радиогенна топлина
За да се оцени генерирането на топлина поради разпадането на радиоактивните елементи, е необходимо да се знае тяхното разпределение в Земята. В момента такава информация не е налична. Когато се оценява, материята на Земята обикновено се отъждествява с материята на метеоритите (считайки последните за оригинална, протопланетна материя). На мантията на Земята се приписва отделянето на радиогенна топлина, характерна за хондритите; ядро - характерно за железните метеорити.
Съвременното производство на топлина в рамките на такъв модел се оценява по отношение на У° С = 2,3 • 102 кал/година ~ 1021 J/година.
Тази топлина осигурява поток
което се съгласува добре със съвременния топлинен поток на Земята. Така, според тези оценки, настоящото радиогенно генериране на топлина покрива текущите топлинни загуби от земната повърхност.
В миналото радиогенното производство на топлина е било по-високо, тъй като концентрацията на радиоактивни елементи варира според закона
където УВ — генериране на топлина в началото на историята на Земята; A-1 ~ 2,6 Ga.
УВ може да се изчисли като УВ = Ут e, където m = 4,6 милиарда години е възрастта на Земята. Въз основа на периода на полуразпад на основните елементи може да се прецени, че УВ = (5—6) У° С.
Обикновено се използват следните оценки на отделянето на топлина за метеорити:
- • хондрити Р ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s = 1,7 • 1 (G8 W / m3.
- • железни метеорити R ~ 3 • 1 (Г18 кал/см3 • s ~ 1,3 • 1 (Г8 W/m3. Основните дългоживеещи радиоактивни източници са уран, калий и торий. Данните за топлоотделянето на уран U и калий K са представени в Таблица 1.1 и 6.3.За Th полуразпад - 13,9 милиарда години, генериране на топлина - 2,7 • KG5 W/kg.
Общото генериране на топлина в цялата история на Земята е
Според уравнение (6.9), тази енергия може да загрее Земята до температура AT~ 1700°С.
Някои изследователи смятат (например Bolt, 1984), че е необходимо да се вземе предвид и приносът на краткоживеещите радиоактивни елементи, които могат да бъдат доста значителни и да дадат допълнително нагряване с няколкостотин градуса. Данните за периода на полуразпад на някои краткоживеещи елементи са дадени в табл. 6.5.
Описаният метод за радиогенна топлина е приблизителен. Остава въпросът доколко разумно може да се счита, че съвременните метеорити, възникнали в пояса между Марс и Юпитер и преминали през дълъг и труден път на развитие, правилно отразяват съдържанието на радиоактивни елементи в земните черупки.
Време на полуразпад на някои краткотрайни елементи
|
елемент |
Полуживот т{/2, милиарди години |
|
A126 |
0,73 |
|
C136 |
0,3 |
|
Fe60 |
0,3 |
не е напълно разрешен, но повечето изследователи се придържат към тази гледна точка.
По този начин приносът на радиоактивните трансформации към енергията на Земята е много значителен и може би има доминираща стойност.
Има обаче оценки (например Сорохтин, Ушаков, 2002), според които радиогенният източник е от много по-малко значение в енергията на Земята Е \u003d 0,43 * 1031 J.
Геотермално отопление на дома
Схема за геотермално отопление
Първо трябва да разберете принципите за получаване на топлинна енергия. Те се основават на повишаването на температурата, когато навлизате по-дълбоко в земята. На пръв поглед увеличаването на степента на нагряване е незначително. Но благодарение на навлизането на новите технологии, отоплението на къща с топлината на земята се превърна в реалност.
Основното условие за организиране на геотермално отопление е температура най-малко 6 ° C. Това е характерно за средни и дълбоки слоеве на почвата и резервоари. Последните са силно зависими от външната температура, така че се използват рядко. Как на практика можете да организирате отоплението на къщата с енергията на земята?
За да направите това, е необходимо да направите 3 вериги, пълни с течности с различни технически характеристики:
- Външен. По-често циркулира антифриз.Нагряването му до температура не по-ниска от 6 ° C се дължи на енергията на земята;
- Топлинна помпа. Без него отоплението от енергията на земята е невъзможно. Топлоносителят от външната верига прехвърля енергията си към хладилния агент с помощта на топлообменник. Температурата му на изпарение е под 6°C. След това влиза в компресора, където след компресия температурата се повишава до 70 ° C;
- Вътрешен контур. По подобна схема топлината се прехвърля от компресирания хладилен агент към водата в преодоляващата система. По този начин нагряването от земните недра става с минимални разходи.
