Объяснить безостановочный круговорот жидкости в кольцаре труднее, чем работу «вечных часов». Причиной могут быть спорадические вздрагивания основания прибора, случайные перепады атмосферного давления и так далее. Существует несколько теорий на этот счет.
Известно еще несколько конструкций подобных устройств. Они действительно собирают рассеянную энергию, однако абсолютно независимыми, работающими сами по себе такие устройства назвать нельзя. Их приводят в действие слабые внешние воздействия, хотя и не целенаправленные. Такие концентраторы второе начало не нарушают. Если их изолировать от внешних воздействий, например, поместить в термостат с крепкими стенками и виброзащитним основанием, где все флуктуации только на уровне молекулярных тепловых шумов, они, не имея энергетической подпитки, замирают.
То, что второе начало не мешает концентрации рассеянной энергии в офаниченных частях большой системы, возможно, имеет важные космологические следствия, так как не исключено, что собирающие энергию метастабильные образования могут существовать и в космосе, влияя на происходящие там процессы. Гипотеза с первого взгляда довольно фантастическая, но кто знает...
Второе начало запрещает создание концентраторов, аккумулирующих энергию флуктуаций в системах с установившимся тепловым равновесием и флуктуаций на уровне тепловых шумов, когда флуктуации молекулярной структуры самих концентраторов такого же порядка величины. Как же тогда быть с «тепловыми насосами», отапливающими помещения как раз за счет «высасывания» равновесного (молекулярного) тепла окружающей среды? Такие установки с мощностью в несколько киловатт уже созданы.
Паровая машина и тепловой насос
Чтобы получить представление о том, как действует тепловой насос, вспомним известную еще со школы паровую машину. Если забыть о конструктивных особенностях, то, с принципиальной точки зрения, паровая машина и тепловой насос различаются тем, какая температура выше — при расширении или в процессе сжатия пара в рабочем цилиндре. Тепловой насос при каждом цикле, включающем расширение и сжатие, часть энергии внешней среды, содержащейся в расширившемся газе, оставляет в рабочем цилиндре как бесплатную добавку к теплу, в которое трансформировалась энергия внешнего двигателя.
Теорию паровой машины и ее зеркального отражения — теплового насоса — 175 лет назад создал французский инженер Сади Карно. Эти два режима часто называют прямым и обратным циклами Карно. Сегодня существует огромное количество конструкций тепловых машин, и все они подчиняются этой теории, которая говорит, что эффективность машины, ее КПД тем выше, чем больше разность температур, при которых происходят расширение и сжатие в рабочем объеме. А вот тепловой насос работает с наибольшим КПД, то есть с максимальным переносом тепла при наименьшей затрате энергии приводящего его в действие двигателя, когда разность температур расширения и сжатия минимштьна и обе они достаточно высоки. Такие условия — в тропиках, где тепловой насос мало полезен. Там важнее обратный процесс — охлаждение помещений. Однако и в холодном климате, для которого характерны большие перепады температур, тепловые насосы, тем не менее, могут быть весьма эффективны. Если для жилых помещений нужна температура в 20 градусов, то для многих подсобных помещений — гаражей, складов — вполне достаточно 5—10 градусов, а для овощехранилищ — всего лишь несколько градусов выше нуля. Для такого низкотемпературного обогрева, особенно в условиях не слишком холодных зим, вполне пригодны тепловые насосы.
Изатекая из окружающей среды рассеянное там тепло, тепловые насосы увеличивают наши энергоресурсы. При этом возвращается и однажды уже отработанное тепло. Казалось бы, это позволяет создать нескончаемый круговорот энергии — своеобразный маятник, когда сброшенное при работе паровой машины тепло вновь возвращается тепловым насосом, и все это повторяется раз за разом. Однако, как и механический маятник, такой закольцованный процесс будет постепенно затухать, поскольку благодаря трению и другим диссипативным процессам часть тепла будет уходить из кольца, рассеиваться в окружающей среде, и для ее компенсации, чтобы безостановочно работал мотор, приводящий в действие тепловой насос, необходим приток энергии со стороны. Увеличивая энергоресурсы, тепловые насосы, тем не менее, не спасают Мир от энергетического «увядания».
