Report-messaggio Utilizzo dell'energia solare sulla terra

calore radiogeno

Per stimare la generazione di calore dovuta al decadimento degli elementi radioattivi è necessario conoscerne la distribuzione nella Terra. Tali informazioni non sono attualmente disponibili. Nella valutazione, la materia della Terra viene solitamente identificata con la materia dei meteoriti (considerando quest'ultima come la materia originaria, protoplanetaria). Al mantello terrestre è attribuita la liberazione di calore radiogeno, caratteristico delle condriti; nucleo - caratteristico dei meteoriti di ferro.

La moderna generazione di calore nell'ambito di tale modello è stimata in termini di w_C = 2.3 • 102 cal/anno ~ 1021 J/anno.

Questo calore fornisce flusso

che ben si accorda con il moderno flusso di calore della Terra. Pertanto, secondo queste stime, l'attuale generazione di calore radiogeno copre le attuali perdite di calore dalla superficie terrestre.

In passato la generazione di calore radiogeno era maggiore, poiché la concentrazione di elementi radioattivi varia secondo la legge

dove w_Q — generazione di calore all'inizio della storia della Terra; A-1 ~ 2,6 Cal.

w_Q può essere calcolato come w_Q = w_T e, dove m = 4,6 miliardi di anni è l'età della Terra. Sulla base dell'emivita degli elementi principali, si può stimare che w_Q = (5—6) w_C.

Di solito vengono utilizzate le seguenti stime del rilascio di calore per i meteoriti:

• • condriti R ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1.7 • 1 (G8 W / m3.
• • meteoriti di ferro R~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1,3 • 1 (Г8 W/m3. Le principali sorgenti radioattive a vita lunga sono uranio, potassio e torio. I dati sul rilascio di calore dell'uranio U e del potassio K sono presentati nelle tabelle 1.1 e 6.3 Per l'emivita Th - 13,9 miliardi di anni, generazione di calore - 2,7 • KG5 W / kg.

La generazione totale di calore nell'intera storia della Terra è

Secondo l'equazione (6.9), questa energia potrebbe riscaldare la Terra a una temperatura A~ 1700°C.

Alcuni ricercatori ritengono (ad esempio Bolt, 1984) che sia anche necessario tenere conto del contributo di elementi radioattivi di breve durata, che possono essere piuttosto significativi e fornire un riscaldamento aggiuntivo di diverse centinaia di gradi. I dati sull'emivita di alcuni elementi di breve durata sono riportati nella tabella. 6.5.

Il metodo descritto del calore radiogeno è una stima. La domanda su quanto possa essere ragionevole considerare che i moderni meteoriti sorti nella fascia tra Marte e Giove e che hanno attraversato un lungo e difficile percorso di sviluppo riflettano correttamente il contenuto di elementi radioattivi nei gusci della Terra rimane

Emivita di alcuni elementi di breve durata

Elemento	Metà vita T{/2, miliardi di anni
A126	0,73
C136	0,3
Fe60	0,3

non del tutto risolto, ma la maggior parte dei ricercatori aderisce a questo punto di vista.

Pertanto, il contributo delle trasformazioni radioattive all'energia della Terra è molto significativo e, forse, ha un valore dominante.

Tuttavia, ci sono stime (ad esempio, Sorokhtin, Ushakov, 2002), secondo cui una sorgente radiogena ha un'importanza molto minore nell'energia della Terra e \u003d 0,43 * 1031 J.

Riscaldamento geotermico domestico

Schema di riscaldamento geotermico

Per prima cosa è necessario comprendere i principi per ottenere energia termica. Si basano sull'aumento della temperatura man mano che ti addentri nella terra. A prima vista, l'aumento del grado di riscaldamento è insignificante. Ma grazie all'avvento delle nuove tecnologie, riscaldare una casa con il calore della terra è diventato realtà.

La condizione principale per l'organizzazione del riscaldamento geotermico è una temperatura di almeno 6 ° C. Questo è tipico per strati medi e profondi di suolo e serbatoi. Questi ultimi dipendono fortemente dalla temperatura esterna, quindi sono usati raramente. Come organizzare praticamente il riscaldamento della casa con l'energia della terra?