Въпреки очевидните предимства, рядко се срещат такива системи. Това се дължи на високите разходи за придобиване на оборудване и организиране на външна верига за всмукване на топлина.
Най-добре е да поверите изчисляването на отоплението от топлината на земята на професионалисти. Ефективността на цялата система ще зависи от правилността на изчисленията.
Космически и планетарни енергии.
Ин и Ян са две космически енергии. Безкраен брой пръстеновидни вихрови потоци проникват в космоса, преминавайки през нашата малка планета. В момента на преминаване през тялото на планетата потокът сменя знака си на противоположен, тоест потокът ЯН навлиза в Земята, а потокът ИН напуска (фиг. 1.2). Още по-правилно е да се каже, че не говорим за две, а за една енергия. Преминавайки през тялото на планетата, потокът Ян й дава своя активен компонент и в изходната точка се образува един вид поток на липса на енергия. Въпреки това, както споменахме по-горе, ние сме свикнали да виждаме всичко в двоен цвят, в двойствеността на понятията и ни е по-лесно да оперираме с понятията ИН и ЯН, отколкото с понятията за присъствие и отсъствие на енергия. Тъй като има безкрайно много потоци с различна сила, на едно място ще има както потоци ЯН, идващи отгоре, така и потоци ИН, идващи отдолу (фиг. 1.3).
И какво общо имат тези космически потоци с обикновения човек? Трябва да си разстроен. На нивото на развитие на осъзнаване и енергия, на което се намираме, ние не взаимодействаме с оригиналните космически потоци. Освен това. Без тотално преструктуриране на цялата същност на човек, опитът да се отвори към тези потоци ще съсипе човек със същата лекота, с която солната киселина ще разяде водопроводната система, ако някой иска да я изпомпва вместо вода. В историята на цивилизацията не е имало много хора, които са успели да се слеят с космическия поток, в по-голямата си част те са добре известни: Мойсей, Буда, Христос, Мохамед, някои други пророци и йоги.
Ако все още не се стремим да играем ролята на Буда, не бързаме да се отворим към първоначалните потоци, за да се движим съзнателно по пътя на съвършенството, трябва да разберем механизма за формиране на четири планетарни енергии от двете оригинални, но недостъпни за нас ИН-ЯН енергии: „Въздух – Земя – Огън – Вода”. „Горещият“ поток Ян, навлизайки в атмосферата на планетата, взаимодейства със „студения“ поток ИН, издигащ се отдолу и се преобразува в енергията на въздуха. От своя страна "студеният" поток на ИН-небето, издигайки се нагоре, се смесва с низходящия "горещ" поток на ЯН-небето, генерирайки енергията на Земята. Условно ще наречем двойката Въздух-Земя външни (по отношение на човек) енергии.
Следващото ниво на трансформация е пряко свързано
с живи същества, населяващи нашата планета. Въздушна енергия
се превръща от живите същества в енергията на Огъня и енергията
Земята към Водата. Чифт "Огън - Вода" ще наречем вътрешна (според
отношение към човека) енергии. Ако подредите енергиите
принцип горещо - студено, тогава получаваме следния модел:
космически ЯН - Въздух - Огън и Вода - Земя - космически
ИН (фиг. 1.4). Както можете да видите, тези потоци се различават само
съотношението на топъл/студен компонент, което може да бъде показано
върху монадата (фиг. 1.5), където външната
енергия, а по хоризонтала - вътрешна.
Нека веднага се съгласим, че планетарните енергии „Земя”, „Вода”, „Огън” и „Въздух” и земята, по която ходим, водата, която пием, огънят, на който готвим, и въздухът, който дишаме, не са еднакви. В нашия език няма собствени имена за планетарните енергии. Трябва да използваме аналогии. За да бъдем точни, горните термини означават: енергията е студена и инертна като земята, хладна и течна като водата, гореща и активна като огън, разредена и летлива като въздуха. За простота, когато пишем Въздух с главна буква, имаме предвид енергия, когато въздух, след това сместа от газове, която дишаме.
Всички планетарни енергии са пряко свързани с човека. Външните енергии в човешкото тяло имат свои собствени входни точки, вътрешните енергии имат свои места на локализация в тялото. Приблизителна схема на функциониране на енергиите е както следва. Енергията на Земята навлиза в тялото през стъпалата и се трансформира във Вода в областта на таза (фиг. 1.6). Областта на трансформация на енергията на Водата ще се нарече „долен котел“, който заема разстоянието от перинеума до горната част на корема (фиг. 1.7).
