с дифференциальной ёмкостью.

Конденсатор, с точки зрения авторов проекта изотермического преобразователя, представляет собой шумящий резистор потерь (шумовое напряжение с нулевым средним значением) и параллельно подключенным к резистору потерь конденсатором, ёмкость которого зависит от величины и знака шумового напряжения. Дифференциальной ёмкостью обладают тонкоплёночные конденсаторы и варикапы. Варикапы – это диоды, ёмкость перехода которых сильно зависит от напряжения смещения на выводах диода (от знака и величины смещения на диоде).

При случайном тепловом движении электронов в одну сторону, создаётся напряжение смещения на обкладках конденсатора, которое создаёт во внешней цепи ток, ибо приводит к уменьшению емкости и уменьшению шунтирования конденсатором источника напряжения. При случайном движении электронов в другую сторону, создаётся обратное напряжение смещения на обкладках конденсатора, которое вызывает увеличение шунтирующей ёмкости и ток течёт во внешнюю цепь в режиме, близком к короткому замыканию источника случайного тока и в нагрузке не выделяется ток от такого напряжения смещения.

Результирующее значение тока создаёт постоянную составляющую с полярностью, соответствующей убыванию ёмкости конденсатора с дифференциальной ёмкостью.

Скажем, у батарейки есть ЭДС, которая создаётся за счёт химического процесса, но со временем химический процесс затухает, а ЭДС падает.

В этом же случае, мощность шумов Найквиста зависит от температуры окружающего воздуха. Понятно, что шумы всегда есть. Но если строится электрическая цепочка, то это означает, что часть мощности отбирается, раз есть постоянный ток. А за счёт чего эта первоначальная мощность восстанавливается? Вы скажите - за счёт энергии окружающей среды. Но этот то механизм и не понятен.

Никто не знает, что такое электромагнитное поле, но все им пользуются.
Здесь тоже работает несколько законов, применяемых при конструировании радиосистем. На этом можно было бы и остановиться.

Ну а если фантазировать вокруг процесса передачи теплоты, то в металлах за теплопередачу отвечают свободные электроны. Потому и больше у металлов теплопроводность, чем у изоляторов.
Электрон находится в прямолинейном движении между соударениями с узлом кристаллической решетки. В узлах решётки молекула. Она дрожжит и участвует в колебательном вращательном движении. Амплитуда колебаний и дрожжаний пропорциональна температуре.
Согласитесь, если Вы воткнулись в движущийся объект преобладающей массы, то приобретете дополнительную скорость к своей.
Это касается энергии шума.
Что касается выносимой теплоты, то теплоёмкость проводника - это сумма всех энергий молекул и электронов.
Электрон имеет маленькую массу, но скорость близкую к скорости света. Потому и быстро переносит энергию (в том числе и тепловую) в металлах. Если часть электронов убежала из шумящего проводника во внешнюю нагрузку, то теплоты в проводнике стало меньше?
Причем, убежали наиболее активные - горячие, а им на смену прибежали какие ни поподя, лишь бы заряд был. А вот прибежав в проводник, они будут ускоряться узлами решётки в соударениях, отнимая у них энергию.
Энергию можно восстановить нагревом.

gosha.vinogradov.9 пишет:Никто не знает, что такое электромагнитное поле, но все им пользуются.

Само название означает, что энергия берётся из окружающей среды. Ну, а если шумящий элемент изолировать от окружающей среды, например, обмотав теплоизоляцией.
Как в этом случае будет протекать процесс? Неужели он не будет затухать?

Вы правы.
Если поместить Найквистор в теплоизолированный объём - он всю тепловую энергию, содержащуюся в этом объёме превратит в электрический ток и передаст наружу, в нагрузку.
Другое дело, что до абсолютного нуля температура не опустится.
Не опустится потому, что эффективность преобразователя (его выходная мощность) - падает пропорционально снижению температуры.
Когда поступление теплоты через не идеальную теплоизоляцию объёма сравняется с выходной мощностью при пониженной температуре - снижение температуры в изолированном объёме прекратится, а выходной ток стабилизируется на некой мощности, определяемой проводимостью теплоизоляции и окружающей температурой.
Помните формулу:
Передаваемая тепловая мощность равна перепаду температур, делённому на тепловое сопротивление.

gosha.vinogradov.9 пишет:Если поместить Найквистор в теплоизолированный объём - он всю тепловую энергию, содержащуюся в этом объёме превратит в электрический ток и передаст наружу, в нагрузку.

