chaleur radiogénique
Afin d'estimer la génération de chaleur due à la désintégration des éléments radioactifs, il est nécessaire de connaître leur distribution dans la Terre. Ces informations ne sont actuellement pas disponibles. Lors de l'évaluation, la matière de la Terre est généralement identifiée à la matière des météorites (considérant cette dernière comme la matière protoplanétaire d'origine). Le manteau terrestre est crédité du dégagement de chaleur radiogénique, caractéristique des chondrites ; noyau - caractéristique des météorites de fer.
La production de chaleur moderne dans le cadre d'un tel modèle est estimée en termes de Oc = 2,3 • 102 cal/an ~ 1021 J/an.
Cette chaleur fournit un flux
ce qui s'accorde bien avec le flux de chaleur moderne de la Terre. Ainsi, selon ces estimations, la génération de chaleur radiogénique actuelle couvre les pertes de chaleur actuelles de la surface de la Terre.
Dans le passé, la génération de chaleur radiogénique était plus élevée, puisque la concentration des éléments radioactifs varie selon la loi
où OQ — génération de chaleur au début de l'histoire de la Terre; A-1 ~ 2,6 Ga.
OQ peut être calculé comme OQ = OJ e, où m = 4,6 milliards d'années est l'âge de la Terre. Sur la base des demi-vies des principaux éléments, on peut estimer que OQ = (5—6) Oc.
Les estimations suivantes du dégagement de chaleur pour les météorites sont généralement utilisées :
- • les chondrites R ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1,7 • 1 (G8 W / m3.
- • météorites de fer R ~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1,3 • 1 (Г8 W/m3. Les principales sources radioactives à vie longue sont l'uranium, le potassium et le thorium. Les données sur le dégagement de chaleur de l'uranium U et du potassium K sont présentées dans les tableaux 1.1 et 6.3. Pour Th demi-vie - 13,9 milliards d'années, génération de chaleur - 2,7 • KG5 W / kg.
La production totale de chaleur dans toute l'histoire de la Terre est
Selon l'équation (6.9), cette énergie pourrait chauffer la Terre à une température À ~ 1700°C.
Certains chercheurs pensent (par exemple, Bolt, 1984) qu'il faut aussi tenir compte de l'apport d'éléments radioactifs à vie courte, qui peut être assez important et donner un échauffement supplémentaire de plusieurs centaines de degrés. Les données sur la demi-vie de certains éléments à courte durée de vie sont données dans le tableau. 6.5.
La méthode décrite de chaleur radiogénique est une estimation. La question de savoir dans quelle mesure il peut être raisonnable de considérer que les météorites modernes qui sont apparues dans la ceinture entre Mars et Jupiter et qui ont traversé un chemin de développement long et difficile reflètent correctement le contenu des éléments radioactifs dans les coquilles de la Terre demeure
Demi-vie de certains éléments à vie courte
|
Élément |
Demi vie J{/2, milliards d'années |
|
A126 |
0,73 |
|
C136 |
0,3 |
|
Fe60 |
0,3 |
pas entièrement résolu, mais la plupart des chercheurs adhèrent à ce point de vue.
Ainsi, la contribution des transformations radioactives à l'énergie de la Terre est très importante et, peut-être, a une valeur dominante.
Cependant, il existe des estimations (par exemple, Sorokhtin, Ushakov, 2002), selon lesquelles une source radiogénique a une importance bien moindre dans l'énergie de la Terre E \u003d 0,43 * 1031 J.
Chauffage domestique géothermique
Schéma de chauffage géothermique
Vous devez d'abord comprendre les principes d'obtention de l'énergie thermique. Ils sont basés sur l'augmentation de la température au fur et à mesure que vous vous enfoncez dans la terre. À première vue, l'augmentation du degré de chauffage est insignifiante. Mais grâce à l'avènement des nouvelles technologies, chauffer une maison avec la chaleur de la terre est devenu une réalité.
La condition principale pour l'organisation du chauffage géothermique est une température d'au moins 6 ° C. Ceci est typique des couches moyennes et profondes du sol et des réservoirs. Ces derniers sont fortement dépendants de la température extérieure, ils sont donc rarement utilisés. Comment organiser concrètement le chauffage de la maison avec l'énergie de la terre ?
Pour cela, il faut réaliser 3 circuits remplis de liquides aux caractéristiques techniques différentes :
- Extérieur. Plus souvent, il circule de l'antigel.Son chauffage à une température non inférieure à 6 ° C est dû à l'énergie de la terre;
- Pompe à chaleur. Sans elle, le chauffage à partir de l'énergie de la terre est impossible. Le caloporteur du circuit externe transfère son énergie au réfrigérant à l'aide d'un échangeur de chaleur. Sa température d'évaporation est inférieure à 6°C. Après cela, il entre dans le compresseur où, après compression, la température monte à 70 ° C;
- Contour intérieur. Selon un schéma similaire, la chaleur est transférée du réfrigérant comprimé à l'eau dans le système de dépassement. Ainsi, le chauffage des entrailles de la terre se produit à un coût minime.
