radiogeeninen lämpö
Radioaktiivisten alkuaineiden hajoamisen aiheuttaman lämmön muodostumisen arvioimiseksi on tiedettävä niiden jakautuminen maan sisällä. Tällaisia tietoja ei tällä hetkellä ole saatavilla. Arvioinnissa Maan aines tunnistetaan yleensä meteoriittien aineeseen (jälkimmäistä pidetään alkuperäisenä, protoplaneettaaineena). Maan vaipan tunnustetaan kondriiteille ominaisen radiogeenisen lämmön vapautumisesta; ydin - rautameteoriiteille ominaista.
Nykyaikainen lämmöntuotanto tällaisen mallin puitteissa on arvioitu Wc = 2,3 • 102 cal/vuosi ~ 1021 J/vuosi.
Tämä lämpö tarjoaa virtauksen
joka sopii hyvin yhteen maan nykyaikaisen lämpövirran kanssa. Siten näiden arvioiden mukaan nykyinen radiogeeninen lämmöntuotto kattaa nykyiset lämpöhäviöt Maan pinnasta.
Aiemmin radiogeenisen lämmön muodostuminen oli korkeampaa, koska radioaktiivisten alkuaineiden pitoisuus vaihtelee lain mukaan
missä WK — lämmöntuotanto maapallon historian alussa; A-1 ~ 2,6 Ga.
WK voidaan laskea mm WK = WT e, jossa m = 4,6 miljardia vuotta on Maan ikä. Pääalkuaineiden puoliintumisaikojen perusteella voidaan arvioida, että WK = (5—6) Wc.
Yleensä käytetään seuraavia arvioita meteoriittien lämmön vapautumisesta:
- • kondriitit R ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1,7 • 1 (G8 W / m3.
- • rautameteoriitit R ~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1.3 • 1 (Г8 W/m3. Tärkeimmät pitkäikäiset radioaktiiviset lähteet ovat uraani, kalium ja torium. Tiedot uraani U:n ja kalium K:n lämmön vapautumisesta on esitetty taulukoissa 1.1). ja 6.3 Th-puoliintumisajalla - 13,9 miljardia vuotta, lämmöntuotannolla - 2,7 • KG5 W / kg.
Lämmön kokonaistuotanto koko maapallon historian aikana on
Yhtälön (6.9) mukaan tämä energia voisi lämmittää maapallon lämpötilaan AT~ 1700 °C.
Jotkut tutkijat uskovat (esim. Bolt, 1984), että on myös tarpeen ottaa huomioon lyhytikäisten radioaktiivisten alkuaineiden osuus, joka voi olla melko merkittävä ja antaa lisälämpöä useita satoja asteita. Taulukossa on tietoja joidenkin lyhytikäisten alkuaineiden puoliintumisajasta. 6.5
Kuvattu radiogeenisen lämmön menetelmä on arvio. Kysymys siitä, kuinka järkevänä voidaan pitää sitä, että Marsin ja Jupiterin välisellä vyöhykkeellä nousseet nykyaikaiset meteoriitit, jotka ovat käyneet pitkän ja vaikean kehityspolun, heijastavat oikein radioaktiivisten alkuaineiden pitoisuutta maan kuorissa, jää edelleen.
Joidenkin lyhytikäisten alkuaineiden puoliintumisaika
|
Elementti |
Puolikas elämä T{/2, miljardia vuotta |
|
A126 |
0,73 |
|
C136 |
0,3 |
|
Fe60 |
0,3 |
ei ole täysin ratkaistu, mutta useimmat tutkijat noudattavat tätä näkemystä.
Siten radioaktiivisten muutosten osuus Maan energiasta on erittäin merkittävä ja sillä on ehkä hallitseva arvo.
On kuitenkin arvioita (esim. Sorokhtin, Ushakov, 2002), joiden mukaan radiogeenisen lähteen merkitys maapallon energiassa on paljon pienempi. E \u003d 0,43 * 1031 J.
Maalämpö talon lämmitys
Maalämpöjärjestelmä
Ensin sinun on ymmärrettävä lämpöenergian saamisen periaatteet. Ne perustuvat lämpötilan nousuun, kun menet syvemmälle maahan. Ensi silmäyksellä lämmitysasteen nousu on merkityksetöntä. Mutta uusien tekniikoiden myötä talon lämmittämisestä maan lämmöllä on tullut todellisuutta.
Pääehto geotermisen lämmityksen järjestämiselle on vähintään 6 ° C: n lämpötila. Tämä on tyypillistä keskisuurille ja syville maakerroksille ja säiliöille. Jälkimmäiset ovat erittäin riippuvaisia ulkolämpötilasta, joten niitä käytetään harvoin. Kuinka voit käytännössä järjestää talon lämmityksen maan energialla?
Tätä varten on tarpeen tehdä 3 piiriä, jotka on täytetty nesteillä, joilla on erilaiset tekniset ominaisuudet:
- Ulompi. Useammin se kiertää pakkasnestettä.Sen kuumeneminen vähintään 6 ° C:n lämpötilaan tapahtuu maan energian vuoksi;
- Lämpöpumppu. Ilman sitä lämmitys maan energiasta on mahdotonta. Ulkoisen piirin lämmönsiirtoaine siirtää energiansa kylmäaineeseen lämmönvaihtimen avulla. Sen haihtumislämpötila on alle 6°C. Sen jälkeen se tulee kompressoriin, jossa puristuksen jälkeen lämpötila nousee 70 ° C: een;
- Sisäinen ääriviiva. Samanlaisen kaavion mukaan lämpö siirtyy puristetusta kylmäaineesta veteen ylitysjärjestelmässä. Siten lämmitys maan suolistosta tapahtuu pienin kustannuksin.