Получается, что воздух около шумящего элемента будет охлаждаться, а для сохранения температуры устанавливается кулер для отвода охлаждающего воздуха.
Это так? Скажем, он будет запитан от самого Найквистора. А мощи хватит?

У автомобиля вентилятор мощностью 300 Вт расправляется с тепловым потоком из системы охлаждения, мощностью 100 кВт.

gosha.vinogradov.9 пишет:У автомобиля вентилятор мощностью 300 Вт расправляется с тепловым потоком из системы охлаждения, мощностью 100 кВт.

Вы слукавили, я ведь спрашивал конкретно...
Автомобиль меня не интересует...

Получается, теплота окружающего воздуха с помощью кулера подаётся на охлаждаемый шумящий элемент из-за преобразования шума в постоянный ток. Ну, а где же здесь нарушение 2НТ - второго начала термодинамики?
Здесь же теплота не передаётся от холодного к горячему.

Мне трудно ответить (опять) на Ваш вопрос.
Где нарушение чего?
У 2НТ 17 разных формулировок.
Считается, что электроэнергия - это 100% эксергия.
2НТ и формула Карно говорит, что теплота не обладает 100% эксергией.
Стоит Вам преобразовать теплоту в электроэнергию без отхода, как Вы нарушили 2НТ.
Но трудно мне ответить ещё и потому, что вопрос не корректен.
2НТ относится к идеальному газу.
Где здесь газ?
О чем речь?
А речь о том, что нужно расстаться с практикой расширенного применения 2НТ за пределы идеального газа и учесть, что идеального газа нет, а если бы и был, то в гравитационном поле (или в силовом поле - при вращении газа) - идеальный газ может передавать теплоту от холодного к горячему.

Ну а если про вентилятор и не про автомобиль, то в кулере центрального процессора компьютера стоит двигатель вентилятора мощностью 3.6 ватта и сдувает 100 Ватт теплоты при тепловом напоре от кристалла к окружающему воздуху - не более 50 градусов.
С Найквистором будет всё наоборот.
При температуре окружающего воздуха 20 градусов Цельсия и при отборе мощности от найквистора 100 Вт - кристалл найквистора будет иметь температуру минус 30 градусов.

gosha.vinogradov.9 пишет:Считается, что электроэнергия - это 100% эксергия.
2НТ и формула Карно говорит, что теплота не обладает 100% эксергией.
Стоит Вам преобразовать теплоту в электроэнергию без отхода, как Вы нарушили 2НТ.

Спасибо за новое слово - эксергия.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EA%F1%E5%F0%E3%E8%FF
Эксергия — часть энергии, равная максимальной полезной работе, которую может совершить термодинамическая система при переходе из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой. Эксергией иногда называется работоспособность системы. Использование понятия эксергии даёт возможность количественно определить влияние неравновесия термодинамических процессов на эффективность преобразования энергии, то есть позволяет вычислять особенности второго начала термодинамики: выделить ту часть энергии, которая не может быть использована из-за газодинамических явлений, трения, теплообмена.

Что-то я ничего не понял...
Почему вы считаете, что в Найквисторе нет отхода, о котором вы говорите?
Вы что это замеряли?

Я вообще не понимаю, причём здесь 2НТ и его опровержение.

Вот есть Найквистор - постоянно горит лампочка. Его накрыли теплоизоляцией - лампочка гаснет. Убрали теплоизоляцию - лампочка снова загорается. Всё здорого!!!
Или это не так?

Естественно, не так!
Не так потому, что не нужно жалеть слов при описании своих мыслей.
Его накрыли - это кого?
Найквистор с лампочкой?
Далее, я предлагал забыть про 2НТ.
Не я рекомендую, а международная конференция 2002 г. в Сан-Диего.

gosha.vinogradov.9 пишет:Естественно, не так!
Не так потому, что не нужно жалеть слов при описании своих мыслей.
Его накрыли - это кого?
Найквистор с лампочкой?
Далее, я предлагал забыть про 2НТ.
Не я рекомендую, а международная конференция 2002 г. в Сан-Диего.

