calor radiogènica
Per estimar la generació de calor per la desintegració dels elements radioactius, cal conèixer la seva distribució a la Terra. Aquesta informació no està disponible actualment. A l'hora de valorar, la matèria de la Terra s'acostuma a identificar amb la matèria dels meteorits (considerant aquesta última com la matèria original, protoplanetària). Al mantell de la Terra se li atribueix l'alliberament de calor radiogènica, característica de les condrites; nucli - característica dels meteorits de ferro.
La generació de calor moderna en el marc d'aquest model s'estima en termes de Wc = 2,3 • 102 cal/any ~ 1021 J/any.
Aquesta calor proporciona flux
que concorda bé amb el flux de calor modern de la Terra. Així, segons aquestes estimacions, la generació de calor radiogènica actual cobreix les pèrdues de calor actuals de la superfície terrestre.
En el passat, la generació de calor radiogènica era més elevada, ja que la concentració d'elements radioactius varia segons la llei
on WQ — generació de calor al començament de la història de la Terra; A-1 ~ 2,6 Ga.
WQ es pot calcular com WQ = WT e, on m = 4.600 milions d'anys és l'edat de la Terra. A partir de les vides mitjanes dels elements principals, es pot estimar que WQ = (5—6) Wc.
Normalment s'utilitzen les estimacions següents de l'alliberament de calor dels meteorits:
- • condrites R ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1,7 • 1 (G8 W / m3.
- • meteorits de ferro R ~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1,3 • 1 (Г8 W/m3. Les principals fonts radioactives de llarga vida són l'urani, el potassi i el tori. Les dades sobre l'alliberament de calor de l'urani U i el potassi K es presenten a les taules 1.1). i 6.3 Per a la vida mitjana Th - 13.900 milions d'anys, generació de calor - 2.7 • KG5 W / kg.
La generació total de calor en tota la història de la Terra és
Segons l'equació (6.9), aquesta energia podria escalfar la Terra a una temperatura AT~ 1700°C.
Alguns investigadors creuen (per exemple, Bolt, 1984) que també cal tenir en compte l'aportació d'elements radioactius de curta durada, que poden ser força importants i donar un escalfament addicional en diversos centenars de graus. A la taula es donen dades sobre la vida mitjana d'alguns elements de curta durada. 6.5.
El mètode descrit de calor radiogènic és una estimació. La qüestió de com de raonable es pot considerar que els meteorits moderns que van sorgir al cinturó entre Mart i Júpiter i hagin passat per un llarg i difícil camí de desenvolupament reflecteixin correctament el contingut d'elements radioactius a les petxines de la Terra.
Vida mitjana d'alguns elements de curta durada
|
Element |
Mitja vida T{/2, mil milions d'anys |
|
A126 |
0,73 |
|
C136 |
0,3 |
|
Fe60 |
0,3 |
no està totalment resolt, però la majoria dels investigadors s'adhereixen a aquest punt de vista.
Així, la contribució de les transformacions radioactives a l'energia de la Terra és molt significativa i, potser, té un valor dominant.
Tanmateix, hi ha estimacions (per exemple, Sorokhtin, Ushakov, 2002), segons les quals una font radiogènica té molta menor importància en l'energia de la Terra. E \u003d 0,43 * 1031 J.
Calefacció geotèrmica de la llar
Esquema de calefacció geotèrmica
Primer cal entendre els principis d'obtenció d'energia tèrmica. Es basen en l'augment de la temperatura a mesura que s'endinsa més a la terra. A primera vista, l'augment del grau d'escalfament és insignificant. Però gràcies a l'arribada de les noves tecnologies, escalfar una casa amb la calor de la terra s'ha convertit en una realitat.
La condició principal per a l'organització de la calefacció geotèrmica és una temperatura d'almenys 6 ° C. Això és típic de les capes mitjanes i profundes de sòl i embassaments. Aquests últims depenen molt de la temperatura externa, per la qual cosa s'utilitzen poques vegades. Com es pot organitzar pràcticament la calefacció de la casa amb l'energia de la terra?
Per fer-ho, cal fer 3 circuits plens de líquids amb diferents característiques tècniques:
- Exterior. Més sovint circula anticongelant.El seu escalfament a una temperatura no inferior a 6 ° C es produeix a causa de l'energia de la terra;
- Bomba de calor. Sense ell, l'escalfament amb l'energia de la terra és impossible. El portador de calor del circuit extern transfereix la seva energia al refrigerant mitjançant un intercanviador de calor. La seva temperatura d'evaporació és inferior a 6 °C. Després d'això, entra al compressor, on, després de la compressió, la temperatura puja a 70 ° C;
- Contorn interior. Segons un esquema similar, la calor es transfereix del refrigerant comprimit a l'aigua al sistema de superació. Així, l'escalfament de les entranyes de la terra es produeix amb un cost mínim.