Malgré les avantages évidents, il est rare de trouver de tels systèmes. Cela est dû aux coûts élevés d'achat d'équipements et d'organisation d'un circuit d'apport de chaleur externe.
Il est préférable de confier le calcul du chauffage à partir de la chaleur de la terre à des professionnels. L'efficacité de l'ensemble du système dépendra de l'exactitude des calculs.
Énergies cosmiques et planétaires.
Le Yin et le Yang sont deux énergies cosmiques. Un nombre infini de flux annulaires semblables à des vortex pénètrent dans l'espace en passant par notre petite planète. Au moment du passage à travers le corps de la planète, le flux change de signe dans le sens opposé, c'est-à-dire que le flux YANG entre dans la Terre et que le flux YIN en sort (Fig. 1.2). Il est encore plus juste de dire que nous ne parlons pas de deux, mais d'une seule énergie. En traversant le corps de la planète, le flux Yang lui donne sa composante active, et au point de sortie, une sorte de flux de manque d'énergie se forme. Cependant, comme mentionné plus haut, nous sommes habitués à tout voir en double couleur, dans la dualité des concepts, et il nous est plus facile d'opérer avec les concepts de YIN et YANG qu'avec les concepts de présence et d'absence d'énergie. Puisqu'il existe une infinité de flux de forces différentes, il y aura à un endroit à la fois des flux YANG venant d'en haut et des flux YIN venant d'en bas (Fig. 1.3).
Et qu'est-ce que ces flux cosmiques ont à voir avec une personne ordinaire ? Vous devez être bouleversé. Au niveau de développement de la conscience et de l'énergie auquel nous sommes, nous n'interagissons pas avec les flux cosmiques originels. De plus. Sans une restructuration totale de toute l'essence d'une personne, une tentative d'ouverture à ces flux ruinera une personne avec la même facilité avec laquelle l'acide chlorhydrique corrodera le système de plomberie, si quelqu'un veut le pomper au lieu de l'eau. Il n'y a pas eu beaucoup de gens dans l'histoire de la civilisation qui ont réussi à fusionner avec le courant cosmique, pour la plupart ils sont bien connus : Moïse, Bouddha, Christ, Muhammad, quelques autres prophètes et yogis.
Si nous ne nous efforçons pas encore de jouer le rôle du Bouddha, nous ne sommes pas pressés de nous ouvrir aux flux originels, afin d'avancer consciemment sur le chemin de la perfection, nous devons comprendre le mécanisme de formation de quatre énergies planétaires à partir des deux énergies originelles, pourtant inaccessibles pour nous, YIN-YANG : « Air - Terre - Feu - Eau ». Le courant "chaud" Yang, entrant dans l'atmosphère de la planète, interagit avec le courant "froid" YIN montant d'en bas et est converti en énergie d'Air. À son tour, le flux "froid" du ciel YIN, montant, se mélange au flux "chaud" descendant du ciel YANG, générant l'énergie de la Terre. Nous appellerons conditionnellement le couple Air-Terre énergies externes (par rapport à une personne).
Le prochain niveau de transformation est directement lié
avec les êtres vivants habitant notre planète. Énergie aérienne
est convertie par les êtres vivants en l'énergie du Feu, et l'énergie
La Terre à l'Eau. Un couple "Feu - Eau" que nous appellerons interne (selon
rapport à l'homme) énergies. Si vous alignez les énergies
principe chaud - froid, on obtient alors le schéma suivant :
YANG cosmique - Air - Feu et Eau - Terre - cosmique
YIN (Fig. 1.4). Comme vous pouvez le voir, ces flux ne diffèrent que
le rapport du composant chaud - froid, qui peut être affiché
sur la monade (Fig. 1.5), où l'extérieur
énergie, et sur l'horizontale - interne.
Convenons immédiatement que les énergies planétaires "Terre", "Eau", "Feu" et "Air" et la terre sur laquelle nous marchons, l'eau que nous buvons, le feu sur lequel nous cuisinons et l'air que nous respirons ne sont pas les mêmes. Il n'y a pas de noms propres pour les énergies planétaires dans notre langue. Nous devons utiliser des analogies. Pour être précis, les termes ci-dessus signifient : l'énergie est froide et inerte comme la terre, froide et fluide comme l'eau, chaude et active comme le feu, raréfiée et volatile comme l'air. Pour simplifier, quand on écrit Air avec une majuscule, on entend l'énergie, quand l'air, puis le mélange de gaz que l'on respire.
Toutes les énergies planétaires sont directement liées à l'homme. Les énergies externes dans le corps humain ont leurs propres points d'entrée, les énergies internes ont leurs propres lieux de localisation dans le corps. Un schéma approximatif du fonctionnement des énergies est le suivant. L'énergie de la Terre pénètre dans le corps par les pieds et se transforme en Eau dans la région pelvienne (Fig. 1.6). Appelons la zone de transformation de l'énergie de l'eau le «chaudron inférieur», qui occupe la distance entre le périnée et le haut de l'abdomen (Fig. 1.7).