Опции за организиране на геотермално отопление
Методи за подреждане на външния контур
За да може енергията на земята да се използва колкото е възможно повече за отопление на къщата, трябва да изберете правилната верига за външната верига. Всъщност всяка среда може да бъде източник на топлинна енергия – подземна, водна или въздушна.
Но е важно да се вземат предвид сезонните промени в метеорологичните условия, както беше обсъдено по-горе.
В момента са разпространени два вида системи, които ефективно се използват за отопление на къща поради топлината на земята - хоризонтални и вертикални. Основният фактор за избор е площта на земята. От това зависи разположението на тръбите за отопление на къщата с енергията на земята.
В допълнение към него се вземат предвид следните фактори:
- Състав на почвата. В скалисти и глинести райони е трудно да се направят вертикални шахти за полагане на магистрали;
- ниво на замръзване на почвата. Той ще определи оптималната дълбочина на тръбите;
- Местоположение на подземните води. Колкото по-високи са те, толкова по-добре за геотермално отопление. В този случай температурата ще се увеличава с дълбочина, което е оптималното условие за отопление от енергията на земята.
Трябва да знаете и за възможността за обратен пренос на енергия през лятото. Тогава отоплението на частна къща от земята няма да функционира, а излишната топлина ще премине от къщата в почвата. Всички хладилни системи работят на същия принцип. Но за това трябва да инсталирате допълнително оборудване.
Невъзможно е да се планира инсталирането на външна верига далеч от дома. Това ще увеличи топлинните загуби при отопление от земните недра.
Хоризонтална схема за геотермално отопление
Хоризонтално разположение на външните тръби
Най-често срещаният начин за инсталиране на външни магистрали. Той е удобен за лесна инсталация и възможност за сравнително бърза подмяна на дефектни участъци от тръбопровода.
За монтаж по тази схема се използва колекторна система. За това се правят няколко контура, разположени на минимално разстояние от 0,3 m един от друг. Те са свързани с колектор, който захранва охлаждащата течност по-нататък към термопомпата. Това ще осигури максимално доставяне на енергия за отопление от топлината на земята.
Има обаче някои важни неща, които трябва да имате предвид:
- Голяма дворна площ. За къща от около 150 m² тя трябва да бъде най-малко 300 m²;
- Тръбите трябва да бъдат фиксирани на дълбочина под нивото на замръзване на почвата;
- С възможното движение на почвата по време на пролетни наводнения, вероятността от изместване на магистралите се увеличава.
Определящото предимство на отоплението от топлината на земята от хоризонтален тип е възможността за самостоятелно подреждане. В повечето случаи това няма да изисква участието на специално оборудване.
За максимален пренос на топлина е необходимо да се използват тръби с висока топлопроводимост - тънкостенни полимерни тръби. Но в същото време трябва да помислите за начини за изолация на отоплителните тръби в земята.
Вертикална диаграма на геотермално отопление
Вертикална геотермална система
Това е по-отнемащ време начин за организиране на отопление на частна къща от земята. Тръбопроводите са разположени вертикално, в специални кладенци
Важно е да се знае, че такава схема е много по-ефективна от вертикалната.
Основното му предимство е да увеличи степента на нагряване на водата във външния кръг. Тези. колкото по-дълбоко са разположени тръбите, толкова повече количеството земна топлина за отопление на къщата ще влезе в системата. Друг фактор е малката площ на земята. В някои случаи подреждането на външния геотермален отоплителен кръг се извършва още преди изграждането на къщата в непосредствена близост до основата.
Какви трудности могат да се срещнат при получаването на земна енергия за отопление на къща по тази схема?
- От количествено до качество. За вертикално разположение дължината на магистралите е много по-голяма. То се компенсира от по-високата температура на почвата. За да направите това, трябва да направите кладенци с дълбочина до 50 m, което е трудоемка работа;
- Състав на почвата. За скалиста почва е необходимо да се използват специални сондажни машини. В глинеста почва, за да се предотврати проливането на кладенеца, се монтира защитна обвивка, изработена от стоманобетон или дебелостенна пластмаса;
- В случай на неизправност или загуба на херметичност, процесът на ремонт става по-сложен. В този случай са възможни дългосрочни неуспехи в работата на отоплението на къщата за топлинната енергия на земята.