Malgrat els avantatges evidents, és rar trobar aquests sistemes. Això es deu als elevats costos d'adquisició d'equips i d'organització d'un circuit extern de captació de calor.
El millor és confiar el càlcul de la calefacció a partir de la calor de la terra a professionals. L'eficiència de tot el sistema dependrà de la correcció dels càlculs.
Energies còsmiques i planetàries.
El Yin i el Yang són dues energies còsmiques. Un nombre infinit de fluxos semblants a vòrtexs anulars penetren en l'espai, passant pel nostre petit planeta. En el moment del pas pel cos del planeta, el flux canvia de signe al contrari, és a dir, el flux YANG entra a la Terra, i el flux YIN surt (Fig. 1.2). Encara és més correcte dir que no parlem de dues, sinó d'una energia. En passar pel cos del planeta, el flux Yang li dóna el seu component actiu i en el punt de sortida es forma una mena de flux de manca d'energia. Tanmateix, com s'ha dit anteriorment, estem acostumats a veure-ho tot en un doble color, en la dualitat de conceptes, i ens és més fàcil operar amb els conceptes de YIN i YANG que amb els conceptes de presència i absència d'energia. Com que hi ha una infinitat de fluxos de diferents intensitats, en un sol lloc hi haurà tant fluxos YANG que vinguin des de dalt com fluxos YIN que vinguin des de baix (figura 1.3).
I què tenen a veure aquests fluxos còsmics amb una persona normal? T'has d'enfadar. Al nivell de desenvolupament de la consciència i l'energia en què ens trobem, no interactuem amb els fluxos còsmics originals. A més. Sense una reestructuració total de tota l'essència d'una persona, un intent d'obrir-se a aquests corrents arruïnarà una persona amb la mateixa facilitat amb què l'àcid clorhídric corroirà el sistema de fontaneria, si algú vol bombejar-lo en comptes d'aigua. No hi va haver moltes persones en la història de la civilització que van aconseguir fusionar-se amb el corrent còsmic, en la seva majoria són molt coneguts: Moisès, Buda, Crist, Mahoma, alguns altres profetes i ioguis.
Si encara no ens esforcem per jugar el paper de Buda, no tenim pressa per obrir-nos als fluxos originals, per avançar conscientment pel camí de la perfecció, hem d'esbrinar el mecanisme per a la formació de quatre energies planetàries de les dues energies YIN-YANG originals, però inaccessibles per a nosaltres: "Aire - Terra - Foc - Aigua". El corrent "calent" Yang, entrant a l'atmosfera del planeta, interacciona amb el corrent "fred" YIN que puja des de sota i es converteix en l'energia de l'Aire. Al seu torn, el flux "fred" del cel YIN, pujant, es barreja amb el flux "calent" del cel YANG descendent, generant l'energia de la Terra. Anomenarem condicionalment la parella Aire-Terra energies externes (en relació amb una persona).
El següent nivell de transformació està directament relacionat
amb els éssers vius que habiten el nostre planeta. Energia de l'aire
és convertit pels éssers vius en l'energia del Foc, i l'energia
Terra a Aigua. Un parell de "Foc - Aigua" que anomenarem interns (segons
relació amb l'home) energies. Si alineeu les energies
principi calent - fred, llavors obtenim el següent patró:
còsmic YANG - Aire - Foc i Aigua - Terra - còsmic
YIN (Fig. 1.4). Com podeu veure, aquests fluxos només difereixen
la proporció del component calent-fred, que es pot mostrar
a la mónada (Fig. 1.5), on l'exterior
energia, i a l'horitzontal - intern.
Estem d'acord de seguida que les energies planetàries "Terra", "Aigua", "Foc" i "Aire" i la terra per la qual caminem, l'aigua que bevem, el foc on cuinem i l'aire que respirem no són el mateix. No hi ha noms propis per a les energies planetàries a la nostra llengua. Hem d'utilitzar analogies. Per ser exactes, els termes anteriors volen dir: l'energia és freda i inert com la terra, fresca i fluida com l'aigua, calenta i activa com el foc, enrarida i volàtil com l'aire. Per senzillesa, quan escrivim Air amb majúscula, ens referim a l'energia, quan l'aire, i després a la barreja de gasos que respirem.
Totes les energies planetàries estan directament relacionades amb l'home. Les energies externes al cos humà tenen els seus propis punts d'entrada, les energies internes tenen els seus propis llocs de localització al cos. Un esquema aproximat del funcionament de les energies és el següent. L'energia de la Terra entra al cos a través dels peus i es transforma en Aigua a la regió pèlvica (Fig. 1.6). Anomenem l'àrea de transformació de l'energia de l'aigua "calder inferior", que ocupa la distància des del perineu fins a l'abdomen superior (Fig. 1.7).