Ilmeisistä eduista huolimatta tällaisia järjestelmiä on harvinaista löytää. Tämä johtuu laitteiden hankinnan ja ulkoisen lämmönottopiirin järjestämisen korkeista kustannuksista.
On parasta uskoa lämmityksen laskeminen maan lämmöstä ammattilaisille. Koko järjestelmän tehokkuus riippuu laskelmien oikeellisuudesta.
Kosmiset ja planetaariset energiat.
Yin ja Yang ovat kaksi kosmista energiaa. Ääretön määrä rengasmaisia pyörteitä muistuttavia virtauksia tunkeutuu avaruuteen ja kulkee pienen planeettamme läpi. Kulkiessaan planeetan rungon läpi virtaus muuttaa etumerkkinsä päinvastaiseksi, eli YANG-virtaus tulee maahan ja YIN-virtaus lähtee (kuva 1.2). Vielä oikeampaa on sanoa, että emme puhu kahdesta, vaan yhdestä energiasta. Kulkiessaan planeetan kehon läpi Yang-virtaus antaa sille aktiivisen komponentin ja poistumispisteessä muodostuu eräänlainen energianpuutteen virtaus. Kuitenkin, kuten edellä mainittiin, olemme tottuneet näkemään kaiken kaksinkertaisena, käsitteiden kaksinaisuudesta, ja meidän on helpompi toimia YIN- ja YANG-käsitteiden kanssa kuin energian läsnäolon ja poissaolon käsitteiden kanssa. Koska erivahvuisia virtauksia on äärettömän monta, yhdessä paikassa tulee sekä YANG-virtoja ylhäältä että YIN-virtoja alhaalta (kuva 1.3).
Ja mitä tekemistä näillä kosmisilla virroilla on tavallisen ihmisen kanssa? Sinun täytyy olla järkyttynyt. Tietoisuuden ja energian kehitystasolla, jolla olemme, emme ole vuorovaikutuksessa alkuperäisten kosmisten virtojen kanssa. Lisäksi. Ilman ihmisen koko olemuksen täydellistä uudelleenjärjestelyä yritys avautua näille virroille tuhoaa ihmisen yhtä helposti kuin suolahappo syövyttää putkistoa, jos joku haluaa pumpata sitä veden sijaan. Sivilisaation historiassa ei ollut monia ihmisiä, jotka onnistuivat sulautumaan kosmiseen virtaan, suurimmaksi osaksi heidät tunnetaan hyvin: Mooses, Buddha, Kristus, Muhammed, jotkut muut profeetat ja joogit.
Jos emme vielä pyri näyttelemään Buddhan roolia, meillä ei ole kiirettä avautua alkuperäisille virroille, jotta voimme tietoisesti liikkua täydellisyyden tiellä, meidän on selvitettävä mekanismi neljä planetaarista energiaa kahdesta alkuperäisestä, mutta meille kuitenkin saavuttamattomasta YIN-YANG-energiasta: "Ilma - Maa - Tuli - Vesi". Yangin "kuuma" virta, joka tulee planeetan ilmakehään, on vuorovaikutuksessa alhaalta nousevan "kylmän" YIN-virran kanssa ja muuttuu ilman energiaksi. YIN-taivaan "kylmä" virtaus, joka nousee ylös, sekoittuu laskeutuvan YANG-taivaan "kuuman" virtauksen kanssa, jolloin syntyy Maan energiaa. Kutsumme ehdollisesti ilma-maa-paria ulkoisiksi (suhteessa henkilöön) energioiksi.
Muutoksen seuraava taso liittyy suoraan
planeetallamme asuvien elävien olentojen kanssa. Ilman energia
elävät olennot muuttavat tulen energiaksi ja energiaksi
Maa Veteen. Pari "Fire - Water", jota kutsumme sisäiseksi (mukaan
suhteessa ihmiseen) energioita. Jos asetat energiat järjestykseen
periaate kuuma - kylmä, niin saamme seuraavan kuvion:
kosminen YANG - Ilma - Tuli ja vesi - Maa - kosminen
YIN (kuva 1.4). Kuten näet, nämä virrat eroavat vain toisistaan
kuuman ja kylmän komponentin suhde, joka voidaan näyttää
monadissa (kuva 1.5), jossa ulompi
energiaa, ja vaakatasossa - sisäistä.
Sovitaan heti, että planeettaenergiat "Maa", "Vesi", "Tuli" ja "Ilma" ja maa, jolla kuljemme, vesi, jota juomme, tuli, jolla keitämme, ja ilma, jota hengitämme, eivät ole samoja. Kielessämme ei ole planeetan energioiden oikeita nimiä. Meidän on käytettävä analogioita. Tarkemmin sanottuna yllä olevat termit tarkoittavat: energia on kylmää ja inerttiä kuin maa, viileää ja juoksevaa kuin vesi, kuumaa ja aktiivista kuin tuli, harvinaista ja haihtuvaa kuin ilma. Yksinkertaisuuden vuoksi, kun kirjoitamme ilmaa isolla kirjaimella, tarkoitamme energiaa, kun ilmaa, sitten kaasuseosta, jota hengitämme.
