Системы охлаждения нового поколения.
Когда речь идёт о жизненноважной проблеме, обычно количество жертв из-за неё является огромным (счёт трупов как минимум идёт на тысячи и десятки тысяч людей) и вынуждает включать ноосферный механизм генерации идей, включает «озабоченность» самых беззаботных людей на высшем уровне. Казалось бы, чисто техническая задача, которой обучаются в университетах инженеры (особенно конструктора РЭС) уже давно стала примером из учебников, но именно количество жертв говорит о том, что методика несовершенна. Все мы знаем, каких жертв стоила этим летом жара в Индии (а лето там случается практически каждый год) несмотря на вроде бы технический прогресс и вроде бы появление там огромного количества современных систем охлаждения. Почему же несмотря на то, что целые заводы производят системы охлаждения по академическим методикам, несмотря на то, что целые научные коллективы совершенствуют способы снижения тепловыделения многочисленными силовыми устройствами (хотя, казалось бы, куда уж дальше) растёт число жертв?
Всё дело в том, что системы охлаждения являются одним из мощных экологических факторов, приводящих к повышению общей температуры «за бортом» - вне домов, комнаты в которых они охлаждают. Очевидно многие умные люди в правительстве, сидя под мощными кондиционерами это понимают, но увы, сделать ничего не могут по причине несовершенства общественных отношений и государственного устройства. Но если проблема жизненно важна так же, как и обеспечение пищей (существует даже программа ООН по борьбе с голодом), почему не существует аналогичных программ ООН по борьбе с экологическим эгоизмом? Мне могут возразить, что существуют международные программы по проблемам глобального потепления и так далее. Но это всё не то, как говорил барон Мюнхгаузен жене, которая наблюдала за тем, как его должны были выстрелом из пушки отправить на Луну, зная, что порох сырой. Такое поведение чиновников равносильно наблюдения из элитного ресторана за тем, как за окном на улице умирают от голода сограждане.
Итак, осознав важность, приступим наконец к решению задачи, которую ставит перед нами сама жизнь. Для начала проведём логически полный анализ существующих методов решения данной проблемы, учитывая даже неосуществимые технически ближайшее время из-за сложности и дороговизны. Выберем из них самые оптимальные и поймём, что решение данной задачи возможно в случае использования тепловых аккумуляторов, использующих естественные колебания температуры (день-ночь, зима-лето) и использующих для «зарядки» таких аккумуляторов скажем солнечную энергию (или другую экологичную, типа энергии волн, ветра и т.д.).
Рассматривая гипотетические способы передачи энергии между климатическими поясами, я представил себе математическую модель, реализованную программно, для вычисления принципиальной возможности при наличии огромного количества переменных (стоимость постройки, эксплуатации, затрат на модернизацию и необходимого количества энергии для многофакторного обмена с внешней средой), получить в результате положительный баланс от её реализации и эксплуатации скажем в течение века, после чего она может стать морально устаревшей по неочевидным сейчас причинам. Учитывая опыт строительства многотысячекилометровых магистральных нефтегазопроводов, приводящих к глобальному потеплению (поскольку снежным комом происходит рост выбросов как тепла, так и вредных газов при добыче металла, производстве инфраструктуры и последующем сжигании нефтепродуктов, в том числе для охлаждения), наверное, можно было бы реализовать нечто подобное зонно-сезонным тепловым аккумуляторам, но встаёт вопрос эффективности таких методов. Энергетические обмены – по идее передавать электроэнергию человечество научилось гораздо лучше, чем любой другой энергоноситель. В таком случае может быть помочь несчастным, умирающим от жары, построив в приполярных областях ещё несколько атомных станций (скажем Индия строит в холодных нейтральных водах плавучие энергосистемы) и гарантированно обеспечить холодом даже малоимущих? Совершенно бесполезно… Тепловыделение из-за сопротивления проводников, таяние полярных льдов из-за градирен (а для охлаждения станций требуются целые реки) – результат экстенсивного технического прогресса, в результате которого люди могут стать инопланетянами, не способными без скафандра выжить на родной планете. К сожалению действующий Киотский протокол не поможет этого избежать, поскольку в нём есть неполнота логики и половинчатость мер, требуется как минимум его доработка.
Но не всё так печально, на мой взгляд можно не создавать новых Гольфстримов, форсировав разработку систем охлаждения нового поколения. Поскольку подобное ноу-хау дорогого стоит, упомяну только побочный продукт, который родился в результате размышлений над глобальной задачей. Касается он применения элементов охлаждения, основанных на пропускании тока через контакт из специальных сплавов, так называемому эффекте Пельтье - http://www.ixbt.com/cpu/peltje.html . В данном случае нужны не «внешние навесные охладители», а интеграция микроэлементов непосредственно в схемотехнику процессора.
1 июля 2015 г. Инженер-конструктор Гаврук В. В. г. Осиповичи, МТС +375 29 8464082 ©
Комментарии
элементы пельтье работают только при наличии градиента температур....
Так что их тоже нужно охлаждать.
Еще одну тайну для Вас открою: КПД в 1% элемента пельтье даст вам неограниченный источник энергии...
Потери нашей земной цивилизации очень большие от климатических условий. И в первую очередь от тепла, исходящего от Солнца. Нужна тень от него. Как это сделать? Может ли современный уровень технического прогресса позволить создать где-нибудь на геостационарной орбите между Солнцом и Землей что-то в виде зонтика? Скажем, запустить ракету, на нынешнем этапе тонн 30 можно вывести на стационарную орбиту, с металической фольгой и распылить её, создав тем самы экран от тепловых солнечных лучей. Сколько будет стоить такой эксперимент? Но, в любом случае, эффект от него с лихвой может окупить все потери, которые мы, все земляне, имеем сегодня от жары. Пусть даже такой экран просуществует несколько месяцев, даже недель, но он может сыграть свою положительную роль. Я не прав? Для этого нужна воля мирового сообщества?