Opcions per organitzar calefacció geotèrmica
Mètodes per disposar el contorn exterior
Perquè l'energia de la terra per escalfar la casa s'utilitzi al màxim, cal triar el circuit adequat per al circuit extern. De fet, qualsevol mitjà pot ser una font d'energia tèrmica: subterrània, aigua o aire.
Però és important tenir en compte els canvis estacionals de les condicions meteorològiques, com s'ha comentat anteriorment.
Actualment, són habituals dos tipus de sistemes que s'utilitzen efectivament per escalfar una casa a causa de la calor de la terra: horitzontal i vertical. El factor de selecció clau és la superfície del terreny. D'això depèn la disposició de les canonades per escalfar la casa amb l'energia de la terra.
A més d'això, es tenen en compte els factors següents:
- Composició del sòl. En zones rocoses i argiloses, és difícil fer eixos verticals per a la col·locació de carreteres;
- nivell de congelació del sòl. Ell determinarà la profunditat òptima de les canonades;
- Localització de les aigües subterrànies. Com més alts siguin, millor per a la calefacció geotèrmica. En aquest cas, la temperatura augmentarà amb la profunditat, que és la condició òptima per escalfar-se amb l'energia de la terra.
També cal conèixer la possibilitat de transferir l'energia inversa a l'estiu. Aleshores, la calefacció d'una casa privada des del sòl no funcionarà i l'excés de calor passarà de la casa al sòl. Tots els sistemes de refrigeració funcionen amb el mateix principi. Però per això cal instal·lar equips addicionals.
És impossible planificar la instal·lació d'un circuit extern fora de casa. Això augmentarà les pèrdues de calor en l'escalfament de les entranyes de la terra.
Esquema de calefacció geotèrmica horitzontal
Disposició horitzontal de les canonades exteriors
La forma més habitual d'instal·lar carreteres exteriors. És convenient per a la facilitat d'instal·lació i la capacitat de substituir amb relativa rapidesa les seccions defectuoses de la canonada.
Per a la instal·lació d'acord amb aquest esquema, s'utilitza un sistema de col·lectors. Per a això es realitzen diversos contorns, situats a una distància mínima de 0,3 m entre si. Es connecten mitjançant un col·lector, que subministra el refrigerant a la bomba de calor. Això garantirà el màxim subministrament d'energia per a la calefacció a partir de la calor de la terra.
Tanmateix, hi ha algunes coses importants a tenir en compte:
- Gran zona de pati. Per a una casa d'uns 150 m², ha de ser com a mínim de 300 m²;
- Les canonades s'han de fixar a una profunditat per sota del nivell de congelació del sòl;
- Amb el possible moviment del sòl durant les inundacions de primavera, augmenta la probabilitat de desplaçament de les carreteres.
L'avantatge que defineix l'escalfament a partir de la calor de la terra de tipus horitzontal és la possibilitat d'autoordenació. En la majoria dels casos, això no requerirà la participació d'equips especials.
Per obtenir la màxima transferència de calor, cal utilitzar canonades amb una alta conductivitat tèrmica: canonades de polímer de parets primes. Però, al mateix temps, hauríeu de considerar maneres d'aïllar les canonades de calefacció a terra.
Esquema vertical de la calefacció geotèrmica
Sistema geotèrmic vertical
Aquesta és una manera més llarga d'organitzar la calefacció d'una casa privada des del sòl. Les canonades estan situades verticalment, en pous especials
És important saber que aquest esquema és molt més eficient que un de vertical.
El seu principal avantatge és augmentar el grau d'escalfament de l'aigua al circuit exterior. Aquells. com més profundes estiguin les canonades, més entrarà al sistema la quantitat de calor terrestre per escalfar la casa. Un altre factor és la petita superfície de terra. En alguns casos, l'ordenació del circuit de calefacció geotèrmica exterior es realitza fins i tot abans de la construcció de la casa a les proximitats immediates de la fundació.
Quines dificultats es poden trobar per obtenir energia terrestre per escalfar una casa segons aquest esquema?
- Quantitatiu a qualitat. Per a una disposició vertical, la longitud de les carreteres és molt més gran. Es compensa amb una temperatura més alta del sòl. Per fer-ho, cal fer pous de fins a 50 m de profunditat, que és una feina laboriosa;
- Composició del sòl. Per a sòls rocosos, cal utilitzar màquines de perforació especials. En marga, per evitar el despreniment del pou, es munta una funda protectora de formigó armat o plàstic de paret gruixuda;
- En cas de mal funcionament o pèrdua d'estanquitat, el procés de reparació es fa més complicat. En aquest cas, són possibles fallades a llarg termini en l'operació d'escalfament de la casa per a l'energia tèrmica de la terra.