Kaikki planeettaenergiat liittyvät suoraan ihmiseen. Ulkoisilla energioilla ihmiskehossa on omat sisääntulokohtansa, sisäisillä energioilla omat lokalisaatiopaikkansa kehossa. Likimääräinen kaavio energioiden toiminnasta on seuraava. Maan energia tulee kehoon jalkojen kautta ja muuttuu vedeksi lantion alueella (kuva 1.6). Kutsutaanko vesienergian muunnosaluetta "alapadaksi", joka vie etäisyyden perineumista ylävatsaan (kuva 1.7).
Vaihtoehtoja maalämmityksen järjestämiseen
Menetelmät ulkoisen ääriviivan järjestämiseksi
Jotta maan energia lämmittää taloa, käytetään mahdollisimman paljon, sinun on valittava oikea piiri ulkoiselle piirille. Itse asiassa mikä tahansa väliaine voi olla lämpöenergian lähde - maanalainen, vesi tai ilma.
Mutta on tärkeää ottaa huomioon vuodenaikojen vaihtelut sääolosuhteissa, kuten edellä on käsitelty.
Tällä hetkellä on yleisiä kahden tyyppisiä järjestelmiä, joita käytetään tehokkaasti talon lämmittämiseen maan lämmön vuoksi - vaaka- ja pystysuora. Tärkein valintatekijä on maan pinta-ala. Tästä riippuu putkien sijoittelu talon lämmittämiseen maan energialla.
Sen lisäksi seuraavat tekijät otetaan huomioon:
- Maaperän koostumus. Kivisillä ja savialueilla on vaikea tehdä pystysuorat akselit valtateiden rakentamista varten;
- maan jäätymisaste. Hän määrittää putkien optimaalisen syvyyden;
- Pohjaveden sijainti. Mitä korkeammat ne ovat, sitä parempi maalämpö. Tässä tapauksessa lämpötila nousee syvyyden myötä, mikä on optimaalinen edellytys lämmittämiselle maan energiasta.
Sinun on myös tiedettävä käänteisen energiansiirron mahdollisuus kesällä. Silloin omakotitalon lämmitys maasta ei toimi, ja ylimääräinen lämpö siirtyy talosta maaperään. Kaikki jäähdytysjärjestelmät toimivat samalla periaatteella. Mutta tätä varten sinun on asennettava lisälaitteita.
Ulkoisen piirin asennusta on mahdotonta suunnitella poissa kotoa. Tämä lisää lämpöhäviöitä lämmityksessä maan suolistosta.
Vaakasuuntainen maalämpöjärjestelmä
Ulkoputkien vaakajärjestely
Yleisin tapa asentaa ulkomaanteitä. Se on kätevä asennuksen helpottamiseksi ja kyky vaihtaa suhteellisen nopeasti putkilinjan vialliset osat.
Tämän kaavion mukaiseen asennukseen käytetään keräinjärjestelmää. Tätä varten tehdään useita ääriviivoja, jotka sijaitsevat vähintään 0,3 m etäisyydellä toisistaan. Ne kytketään kollektorilla, joka syöttää jäähdytysnesteen edelleen lämpöpumppuun. Tämä varmistaa maksimaalisen energian saannin lämmitykseen maan lämmöstä.
On kuitenkin muutamia tärkeitä asioita, jotka on pidettävä mielessä:
- Iso piha-alue. Noin 150 m²:n talossa sen on oltava vähintään 300 m²;
- Putket on kiinnitettävä maaperän jäätymistason alapuolelle;
- Maaperän mahdollinen liikkuminen kevättulvien aikana lisää valtateiden siirtymisen todennäköisyyttä.
Vaakatason maan lämmöstä lämmittämisen ratkaiseva etu on itsejärjestelymahdollisuus. Useimmissa tapauksissa tämä ei vaadi erikoislaitteiden käyttöä.
Maksimaalisen lämmönsiirron saavuttamiseksi on tarpeen käyttää putkia, joilla on korkea lämmönjohtavuus - ohutseinäisiä polymeeriputkia. Mutta samalla sinun tulee harkita tapoja eristää lämmitysputket maahan.
Geotermisen lämmityksen pystysuuntainen kaavio
Pystysuora geoterminen järjestelmä
Tämä on aikaa vievämpi tapa järjestää omakotitalon lämmitys maasta. Putket sijaitsevat pystysuorassa erityisissä kaivoissa
On tärkeää tietää, että tällainen järjestelmä on paljon tehokkaampi kuin pystysuora.
Sen tärkein etu on lisätä veden lämmitysastetta ulkoisessa piirissä. Nuo. mitä syvemmällä putket sijaitsevat, sitä enemmän talon lämmittämiseen tarkoitettua maalämpöä tulee järjestelmään. Toinen tekijä on pieni maa-ala. Joissakin tapauksissa ulkoisen maalämpöpiirin järjestely suoritetaan jo ennen talon rakentamista perustuksen välittömään läheisyyteen.
Mitä vaikeuksia voi kohdata maaenergian hankkimisessa talon lämmittämiseen tämän järjestelmän mukaisesti?
- Määrällisesti laatuun. Pystysuorassa järjestelyssä valtateiden pituus on paljon suurempi. Sitä kompensoi korkeampi maaperän lämpötila. Tätä varten sinun on tehtävä jopa 50 m syviä kaivoja, mikä on työlästä työtä;
- Maaperän koostumus. Kivimäiselle maaperälle on käytettävä erityisiä porakoneita. Samaan kaivon valumisen estämiseksi asennetaan teräsbetonista tai paksuseinämäisestä muovista valmistettu suojavaippa;
- Toimintahäiriöiden tai tiiviyden menetyksen sattuessa korjausprosessi muuttuu monimutkaisemmaksi. Tässä tapauksessa pitkäaikaiset häiriöt talon lämmittämisessä maan lämpöenergialla ovat mahdollisia.