Options pour organiser le chauffage géothermique
Méthodes d'agencement du contour externe
Pour que l'énergie de la terre pour chauffer la maison soit utilisée autant que possible, vous devez choisir le bon circuit pour le circuit externe. En fait, n'importe quel milieu peut être une source d'énergie thermique - sous terre, eau ou air.
Mais il est important de prendre en compte les changements saisonniers des conditions météorologiques, comme indiqué ci-dessus.
Actuellement, deux types de systèmes sont couramment utilisés pour chauffer une maison en raison de la chaleur de la terre - horizontal et vertical. Le facteur de sélection clé est la superficie du terrain. La disposition des tuyaux pour chauffer la maison avec l'énergie de la terre en dépend.
En plus de cela, les facteurs suivants sont pris en compte:
- Composition du sol. Dans les zones rocheuses et limoneuses, il est difficile de réaliser des puits verticaux pour la pose des autoroutes ;
- niveau de congélation du sol. Il déterminera la profondeur optimale des tuyaux;
- Emplacement des eaux souterraines. Plus ils sont élevés, mieux c'est pour le chauffage géothermique. Dans ce cas, la température augmentera avec la profondeur, ce qui est la condition optimale pour le chauffage à partir de l'énergie de la terre.
Vous devez également connaître la possibilité d'un transfert d'énergie inverse en été. Ensuite, le chauffage d'une maison privée à partir du sol ne fonctionnera pas et l'excès de chaleur passera de la maison au sol. Tous les systèmes de réfrigération fonctionnent sur le même principe. Mais pour cela, vous devez installer un équipement supplémentaire.
Il est impossible de prévoir l'installation d'un circuit extérieur hors de chez soi. Cela augmentera les pertes de chaleur lors du chauffage des entrailles de la terre.
Schéma de chauffage géothermique horizontal
Disposition horizontale des tuyaux extérieurs
La façon la plus courante d'installer des autoroutes extérieures. Il est pratique pour la facilité d'installation et la possibilité de remplacer relativement rapidement les sections défectueuses du pipeline.
Pour l'installation selon ce schéma, un système de collecteur est utilisé. Pour cela, plusieurs contours sont réalisés, situés à une distance minimale de 0,3 m les uns des autres. Ils sont connectés à l'aide d'un collecteur, qui fournit le liquide de refroidissement à la pompe à chaleur. Cela garantira l'approvisionnement maximal en énergie pour le chauffage à partir de la chaleur de la terre.
Cependant, il y a des choses importantes à garder à l'esprit :
- Grande cour. Pour une maison d'environ 150 m², elle doit être d'au moins 300 m² ;
- Les tuyaux doivent être fixés à une profondeur inférieure au niveau de congélation du sol ;
- Avec le mouvement possible du sol lors des crues printanières, la probabilité de déplacement des autoroutes augmente.
L'avantage déterminant du chauffage à partir de la chaleur de la terre de type horizontal est la possibilité d'auto-arrangement. Dans la plupart des cas, cela ne nécessitera pas l'intervention d'un équipement spécial.
Pour un transfert de chaleur maximal, il est nécessaire d'utiliser des tuyaux à haute conductivité thermique - des tuyaux en polymère à paroi mince. Mais en même temps, vous devriez envisager des moyens d'isoler les tuyaux de chauffage dans le sol.
Schéma vertical de chauffage géothermique
Système géothermique vertical
C'est un moyen plus long d'organiser le chauffage d'une maison privée à partir du sol. Les pipelines sont situés verticalement, dans des puits spéciaux
Il est important de savoir qu'un tel schéma est beaucoup plus efficace qu'un schéma vertical.
Son principal avantage est d'augmenter le degré de chauffage de l'eau dans le circuit externe. Celles. plus les tuyaux sont profonds, plus la quantité de chaleur de la terre pour chauffer la maison entrera dans le système. Un autre facteur est la petite superficie de terrain. Dans certains cas, l'aménagement du circuit de chauffage géothermique externe est réalisé avant même la construction de la maison à proximité immédiate de la fondation.
Quelles difficultés peuvent être rencontrées pour obtenir de l'énergie du sol pour chauffer une maison selon ce schéma?
- Du quantitatif à la qualité. Pour une disposition verticale, la longueur des autoroutes est beaucoup plus élevée. Elle est compensée par une température du sol plus élevée. Pour cela, il faut creuser des puits jusqu'à 50 m de profondeur, ce qui est un travail laborieux ;
- Composition du sol. Pour les sols rocheux, il est nécessaire d'utiliser des foreuses spéciales. Dans le limon, pour éviter la perte du puits, une gaine de protection en béton armé ou en plastique à paroi épaisse est montée;
- En cas de dysfonctionnements ou de perte d'étanchéité, le processus de réparation devient plus compliqué. Dans ce cas, des pannes à long terme dans le fonctionnement du chauffage de la maison pour l'énergie thermique de la terre sont possibles.