Но въпреки високите първоначални разходи и сложността на монтажа, вертикалното разположение на магистралите е оптимално. Експертите съветват да се използва точно такава инсталационна схема.
За циркулацията на охлаждащата течност във външния кръг във вертикална система са необходими мощни циркулационни помпи.
Подобни новини
12/02/2019
Учени от Русия и Италия са изчислили в кои региони на Руската федерация и за какви нужди е изгодно да се използват топлинни преобразуватели, захранвани от слънчева енергия. Оказа се, че през лятото такива инсталации могат да затоплят вода за душове, пране и други битови нужди в цяла Русия, дори в Оймякон, съобщи пресслужбата на Руската научна фондация (RSF), която подкрепи изследването във вторник.
527
08/06/2018
Учени от Русия създадоха нови нанокатализатори, които правят възможно разлагането на различни видове биогорива и извличането на чист водород от тях. Инструкциите за сглобяване са публикувани в статия, публикувана в International Journal of Hydrogen Energy.
718
29/11/2019
Редица въпроси от значение за нефтохимическия комплекс на Република Татарстан бяха разгледани днес на заседание на Съвета на директорите на ОАО Татнефтехиминвест-холдинг. Срещата се проведе в Дома на правителството на Република Татарстан, председателствана от президента на Република Татарстан Рустам Миниханов.
131
20/02/2017
Новосибирски учени предложиха да се използват отпадъчни води с помощта на катализатори. Обикновено утайката се съхранява в специални депа или се изгаря с пясък. Това е скъпо и не е екологично.
1660
31/10/2016
След като разбраха как да отглеждат кристали от соли на серотонин, известният хормон на щастието, руски учени разбраха как да предскажат по-добре формите на други кристали, отгледани от разтвори. Химиците от Сибирския клон на Руската академия на науките успяха да направят важна стъпка към разбирането на законите, по които молекулите се подреждат в кристали, отгледани от различни среди.
1676
21/07/2017
Учени от NSU спечелиха грант от Руската научна фондация (RSF). Развитието на учените ще помогне за решаването на фундаментални научни проблеми, както и ще подобри работата на домакинските и професионални пречистватели на въздух.Темата на работата на учените от Новосибирск е „Фото- и термично разлагане на метални комплекси като метод за образуване на метални наночастици и биметални структури върху повърхността на фотокаталитично активни материали“.
1558
24/04/2018
Домът е нещо топло, уютно и на пръв поглед много консервативно. Но всъщност строителството върви в крак с технологичния прогрес. Как да направим жилищата по-достъпни, по-евтини, екологични? Създадохме кратък преглед на тенденциите и технологиите на бъдещето, които се появяват сега.
1175
15/09/2018
Новосибирските учени подобриха технологията за дезинфекция на въздуха. В бъдеще филтрите, разработени в Академгородок, могат да се използват дори в космоса, като по характеристики те са многократно по-добри от съществуващите.
617
21/05/2019
В Сочи завършиха 3-та международна конференция „Наука на бъдещето“ и 4-ти Всеруски форум „Наука на бъдещето – наука на младите“. Помолихме сибирските учени, участващи в тях, да ни разкажат какви проекти са представили на форумните събития и с какви цели са дошли тук.
457
Вътрешна енергия на Земята
Тъй като магнитното поле се генерира във вътрешното ядро на планетата, енергията, която е необходима за поддържането му, също е неразделна част от общата вътрешна енергия на Земята. Има голяма доза несигурност при оценката на тази енергия. Ако в момента стойността на магнитното поле на външното ядро се определя уверено, тогава за изчисляване на енергията на магнитното поле на повърхността е необходима стойността на относителната магнитна проницаемост μ / μo, като стойността й може да варира от 1 (когато линиите на магнитното поле преминават извън земното кълбо) до 100 (за вътрешното метално ядро на Земята). Следователно, ако се използват различни стойности на μ/μo, тогава изчислената енергия на магнитното поле може да бъде в диапазона от 1,7 до 170 TW. Условно ще вземем средната стойност от 86 TW. В този случай общата енергия на Земята е равна на сумата от енергията на топлинното излъчване през повърхността (45 TW) и енергията, необходима за поддържане на магнитното поле (86 TW), тоест 131 TW.