Mutta huolimatta korkeista alkukustannuksista ja asennuksen monimutkaisuudesta, valtateiden pystysuora järjestely on optimaalinen. Asiantuntijat neuvovat käyttämään juuri tällaista asennussuunnitelmaa.
Jäähdytysnesteen kierrättämiseksi ulkopiirissä pystysuorassa järjestelmässä tarvitaan tehokkaita kiertovesipumppuja.
Samanlaisia uutisia
12/02/2019
Venäjän ja Italian tutkijat ovat laskeneet, millä Venäjän federaation alueilla ja mihin tarpeisiin on edullista käyttää aurinkoenergialla toimivia lämmönmuuntimia. Kävi ilmi, että kesällä tällaisilla laitteistoilla voidaan lämmittää vettä suihkuihin, pyykkiin ja muihin kotitalouksien tarpeisiin kaikkialla Venäjällä, jopa Oimjakonissa, kertoi tutkimusta tukeneen Venäjän tiedesäätiön (RSF) lehdistöpalvelu tiistaina.
527
08/06/2018
Venäläiset tutkijat ovat luoneet uusia nanokatalyyttejä, joiden avulla voidaan hajottaa erilaisia biopolttoaineita ja uuttaa niistä puhdasta vetyä. Kokoamisohjeet julkaistiin International Journal of Hydrogen Energy -lehdessä julkaistussa artikkelissa.
718
29/11/2019
OAO Tatneftekhiminvest-holdingin hallituksen kokouksessa käsiteltiin tänään useita Tatarstanin tasavallan petrokemian kompleksin kannalta tärkeitä asioita. Kokous pidettiin Tatarstanin tasavallan hallituksen talossa, jonka puheenjohtajana toimi Tatarstanin tasavallan presidentti Rustam Minnikhanov.
131
20/02/2017
Novosibirskin tutkijat ehdottivat jätevesijätteen hyödyntämistä katalyyttien avulla. Yleensä liete varastoidaan erityisillä kaatopaikoilla tai poltetaan hiekalla. Se on kallista eikä ole ympäristöystävällinen.
1660
31/10/2016
Keksittyään kasvattaa serotoniinin, kuuluisan onnenhormonin, suolakiteitä, venäläiset tutkijat keksivät, kuinka paremmin ennustaa muiden liuoksista kasvaneiden kiteiden muotoja. Venäjän tiedeakatemian Siperian osaston kemistit onnistuivat ottamaan tärkeän askeleen kohti niiden lakien ymmärtämistä, joiden mukaan molekyylit asettuvat eri väliaineista kasvaneisiin kiteisiin.
1676
21/07/2017
NSU:n tutkijat saivat apurahan Venäjän tiedesäätiöltä (RSF). Tiedemiesten kehitys auttaa ratkaisemaan perustavanlaatuisia tieteellisiä ongelmia sekä parantamaan kotitalouksien ja ammattikäyttöön tarkoitettujen ilmanpuhdistimien suorituskykyä.Novosibirskin tutkijoiden työn aiheena on "Metallikompleksien valokuva- ja lämpöhajoaminen menetelmänä metallin nanohiukkasten ja bimetallirakenteiden muodostamiseksi fotokatalyyttisesti aktiivisten materiaalien pinnalle."
1558
24/04/2018
Koti on jotain lämmintä, kodikasta ja ensi silmäyksellä hyvin konservatiivista. Mutta itse asiassa rakentaminen pysyy tekniikan kehityksen tahdissa. Kuinka tehdä asumisesta edullisempaa, halvempaa ja ympäristöystävällisempää? Olemme tehneet lyhyen yleiskatsauksen tulevaisuuden trendeistä ja teknologioista, jotka ovat nyt esiin nousemassa.
1175
15/09/2018
Novosibirskin tutkijat ovat parantaneet ilman desinfiointitekniikkaa. Tulevaisuudessa Akademgorodokin kehittämiä suodattimia voidaan käyttää myös avaruudessa, ne ovat ominaisuuksiltaan monta kertaa parempia kuin nykyiset.
617
21/05/2019
Kolmas kansainvälinen konferenssi "Tulevaisuuden tiede" ja 4. koko venäläinen foorumi "Tulevaisuuden tiede - Nuorten tiede" päättyivät Sotšissa. Pyysimme niihin osallistuvia siperialaisia tiedemiehiä kertomaan, mitä projekteja he esittelivät foorumitapahtumissa ja mitä tarkoituksia varten he tulivat tänne.
457
Maan sisäinen energia
Koska magneettikenttä syntyy planeetan sisäisessä ytimessä, sen ylläpitämiseen tarvittava energia on myös olennainen osa maapallon sisäistä kokonaisenergiaa. Tämän energian arvioinnissa on paljon epävarmuutta. Jos tällä hetkellä ulkoytimen magneettikentän arvo määritetään luotettavasti, niin pinnalla olevan magneettikentän energian laskemiseksi tarvitaan suhteellisen magneettisen permeabiliteetin arvo μ / μo, ja sen arvo voi vaihdella 1:stä. (kun magneettikenttäviivat kulkevat maapallon ulkopuolella) arvoon 100 (Maan metallisen ytimen osalta). Siksi, jos käytetään erilaisia μ/μo arvoja, magneettikentän laskettu energia voi olla välillä 1,7 - 170 TW. Otamme ehdollisesti keskiarvon 86 TW. Tässä tapauksessa maan kokonaisenergia on yhtä suuri kuin pinnan läpi kulkevan lämpösäteilyn energian (45 TW) ja magneettikentän ylläpitämiseen tarvittavan energian (86 TW) summa, eli 131 TW.