Mais malgré les coûts initiaux élevés et la complexité de l'installation, la disposition verticale des autoroutes est optimale. Les experts conseillent d'utiliser un tel schéma d'installation.
Pour la circulation du liquide de refroidissement dans le circuit extérieur d'un système vertical, de puissantes pompes de circulation sont nécessaires.
Nouvelles similaires
12/02/2019
Des scientifiques russes et italiens ont calculé dans quelles régions de la Fédération de Russie et pour quels besoins il est avantageux d'utiliser des convertisseurs de chaleur alimentés par l'énergie solaire. Il s'est avéré qu'en été, de telles installations peuvent chauffer de l'eau pour les douches, la lessive et d'autres besoins domestiques dans toute la Russie, même à Oymyakon, a déclaré mardi le service de presse de la Fondation scientifique russe (RSF), qui a soutenu l'étude.
527
08/06/2018
Des scientifiques russes ont créé de nouveaux nanocatalyseurs qui permettent de décomposer divers types de biocarburants et d'en extraire de l'hydrogène pur. Les instructions de montage ont été publiées dans un article publié dans l'International Journal of Hydrogen Energy.
718
29/11/2019
Un certain nombre de questions pertinentes pour le complexe pétrochimique de la République du Tatarstan ont été examinées aujourd'hui lors d'une réunion du conseil d'administration d'OAO Tatneftekhiminvest-holding. La réunion s'est tenue à la Maison du gouvernement de la République du Tatarstan, présidée par le président de la République du Tatarstan Rustam Minnikhanov.
131
20/02/2017
Les scientifiques de Novossibirsk ont proposé d'utiliser les eaux usées à l'aide de catalyseurs. Habituellement, les boues sont stockées dans des décharges spéciales ou brûlées avec du sable. C'est coûteux et pas écologique.
1660
31/10/2016
Après avoir compris comment faire pousser des cristaux de sels de sérotonine, la célèbre hormone du bonheur, les scientifiques russes ont compris comment mieux prédire les formes d'autres cristaux issus de solutions. Des chimistes de la branche sibérienne de l'Académie des sciences de Russie ont réussi à franchir une étape importante dans la compréhension des lois selon lesquelles les molécules s'alignent dans les cristaux issus de divers milieux.
1676
21/07/2017
Les scientifiques de la NSU ont remporté une subvention de la Russian Science Foundation (RSF). Le développement des scientifiques aidera à résoudre des problèmes scientifiques fondamentaux, ainsi qu'à améliorer les performances des purificateurs d'air domestiques et professionnels.Le sujet des travaux des scientifiques de Novossibirsk est "La décomposition photo et thermique de complexes métalliques en tant que méthode de formation de nanoparticules métalliques et de structures bimétalliques à la surface de matériaux photocatalytiquement actifs".
1558
24/04/2018
La maison est quelque chose de chaleureux, confortable et, à première vue, très conservateur. Mais en fait, la construction suit le rythme des progrès technologiques. Comment rendre le logement plus abordable, moins cher, respectueux de l'environnement ? Nous avons créé un bref aperçu des tendances et des technologies du futur qui émergent maintenant.
1175
15/09/2018
Les scientifiques de Novossibirsk ont amélioré la technologie de désinfection de l'air. À l'avenir, les filtres développés à Akademgorodok pourront être utilisés même dans l'espace ; en termes de caractéristiques, ils sont bien meilleurs que ceux existants.
617
21/05/2019
La 3e Conférence internationale "Science du futur" et le 4e Forum panrusse "Science du futur - Science des jeunes" se sont terminés à Sotchi. Nous avons demandé aux scientifiques sibériens qui y participaient de nous dire quels projets ils avaient présentés lors des événements du forum et dans quel but ils étaient venus ici.
457
L'énergie interne de la Terre
Étant donné que le champ magnétique est généré dans le noyau interne de la planète, l'énergie nécessaire à son maintien fait également partie intégrante de l'énergie interne totale de la Terre. Il y a beaucoup d'incertitude dans l'estimation de cette énergie. Si actuellement la valeur du champ magnétique du noyau externe est déterminée avec confiance, alors pour calculer l'énergie du champ magnétique à la surface, la valeur de la perméabilité magnétique relative μ / μo est nécessaire, et sa valeur peut varier de 1 (lorsque les lignes de champ magnétique passent à l'extérieur du globe) à 100 (pour le noyau métallique interne de la Terre). Par conséquent, si différentes valeurs de μ/μo sont utilisées, l'énergie calculée du champ magnétique peut être comprise entre 1,7 et 170 TW. Nous prendrons conditionnellement la valeur moyenne de 86 TW. Dans ce cas, l'énergie totale de la Terre est égale à la somme de l'énergie du rayonnement thermique à travers la surface (45 TW) et de l'énergie nécessaire pour maintenir le champ magnétique (86 TW), soit 131 TW.