Наскоро с участието на 15 университета в САЩ, Западна Европа и Япония беше извършена фундаментална работа по експериментално измерване на големината на топлинния поток от вътрешността на Земята към атмосферата, причинен от разпадането на радиоактивни изотопи. Установено е, че радиоактивният разпад на 238U и 232Th има общ принос от 20 TW към топлинния поток на планетата. Неутрино, излъчени поради 40K разпада, бяха под границата на чувствителност на този експеримент, но е известно, че допринасят за не повече от 4 TW. Големината на радиоактивния разпад е определена от точни измервания на потока на геонеутрино с помощта на антинеутрино детектор Kamioka Liquid Scintillator (Япония) и според наличните данни от детектора Borexino (Италия) възлиза на общо 24 TW.
Фундаменталната монография на Андерсън "Нова теория на Земята" показва, че само приблизително 10 TW енергия могат да идват от нерадиоактивни източници, като охлаждане и диференциране на кората, компресия (уплътняване) на мантията, приливно триене и т.н.
Оказва се значително несъответствие: 34 TW се генерират вътре в Земята и 131 TW се консумират.
Значителен дисбаланс (97 TW) поражда сериозни съмнения, че първичният резерв е в състояние да осигури необходимата допълнителна енергия на Земята. По-разумно е да се предположи съществуването на друг източник, който позволява на нашата планета да бъде наравно с другите планети по отношение на съотношението маса-светимост.
Диаграма маса-светимост за планети.
Слънчеви панели
Рамковият соларен модул обикновено се изработва под формата на панел, който е затворен в анодизирана алуминиева рамка. Светлоприемащата повърхност е защитена от закалено стъкло. Монокристалният силиций се използва като фотоконвертори.
Слънчевата батерия (модул) се състои от няколко секции слънчеви клетки, които преобразуват светлинната енергия в електрическа. Всяка секция е защитена от влиянието на околната среда с полимерни филми и е снабдена с твърда основа, която осигурява устойчивост на механично натоварване. Всички секции са свързани помежду си чрез гъвкави елементи, образуващи панел, който може да се сгъва за по-лесно транспортиране и съхранение.
Ориз. 4. Слънчеви панели
Ориз. 5.Слънчеви панели на покрива на къщата
Има и устройства с малък размер, които спестяват енергия, получена от мрежата. Например преносимо слънчево зарядно устройство. Предназначен за презареждане на мобилни телефони, GPS, PDA, MP-3 и CD плейъри, радиостанции, сателитни телефони и други електронни устройства с номинално напрежение на батерията 4,5-19 волта. Аморфният силиций се използва като фотоконвертори. Това устройство освобождава алпинисти, ловци, рибари, туристи, спасителни служби и други потребители от използването на стационарни и обемисти енергийни източници. Изработен е под формата на сгъваем панел и работи като малка електроцентрала, превръщайки слънчевата енергия в електрическа. Слънчевите клетки са покрити със здрав и издръжлив полимерен материал, лесни и безопасни за използване. Те не съдържат крехки компоненти: стъкло или кристален силиций и могат да работят при околни температури от -30 до +50 C.
Ориз. 6. Външна батерия Xtreme 12000 mAh със соларни клетки
Използването на слънчева енергия не се ограничава до производството на електрическа енергия. Система, базирана на слънчеви вакуумни колектори, ви позволява да получавате топлинна енергия, а именно да загрявате вода до предварително определена температура, като поглъщате слънчевата радиация, преобразувате я в топлина, натрупвате и предавате на потребителя.
Системата се състои от два основни елемента:
– външно тяло – слънчеви вакуумни колектори;
– вътрешно тяло – резервоар за топлообменник.
Ориз. 7. Плосък слънчев колектор MFK 001 от Meibes
Слънчевият вакуум колектор осигурява събирането на слънчева радиация при всяко време, независимо от външната температура. Коефициентът на поглъщане на енергия на такива колектори със степен на вакуум 10-5¸ 10-6 е 98%. Слънчевите панели се монтират директно върху покрива на сградите по такъв начин, че да се използва най-ефективно площта на покрива за събиране на енергия. Колекторите се монтират под произволен ъгъл, от 0 до 90 градуса. Срокът на експлоатация на вакуумните колектори е най-малко 15 години.