Äskettäin 15 yliopiston USA:ssa, Länsi-Euroopassa ja Japanissa osallistuessa tehtiin perustavaa laatua olevaa työtä radioaktiivisten isotooppien hajoamisen aiheuttaman lämpövirran kokeellisessa mittaamisessa maan sisältä ilmakehään. Havaittiin, että 238U:n ja 232Th:n radioaktiivinen hajoaminen muodostaa yhteensä 20 TW:n osuuden planeetan lämpövirtauksesta. 40K:n hajoamisen emittoimat neutriinot olivat tämän kokeen herkkyysrajan alapuolella, mutta niiden tiedetään tuottavan enintään 4 TW. Radioaktiivisen hajoamisen suuruus määritettiin geoneutrinovuon tarkoista mittauksista Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detectorilla (Japani), ja Borexino-detektorin (Italia) käytettävissä olevien tietojen mukaan se on yhteensä 24 TW.
Andersonin perusmonografia "New Theory of the Earth" osoittaa, että vain noin 10 TW energiaa voi tulla ei-radioaktiivisista lähteistä, kuten kuoren jäähtymisestä ja erilaistumisesta, vaipan puristumisesta (tiivistymisestä), vuorovesikitkasta jne.
Osoittautuu merkittävä ero: maan sisällä syntyy 34 TW ja kulutetaan 131 TW.
Merkittävä epätasapaino (97 TW) herättää vakavia epäilyjä siitä, pystyykö primäärireservi tuottamaan tarvittavan lisäenergian maapallolle. On järkevämpää olettaa, että on olemassa toinen lähde, jonka avulla planeettamme on muiden planeettojen tasolla massa-valoisuussuhteen suhteen.
Planeettojen massa-luminositeettikaavio.
Aurinkopaneelit
Runko-aurinkomoduuli valmistetaan yleensä paneelin muodossa, joka on suljettu anodisoituun alumiinirunkoon. Valoa vastaanottava pinta on suojattu karkaistulla lasilla. Yksikiteistä piitä käytetään valomuuntimina.
Aurinkoakku (moduuli) koostuu useista aurinkokennojen osista, jotka muuttavat valoenergian sähköksi. Jokainen osa on suojattu ympäristön vaikutuksilta polymeerikalvoilla ja varustettu jäykällä alustalla, joka kestää mekaanista rasitusta. Kaikki osat on yhdistetty toisiinsa joustavilla elementeillä, jotka muodostavat paneelin, joka voidaan taittaa kuljetuksen ja varastoinnin helpottamiseksi.
Riisi. 4. Aurinkopaneelit
Riisi. 5.Aurinkopaneelit talon katolle
On myös pienikokoisia laitteita, jotka säästävät verkosta saatua energiaa. Esimerkiksi kannettava aurinkolaturi. Suunniteltu lataamaan matkapuhelimia, GPS-laitteita, PDA-laitteita, MP-3- ja CD-soittimia, radioasemia, satelliittipuhelimia ja muita elektronisia laitteita, joiden nimellisjännite on 4,5-19 volttia. Amorfista piitä käytetään valomuuntimina. Tämä laite vapauttaa kiipeilijät, metsästäjät, kalastajat, turistit, pelastuspalvelut ja muut käyttäjät kiinteiden ja tilaa vievien energialähteiden käytöstä. Se on valmistettu taitettavan paneelin muodossa ja toimii kuin pieni voimalaitos muuttaen aurinkoenergian sähköenergiaksi. Aurinkokennot on päällystetty vahvalla ja kestävällä polymeerimateriaalilla, helppo ja turvallinen käyttää. Ne eivät sisällä särkyviä komponentteja: lasia tai kiteistä piitä ja niitä voidaan käyttää ympäristön lämpötiloissa -30 - +50 C.
Riisi. 6. Ulkoinen akku Xtreme 12000 mAh aurinkokennoilla
Aurinkoenergian käyttö ei rajoitu sähköenergian tuotantoon. Auringon tyhjiökeräimiin perustuva järjestelmä mahdollistaa lämpöenergian vastaanottamisen, nimittäin veden lämmittämisen ennalta määrättyyn lämpötilaan absorboimalla auringonsäteilyä, muuntamalla sen lämmöksi, keräämällä ja siirtämällä sen kuluttajalle.
Järjestelmä koostuu kahdesta pääelementistä:
– ulkoyksikkö – aurinkokeräimet;
– sisäyksikkö – lämmönvaihdinsäiliö.
Riisi. 7. Meibesin litteä aurinkokeräin MFK 001
Auringon imukeräin varmistaa auringonsäteilyn keräämisen kaikissa sääolosuhteissa, ulkolämpötilasta riippumatta. Tällaisten kerääjien energian absorptiokerroin tyhjiöasteella 10-5¸ 10-6 on 98 %. Aurinkopaneelit asennetaan suoraan rakennusten katolle siten, että kattopinta-ala hyödynnetään mahdollisimman tehokkaasti energian keräämiseen. Keräimet asennetaan mihin tahansa kulmaan, 0 - 90 astetta. Tyhjiökeräinten käyttöikä on vähintään 15 vuotta.