Récemment, avec la participation de 15 universités aux États-Unis, en Europe occidentale et au Japon, des travaux fondamentaux ont été menés sur la mesure expérimentale de l'amplitude du flux de chaleur de l'intérieur de la Terre vers l'atmosphère causé par la désintégration des isotopes radioactifs. Il a été constaté que la désintégration radioactive de 238U et 232Th apporte une contribution totale de 20 TW au flux de chaleur de la planète. Les neutrinos émis par la désintégration de 40K étaient en dessous de la limite de sensibilité de cette expérience, mais on sait qu'ils ne contribuent pas plus de 4 TW. L'ampleur de la désintégration radioactive a été déterminée à partir de mesures précises du flux de géoneutrinos à l'aide du détecteur antineutrino à scintillateur liquide Kamioka (Japon) et, selon les données disponibles du détecteur Borexino (Italie), totalise 24 TW.
La monographie fondamentale d'Anderson "New Theory of the Earth" montre que seulement environ 10 TW d'énergie peuvent provenir de sources non radioactives, telles que le refroidissement et la différenciation de la croûte, la compression (compactage) du manteau, le frottement des marées, etc.
Il s'avère un écart important : 34 TW sont générés à l'intérieur de la Terre, et 131 TW sont consommés.
Un déséquilibre important (97 TW) laisse planer de sérieux doutes sur la capacité de la réserve primaire à fournir l'énergie supplémentaire nécessaire à la Terre. Il est plus raisonnable de supposer l'existence d'une autre source permettant à notre planète d'être à égalité avec les autres planètes en termes de rapport masse-luminosité.
Diagramme masse-luminosité des planètes.
Panneaux solaires
Un module solaire à cadre est généralement réalisé sous la forme d'un panneau, qui est enfermé dans un cadre en aluminium anodisé. La surface recevant la lumière est protégée par du verre trempé. Le silicium monocristallin est utilisé comme photoconvertisseurs.
Une batterie solaire (module) se compose de plusieurs sections de cellules solaires qui convertissent l'énergie lumineuse en électricité. Chaque section est protégée des influences environnementales par des films polymères et munie d'un substrat rigide, qui offre une résistance aux contraintes mécaniques. Toutes les sections sont reliées entre elles par des éléments flexibles, formant un panneau qui peut être plié pour faciliter le transport et le stockage.
Riz. 4. Panneaux solaires
Riz. 5.Panneaux solaires sur le toit de la maison
Il existe également des appareils de petite taille qui économisent l'énergie reçue du réseau. Par exemple, un chargeur solaire portable. Conçu pour recharger les téléphones mobiles, GPS, PDA, lecteurs MP-3 et CD, stations de radio, téléphones satellites et autres appareils électroniques avec une tension de batterie nominale de 4,5 à 19 volts. Le silicium amorphe est utilisé comme photoconvertisseurs. Ce dispositif libère les grimpeurs, chasseurs, pêcheurs, touristes, services de secours et autres usagers de l'utilisation de sources d'énergie fixes et encombrantes. Il se présente sous la forme d'un panneau pliant et fonctionne comme une petite centrale électrique, transformant l'énergie solaire en énergie électrique. Les cellules solaires sont recouvertes d'un matériau polymère solide et durable, facile et sûr à utiliser. Ils ne contiennent pas de composants fragiles : verre ou silicium cristallin et peuvent fonctionner à des températures ambiantes de -30 à +50 C.
Riz. 6. Batterie externe Xtreme 12000 mAh avec cellules solaires
L'utilisation de l'énergie solaire ne se limite pas à la production d'énergie électrique. Un système basé sur des capteurs solaires sous vide vous permet de recevoir de l'énergie thermique, à savoir de chauffer l'eau à une température prédéterminée, en absorbant le rayonnement solaire, en le convertissant en chaleur, en l'accumulant et en le transférant au consommateur.
Le système se compose de deux éléments principaux :
– unité extérieure – capteurs solaires sous vide ;
– unité intérieure – ballon échangeur de chaleur.
Riz. 7. Capteur solaire plat MFK 001 de Meibes
Le capteur solaire sous vide assure la collecte du rayonnement solaire par tous les temps, quelle que soit la température extérieure. Le coefficient d'absorption d'énergie de tels capteurs, avec un degré de vide de 10-5¸ 10-6, est de 98 %. Les panneaux solaires sont installés directement sur le toit des bâtiments de manière à utiliser au mieux la surface du toit pour la collecte d'énergie. Les collecteurs sont montés à n'importe quel angle, de 0 à 90 degrés. La durée de vie des collecteurs sous vide est d'au moins 15 ans.
Un réservoir d'échange de chaleur est un système automatisé pour convertir, maintenir et stocker la chaleur reçue de l'énergie solaire, ainsi que d'autres sources d'énergie (par exemple, un chauffage traditionnel fonctionnant à l'électricité, au gaz ou au carburant diesel), qui assure le système en cas d'un rayonnement solaire insuffisant. L'eau ainsi chauffée s'écoule de l'échangeur de chaleur de l'unité intérieure vers les radiateurs du système de chauffage et l'eau du réservoir est utilisée pour l'alimentation en eau chaude.