Per fare ciò è necessario realizzare 3 circuiti riempiti di liquidi con caratteristiche tecniche differenti:

• Esterno. Più spesso circola antigelo.Il suo riscaldamento ad una temperatura non inferiore a 6°C avviene per effetto dell'energia della terra;
• Pompa di calore. Senza di essa, il riscaldamento dall'energia della terra è impossibile. Il vettore di calore dal circuito esterno trasferisce la sua energia al refrigerante tramite uno scambiatore di calore. La sua temperatura di evaporazione è inferiore a 6°C. Successivamente, entra nel compressore, dove, dopo la compressione, la temperatura sale a 70 ° C;
• Contorno interno. Secondo uno schema simile, il calore viene trasferito dal refrigerante compresso all'acqua nel sistema di superamento. Pertanto, il riscaldamento dalle viscere della terra avviene a un costo minimo.

Nonostante gli ovvi vantaggi, è raro trovare tali sistemi. Ciò è dovuto agli elevati costi di acquisto delle apparecchiature e all'organizzazione di un circuito di aspirazione del calore esterno.

È meglio affidare il calcolo del riscaldamento dal calore della terra a professionisti. L'efficienza dell'intero sistema dipenderà dalla correttezza dei calcoli.

Energie cosmiche e planetarie.

Yin e Yang sono due energie cosmiche. Un numero infinito di flussi anulari simili a vortici penetrano nello spazio, passando attraverso il nostro piccolo pianeta. Al momento del passaggio attraverso il corpo del pianeta, il flusso cambia segno nell'opposto, cioè il flusso YANG entra nella Terra e il flusso YIN esce (Fig. 1.2). È ancora più corretto dire che non stiamo parlando di due, ma di un'energia. Passando attraverso il corpo del pianeta, il flusso Yang gli conferisce la sua componente attiva e nel punto di uscita si forma una sorta di flusso di mancanza di energia. Tuttavia, come detto sopra, siamo abituati a vedere tutto in un doppio colore, nella dualità dei concetti, ed è più facile per noi operare con i concetti di YIN e YANG che con i concetti di presenza e assenza di energia. Poiché ci sono infiniti flussi di diversa intensità, in un punto ci saranno sia flussi YANG provenienti dall'alto che flussi YIN provenienti dal basso (Fig. 1.3).

E cosa hanno a che fare questi flussi cosmici con una persona comune? Devi essere arrabbiato. Al livello di sviluppo della consapevolezza e dell'energia in cui ci troviamo, non interagiamo con i flussi cosmici originali. Inoltre. Senza una ristrutturazione totale dell'intera essenza di una persona, un tentativo di aprirsi a questi corsi d'acqua rovinerà una persona con la stessa facilità con cui l'acido cloridrico corroderà l'impianto idraulico, se qualcuno vorrà pomparlo al posto dell'acqua. Non ci sono state molte persone nella storia della civiltà che sono riuscite a fondersi con il flusso cosmico, per la maggior parte sono ben note: Mosè, Buddha, Cristo, Maometto, alcuni altri profeti e yogi.

Se non ci sforziamo ancora di interpretare il ruolo del Buddha, non abbiamo fretta di aprirci ai flussi originali, per muoverci consapevolmente lungo il sentiero della perfezione, dobbiamo capire il meccanismo per la formazione di quattro energie planetarie dalle due originarie, eppure a noi inaccessibili, energie YIN-YANG: “Aria - Terra - Fuoco - Acqua". Il flusso "caldo" Yang, entrando nell'atmosfera del pianeta, interagisce con il flusso "freddo" YIN che sale dal basso e viene convertito nell'energia dell'Aria. A sua volta, il flusso "freddo" del cielo YIN, salendo verso l'alto, si mescola con il flusso "caldo" del cielo YANG discendente, generando l'energia della Terra. Chiameremo condizionatamente la coppia Aria-Terra energie esterne (in relazione a una persona).

Il livello successivo di trasformazione è direttamente correlato
con gli esseri viventi che abitano il nostro pianeta. Energia dell'aria
viene convertito dagli esseri viventi nell'energia del Fuoco e nell'energia
Terra all'acqua. Una coppia di "Fuoco - Acqua" che chiameremo interna (secondo
rapporto con l'uomo) energie. Se allinei le energie
principio caldo-freddo, quindi otteniamo il seguente schema:
cosmico YANG - Aria - Fuoco e Acqua - Terra - cosmico
YIN (Fig. 1.4). Come puoi vedere, questi flussi differiscono solo
il rapporto della componente caldo-freddo visualizzabile
sulla monade (Fig. 1.5), dove l'esterno
energia, e sull'orizzontale - interno.