Lämmönvaihdinsäiliö on automaattinen järjestelmä aurinkoenergiasta sekä muista energialähteistä (esim. perinteinen sähköllä, kaasulla tai dieselpolttoaineella toimiva lämmitin) saadun lämmön muuntamiseen, ylläpitämiseen ja varastointiin, joka vakuuttaa järjestelmän riittämättömästä auringon säteilystä. Tällä tavalla lämmitetty vesi virtaa sisäyksikön lämmönvaihtimesta lämmitysjärjestelmän pattereille ja säiliön vesi käytetään kuuman veden syöttöön.
Riisi. 8. Säiliön lämmönvaihdin
Mikroprosessoriohjausyksikkö on suunniteltu säätämään aurinkokeräimen ja lämmönvaihdinsäiliön lämpötilaa sekä valitsemaan näiden lämpötilojen suuruudesta riippuen järjestelmän optimaalinen toimintatapa päiväsaikaan. Samanaikaisesti säädin säätelee jäähdytysnesteen virtausta lämmönvaihtimen läpi, määrittää lämmönsyötön suunnan (käyttövesi tai lämmitys) ja ohjaa peruslämmittimen toimintaa.
Yöllä järjestelmän automaatio tarjoaa vähimmäismäärän lisäenergiaa ylläpitämään asetettua lämpötilaa huoneen sisällä. Järjestelmässä on pieni hitaus, nopea poistuminen käyttötilaan ja se mahdollistaa keskimäärin jopa 50 % vuotuisen energiansäästön.
Vedenalainen gravitaatioenergian sähkömuunnin
Tunnetun "hydroram" -nimisen vedennostolaitteen (Kuva 14) modernisoinnin seurauksena venäläiset tiedemiehet keksivät toisen vedennostolaitteen, joka on uusi veden potentiaalisen energian muuntaja, joka itse asiassa on uusi ehtymättömän ympäristöystävällisen ja tehokkaan energian lähde.
Kun se upotetaan täysin veteen riittävän syvälle, se muuttaa syvän staattisen vedenpaineen vesisuihkuksi, joka sykkii ajassa, jonka paine on korkeampi kuin tietyssä syvyydessä. Syvän paineen alainen vesi virtaa itse anturin vedenottoaukkoon ja toisaalta poistoaukosta vielä suuremmalla paineella. Tätä muuntajaa voidaan käyttää syväkaivon pumppuna, sykkivänä vesisuihkuna ja sähkövirran lähteenä, jos pistorasiaan on kytketty sähkögeneraattorilla varustettu hydrauliturbiini. Samalla sen ominaisuus on, että se ei vaadi grammaa tavanomaista polttoainetta tai lisäenergiaa toimitukseen.
Riisi. 14. Hydroram
Yllä kuvattu muuntaja soveltuu yhtä hyvin käytettäväksi makeassa ja merivedessä, seisovassa ja liikkuvassa vedessä, järvissä ja altaissa, keinotekoisissa altaissa. Yhdellä käynnistyksellä se toimii vakioparametreilla vuorokaudenajasta ja ilmasto-olosuhteista riippumatta pysähtymättä useiden vuosien ajan.
Kun tätä muuntajaa käytetään yhdessä vesiturbiinin ja tavanomaisen sähkögeneraattorin kanssa, eli kun sitä käytetään sähköä tuottavassa teollisuudessa, 15 metrin syvyydessä veteen upotettuna yhdestä neliömetristä vedenottoaluetta, se on mahdollista saada lähtösähköteho ~ 0,75 MW ja 300 metrin syvyydessä - lähtösähköteho ~ 30 MW. Tutkimukset osoittavat, että mahdollinen sähköteho kasvaa suhteessa anturin veteen upotussyvyyteen. Tämä mahdollistaa lähes minkä tahansa tarvittavan sähkövirran lähtötehon saavuttamisen riittävän suurella vedenottoaukon alueella tai käyttämällä samanaikaisesti useita yhdeksi yksiköksi yhdistettyjä asennuksia. Samanaikaisesti minkä tahansa kapasiteetin voimalaitos vaatii vain maanalaisen tai maanalaisen säiliön, joka on kerran täytetty kokonaan vedellä ja jonka pinta-ala on enintään 8 m² / MW ja veden korkeus vähintään 15 metriä. . Siten voidaan luoda täysin uusi säiliövoimalaitos, joka voi korvata minkä tahansa lämpö- ja ydinvoimalaitoksen. Sähkögeneraattori Huter DY6500L.
Muuntaja on myös mahdollista konfiguroida siten, että kun vesi kulkee sen läpi, se voi lämmittää sen ilman energiahävikkiä ja tuottaa sähköä. Erityisesti esimerkiksi pystysuora yksittäinen moduuli, jonka teho on 500 kW, joka sijaitsee 20 metrin syvyydessä tietyillä suunnittelun alkuparametreilla ja ilman toimenpiteitä ympäröivän veden jäähdyttämiseksi, voi lämmittää ympäröivää vettä jo 4 tunnin käytön jälkeen. vastaava maanalainen tai maasäiliö lämpötilasta +15 °C - + 75 °C. Siten sitä voidaan käyttää tehokkaasti tilan lämmitykseen.