Riz. 8. Échangeur de chaleur du réservoir
L'unité de contrôle à microprocesseur est conçue pour contrôler la température dans le capteur solaire et le réservoir de l'échangeur de chaleur, ainsi que pour sélectionner, en fonction de l'amplitude de ces températures, le mode de fonctionnement optimal du système pendant la journée. En même temps, le contrôleur régule le débit du liquide de refroidissement à travers l'échangeur de chaleur, détermine la direction de l'alimentation en chaleur (pour l'ECS ou le chauffage) et contrôle le fonctionnement du chauffage de base.
La nuit, l'automatisation du système fournit l'attraction minimale nécessaire d'énergie supplémentaire pour maintenir la température de consigne à l'intérieur de la pièce. Le système a une faible inertie, une sortie rapide du mode de fonctionnement et permet une économie d'énergie annuelle moyenne allant jusqu'à 50 %.
Convertisseur d'énergie gravitationnelle sous-marin
À la suite de la modernisation du dispositif de levage d'eau bien connu appelé "hydroram" (figure 14), des scientifiques russes ont inventé un autre dispositif de levage d'eau, qui est un nouveau convertisseur de l'énergie potentielle de l'eau, qui, en fait, est une nouvelle source d'énergie inépuisable, respectueuse de l'environnement et puissante.
Lorsqu'il est complètement immergé dans l'eau à une profondeur suffisante, il transforme la pression statique profonde de l'eau en un jet d'eau pulsé dans le temps avec une pression supérieure à une profondeur donnée. L'eau sous pression profonde elle-même s'écoule dans l'entrée d'eau du transducteur et, d'autre part, s'écoule de la sortie avec une pression encore plus grande. Ce convertisseur peut être utilisé comme pompe de puits profond, comme jet d'eau pulsé et comme source de courant électrique, si une turbine hydraulique avec un générateur électrique est connectée à la sortie. Dans le même temps, sa caractéristique est qu'il ne nécessite pas un seul gramme de carburant habituel ni aucune énergie supplémentaire fournie pour son fonctionnement.
Riz. 14. Hydroram
Le convertisseur décrit ci-dessus convient indifféremment à un fonctionnement en eau douce et en eau de mer, en eau calme et en mouvement, en lacs et bassins, en réservoirs artificiels. Avec un seul démarrage, il fonctionne avec des paramètres constants, quelle que soit l'heure de la journée et les conditions climatiques, sans s'arrêter pendant de nombreuses années.
Lors de l'utilisation de ce convertisseur en combinaison avec une turbine hydraulique et un générateur électrique conventionnel, c'est-à-dire lorsqu'il est utilisé dans une industrie de production d'électricité, à une profondeur d'immersion dans l'eau de 15 mètres à partir d'un mètre carré de la zone de prise d'eau, il est possible d'obtenir une puissance électrique de sortie de ~ 0,75 MW, et à une profondeur de 300 mètres - puissance électrique de sortie ~ 30 MW. Des études montrent que la puissance électrique possible augmente proportionnellement à la profondeur d'immersion du transducteur dans l'eau. Cela permet, avec une surface suffisamment grande du trou de prise d'eau, ou avec l'utilisation simultanée de plusieurs installations combinées en une seule unité, d'obtenir presque n'importe quelle puissance de sortie de courant électrique requise. Dans le même temps, une centrale électrique de toute capacité ne nécessitera qu'un réservoir souterrain ou souterrain, une fois complètement rempli d'eau, ayant une superficie d'au plus 8 m² / MW et une hauteur d'eau d'au moins 15 mètres . Ainsi, une centrale électrique à réservoir fondamentalement nouvelle peut être créée qui peut remplacer n'importe quelle centrale thermique et nucléaire. Groupe électrogène Huter DY6500L.
Il est également possible de configurer le convertisseur de manière à ce que lorsque l'eau le traverse, il puisse le chauffer sans perte d'énergie et produire de l'électricité. En particulier, par exemple, un module unique vertical d'une puissance de 500 kW situé à une profondeur de 20 mètres avec certains paramètres initiaux de conception, et sans mesures pour refroidir l'eau environnante, peut déjà après 4 heures de fonctionnement chauffer l'eau environnante dans le réservoir souterrain ou souterrain correspondant d'une température de +15 ° C à une température de + 75 ° C. Ainsi, il peut être utilisé efficacement pour le chauffage des locaux.