Però malgrat els elevats costos inicials i la complexitat de la instal·lació, la disposició vertical de les carreteres és òptima. Els experts aconsellen utilitzar només aquest esquema d'instal·lació.
Per a la circulació del refrigerant al circuit exterior en un sistema vertical, es necessiten bombes de circulació potents.
Notícies semblants
12/02/2019
Científics de Rússia i Itàlia han calculat en quines regions de la Federació Russa i per a quines necessitats és avantatjós utilitzar convertidors de calor alimentats amb energia solar. Va resultar que a l'estiu aquestes instal·lacions poden escalfar aigua per a dutxes, bugaderia i altres necessitats domèstiques a tota Rússia, fins i tot a Oymyakon, va dir dimarts el servei de premsa de la Fundació Científica Russa (RSF), que va donar suport a l'estudi.
527
08/06/2018
Científics de Rússia han creat nous nanocatalitzadors que permeten descompondre diversos tipus de biocombustibles i extreure'n hidrogen pur. Les instruccions de muntatge es van publicar en un article publicat a l'International Journal of Hydrogen Energy.
718
29/11/2019
Una sèrie de qüestions rellevants per al complex petroquímic de la República de Tatarstan s'han considerat avui en una reunió del Consell d'Administració d'OAO Tatneftekhiminvest-holding. La reunió es va celebrar a la Casa del Govern de la República de Tatarstan, presidida pel president de la República de Tatarstan Rustam Minnikhanov.
131
20/02/2017
Els científics de Novosibirsk van proposar utilitzar els residus d'aigües residuals amb l'ajuda de catalitzadors. Normalment, els fangs s'emmagatzemen en abocadors especials o es cremen amb sorra. És costós i no és respectuós amb el medi ambient.
1660
31/10/2016
Després d'haver descobert com fer créixer cristalls de sals de serotonina, la famosa hormona de la felicitat, els científics russos van descobrir com predir millor les formes d'altres cristalls cultivats a partir de solucions. Els químics de la branca siberiana de l'Acadèmia de Ciències de Rússia van aconseguir fer un pas important cap a la comprensió de les lleis per les quals s'alineen les molècules en cristalls cultivats a partir de diversos medis.
1676
21/07/2017
Els científics de la NSU van guanyar una beca de la Russian Science Foundation (RSF). El desenvolupament dels científics ajudarà a resoldre problemes científics fonamentals, així com a millorar el rendiment dels purificadors d'aire domèstics i professionals.El tema del treball dels científics de Novosibirsk és "La descomposició fotogràfica i tèrmica de complexos metàl·lics com a mètode per a la formació de nanopartícules metàl·liques i estructures bimetàl·liques a la superfície de materials fotocatalíticament actius".
1558
24/04/2018
La llar és quelcom càlid, acollidor i, a primera vista, molt conservador. Però de fet, la construcció segueix el ritme del progrés tecnològic. Com fer que l'habitatge sigui més assequible, més barat i respectuós amb el medi ambient? Hem creat una breu visió general de les tendències i tecnologies del futur que estan sorgint ara.
1175
15/09/2018
Els científics de Novosibirsk han millorat la tecnologia de desinfecció de l'aire. En el futur, els filtres desenvolupats a Akademgorodok es poden utilitzar fins i tot a l'espai; pel que fa a les característiques, són moltes vegades millors que els existents.
617
21/05/2019
A Sotxi van acabar la 3a Conferència Internacional "Ciència del futur" i el 4t Fòrum de tots els russos "Ciència del futur - Ciència dels joves". Vam demanar als científics siberians que hi participaven que ens expliquin quins projectes van presentar als actes del fòrum i amb quines finalitats van venir aquí.
457
Energia interna de la Terra
Com que el camp magnètic es genera al nucli interior del planeta, l'energia que es necessita per mantenir-lo també és una part integral de l'energia interna total de la Terra. Hi ha una gran incertesa en l'estimació d'aquesta energia. Si actualment el valor del camp magnètic del nucli exterior es determina amb confiança, per calcular l'energia del camp magnètic a la superfície, és necessari el valor de la permeabilitat magnètica relativa μ / μo i el seu valor pot variar des d'1. (quan les línies de camp magnètic passen fora del globus) a 100 (per al nucli metàl·lic intern de la Terra). Per tant, si s'utilitzen diferents valors de μ/μo, l'energia calculada del camp magnètic pot estar en el rang d'1,7 a 170 TW. Prendrem condicionalment el valor mitjà de 86 TW. En aquest cas, l'energia total de la Terra és igual a la suma de l'energia de la radiació tèrmica a través de la superfície (45 TW) i l'energia necessària per mantenir el camp magnètic (86 TW), és a dir, 131 TW.