Mettiamo subito d'accordo che le energie planetarie "Terra", "Acqua", "Fuoco" e "Aria" e la terra su cui camminiamo, l'acqua che beviamo, il fuoco su cui cuciniamo e l'aria che respiriamo non sono le stesse. Non ci sono nomi propri per le energie planetarie nella nostra lingua. Dobbiamo usare le analogie. Per essere precisi, i termini sopra significano: l'energia è fredda e inerte come la terra, fredda e fluida come l'acqua, calda e attiva come il fuoco, rarefatta e volatile come l'aria. Per semplicità, quando scriviamo Aria con la lettera maiuscola, intendiamo energia, quando aria, quindi la miscela di gas che respiriamo.

Tutte le energie planetarie sono direttamente correlate all'uomo. Le energie esterne nel corpo umano hanno i loro punti di ingresso, le energie interne hanno i loro luoghi di localizzazione nel corpo. Uno schema approssimativo del funzionamento delle energie è il seguente. L'energia della Terra entra nel corpo attraverso i piedi e si trasforma in Acqua nella regione pelvica (Fig. 1.6). Chiamiamo l'area di trasformazione dell'energia dell'acqua il "calderone inferiore", che occupa la distanza dal perineo all'addome superiore (Fig. 1.7).

Opzioni per organizzare il riscaldamento geotermico

Metodi per organizzare il contorno esterno

Affinché l'energia della terra per riscaldare la casa possa essere utilizzata il più possibile, è necessario scegliere il circuito giusto per il circuito esterno. In effetti, qualsiasi mezzo può essere una fonte di energia termica: sotterraneo, acqua o aria.

Ma è importante tenere conto dei cambiamenti stagionali delle condizioni meteorologiche, come discusso sopra.

Attualmente sono comuni due tipi di sistemi che vengono effettivamente utilizzati per riscaldare una casa a causa del calore della terra: orizzontale e verticale. Il fattore di selezione chiave è l'area del terreno. Da questo dipende la disposizione dei tubi per il riscaldamento della casa con l'energia della terra.

Oltre a ciò, vengono presi in considerazione i seguenti fattori:

• Composizione del suolo. In zone rocciose e argillose è difficile realizzare pozzi verticali per la posa di autostrade;
• livello di congelamento del suolo. Determina la profondità ottimale dei tubi;
• Posizione delle acque sotterranee. Più sono alti, meglio è per il riscaldamento geotermico. In questo caso, la temperatura aumenterà con la profondità, che è la condizione ottimale per il riscaldamento dall'energia della terra.

È inoltre necessario conoscere la possibilità di trasferimento di energia inversa in estate. Quindi il riscaldamento di una casa privata da terra non funzionerà e il calore in eccesso passerà dalla casa nel terreno. Tutti i sistemi di refrigerazione funzionano secondo lo stesso principio. Ma per questo è necessario installare apparecchiature aggiuntive.

È impossibile pianificare l'installazione di un circuito esterno lontano da casa. Ciò aumenterà le perdite di calore nel riscaldamento dalle viscere della terra.

Schema di riscaldamento geotermico orizzontale

Disposizione orizzontale dei tubi esterni

Il modo più comune per installare autostrade all'aperto. È conveniente per la facilità di installazione e la capacità di sostituire in modo relativamente rapido le sezioni difettose della tubazione.

Per l'installazione secondo questo schema, viene utilizzato un sistema di collettori. Per questo, vengono realizzati diversi contorni, situati a una distanza minima di 0,3 m l'uno dall'altro. Sono collegati tramite un collettore, che fornisce il liquido di raffreddamento ulteriormente alla pompa di calore. Ciò garantirà la massima fornitura di energia per il riscaldamento dal calore della terra.

Tuttavia, ci sono alcune cose importanti da tenere a mente:

• Ampio cortile. Per una casa di circa 150 mq, deve essere di almeno 300 mq;
• I tubi devono essere fissati a una profondità inferiore al livello di congelamento del terreno;
• Con il possibile movimento del suolo durante le inondazioni primaverili, aumenta la probabilità di spostamento delle autostrade.

Il vantaggio determinante del riscaldamento dal calore della terra di tipo orizzontale è la possibilità di auto-sistemazione. Nella maggior parte dei casi, ciò non richiede il coinvolgimento di attrezzature speciali.

Per il massimo trasferimento di calore, è necessario utilizzare tubi con un'elevata conduttività termica: tubi polimerici a parete sottile. Ma allo stesso tempo, dovresti considerare i modi per isolare i tubi del riscaldamento nel terreno.