Tuuliturbiinit
Tuulivoimalat ovat laitoksia, jotka on suunniteltu tuottamaan sähköä tuulivirrasta. Niitä voidaan käyttää syrjäisissä ja eristyneissä paikoissa, erilaisilla ilmasto-alueilla suotuisilla tuuliolosuhteilla, joissa ei ole keskitettyä sähkönsyöttöä tai sen syöttö on epäsäännöllistä. Esimerkiksi tuulivoimala voi tarjota kuluttajille sähköä kodinkoneiden, valaistuslamppujen, kotitalous- ja erikoisviestintälaitteiden, televisio- ja radioviestintälinjojen, satelliitti- ja solukkotietokoneviestintälaitteiden, liikkuvien ja kiinteiden navigointi- ja sääpisteiden, radion asemat, majakat ja radiomajakat, lääketieteelliset ja tieteelliset laitteet, vesipumput akun latauksen varmistamiseksi jne. Tuulen puuttuessa kuluttajien virransyötön ja niiden suorituskyvyn takaa akku. Vaihtosuuntaajan liittäminen ohjausyksikköön mahdollistaa 24 V DC:n muuntamisen 220 V AC:ksi.
Riisi. 9.Tuulivoimalat A-luokka
Tuulivoimalaitos on itsenäinen, luotettava, automaattinen asennus, joka ei vaadi päivystävää henkilökuntaa toiminnan aikana ja on suunniteltu itsenäiseen sähkönsyöttöön yksittäisille kuluttajille (kesäasukkaille, puutarhureille, vuorotyöntekijöille, metsästäjille, maanviljelijöille, kalastajille, geologisille tutkimusmatkoille) , sekä navigointi-, meteorologiset, radiorele- ja muut paikat keskeytymättömän virran tarjoamisessa kentällä.
Riisi. 10. Tuuliturbiinien kaavio
geoterminen energia maaenergia
Geotermisiä energialähteitä voi olla kahta tyyppiä. Ensimmäinen tyyppi on maanalaiset luonnon lämmönkantajien altaat - kuuma vesi (hydrotermiset lähteet) tai höyry (höyrylämpölähteet) tai höyry-vesi-seos.
Riisi. 15. Ensimmäinen geotermisten energialähteiden tyyppi - luonnollisten lämmönsiirtoaineiden maanalaiset altaat
Pohjimmiltaan ensimmäisen tyyppiset lähteet ovat suoraan käyttövalmiita "maanalaiset kattilat", joista vettä tai höyryä voidaan ottaa talteen tavallisilla porarei'illä.
Toinen tyyppi on kuumien kivien lämpö. Pumppaamalla vettä tällaisiin horisontteihin voit saada höyryä tai kuumaa vettä ulostulosta käytettäväksi jatkossa energiatarkoituksiin. Geotermistä energiaa käytetään sähkön tuottamiseen, asuntojen, kasvihuoneiden jne. lämmittämiseen. Jäähdytysaineena käytetään kuivaa höyryä, tulistettua vettä tai mitä tahansa jäähdytysnestettä, jolla on alhainen kiehumispiste (ammoniakki, freoni jne.).
Riisi. 16. Toinen geotermisten energialähteiden tyyppi
Esitys aiheesta AURINGON ENERGIAN KÄYTTÖ MAAN PÄÄLLÄ. Aurinko on elämän lähde kaikelle maan päällä Elämän lähde Aurinko Aurinko on tärkein energian lähde. transkriptio
1
AURINKOENERGIAN KÄYTTÄMINEN MAAN PÄÄLLÄ
2
Aurinko on elämän lähde kaikelle maan päällä elämän lähde Aurinko on pääasiallinen energian lähde maan päällä ja perimmäinen syy, joka loi suurimman osan planeettamme muista energiavaroista, kuten hiili- ja öljyvarannoista , kaasu, tuulienergia ja putoava vesi, sähköenergia jne. .d. Auringon energia, joka vapautuu pääosin säteilyenergian muodossa, on niin suuri, että sitä on vaikea edes kuvitella.
3
New Yorkissa jopa roskien kerääjät käyttävät aurinkoenergiaa. Täällä kahdella paikkakunnalla älykkäät aurinkojätesäiliöt - BigBelly - ovat toimineet puolitoista vuotta. Ne tiivistävät sisällön käyttämällä valon energiaa, joka muunnetaan sähköksi piivalokennoilla.
4
Maapallolla on monia energialähteitä, mutta energian hintojen nousun vauhdista päätellen ne eivät vieläkään riitä. Monet asiantuntijat uskovat, että vuoteen 2020 mennessä polttoainetta tarvitaan kolme ja puoli kertaa enemmän.
5
Uusin tekniikka metallioksidikalvon kerrostamiseksi lasialustalle mahdollistaa suurten ohutkalvoisten aurinkomoduulien luomisen. Amerikassa vain yhdelle hankkeelle - aurinkovoimalan rakentamiselle Negevin autiomaahan (Israel) - on myönnetty 100 miljoonaa dollaria.
6
Kokeellinen alue "Sun City" on luotu lähellä hollantilaista Herhyugovardin kaupunkia. Täällä olevien talojen katot on peitetty aurinkopaneeleilla. Kuvan talo tuottaa jopa 25 kW. "Auringon kaupungin" kokonaiskapasiteetti on tarkoitus nostaa 5 MW:iin. Tällaiset talot tulevat itsenäisiksi järjestelmästä.
7
Aurinkoa voidaan käyttää myös ajoneuvojen energialähteenä. Australiassa on 19 vuoden ajan järjestetty vuosittaista aurinkosähköautokilpailua Darwinin ja Adelaiden kaupunkien välisellä radalla (3000 km). Vuonna 1990 Sanyo rakensi aurinkovoimalla toimivan lentokoneen.
8
MAAILMAN aurinkokaton alla (energiaasemat ja "aurinkotalot") fokusoitu mikroaaltosäde voi välittää aurinkopaneelien keräämän energian Maahan tai toimittaa sen mukana avaruusaluksille. Toisin kuin auringonvalo, tämä mikroaaltouunin säde ei menetä enempää kuin 2 % energiasta ilmakehän "hajoamisen" aikana. Äskettäin David Criswell herätti idean henkiin.