Éoliennes
Les éoliennes sont des installations conçues pour produire de l'électricité à partir du vent. Ils peuvent être utilisés dans des endroits éloignés et isolés, dans diverses régions climatiques avec des conditions de vent favorables, où il n'y a pas d'alimentation électrique centralisée ou son alimentation est irrégulière. Par exemple, une centrale éolienne peut fournir aux consommateurs de l'électricité pour alimenter des appareils électroménagers, des lampes d'éclairage, des appareils de communication domestiques et spéciaux, des lignes de communication de télévision et de radio, des appareils de communication par ordinateur par satellite et cellulaire, des points de navigation mobiles et fixes et des postes météorologiques, des stations, phares et radiobalises, équipements médico-scientifiques, pompes à eau, pour assurer la charge des batteries, etc. En l'absence de vent, l'alimentation des consommateurs et leurs performances sont assurées par une batterie de stockage. Le raccordement de l'onduleur à l'unité de commande permet de convertir 24 V DC en 220 V AC.
Riz. 9.Éoliennes classe A
La centrale éolienne est une installation autonome, fiable et automatique qui ne nécessite pas de personnel d'astreinte pendant le fonctionnement et est conçue pour l'alimentation autonome en énergie des consommateurs individuels (résidents d'été, jardiniers, travailleurs postés, chasseurs, agriculteurs, pêcheurs, expéditions géologiques) , ainsi que la navigation, la météorologie, le relais radio et d'autres postes pour fournir une alimentation ininterrompue sur le terrain.
Riz. 10. Schéma des éoliennes
énergie géothermique énergie de la terre
Les sources d'énergie géothermique peuvent être de deux types. Le premier type est constitué de piscines souterraines de caloporteurs naturels - eau chaude (sources hydrothermales), ou vapeur (sources thermales à vapeur), ou un mélange vapeur-eau.
Riz. 15. Le premier type de sources d'énergie géothermique - piscines souterraines de caloporteurs naturels
Essentiellement, le premier type de sources sont des "chaudières souterraines" directement prêtes à l'emploi, d'où l'eau ou la vapeur peuvent être extraites à l'aide de forages ordinaires.
Le deuxième type est la chaleur des roches chaudes. En pompant de l'eau dans de tels horizons, vous pouvez obtenir de la vapeur ou de l'eau chaude à la sortie pour une utilisation ultérieure à des fins énergétiques. La géothermie est utilisée pour produire de l'électricité, chauffer des habitations, des serres, etc. De la vapeur sèche, de l'eau surchauffée ou tout fluide caloporteur à bas point d'ébullition (ammoniac, fréon...) est utilisé comme fluide caloporteur.
Riz. 16. Le deuxième type de sources d'énergie géothermique
Présentation sur le thème UTILISATION DE L'ÉNERGIE DU SOLEIL SUR LA TERRE. Le soleil est la source de vie pour tout sur terre La source de vie Le soleil Le soleil est la principale source d'énergie. transcription
1
UTILISER L'ÉNERGIE SOLAIRE SUR LA TERRE
2
Le soleil est la source de vie pour tout sur terre la source de vie Le soleil Le soleil est la principale source d'énergie sur terre et la cause profonde qui a créé la plupart des autres ressources énergétiques de notre planète, telles que les réserves de charbon, de pétrole , gaz, énergie éolienne et chute d'eau, énergie électrique, etc. .d. L'énergie du Soleil, qui est principalement libérée sous forme d'énergie rayonnante, est si grande qu'il est même difficile de l'imaginer.
3
A New York, même les éboueurs utilisent l'énergie solaire. Ici, dans deux quartiers, des poubelles solaires intelligentes - BigBelly - fonctionnent depuis un an et demi. Utilisant l'énergie de la lumière, convertie en électricité par des photocellules au silicium, elles compactent le contenu.
4
Il existe de nombreuses sources d'énergie sur Terre, mais à en juger par la rapidité avec laquelle les prix de l'énergie augmentent, elles ne suffisent toujours pas. De nombreux experts estiment que d'ici 2020, il faudra trois fois et demie plus de carburant.
5
La dernière technologie de dépôt d'un film d'oxyde métallique sur un substrat de verre permet de créer de grands modules solaires à couches minces. En Amérique, un seul projet - la construction d'une centrale solaire dans le désert du Néguev (Israël) - a été doté de 100 millions de dollars.
6
Une zone expérimentale "Sun City" a été créée près de la ville néerlandaise de Herhyugovard. Les toits des maisons ici sont recouverts de panneaux solaires. La maison sur la photo génère jusqu'à 25 kW. La capacité totale de la "Cité du Soleil" devrait être portée à 5 MW. Ces maisons deviennent autonomes du système.
7
Le soleil peut également être utilisé comme source d'énergie pour les véhicules. En Australie, depuis 19 ans, la course annuelle de voitures électriques solaires se déroule sur la piste entre les villes de Darwin et Adélaïde (3000 km). En 1990, Sanyo a construit un avion à énergie solaire.
8
Sous le toit solaire du MONDE (stations énergétiques et "maisons solaires") Un faisceau micro-onde focalisé peut transmettre l'énergie captée par les panneaux solaires vers la Terre, ou en alimenter les engins spatiaux. Contrairement à la lumière du soleil, ce faisceau de micro-ondes ne perdra pas plus de 2 % d'énergie lors de la « décomposition » de l'atmosphère. L'idée a été récemment ressuscitée par David Criswell.