Schema verticale del riscaldamento geotermico

Sistema geotermico verticale

Questo è un modo più dispendioso in termini di tempo per organizzare il riscaldamento di una casa privata da terra. Le condutture sono posizionate verticalmente, in pozzi speciali

È importante sapere che un tale schema è molto più efficiente di uno verticale.

Il suo principale vantaggio è aumentare il grado di riscaldamento dell'acqua nel circuito esterno. Quelli. più profondi sono i tubi, maggiore sarà la quantità di calore terrestre per il riscaldamento della casa che entrerà nel sistema. Un altro fattore è la piccola area di terra. In alcuni casi la sistemazione del circuito di riscaldamento geotermico esterno viene effettuata anche prima della costruzione della casa nelle immediate vicinanze della fondazione.

Quali difficoltà si possono incontrare nell'ottenere energia terrestre per il riscaldamento di una casa secondo questo schema?

• Quantitativo alla qualità. Per una disposizione verticale, la lunghezza delle autostrade è molto più alta. È compensato dalla maggiore temperatura del suolo. Per fare questo è necessario realizzare pozzi profondi fino a 50 m, che è un lavoro laborioso;
• Composizione del suolo. Per terreni rocciosi, è necessario utilizzare macchine perforatrici speciali. In terriccio, per evitare lo spargimento del pozzo, viene montata una guaina protettiva in cemento armato o plastica a pareti spesse;
• In caso di malfunzionamento o perdita di tenuta, il processo di riparazione diventa più complicato. In questo caso, sono possibili guasti a lungo termine nel funzionamento del riscaldamento della casa per l'energia termica della terra.

Ma nonostante gli elevati costi iniziali e la complessità dell'installazione, la disposizione verticale delle autostrade è ottimale. Gli esperti consigliano di utilizzare proprio un tale schema di installazione.

Per la circolazione del liquido di raffreddamento nel circuito esterno in un sistema verticale, sono necessarie potenti pompe di circolazione.

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457

Energia interna della Terra

Poiché il campo magnetico è generato nel nucleo interno del pianeta, l'energia necessaria per mantenerlo è anche parte integrante dell'energia interna totale della Terra. C'è molta incertezza nella stima di questa energia. Se al momento il valore del campo magnetico del nucleo esterno è determinato con sicurezza, per calcolare l'energia del campo magnetico sulla superficie è necessario il valore della permeabilità magnetica relativa μ / μo e il suo valore può variare da 1 (quando le linee del campo magnetico passano all'esterno del globo) a 100 (per il nucleo metallico interno della Terra). Pertanto, se vengono utilizzati valori diversi di μ/μo, l'energia calcolata del campo magnetico può essere compresa tra 1,7 e 170 TW. Prenderemo condizionatamente il valore medio di 86 TW. In questo caso, l'energia totale della Terra è uguale alla somma dell'energia di radiazione termica attraverso la superficie (45 TW) e l'energia necessaria per mantenere il campo magnetico (86 TW), cioè 131 TW.

Recentemente, con la partecipazione di 15 università negli Stati Uniti, nell'Europa occidentale e in Giappone, è stato svolto un lavoro fondamentale sulla misurazione sperimentale dell'entità del flusso di calore dall'interno della Terra all'atmosfera causato dal decadimento degli isotopi radioattivi. È stato scoperto che il decadimento radioattivo di 238U e 232Th fornisce un contributo totale di 20 TW al flusso di calore del pianeta. I neutrini emessi dal decadimento di 40K erano al di sotto del limite di sensibilità di questo esperimento, ma è noto che contribuiscono non più di 4 TW. L'entità del decadimento radioattivo è stata determinata da misurazioni accurate del flusso di geoneutrini utilizzando il rivelatore antineutrino a scintillazione liquida Kamioka (Giappone) e, secondo i dati disponibili del rivelatore Borexino (Italia), ammonta a 24 TW.

La fondamentale monografia di Anderson "New Theory of the Earth" mostra che solo circa 10 TW di energia possono provenire da fonti non radioattive, come il raffreddamento e la differenziazione della crosta, la compressione (compattazione) del mantello, l'attrito di marea, ecc.

Si scopre una discrepanza significativa: 34 TW vengono generati all'interno della Terra e 131 TW vengono consumati.

Uno squilibrio significativo (97 TW) solleva seri dubbi sul fatto che la riserva primaria sia in grado di fornire l'energia aggiuntiva necessaria alla Terra. È più ragionevole supporre l'esistenza di un'altra sorgente che permetta al nostro pianeta di essere alla pari con altri pianeti in termini di rapporto massa-luminosità.

Diagramma massa-luminosità per i pianeti.