Recentment, amb la participació de 15 universitats dels EUA, Europa occidental i Japó, s'ha dut a terme un treball fonamental en la mesura experimental de la magnitud del flux de calor de l'interior de la Terra a l'atmosfera provocat per la desintegració d'isòtops radioactius. Es va trobar que la desintegració radioactiva de 238U i 232Th fa una contribució total de 20 TW al flux de calor del planeta. Els neutrins emesos per la desintegració de 40K estaven per sota del límit de sensibilitat d'aquest experiment, però se sap que no aporten més de 4 TW. La magnitud de la desintegració radioactiva es va determinar a partir de mesures precises del flux de geoneutris mitjançant el detector d'antineutrís de scintillador líquid Kamioka (Japó) i, segons les dades disponibles del detector de Borexino (Itàlia), suma 24 TW.
La monografia fonamental d'Anderson "New Theory of the Earth" mostra que només aproximadament 10 TW d'energia poden provenir de fonts no radioactives, com el refredament i la diferenciació de l'escorça, la compressió (compactació) del mantell, la fricció de la marea, etc.
Resulta una discrepància important: es generen 34 TW a l'interior de la Terra i es consumeixen 131 TW.
Un desequilibri important (97 TW) planteja seriosos dubtes que la reserva primària sigui capaç d'aportar l'energia addicional necessària de la Terra. És més raonable suposar l'existència d'una altra font que permeti que el nostre planeta estigui a l'alçada d'altres planetes pel que fa a la relació massa-luminositat.
Diagrama massa-luminositat dels planetes.
Panells solars
Un mòdul solar de marc es fa generalment en forma de panell, que està tancat en un marc d'alumini anoditzat. La superfície de recepció de la llum està protegida per vidre temperat. El silici monocristal·lí s'utilitza com a fotoconvertidors.
Una bateria solar (mòdul) consta de diverses seccions de cèl·lules solars que converteixen l'energia lluminosa en electricitat. Cada secció està protegida de les influències ambientals per pel·lícules polimèriques i proveïda d'un substrat rígid, que proporciona resistència a l'estrès mecànic. Totes les seccions estan interconnectades per elements flexibles, formant un panell que es pot plegar per facilitar el transport i l'emmagatzematge.
Arròs. 4. Plaques solars
Arròs. 5.Plaques solars al terrat de la casa
També hi ha dispositius de mida petita que estalvien energia rebuda de la xarxa. Per exemple, un carregador solar portàtil. Dissenyat per recarregar telèfons mòbils, GPS, PDA, MP-3 i reproductors de CD, estacions de ràdio, telèfons per satèl·lit i altres dispositius electrònics amb una tensió nominal de la bateria de 4,5-19 volts. El silici amorf s'utilitza com a fotoconvertidors. Aquest dispositiu allibera escaladors, caçadors, pescadors, turistes, serveis de rescat i altres usuaris de l'ús de fonts d'energia estacionàries i voluminoses. Es fa en forma de panell plegable i funciona com una petita central elèctrica, convertint l'energia solar en energia elèctrica. Les cèl·lules solars estan cobertes amb material de polímer fort i durador, fàcil i segur d'utilitzar. No contenen components fràgils: vidre o silici cristal·lí i poden funcionar a temperatures ambient de -30 a +50 C.
Arròs. 6. Bateria externa Xtreme 12000 mAh amb cèl·lules solars
L'ús de l'energia solar no es limita a la producció d'energia elèctrica. Un sistema basat en col·lectors solars de buit permet rebre energia tèrmica, és a dir, escalfar aigua a una temperatura predeterminada, absorbint la radiació solar, convertint-la en calor, acumulant-la i transferint-la al consumidor.
El sistema consta de dos elements principals:
– unitat exterior – col·lectors solars de buit;
– unitat interior – dipòsit de l'intercanviador de calor.
Arròs. 7. Col·lector solar pla MFK 001 de Meibes
El col·lector solar de buit garanteix la recollida de la radiació solar en qualsevol clima, independentment de la temperatura exterior. El coeficient d'absorció d'energia d'aquests col·lectors, amb un grau de buit de 10-5¸ 10-6, és del 98%. Les plaques solars s'instal·len directament a la coberta dels edificis de manera que es faci un ús més eficient de la zona de la coberta per a la recollida d'energia. Els col·lectors es munten en qualsevol angle, de 0 a 90 graus. La vida útil dels col·lectors al buit és d'almenys 15 anys.
Un dipòsit d'intercanviador de calor és un sistema automatitzat per convertir, mantenir i emmagatzemar la calor rebuda de l'energia solar, així com d'altres fonts d'energia (per exemple, un escalfador tradicional que funciona amb electricitat, gas o gasoil), que asseguren el sistema en cas de de radiació solar insuficient. L'aigua escalfada d'aquesta manera flueix des de l'intercanviador de calor de la unitat interior als radiadors del sistema de calefacció, i l'aigua del dipòsit s'utilitza per al subministrament d'aigua calenta.