Топлообменният резервоар е автоматизирана система за преобразуване, поддържане и съхранение на топлина, получена от слънчева енергия, както и от други енергийни източници (например традиционен нагревател, работещ на електричество, газ или дизелово гориво), които осигуряват системата в случай на от недостатъчна слънчева радиация. Така загрятата вода тече от топлообменника на вътрешното тяло към радиаторите на отоплителната система, а водата от резервоара се използва за топла вода.
Ориз. 8. Резервоар топлообменник
Микропроцесорният блок за управление е предназначен да контролира температурата в слънчевия колектор и топлообменния резервоар, както и да избира, в зависимост от големината на тези температури, оптималния режим на работа на системата през деня. В същото време контролерът регулира потока на охлаждащата течност през топлообменника, определя посоката на подаване на топлина (за БГВ или отопление) и контролира работата на основния нагревател.
През нощта автоматизацията на системата осигурява минимално необходимото привличане на допълнителна енергия за поддържане на зададената температура вътре в помещението. Системата е с ниска инерция, бързо излизане в режим на работа и позволява средно годишно спестяване на енергия до 50%.
Подводен електроконвертор на гравитационна енергия
В резултат на модернизацията на добре познатото устройство за повдигане на вода, наречено "hydroram" (Фигура 14), руски учени изобретиха друго устройство за повдигане на вода, което е нов преобразувател на потенциалната енергия на водата, който всъщност е нов източник на неизчерпаема екологична и мощна енергия.
Когато е напълно потопен във вода на достатъчна дълбочина, той трансформира дълбокото статично водно налягане в пулсираща във времето струя вода с налягане, по-високо от това на дадена дълбочина. Водата под дълбоко налягане сама се влива във водоприемника на трансдюсера, а от друга страна изтича от изхода с още по-голямо налягане. Този преобразувател може да се използва като помпа за дълбок кладенец, като пулсираща водна струя и като източник на електрически ток, ако към изхода е свързана хидравлична турбина с електрогенератор. В същото време неговата характеристика е, че не изисква нито грам от обичайното гориво или допълнителна енергия, доставена за работа.
Ориз. 14. Хидрорам
Описаният по-горе преобразувател е еднакво подходящ за работа в прясна и морска вода, в неподвижна и движеща се вода, в езера и басейни, в изкуствени водоеми. С едно пускане работи с постоянни параметри, независимо от времето на деня и климатичните условия, без да спира в продължение на много години.
При използване на този преобразувател в комбинация с хидротурбина и конвенционален електрически генератор, тоест когато се използва в производството на електроенергия, при дълбочина на потапяне във вода от 15 метра от един квадратен метър от водоприемната площ, е възможно да се получи изходна електрическа мощност от ~ 0,75 MW, а на дълбочина 300 метра - изходна електрическа мощност ~ 30 MW. Проучванията показват, че възможната електрическа мощност се увеличава пропорционално на дълбочината на потапяне на трансдюсера във вода. Това позволява при достатъчно голяма площ на отвора за всмукване на вода или при едновременно използване на няколко инсталации, комбинирани в едно устройство, да се получи почти всяка необходима изходна мощност на електрически ток. В същото време електроцентрала с всякакъв капацитет ще изисква само подземен или наземен резервоар, веднъж напълно напълнен с вода, с площ не повече от 8 m² / MW и височина на водата най-малко 15 метра . По този начин може да се създаде принципно нова резервоарна електроцентрала, която да замени всяка топлинна и ядрена електроцентрала. Генератор на мощност Huter DY6500L.
Възможно е също така да се конфигурира преобразувателят по такъв начин, че когато водата преминава през него, да може да го загрява без загуба на енергия и да произвежда електричество. По-специално, например, вертикален единичен модул с мощност 500 kW, разположен на дълбочина от 20 метра с определени първоначални параметри на проектиране и без мерки за охлаждане на околната вода, може вече след 4 часа работа да загрява околната вода в съответния подземен или наземен резервоар от температура от +15 °C до +75 °C. По този начин може ефективно да се използва за отопление на помещения.
Вятърни турбини
Вятърните турбини са инсталации, предназначени да генерират електричество от вятърния поток. Могат да се използват на отдалечени и изолирани места, в различни климатични райони с благоприятни ветрови условия, където няма централизирано захранване или захранването му е нередовно. Например, вятърна електроцентрала може да осигури на потребителите електричество за захранване на домакински уреди, осветителни лампи, домакински и специални комуникационни устройства, телевизионни и радиокомуникационни линии, сателитни и клетъчни компютърни комуникационни устройства, мобилни и стационарни точки за навигация и метеорологични пунктове, радио станции, фарове и радиомаяци, медицинска и научна техника, водни помпи, за осигуряване на зареждане на акумулаторите и др. При липса на вятър захранването на консуматорите и работата им се осигурява от акумулаторна батерия. Свързването на инвертора към контролния блок ви позволява да преобразувате 24 V DC в 220 V AC.