Pannelli solari

Un modulo solare con telaio è solitamente realizzato sotto forma di un pannello, racchiuso in un telaio in alluminio anodizzato. La superficie ricevente la luce è protetta da vetro temperato. Il silicio monocristallino viene utilizzato come fotoconvertitore.

Una batteria solare (modulo) è costituita da diverse sezioni di celle solari che convertono l'energia luminosa in elettricità. Ogni sezione è protetta dalle influenze ambientali da film polimerici e dotata di un substrato rigido, che fornisce resistenza alle sollecitazioni meccaniche. Tutte le sezioni sono interconnesse da elementi flessibili, formando un pannello che può essere piegato per facilitare il trasporto e lo stoccaggio.

Riso. 4. Pannelli solari

Riso. 5.Pannelli solari sul tetto della casa

Esistono anche dispositivi di piccole dimensioni che consentono di risparmiare energia ricevuta dalla rete. Ad esempio, un caricatore solare portatile. Progettato per ricaricare telefoni cellulari, GPS, PDA, lettori MP-3 e CD, stazioni radio, telefoni satellitari e altri dispositivi elettronici con una tensione nominale della batteria di 4,5-19 volt. Il silicio amorfo viene utilizzato come fotoconvertitore. Questo dispositivo libera scalatori, cacciatori, pescatori, turisti, servizi di soccorso e altri utenti dall'utilizzo di fonti di energia fisse e ingombranti. Ha la forma di un pannello pieghevole e funziona come una piccola centrale elettrica, trasformando l'energia solare in energia elettrica. Le celle solari sono ricoperte da un materiale polimerico resistente e durevole, facile e sicuro da usare. Non contengono componenti fragili: vetro o silicio cristallino e possono funzionare a temperature ambiente da -30 a +50 C.

Riso. 6. Batteria esterna Xtreme 12000 mAh con celle solari

L'uso dell'energia solare non si limita alla produzione di energia elettrica. Un sistema basato su collettori solari sottovuoto permette di ricevere energia termica, ovvero di riscaldare l'acqua ad una temperatura predeterminata, assorbendo la radiazione solare, convertendola in calore, accumulandola e cedendola al consumatore.

Il sistema si compone di due elementi principali:

– unità esterna – collettori solari sottovuoto;

– unità interna – serbatoio scambiatore di calore.

Riso. 7. Collettore solare piatto MFK 001 di Meibes

Il collettore solare sottovuoto garantisce la captazione della radiazione solare in qualsiasi condizione atmosferica, indipendentemente dalla temperatura esterna. Il coefficiente di assorbimento di energia di tali collettori, con un grado di vuoto di 10-5¸ 10-6, è del 98%. I pannelli solari sono installati direttamente sul tetto degli edifici in modo da sfruttare al meglio l'area del tetto per la raccolta dell'energia. I collettori sono montati con qualsiasi angolazione, da 0 a 90 gradi. La vita utile dei collettori sottovuoto è di almeno 15 anni.

Un serbatoio scambiatore di calore è un sistema automatizzato per convertire, mantenere e immagazzinare il calore ricevuto dall'energia solare, nonché da altre fonti di energia (ad esempio un riscaldatore tradizionale alimentato da elettricità, gas o gasolio), che assicurano il sistema in caso di irraggiamento solare insufficiente. L'acqua riscaldata in questo modo scorre dallo scambiatore di calore dell'unità interna ai radiatori dell'impianto di riscaldamento e l'acqua del serbatoio viene utilizzata per la fornitura di acqua calda.

Riso. 8. Scambiatore di calore del serbatoio

L'unità di controllo a microprocessore è progettata per controllare la temperatura nel collettore solare e nel serbatoio dello scambiatore di calore, nonché per selezionare, a seconda dell'entità di queste temperature, la modalità di funzionamento ottimale dell'impianto durante il giorno. Allo stesso tempo, il controller regola il flusso del liquido di raffreddamento attraverso lo scambiatore di calore, determina la direzione dell'alimentazione del calore (per ACS o riscaldamento) e controlla il funzionamento del riscaldatore di base.

Di notte, l'automazione del sistema fornisce il minimo necessario di attrazione di energia aggiuntiva per mantenere la temperatura impostata all'interno della stanza. Il sistema ha una bassa inerzia, una rapida uscita dalla modalità di funzionamento e consente un risparmio energetico medio annuo fino al 50%.