Arròs. 8. Bescanviador de calor del dipòsit
La unitat de control del microprocessador està dissenyada per controlar la temperatura del col·lector solar i del dipòsit de l'intercanviador de calor, així com per seleccionar, en funció de la magnitud d'aquestes temperatures, el mode òptim de funcionament del sistema durant el dia. Al mateix temps, el controlador regula el flux del refrigerant a través de l'intercanviador de calor, determina la direcció del subministrament de calor (per a ACS o calefacció) i controla el funcionament de l'escalfador base.
A la nit, l'automatització del sistema proporciona la mínima atracció necessària d'energia addicional per mantenir la temperatura establerta a l'interior de l'habitació. El sistema té una baixa inèrcia, una sortida ràpida al mode de funcionament i permet un estalvi energètic mitjà anual de fins a un 50%.
Convertidor d'energia gravitatòria submarina
Com a resultat de la modernització del conegut dispositiu d'aixecament d'aigua anomenat "hydroram" (figura 14), els científics russos van inventar un altre dispositiu d'aixecament d'aigua, que és un nou convertidor de l'energia potencial de l'aigua, que, de fet, és una nova font d'energia inesgotable, respectuosa amb el medi ambient i potent.
Quan està completament immers en aigua a una profunditat suficient, transforma la pressió estàtica profunda de l'aigua en un raig d'aigua que pulsa en el temps amb una pressió superior a la d'una profunditat determinada. L'aigua sota pressió profunda flueix a la presa d'aigua del transductor i, d'altra banda, surt de la sortida amb una pressió encara més gran. Aquest convertidor es pot utilitzar com a bomba de pou profund, com a raig d'aigua pulsant i com a font de corrent elèctric, si una turbina hidràulica amb un generador elèctric està connectada a la sortida. Al mateix temps, la seva característica és que no requereix ni un sol gram del combustible habitual ni cap energia addicional subministrada per al funcionament.
Arròs. 14. Hidroram
El convertidor descrit anteriorment és igualment adequat per al funcionament en aigua dolça i marina, en aigua tranquil·la i en moviment, en llacs i piscines, en embassaments artificials. Amb un únic engegada, funciona amb paràmetres constants, independentment de l'hora del dia i les condicions climàtiques, sense parar durant molts anys.
Quan s'utilitza aquest convertidor en combinació amb una turbina hidràulica i un generador elèctric convencional, és a dir, quan s'utilitza en una indústria de generació d'energia elèctrica, a una profunditat d'immersió en aigua de 15 metres des d'un metre quadrat de la zona de captació d'aigua, és possible obtenir una potència elèctrica de sortida de ~ 0,75 MW, i a una profunditat de 300 metres - potència elèctrica de sortida ~ 30 MW. Els estudis demostren que la possible potència elèctrica augmenta en proporció a la profunditat de la immersió del transductor a l'aigua. Això permet, amb una superfície suficientment gran del forat d'entrada d'aigua, o amb l'ús simultània de diverses instal·lacions combinades en una unitat, obtenir gairebé qualsevol potència de sortida de corrent elèctrica necessària. Al mateix temps, una central elèctrica de qualsevol capacitat necessitarà només un dipòsit subterrani o terrestre, un cop completament ple d'aigua, amb una superfície de no més de 8 m²/MW i una alçada d'aigua d'almenys 15 metres. . Així, es pot crear una central d'embassament fonamentalment nova que substitueixi qualsevol central tèrmica i nuclear. Generador d'energia Huter DY6500L.
També és possible configurar el convertidor de manera que quan hi passa aigua, pugui escalfar-lo sense pèrdua d'energia i produir electricitat. En particular, per exemple, un mòdul únic vertical amb una potència de 500 kW situat a una profunditat de 20 metres amb determinats paràmetres inicials de disseny, i sense mesures per refredar l'aigua circumdant, ja pot escalfar l'aigua circumdant en 4 hores de funcionament. el corresponent dipòsit subterrani o terrestre des d'una temperatura de +15 °C a una temperatura de +75 °C. Per tant, es pot utilitzar eficaçment per a la calefacció d'espais.
Aerogeneradors
Els aerogeneradors són instal·lacions dissenyades per generar electricitat a partir del flux del vent. Es poden utilitzar en llocs remots i aïllats, en diverses regions climàtiques amb condicions de vent favorables, on no hi ha subministrament d'energia centralitzat o el seu subministrament és irregular. Per exemple, una central eòlica pot proporcionar als consumidors electricitat per alimentar electrodomèstics, llums d'il·luminació, dispositius domèstics i de comunicació especials, línies de comunicació de televisió i ràdio, dispositius de comunicació informàtica per satèl·lit i mòbil, punts mòbils i estacionaris de navegació i llocs meteorològics, ràdio. estacions, fars i radiobalises, equips mèdics i científics, bombes d'aigua, per assegurar la càrrega de les bateries, etc. En absència de vent, l'alimentació dels consumidors i el seu rendiment és proporcionada per una bateria d'emmagatzematge. La connexió de l'inversor a la unitat de control permet convertir 24 V DC a 220 V AC.