9
MIR:n aurinkokaton alla (voimalaitokset ja "aurinkotalot") NSTTF Amerikkalainen aurinkopaneeli lämpötestaukseen ja energia-alan kokeiluihin.Yksi vanhoista tavoista kerätä aurinkoenergiaa on SES, jonka keksi Bernard Dubos. Hän ehdotti, että aavikoihin rakennettaisiin laajoja lasikatoksia, joissa oli korkea savupiippu.
10
Maailman aurinkokaton (Power Plants and Solar Homes) alla TransOption Association, New Jerseyn julkisten ja yksityisten kuljetusyritysten yhdistys, järjestää vuosittaisen aurinkovoimalla toimivien malliautojen kilpailun koulujoukkueille.
Maailman valtameren energia
Maailman valtameren energiaa edustavat surffauksen energia, aallot, vuorovedet, valtameren pinnan ja syvien kerrosten veden lämpötilaerot, virtaukset jne.
Hyökyaalloilla on valtava energiapotentiaali - 3 miljardia kW. Asiantuntijoiden kiinnostus valtameren pinnan vuorovesivaihteluihin lähellä mantereiden rannikkoa kasvaa. Ihminen on käyttänyt vuorovesienergiaa vuosisatojen ajan myllyjen ja sahojen voimanlähteenä. Mutta höyrykoneen myötä se unohdettiin 60-luvun puoliväliin asti, jolloin ensimmäiset PES lanseerattiin Ranskassa ja Neuvostoliitossa. Vuorovesienergia on vakio. Tästä johtuen vuorovesivoimaloissa (TPP) tuotetun sähkön määrä voidaan aina tietää etukäteen, toisin kuin perinteisissä vesivoimalaitoksissa, joissa vastaanotetun energian määrä riippuu joen kunnosta, mikä ei liity pelkästään sen alueen ilmasto-ominaisuudet, jonka läpi se virtaa, mutta myös sääolosuhteet.
Riisi. 17. Malli laitteista vuorovesienergian prosessoimiseksi sähköksi
Uskotaan, että Atlantin valtamerellä on suurimmat vuorovesienergiavarat. Tyynellämerellä ja arktisella valtamerellä on myös suuria vuorovesienergiavaroja. PES:itä rakennettaessa on välttämätöntä arvioida kokonaisvaltaisesti niiden ympäristövaikutukset ympäristöön, koska ne ovat melko suuria. Suurten lämpövoimalaitosten rakennusalueilla vuorovesien korkeus muuttuu merkittävästi, vesitasapaino aseman vesialueella on häiriintynyt, mikä voi vaikuttaa vakavasti kalastukseen, ostereiden, simpukoiden jne.
Maailman valtameren energiavarat sisältävät myös aaltojen energian ja lämpötilagradientin. Tuuliaaltojen energiaksi arvioidaan yhteensä 2,7 miljardia kW vuodessa.
Kvasiydinfuusioreaktiot
Paine maan ytimessä saavuttaa noin 3,6*10^6 baaria. Paikallisilla alueilla maanjäristysten pitkittäisten aaltojen vastasolmujen paikoissa paine nousee 10 ^ 8 baariin, lämpötilassa luokkaa 6000 K saavuttaen tason, jolla tunneloituminen ja lämpöydinreaktioiden esiintyminen ovat mahdollisia, kuten kuvassa näkyy. Zel'dovichin ja Wang Hong-changin teoksia.
Paikoissa, joissa esiintyy paikallisia lämpöydinreaktioiden pesäkkeitä, lämpötilan tulisi nousta jyrkästi. Tässä tapauksessa tapahtuu hydridien hajoamista, vedyn siirtymistä hydridi-ionimuodosta protonikaasuun ja vastaavasti suuren määrän vetyä vapautumista. Tässä tapauksessa aineen tilavuus kasvaa merkittävästi massaa muuttamatta (yhdessä kuutiosenttimetrissä rautahydridiä on 550 kuutiosenttimetriä vetyä). Mikä puolestaan johtaa planeetan ytimen aineen tilavuuden kasvuun pienellä massan muutoksella. Toisin sanoen sisäytimen hydridit hajoavat ulkoytimen metalliksi ja vedyksi, minkä pitäisi myös johtaa maan tilavuuden kasvuun. On huomattava, että lämpöydinketjureaktiota ei voi tapahtua, koska. ylimääräinen lämpö karkaa jäähdytysnesteen vedyn mukana ulkopalloihin (syviin nesteisiin) ja lämpötila laskee.
Maan sisäydin ikään kuin "kiehuu" hyvin hitaasti kuin terva, eli kun elastisia aaltoja lisätään, paikallisia synteesireaktioita tapahtuu satunnaisesti sisäytimen eri paikoissa. Kutsutaan tätä prosessia "kvasilämpöytimenä".
Hydridien hajoamisen energiatasapaino ytimessä voidaan esittää seuraavasti:
∂QT + m = p ∂V + ∂QH, missä m on vedyn kemiallinen potentiaali hydrideissä, ∂QТ on satunnaisten vedyn fuusioreaktioiden lämpöydinlämpö ytimen p hajoamisvyöhykkeellä, ∂QH on lämpö, joka kulkeutuu pois hajoamisvyöhykkeellä protonikaasulla (vetyytimillä) jäähdytysaineena, joten kiinteän ytimen pinnan lämpötilan tulee olla korkeampi kuin sisällä.