Convertitore di energia gravitazionale subacqueo

Come risultato della modernizzazione del noto dispositivo di sollevamento dell'acqua chiamato "hydroram" (Figura 14), gli scienziati russi hanno inventato un altro dispositivo di sollevamento dell'acqua, che è un nuovo convertitore dell'energia potenziale dell'acqua, che, di fatto, è una nuova fonte di energia inesauribile rispettosa dell'ambiente e potente.

Quando è completamente immerso in acqua a una profondità sufficiente, trasforma la pressione statica profonda dell'acqua in un getto d'acqua pulsante nel tempo con una pressione superiore a quella di una data profondità. L'acqua sotto pressione profonda scorre nella presa d'acqua del trasduttore e d'altra parte esce dall'uscita con una pressione ancora maggiore. Questo convertitore può essere utilizzato come pompa di pozzo profondo, come getto d'acqua pulsante e come fonte di corrente elettrica, se alla presa è collegata una turbina idraulica con generatore elettrico. Allo stesso tempo, la sua caratteristica è che non richiede un solo grammo del solito carburante o energia aggiuntiva fornita per il funzionamento.

Riso. 14. Idroram

Il convertitore sopra descritto è ugualmente adatto per il funzionamento in acqua dolce e marina, in acqua ferma e in movimento, in laghi e piscine, in bacini artificiali. Con un solo avviamento lavora con parametri costanti, indipendentemente dall'ora del giorno e dalle condizioni climatiche, senza fermarsi per molti anni.

Quando si utilizza questo convertitore in combinazione con una turbina idroelettrica e un generatore elettrico convenzionale, cioè quando utilizzato in un'industria di generazione di energia elettrica, a una profondità di immersione in acqua di 15 metri da un metro quadrato dell'area di presa d'acqua, è possibile ottenere una potenza elettrica in uscita di ~ 0,75 MW, e ad una profondità di 300 metri - potenza elettrica in uscita ~ 30 MW. Gli studi dimostrano che la possibile potenza elettrica aumenta in proporzione alla profondità di immersione del trasduttore in acqua. Ciò consente, con un'area sufficientemente ampia del foro di presa dell'acqua, o con l'utilizzo simultaneo di più impianti combinati in un'unica unità, di ottenere quasi tutta la potenza di uscita di corrente elettrica richiesta. Allo stesso tempo, una centrale elettrica di qualsiasi capacità richiederà solo un serbatoio sotterraneo o interrato, una volta completamente riempito d'acqua, con una superficie non superiore a 8 m² / MW e un'altezza dell'acqua di almeno 15 metri . Pertanto, è possibile creare una centrale elettrica a giacimento fondamentalmente nuova che può sostituire qualsiasi centrale termica e nucleare. Generatore di corrente Huter DY6500L.

È anche possibile configurare il convertitore in modo tale che quando l'acqua lo attraversa, possa riscaldarlo senza dispersioni di energia e produrre elettricità. In particolare, ad esempio, un singolo modulo verticale della potenza di 500 kW posizionato a 20 metri di profondità con determinati parametri iniziali di progetto, e senza interventi per raffreddare l'acqua circostante, può già dopo 4 ore di funzionamento riscaldare l'acqua circostante in la corrispondente cisterna interrata o interrata da una temperatura di +15°C a una temperatura di +75°C. Pertanto, può essere efficacemente utilizzato per il riscaldamento degli ambienti.

Turbine eoliche

Le turbine eoliche sono installazioni progettate per generare elettricità dal flusso del vento. Possono essere utilizzati in luoghi remoti e isolati, in varie regioni climatiche con condizioni di vento favorevoli, dove non c'è alimentazione centralizzata o la sua alimentazione è irregolare. Ad esempio, un impianto eolico può fornire ai consumatori elettricità per alimentare elettrodomestici, lampade per l'illuminazione, dispositivi di comunicazione domestici e speciali, linee di comunicazione radiofoniche e televisive, dispositivi di comunicazione per computer satellitari e cellulari, punti di navigazione mobili e fissi e stazioni meteorologiche, radio stazioni, fari e radiofari, apparecchiature medico-scientifiche, pompe dell'acqua, per garantire la ricarica delle batterie, ecc. In assenza di vento, l'alimentazione dei consumatori e le loro prestazioni è assicurata da una batteria di accumulo. Il collegamento dell'inverter all'unità di controllo consente di convertire 24 V CC in 220 V CA.

Riso. 9.Turbine eoliche Classe A

L'impianto eolico è un'installazione autonoma, affidabile e automatica che non richiede personale in servizio durante il funzionamento ed è progettata per l'alimentazione autonoma di singoli consumatori (residenti estivi, giardinieri, turnisti, cacciatori, agricoltori, pescatori, spedizioni geologiche) , così come navigazione, meteorologia, relè radio e altri posti per fornire energia ininterrotta sul campo.