Arròs. 9.Aerogeneradors classe A
La central eòlica és una instal·lació autònoma, fiable i automàtica que no requereix personal de servei durant el funcionament i està dissenyada per al subministrament d'energia autònom a consumidors individuals (estiuejants, jardiners, treballadors per torns, caçadors, agricultors, pescadors, expedicions geològiques). , així com llocs de navegació, meteorològics, relleus de ràdio i altres per proporcionar energia ininterrompuda al camp.
Arròs. 10. Esquema dels aerogeneradors
energia geotèrmica energia terrestre
Les fonts d'energia geotèrmica poden ser de dos tipus. El primer tipus són les piscines subterrànies de portadors de calor naturals: aigua calenta (fons hidrotermals), o vapor (fons termals de vapor) o una barreja de vapor i aigua.
Arròs. 15. El primer tipus de fonts d'energia geotèrmica: piscines subterrànies de portadors de calor naturals
En essència, el primer tipus de fonts està directament llest per al seu ús "calderes subterrànies", d'on es pot extreure aigua o vapor mitjançant forats normals.
El segon tipus és la calor de les roques calentes. En bombejar aigua cap a aquests horitzons, podeu obtenir vapor o aigua calenta a la sortida per a un ús posterior amb finalitats energètiques. L'energia geotèrmica s'utilitza per generar electricitat, escalfar habitatges, hivernacles, etc. Com a refrigerant s'utilitza vapor sec, aigua sobreescalfada o qualsevol refrigerant de baix punt d'ebullició (amoníac, freó, etc.).
Arròs. 16. El segon tipus de fonts d'energia geotèrmica
Presentació sobre el tema ÚS DE L'ENERGIA DEL SOL A LA TERRA. El sol és la font de vida de tot el que hi ha a la terra La font de la vida El sol El sol és la principal font d'energia. transcripció
1
ÚS DE L'ENERGIA SOLAR A LA TERRA
2
El sol és la font de vida de tot el que hi ha a la terra la font de vida El sol El sol és la principal font d'energia a la terra i la causa arrel que va crear la majoria dels altres recursos energètics del nostre planeta, com ara les reserves de carbó, petroli. , gas, energia eòlica i caiguda d'aigua, energia elèctrica, etc. .d. L'energia del Sol, que s'allibera principalment en forma d'energia radiant, és tan gran que és difícil fins i tot d'imaginar-la.
3
A Nova York, fins i tot els recol·lectors d'escombraries utilitzen energia solar. Aquí, en dos districtes, fa un any i mig que funcionen els contenidors d'escombraries solars intel·ligents -BigBelly-. Utilitzant l'energia de la llum, convertida en electricitat per fotocèl·lules de silici, compacten el contingut.
4
Hi ha moltes fonts d'energia a la Terra, però a jutjar per la rapidesa amb què els preus de l'energia estan augmentant, encara no són suficients. Molts experts creuen que l'any 2020 es necessitarà tres vegades i mitja més combustible.
5
L'última tecnologia per dipositar una pel·lícula d'òxid metàl·lic sobre un substrat de vidre permet crear grans mòduls solars de pel·lícula fina. A Amèrica, només un projecte -la construcció d'una central d'energia solar al desert del Nèguev (Israel)- ha rebut 100 milions de dòlars.
6
S'ha creat una àrea experimental "Sun City" prop de la ciutat holandesa d'Herhyugovard. Les teulades de les cases aquí estan cobertes amb plaques solars. La casa de la imatge genera fins a 25 kW. Es preveu augmentar la capacitat total de la "Ciutat del Sol" fins a 5 MW. Aquestes cases esdevenen autònomes del sistema.
7
El sol també es pot utilitzar com a font d'energia per als vehicles. A Austràlia, des de fa 19 anys, se celebra la cursa anual de cotxes elèctrics solars a la pista entre les ciutats de Darwin i Adelaide (3000 km). El 1990, Sanyo va construir un avió amb energia solar.
8
Sota el sostre solar del MÓN (estacions energètiques i "cases solars") Un feix de microones enfocat pot transmetre l'energia recollida pels panells solars a la Terra, o pot subministrar-hi naus espacials. A diferència de la llum solar, aquest feix de microones no perdrà més del 2% d'energia durant la "ruptura" de l'atmosfera. La idea va ser ressuscitada recentment per David Criswell.