Ориз. 9.Вятърни турбини А клас
Вятърната електроцентрала е автономна, надеждна, автоматична инсталация, която не изисква дежурен персонал по време на работа и е предназначена за автономно електрозахранване на отделни потребители (летни жители, градинари, работници на смени, ловци, фермери, рибари, геоложки експедиции) , както и навигационни, метеорологични, радиорелейни и други постове при осигуряване на непрекъснато захранване на терен.
Ориз. 10. Схема на вятърни турбини
геотермална енергия земна енергия
Източниците на геотермална енергия могат да бъдат два вида. Първият тип са подземни басейни с естествени топлоносители - топла вода (хидротермални извори), или пара (парни термални извори), или пароводна смес.
Ориз. 15. Първи вид геотермални енергийни източници - подземни басейни от естествени топлоносители
По същество първият тип източници са директно готови за използване "подземни котли", откъдето може да се извлича вода или пара чрез обикновени сондажи.
Вторият вид е топлината на горещите скали. Чрез изпомпване на вода в такива хоризонти можете да получите пара или топла вода на изхода за по-нататъшно използване за енергийни цели. Геотермалната енергия се използва за генериране на електричество, топлинна енергия, оранжерии и др. Като охлаждаща течност се използва суха пара, прегрята вода или всякаква охлаждаща течност с ниска точка на кипене (амоняк, фреон и др.).
Ориз. 16. Вторият вид геотермални енергийни източници
Презентация на тема ИЗПОЛЗВАНЕ НА ЕНЕРГИЯТА НА СЛЪНЦЕТО НА ЗЕМЯТА. Слънцето е източник на живот за всичко на земята Източник на живот Слънцето Слънцето е основният източник на енергия. препис
1
ИЗПОЛЗВАНЕ НА СЛЪНЧАТА ЕНЕРГИЯ НА ЗЕМЯТА
2
Слънцето е източник на живот за всичко на земята източникът на живот Слънцето Слънцето е основният източник на енергия на земята и първопричината, създала повечето от другите енергийни ресурси на нашата планета, като запаси от въглища, петрол , газ, вятърна енергия и падаща вода, електрическа енергия и др. .d. Енергията на Слънцето, която се отделя основно под формата на лъчиста енергия, е толкова голяма, че е трудно дори да си представим.
3
В Ню Йорк дори боклукчиите използват слънчева енергия. Тук, в два квартала, от година и половина работят интелигентни слънчеви контейнери за боклук - BigBelly. Използвайки енергията на светлината, преобразувана в електричество от силициеви фотоклетки, те уплътняват съдържанието.
4
На Земята има много източници на енергия, но ако се съди по това колко бързо се покачват цените на енергията, те все още не са достатъчни. Много експерти смятат, че до 2020 г. ще е необходимо три пъти и половина повече гориво.
5
Най-новата технология за нанасяне на филм от метален оксид върху стъклен субстрат прави възможно създаването на големи тънкослойни соларни модули. В Америка само за един проект - изграждането на слънчева електроцентрала в пустинята Негев (Израел) - са отпуснати 100 милиона долара.
6
В близост до холандския град Херхюговард е създадена експериментална зона "Слънчев град". Покривите на къщите тук са покрити със слънчеви панели. Къщата на снимката генерира до 25 kW. Планира се общата мощност на „Града на слънцето“ да бъде увеличена до 5 MW. Такива къщи стават автономни от системата.
7
Слънцето може да се използва и като източник на енергия за превозните средства. В Австралия вече 19 години се провежда ежегодното състезание за слънчеви електрически автомобили на пистата между градовете Дарвин и Аделаида (3000 км). През 1990 г. Sanyo построи самолет, задвижван от слънчева енергия.
8
Под слънчевия покрив на СВЕТА (енергийни станции и „слънчеви къщи“) фокусиран микровълнов лъч може да предава на Земята енергията, събрана от слънчевите панели, или може да доставя космически кораби с нея. За разлика от слънчевата светлина, този микровълнов лъч губи не повече от 2% от енергията по време на „разрушаването“ на атмосферата. Наскоро идеята беше възкресена от Дейвид Крисуел.