Riso. 10. Schema delle turbine eoliche

energia geotermica energia terrestre

Le fonti di energia geotermica possono essere di due tipi. Il primo tipo sono le piscine sotterranee di vettori di calore naturali: acqua calda (sorgenti idrotermali) o vapore (sorgenti termali a vapore) o una miscela di acqua e vapore.

Riso. 15. Il primo tipo di fonti di energia geotermica: piscine sotterranee di vettori di calore naturali

In sostanza, il primo tipo di sorgenti sono direttamente pronte all'uso "caldaie interrate", da cui è possibile estrarre acqua o vapore mediante normali pozzi.

Il secondo tipo è il calore delle rocce calde. Pompando acqua in tali orizzonti, è possibile ottenere vapore o acqua calda all'uscita per un ulteriore utilizzo a fini energetici. L'energia geotermica viene utilizzata per generare elettricità, abitazioni termiche, serre, ecc. Come refrigerante vengono utilizzati vapore secco, acqua surriscaldata o qualsiasi liquido di raffreddamento con un basso punto di ebollizione (ammoniaca, freon, ecc.).

Riso. 16. Il secondo tipo di fonti di energia geotermica

Presentazione sul tema UTILIZZO DELL'ENERGIA DEL SOLE SULLA TERRA. Il sole è la fonte della vita per ogni cosa sulla terra La fonte della vita Il sole Il sole è la principale fonte di energia. trascrizione

1

USARE L'ENERGIA SOLARE SULLA TERRA

2

Il sole è la fonte di vita per ogni cosa sulla terra la fonte di vita Il sole Il sole è la principale fonte di energia sulla terra e la causa principale che ha creato la maggior parte delle altre risorse energetiche del nostro pianeta, come le riserve di carbone, petrolio , gas, eolico e caduta acqua, energia elettrica, ecc. .d. L'energia del Sole, che viene rilasciata principalmente sotto forma di energia radiante, è così grande che è difficile persino immaginarla.

3

A New York, anche i netturbini utilizzano l'energia solare. Qui, in due distretti, da un anno e mezzo operano contenitori solari intelligenti per la spazzatura - BigBelly. Utilizzando l'energia della luce, convertita in elettricità dalle fotocellule al silicio, ne compattano il contenuto.

4

Ci sono molte fonti di energia sulla Terra, ma a giudicare dalla rapidità con cui i prezzi dell'energia stanno aumentando, non sono ancora sufficienti. Molti esperti ritengono che entro il 2020 sarà necessario tre volte e mezzo più carburante.

5

La più recente tecnologia per la deposizione di un film di ossido di metallo su un substrato di vetro consente di creare moduli solari di grandi dimensioni a film sottile. In America, ad un solo progetto - la costruzione di una centrale solare nel deserto del Negev (Israele) - sono stati stanziati 100 milioni di dollari.

6

Un'area sperimentale "Sun City" è stata creata vicino alla città olandese di Herhyugovard. I tetti delle case qui sono ricoperti di pannelli solari. La casa nella foto genera fino a 25 kW. La capacità totale della "Città del Sole" dovrebbe essere aumentata a 5 MW. Tali case diventano autonome dal sistema.

7

Il sole può essere utilizzato anche come fonte di energia per i veicoli. In Australia, da 19 anni, la corsa annuale di auto elettriche solari si svolge sul circuito tra le città di Darwin e Adelaide (3000 km). Nel 1990, Sanyo ha costruito un aereo a energia solare.

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Sotto il tetto solare del MONDO (stazioni energetiche e "case solari") Un raggio di microonde focalizzato può trasmettere l'energia raccolta dai pannelli solari alla Terra, oppure può rifornire veicoli spaziali. A differenza della luce solare, questo raggio di microonde non perderà più del 2% di energia durante il "crollo" dell'atmosfera. L'idea è stata recentemente resuscitata da David Criswell.

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Sotto il tetto solare del MONDO (centrali elettriche e "case solari") NSTTF Installazione solare americana per prove termiche ed esperimenti nel campo dell'energia.Uno dei vecchi metodi per raccogliere l'energia solare è il SES, inventato da Bernard Dubos. Propose di costruire nei deserti vasti baldacchini di vetro con un alto camino.