9
Sota el sostre solar del MÓN (centrals elèctriques i "cases solars") NSTTF instal·lació solar americana per a proves tèrmiques i experiments en el camp de l'energia.Una de les antigues maneres de recollir energia solar és el SES, inventat per Bernard Dubos. Va proposar construir grans marquesines de vidre amb una alta xemeneia als deserts.
10
Sota el Solar Roof of the WORLD (Power Plants and Solar Homes), la TransOption Association, una associació d'empreses de transport públiques i privades de Nova Jersey, organitza una cursa anual de models de cotxes amb energia solar per a equips escolars.
Energia de l'oceà mundial
L'energia de l'oceà mundial està representada per l'energia del surf, les onades, les marees, la diferència de temperatures de l'aigua de la superfície i les capes profundes de l'oceà, els corrents, etc.
Els maremotos porten un gran potencial energètic: 3.000 milions de kW. Creix l'interès dels especialistes en les fluctuacions de les marees al nivell de l'oceà prop de les costes dels continents. L'energia mareomotriu ha estat utilitzada per l'home durant segles per alimentar molins i serradores. Però amb l'arribada de la màquina de vapor, es va oblidar fins a mitjans dels anys 60, quan es van llançar els primers PES a França i l'URSS. L'energia mareomotriu és constant. Per això, la quantitat d'electricitat generada a les centrals mareomotrius (TPP) sempre es pot conèixer amb antelació, a diferència de les centrals hidroelèctriques convencionals, on la quantitat d'energia rebuda depèn del règim del riu, que s'associa no només a la característiques climàtiques del territori pel qual discorre, però també amb les condicions meteorològiques.
Arròs. 17. Model d'aparells per transformar l'energia mareomotriu en electricitat
Es creu que l'oceà Atlàntic té les majors reserves d'energia mareomotriu. També hi ha grans reserves d'energia mareomotriu als oceans Pacífic i Àrtic. A l'hora de construir els PES, cal avaluar exhaustivament el seu impacte ambiental sobre el medi ambient, ja que és força gran. A les zones de construcció de grans TPP, l'alçada de les marees canvia significativament, el balanç hídric a la zona d'aigua de l'estació es veu alterat, cosa que pot afectar greument la pesca, la cria d'ostres, musclos, etc.
Els recursos energètics de l'oceà mundial també inclouen l'energia de les ones i el gradient de temperatura. L'energia de les ones del vent s'estima en total en 2.700 milions de kW anuals.
Reaccions de fusió quasi nuclears
La pressió al nucli intern de la Terra arriba a uns 3,6*10^6 bar. En els llocs d'antinodes d'ones longitudinals de terratrèmols a les zones locals, la pressió puja a 10 ^ 8 bar, a una temperatura de l'ordre de 6000 K, arribant a un nivell en què és possible el túnel i l'ocurrència de reaccions termonuclears, com es mostra a les obres de Zel'dovich i Wang Hong-chang.
Als llocs on es produeixen focus locals de reaccions termonuclears, la temperatura hauria d'augmentar bruscament. En aquest cas, es produeix la descomposició dels hidrurs, la transició de l'hidrogen de la forma dels ions hidrur al gas de protons i, en conseqüència, l'alliberament d'una gran quantitat d'hidrogen. En aquest cas, el volum de la substància augmenta significativament sense canviar la massa (en un centímetre cúbic d'hidrur de ferro hi ha 550 centímetres cúbics d'hidrogen). El que, al seu torn, comporta un augment del volum de la substància del nucli del planeta, amb un lleuger canvi de massa. En altres paraules, els hidrurs del nucli intern es descomponen en el metall del nucli exterior i hidrogen, la qual cosa també hauria de provocar un augment del volum de la Terra. Cal tenir en compte que no es pot produir una reacció en cadena termonuclear, perquè. L'excés de calor s'escapa amb l'hidrogen del refrigerant cap a les esferes exteriors (fluids profunds) i la temperatura baixa.
El nucli intern de la Terra, per dir-ho, "bulli" molt lentament com el quitrà, és a dir, quan s'afegeixen ones elàstiques, les reaccions de síntesi local es produeixen esporàdicament en diferents llocs del nucli intern. Anomenem aquest procés "quasi-termonuclear".
El balanç energètic de la descomposició dels hidrurs al nucli es pot representar de la següent manera:
∂QT + m = p ∂V + ∂QH, on m és el potencial químic de l'hidrogen en hidrurs, ∂QТ és la calor termonuclear de les reaccions esporàdiques de fusió d'hidrogen a la zona de descomptació del nucli p, ∂QH és la calor transportada de la zona de descompactació per gas de protons (nuclis d'hidrogen) com a refrigerant, de manera que la temperatura a la superfície d'un nucli sòlid ha de ser més alta que a l'interior.