Я не думаю, что вы принимаете меня за идиота...
Лампочка - это нагрузка, зачем же её накрывать?

Вы сами говорили, что внедрению и популяризации мешает именно противоречие с 2НТ.
А если это не так, то в чём вопрос?

Отнюдь. Академический интерес имеет работа лампочки и найквистора в изолированном объёме.
Например, электрооборудование внутри космического корабля.
Далее цитата:
"Вы сами говорили, что внедрению и популяризации мешает именно противоречие с 2НТ."
Внедрению мешает представление чиновников о том, что 2НТ - является основным законом физики.
А на самом деле, цитирую фразу из учебника по термодинамике Вуколовича:

«Второе начало термодинамики по современным представлениям не является точным законом природы, подобным законам сохранения количества движения или сохранения энергии. Второе начало термодинамики имеет, как подробно будет показано в § 3-9, статистический характер и поэтому выполняется лишь «в среднем»..» (Вукалович, стр.97).

«Различие в формулировках состоит в том, что статистическая формулировка второго начала утверждает, что в замкнутой системе процессы, сопровождающиеся возрастанием энтропии, являются наиболее вероятными, тогда как термодинамическая формулировка считает такие процессы единственно возможными.
Это различие весьма существенно: статистическая формулировка второго начала термодинамики не только не отрицает, но, напротив, предполагает возможность процессов, в результате которых система переходит из более вероятных состояний в менее вероятные, а энтропия уменьшается, тогда как термодинамическая формулировка полностью исключает возможность подобных процессов.» (Вуколович, стр. 103)

«В природе наряду с рассеянием энергии всегда происходят обратные процессы, в результате которых из «рассеянной» энергии возникают новые виды энергии, например энергия электрических зарядов, энергия вихрей и торнадо, энергия возбуждения и распада атомов и др.» (Вуколович, стр. 98).

Если у Вас создалось впечатление, что внедрению нового мешает второе начало, значит я не точно выразился. Оно не может влиять на грамотного человека, ибо это не основной закон.
На придурка из министерства и правительства - может.

gosha.vinogradov.9 пишет:Если у Вас создалось впечатление, что внедрению нового мешает второе начало, значит я не точно выразился. Оно не может влиять на грамотного человека, ибо это не основной закон.

Вы на выставке демонстрировали работающий макет. Хотелось бы узнать его технические характеристики и как проходила демострация, а так же какова реакция посетителей.

Есть три категории слушателей.
первая - которые не боятся сознаться, что они не компетентны.
Например, при попытке стать резидентом Скольково три раза назначали экспертизу, по десять случайно набранных экспертов (из какой подворотни их набирали - не знаю).
В результате - 28 признали себя не компетентными.
Одни сказал, что этого не может быть, потому, что есть 2НТ.
Один полностью поддержал.
Нужно ли считать, что из компетентных людей 50% поддержали?
В результате меня бортанули.

gosha.vinogradov.9 пишет:Есть три категории слушателей.

Вы удачно проигнорировали мой вопрос о технических характеристиках действующего макета и о том, как вы его демонстрировали.

Сбросьте адрес - я Вам сброшу видеофайлы.

gosha.vinogradov.9 пишет:Сбросьте адрес - я Вам сброшу видеофайлы.

Chernov_VF@newmail.ru

gosha.vinogradov.9 пишет:Сбросьте адрес - я Вам сброшу видеофайлы.

Получил, спасибо, посмотрел и... остался не доволен.
Поймите, ваши опыты интересны только вам в процессе познания.
Для разговора и продвижения нужно нечто конкретное, например, с лампочкой, которая непрерывно бы горела от вашей схемы без подключения внешнего источника электроэнергии. Это было бы наглядно.
Поэтому и спрашиваю: У вас есть это?