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Sotto il tetto solare del mondo (centrali elettriche e case solari), la TransOption Association, un'associazione di società di trasporto pubblico e privato del New Jersey, organizza una gara annuale di modellini di auto a energia solare per le squadre scolastiche.

Energia dell'Oceano Mondiale

L'energia dell'Oceano Mondiale è rappresentata dall'energia del surf, delle onde, delle maree, della differenza di temperatura dell'acqua della superficie e degli strati profondi dell'oceano, delle correnti, ecc.

Le onde di marea portano un enorme potenziale energetico - 3 miliardi di kW. Cresce l'interesse degli specialisti per le fluttuazioni delle maree nel livello degli oceani vicino alle coste dei continenti. L'energia delle maree è stata utilizzata dall'uomo per secoli per alimentare mulini e segherie. Ma con l'avvento del motore a vapore, è stato dimenticato fino alla metà degli anni '60, quando i primi PES furono lanciati in Francia e in URSS. L'energia delle maree è costante. Per questo motivo, la quantità di elettricità generata dalle centrali di marea (TPP) può sempre essere conosciuta in anticipo, a differenza delle centrali idroelettriche convenzionali, dove la quantità di energia ricevuta dipende dal regime del fiume, che è associato non solo alla caratteristiche climatiche del territorio attraverso il quale scorre, ma anche con le condizioni meteorologiche.

Riso. 17. Modello di dispositivi per la trasformazione dell'energia delle maree in energia elettrica

Si ritiene che l'Oceano Atlantico abbia le maggiori riserve di energia delle maree. Ci sono anche grandi riserve di energia delle maree negli oceani Pacifico e Artico. Quando si costruiscono PES, è necessario valutare in modo completo il loro impatto ambientale sull'ambiente, poiché è piuttosto grande. Nelle aree di costruzione di grandi TPP, l'altezza delle maree cambia in modo significativo, il bilancio idrico nell'area idrica della stazione è disturbato, il che può compromettere gravemente la pesca, l'allevamento di ostriche, cozze, ecc.

Le risorse energetiche dell'Oceano Mondiale includono anche l'energia delle onde e il gradiente di temperatura. L'energia delle onde del vento è stimata in totale a 2,7 miliardi di kW all'anno.

Reazioni di fusione quasi nucleare

La pressione nel nucleo interno della Terra raggiunge circa 3,6*10^6 bar. Nei luoghi degli antinodi delle onde longitudinali dei terremoti in aree locali, la pressione sale a 10 ^ 8 bar, ad una temperatura dell'ordine di 6000 K, raggiungendo un livello al quale sono possibili tunneling e il verificarsi di reazioni termonucleari, come mostrato in le opere di Zel'dovich e Wang Hong-chang.

Nei luoghi in cui si verificano focolai locali di reazioni termonucleari, la temperatura dovrebbe aumentare bruscamente. In questo caso si verifica la decomposizione degli idruri, il passaggio dell'idrogeno dalla forma ionica idruro al gas protonico e, di conseguenza, il rilascio di una grande quantità di idrogeno. In questo caso il volume della sostanza aumenta notevolmente senza modificare la massa (in un centimetro cubo di idruro di ferro ci sono 550 centimetri cubi di idrogeno). Il che, a sua volta, porta ad un aumento del volume della sostanza del nucleo del pianeta, con un leggero cambiamento di massa. In altre parole, gli idruri del nucleo interno si decompongono nel metallo del nucleo esterno e nell'idrogeno, il che dovrebbe portare anche ad un aumento del volume della Terra. Va notato che una reazione a catena termonucleare non può verificarsi, perché. il calore in eccesso fuoriesce con l'idrogeno del refrigerante nelle sfere esterne (fluidi profondi) e la temperatura diminuisce.

Il nucleo interno della Terra, per così dire, "bolle" molto lentamente come il catrame, cioè, quando si aggiungono onde elastiche, reazioni di sintesi locali si verificano sporadicamente in punti diversi del nucleo interno. Chiamiamo questo processo "quasi termonucleare".

Il bilancio energetico della decomposizione degli idruri nel nucleo può essere rappresentato come segue:

∂QT + m = p ∂V + ∂QH, dove m è il potenziale chimico dell'idrogeno negli idruri, ∂QТ è il calore termonucleare delle reazioni sporadiche di fusione dell'idrogeno nella zona di decompattazione del nucleo p, ∂QH è il calore portato via dalla zona di decompattazione da gas protonico (nuclei di idrogeno) come refrigerante, quindi la temperatura sulla superficie di un nucleo solido deve essere superiore a quella interna.