9
Под соларния покрив на MIR (електроцентрали и "слънчеви къщи") NSTTF Американска слънчева инсталация за термични тестове и експерименти в областта на енергетиката.Един от старите начини за събиране на слънчева енергия е SES, изобретен от Бернар Дюбо. Той предложил да се построят обширни стъклени навеси с висок комин в пустините.
10
Под слънчевия покрив на СВЕТА (Електроцентрали и слънчеви домове), TransOption Association, асоциация на обществени и частни транспортни компании в Ню Джърси, организира ежегодно състезание със слънчеви модели за училищни отбори.
Енергия на Световния океан
Енергията на Световния океан е представена от енергията на прибоя, вълните, приливите и отливите, разликата в температурите на водата на повърхността и дълбоките слоеве на океана, теченията и др.
Приливните вълни носят огромен енергиен потенциал - 3 милиарда kW. Интересът на специалистите към приливните колебания на нивото на океана в близост до бреговете на континентите нараства. Приливната енергия е била използвана от човека от векове за захранване на мелници и дъскорезници. Но с появата на парната машина тя беше забравена до средата на 60-те години, когато бяха пуснати първите PES във Франция и СССР. Приливната енергия е постоянна. Поради това количеството електроенергия, генерирана в приливните електроцентрали (ТЕЦ), винаги може да се знае предварително, за разлика от конвенционалните водноелектрически централи, където количеството получена енергия зависи от режима на реката, който е свързан не само с климатичните характеристики на територията, през която протича, но и с метеорологичните условия.
Ориз. 17. Модел на устройства за преработка на приливната енергия в електричество
Смята се, че Атлантическият океан има най-големите запаси от приливна енергия. В Тихия и Северния ледовит океан също има големи запаси от приливна енергия. При изграждането на ПЕС е необходимо цялостно да се оцени тяхното екологично въздействие върху околната среда, тъй като то е доста голямо. В районите на изграждане на големи ТЕЦ височината на приливите и отливите се променя значително, нарушава се водният баланс във водната площ на станцията, което може сериозно да повлияе на риболова, отглеждането на стриди, миди и др.
Енергийните ресурси на Световния океан включват също енергията на вълните и температурния градиент. Енергията на вятърните вълни се оценява общо на 2,7 милиарда kW годишно.
Реакции на квазиядрен синтез
Налягането във вътрешното ядро на Земята достига около 3,6*10^6 bar. В местата на антивъзли на надлъжни вълни на земетресения в локални зони налягането се повишава до 10 ^ 8 бара при температура от порядъка на 6000 К, достигайки ниво, при което е възможно тунелиране и възникване на термоядрени реакции, както е показано на произведенията на Зелдович и Уанг Хонг Чанг.
На места, където възникват локални огнища на термоядрени реакции, температурата трябва да се повиши рязко. В този случай настъпва разлагането на хидридите, преходът на водорода от хидридната йонна форма към протонния газ и съответно отделянето на голямо количество водород. В този случай обемът на веществото се увеличава значително, без да се променя масата (в един кубичен сантиметър железен хидрид има 550 кубични сантиметра водород). Което от своя страна води до увеличаване на обема на веществото на ядрото на планетата, с лека промяна в масата. С други думи, хидридите на вътрешното ядро се разлагат на метала на външното ядро и водород, което също трябва да доведе до увеличаване на обема на Земята. Трябва да се отбележи, че термоядрена верижна реакция не може да възникне, т.к. излишната топлина излиза с водорода на охлаждащата течност във външните сфери (дълбоки течности) и температурата пада.
Вътрешното ядро на Земята сякаш "кипи" много бавно като катран, т.е., когато се добавят еластични вълни, локалните реакции на синтез възникват спорадично на различни места на вътрешното ядро. Нека наречем този процес "квазитермоядрен".
Енергийният баланс на разлагането на хидриди в ядрото може да бъде представен по следния начин:
∂QT + m = p ∂V + ∂QH, където m е химичният потенциал на водорода в хидриди, ∂QТ е термоядрената топлина на спорадичните реакции на синтез на водород в зоната на декомпактиране на ядрото p, ∂QH е топлината, отнесена от зона на декомпактиране от протонен газ (водородни ядра) като охлаждаща течност, така че температурата на повърхността на твърдо ядро трябва да бъде по-висока от вътрешната.