Как слепой с глухим общаемся.
Мощность одного элементарного выпрямителя - минус десятая степень Ватта. Про это есть и в статье и я упоминал.
Даже светодиод просит не менее одного милливатта мощность. Два вольта и 0.5 миллиампера.
Делим минус третью на минус десятую - получаем десять в седьмой (десять миллионов).
Потом умножаем это на стоимость одного варикапа - (20 рублей) и получаем 200 миллионов рублей.
Это даже больше, чем необходимо для разработки, но в результате разработки будет освоено массовое производство микросхем с выходной мощностью 100 Ватт (а не один милливатт).
Это всё при желании мог рассчитать и Член-Корр.
Не лишне посчитать ещё и другое.
каждый варикап занимает объём 8 миллиметров кубических.
Даже без платы, это 80 миллионов кубических миллиметров.
в литре одна тысяча кубических миллиметров.
В 80 литрах поместятся (без платы) - 10 миллионов варикапов.
Кто потом поверит, что на такой объём не наводится из эфира один милливатт энергии?
Запросто наведётся!
Так стоит ли городить огород, если демонстрировать агрегат, стоимостью во всю разработку, нужно будет в специальной
экранирующей камере?

gosha.vinogradov.9 пишет:Как слепой с глухим общаемся.
Это всё при желании мог рассчитать и Член-Корр.
Кто потом поверит, что на такой объём не наводится из эфира один милливатт энергии?
Запросто наведётся!
Так стоит ли городить огород, если демонстрировать агрегат, стоимостью во всю разработку, нужно будет в специальной
экранирующей камере?

М-ДА...

Есть огромная разница между МОЖНО СДЕЛАТЬ и УЖЕ СДЕЛАНО!!!
В данном случае размеры не имеют значения.
Первые ЭВМ были размером с дом, и никто не сомневался, что всё работает.

В данном случае это может быть доли вольта и пусть горит светодиод, но он должен гореть постоянно. Комплекс шумящих элементов накрыли теплоизоляцией и светодиод гаснет, а наводки то сохраняются. Но самое главное это наглядно.
Согласен, что придётся выложить несколько тысяч рубликов, но доказывать то надо.
Другого пути я не вижу. Хотя есть...
За сборку взяться мне самому, раз вам лень!

Нет Член-Корр, я отказываюсь продолжать общаться с человеком, который не понимает прочитанного:
Я ему про Фому, а он мне про Ерёму.
Как можно было прочитать по другому фразу:

"Делим минус третью на минус десятую - получаем десять в седьмой (десять миллионов).
Потом умножаем это на стоимость одного варикапа - (20 рублей) и получаем 200 миллионов рублей."

А член мне толдычит про несколько тысяч рубликов.
Я и так минимальную мощность в светодиод загнал, чтобы в темноте его свет видеть.
Ты, который Корррр, сравни, для светодиода нужно 10 миллионов элементов на сумму 200 миллионов рублей, в микросхеме умеют делать триллион элементов (поясняю для членнакорра - в 100 тысяч раз больше, чем 10 миллионов.)
Я больше не появлюсь на этой странице, потому что член не понимает .
Нельзя теплоизолировать объём в 200 литров так, чтобы через теплоизоляцию просачивалось всего 0.1 милливатт.
Полная безграмотность и отсутствие представления о физике и мире! А с учётом того, что член-корррр не умеет понимать прочитанное...
Микросхему, которая вырабатывает 100 и даже один Ватт, но имеет объём один сантиметр кубический - изолировать можно так, что через теплоизоляцию будет проходить всего один милливатт при перепаде температур в 30 градусов, но для объёма 200 литров?
Это же нужно было суметь задать такой глупый вопрос!
Прощайте.

С последнего сообщения прошло 2 года. Неужели нет продвижек в реализации?

Инвесторов нет. От нечего делать рассчитал и частично отмакетировал движитель без отброса массы. И это тоже никому не нужно.
Агрегат массой в одну тонну вместе с топливом может оторвать от стартового стола на поверхности Земли корабль массой двадцать тонн и за 6 часов доставить его на Луну. За 240 часов можно доставить этот корабль на Марс в условиях когда до него расстояние наибольшее.
Юмор в том, что половину пути корабль ускоряется с ускорением 11 метров в секунду за секунду, а вторую половину пути тормозится с тем же ускорением. Сегодня корабль разгоняется до некоторой скорости. а потом летит по инерции с постоянной скоростью.