9
Sous le toit solaire du MONDE (centrales électriques et "maisons solaires") NSTTF Installation solaire américaine pour essais thermiques et expérimentations dans le domaine de l'énergie.L'un des anciens moyens de capter l'énergie solaire est le SES, inventé par Bernard Dubos. Il a proposé de construire de vastes auvents de verre avec une haute cheminée dans les déserts.
10
Sous le toit solaire du MONDE (centrales électriques et maisons solaires), l'association TransOption, une association de sociétés de transport publiques et privées du New Jersey, organise une course annuelle de voitures miniatures à énergie solaire pour les équipes scolaires.
Énergie de l'océan mondial
L'énergie de l'océan mondial est représentée par l'énergie des vagues, des vagues, des marées, de la différence de température de l'eau des couches superficielles et profondes de l'océan, des courants, etc.
Les raz de marée transportent un énorme potentiel énergétique - 3 milliards de kW. L'intérêt des spécialistes pour les fluctuations des marées au niveau des océans près des côtes des continents est croissant. L'énergie marémotrice est utilisée par l'homme depuis des siècles pour alimenter moulins et scieries. Mais avec l'avènement de la machine à vapeur, elle est tombée dans l'oubli jusqu'au milieu des années 60, lorsque les premiers PSE ont été lancés en France et en URSS. L'énergie marémotrice est constante. De ce fait, la quantité d'électricité produite dans les centrales marémotrices (TPP) peut toujours être connue à l'avance, contrairement aux centrales hydroélectriques conventionnelles, où la quantité d'énergie reçue dépend du régime du fleuve, qui est associé non seulement à la caractéristiques climatiques du territoire qu'il traverse, mais aussi avec les conditions météorologiques.
Riz. 17. Modèle de dispositifs de transformation de l'énergie marémotrice en énergie électrique
On pense que l'océan Atlantique possède les plus grandes réserves d'énergie marémotrice. Il existe également d'importantes réserves d'énergie marémotrice dans les océans Pacifique et Arctique. Lors de la construction de PSE, il est nécessaire d'évaluer de manière exhaustive leur impact environnemental sur l'environnement, car il est assez important. Dans les zones de construction de grandes TPP, la hauteur des marées change considérablement, le bilan hydrique dans le plan d'eau de la station est perturbé, ce qui peut gravement affecter la pêche, l'élevage des huîtres, des moules, etc.
Les ressources énergétiques de l'océan mondial comprennent également l'énergie des vagues et le gradient de température. L'énergie des vagues de vent est estimée au total à 2,7 milliards de kW par an.
Réactions de fusion quasi-nucléaire
La pression dans le noyau interne de la Terre atteint environ 3,6*10^6 bar. Aux endroits des ventres des ondes longitudinales des tremblements de terre dans les zones locales, la pression monte à 10 ^ 8 bar, à une température de l'ordre de 6000 K, atteignant un niveau auquel l'effet tunnel et l'apparition de réactions thermonucléaires sont possibles, comme indiqué dans les œuvres de Zel'dovich et de Wang Hong-chang.
Dans les endroits où se produisent des foyers locaux de réactions thermonucléaires, la température devrait augmenter fortement. Dans ce cas, la décomposition des hydrures se produit, la transition de l'hydrogène de la forme ion hydrure au proton gazeux et, par conséquent, la libération d'une grande quantité d'hydrogène. Dans ce cas, le volume de la substance augmente considérablement sans changer la masse (dans un centimètre cube d'hydrure de fer, il y a 550 centimètres cubes d'hydrogène). Ce qui, à son tour, conduit à une augmentation du volume de la substance du noyau de la planète, avec un léger changement de masse. En d'autres termes, les hydrures du noyau interne se décomposent en métal du noyau externe et en hydrogène, ce qui devrait également entraîner une augmentation du volume de la Terre. Il convient de noter qu'une réaction thermonucléaire en chaîne ne peut pas se produire, car. l'excès de chaleur s'échappe avec l'hydrogène du liquide de refroidissement dans les sphères extérieures (fluides profonds) et la température chute.
Le noyau interne de la Terre, pour ainsi dire, "bouillonne" très lentement comme du goudron, c'est-à-dire que lorsque des ondes élastiques sont ajoutées, des réactions de synthèse locales se produisent sporadiquement à différents endroits du noyau interne. Appelons ce processus "quasi-thermonucléaire".
Le bilan énergétique de la décomposition des hydrures dans le cœur peut être représenté comme suit :
∂QT + m = p ∂V + ∂QH, où m est le potentiel chimique de l'hydrogène dans les hydrures, ∂QТ est la chaleur thermonucléaire des réactions sporadiques de fusion d'hydrogène dans la zone de décompression du noyau p, ∂QH est la chaleur évacuée du zone de décompactage par le gaz protonique (noyaux d'hydrogène) comme fluide caloporteur, de sorte que la température à la surface d'un noyau solide doit être plus élevée qu'à l'intérieur.
