Rapportbericht Gebruik van zonne-energie op aarde

radiogene warmte

Om de warmteontwikkeling door het verval van radioactieve elementen in te schatten, is het noodzakelijk om hun verspreiding in de aarde te kennen. Dergelijke informatie is momenteel niet beschikbaar. Bij het beoordelen wordt de materie van de aarde meestal geïdentificeerd met de materie van meteorieten (de laatste beschouwend als de oorspronkelijke, protoplanetaire materie). De mantel van de aarde wordt gecrediteerd met het vrijkomen van radiogene warmte, kenmerkend voor chondrieten; kern - kenmerk van ijzermeteorieten.

Moderne warmteopwekking in het kader van een dergelijk model wordt geschat in termen van: W_C = 2.3 • 102 cal/jaar ~ 1021 J/jaar.

Deze warmte zorgt voor stroming

wat goed overeenkomt met de moderne warmtestroom van de aarde. Volgens deze schattingen dekt de huidige radiogene warmteopwekking dus de huidige warmteverliezen van het aardoppervlak.

In het verleden was de radiogene warmteontwikkeling hoger, omdat de concentratie van radioactieve elementen volgens de wet varieert

waar W_Q — warmteontwikkeling aan het begin van de geschiedenis van de aarde; A-1 ~ 2.6 Ga.

W_Q kan worden berekend als W_Q = W_t e, waarbij m = 4,6 miljard jaar de leeftijd van de aarde is. Op basis van de halfwaardetijden van de belangrijkste elementen kan worden geschat dat: W_Q = (5—6) W_C.

De volgende schattingen van warmteafgifte voor meteorieten worden meestal gebruikt:

• • chondrieten R ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1,7 • 1 (G8 W / m3.
• • ijzermeteorieten R ~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1,3 • 1 (Г8 W/m3. De belangrijkste langlevende radioactieve bronnen zijn uranium, kalium en thorium. Gegevens over de warmteafgifte van uranium U en kalium K zijn weergegeven in tabellen 1.1 en 6,3 Voor de halfwaardetijd - 13,9 miljard jaar, warmteontwikkeling - 2,7 • KG5 W / kg.

De totale warmteontwikkeling in de hele geschiedenis van de aarde is

Volgens vergelijking (6.9) zou deze energie de aarde kunnen verwarmen tot een temperatuur AT~ 1700°C.

Sommige onderzoekers zijn van mening (bijvoorbeeld Bolt, 1984) dat het ook nodig is om rekening te houden met de bijdrage van kortlevende radioactieve elementen, die behoorlijk aanzienlijk kunnen zijn en enkele honderden graden extra verwarming kunnen geven. Gegevens over de halfwaardetijd van enkele kortlevende elementen worden gegeven in de tabel. 6.5.

De beschreven methode van radiogene warmte is een schatting. De vraag hoe redelijk kan worden overwogen dat moderne meteorieten die zijn ontstaan ​​in de gordel tussen Mars en Jupiter en een lang en moeilijk ontwikkelingstraject hebben doorlopen, de inhoud van radioactieve elementen in de aardschillen correct weergeven

Halfwaardetijd van enkele kortlevende elementen

Element	Halveringstijd t{/2, miljard jaar
A126	0,73
C136	0,3
Fe60	0,3

niet volledig opgelost, maar de meeste onderzoekers houden vast aan dit standpunt.

De bijdrage van radioactieve transformaties aan de energie van de aarde is dus erg belangrijk en heeft misschien een dominante waarde.

Er zijn echter schattingen (bijvoorbeeld Sorokhtin, Ushakov, 2002), volgens welke een radiogene bron van veel minder belang is in de energie van de aarde E \u003d 0,43 * 1031 J.

Geothermische woningverwarming

Geothermische verwarmingsregeling

Eerst moet u de principes van het verkrijgen van thermische energie begrijpen. Ze zijn gebaseerd op de temperatuurstijging naarmate je dieper de aarde ingaat. Op het eerste gezicht is de toename van de mate van verwarming onbeduidend. Maar dankzij de komst van nieuwe technologieën is het verwarmen van een huis met de warmte van de aarde een realiteit geworden.

De belangrijkste voorwaarde voor het organiseren van aardwarmte is een temperatuur van minimaal 6 ° C. Dit is typerend voor middelgrote en diepe grondlagen en reservoirs. Deze laatste zijn sterk afhankelijk van de buitentemperatuur en worden daarom zelden gebruikt. Hoe kun je de verwarming van het huis praktisch organiseren met de energie van de aarde?

Om dit te doen, is het noodzakelijk om 3 circuits gevuld met vloeistoffen met verschillende technische kenmerken te maken:

• Buitenste. Vaker circuleert het antivries.De verwarming tot een temperatuur die niet lager is dan 6 ° C vindt plaats vanwege de energie van de aarde;
• Warmtepomp. Zonder dit is verwarming door de energie van de aarde onmogelijk. De warmtedrager van het externe circuit draagt ​​zijn energie via een warmtewisselaar over aan het koudemiddel. De verdampingstemperatuur is minder dan 6°C. Daarna komt het de compressor binnen, waar na compressie de temperatuur stijgt tot 70 ° C;
• Binnencontour. Volgens een soortgelijk schema wordt warmte overgedragen van het gecomprimeerde koelmiddel naar water in het overwinnende systeem. Zo vindt verwarming vanuit de ingewanden van de aarde plaats tegen minimale kosten.

Ondanks de voor de hand liggende voordelen, is het zeldzaam om dergelijke systemen te vinden. Dit komt door de hoge kosten voor het aanschaffen van apparatuur en het organiseren van een extern warmte-innamecircuit.

Het is het beste om de berekening van verwarming van de hitte van de aarde aan professionals toe te vertrouwen. De efficiëntie van het hele systeem hangt af van de juistheid van de berekeningen.

Kosmische en planetaire energieën.

Yin en Yang zijn twee kosmische energieën. Een oneindig aantal ringvormige vortexachtige stromen dringen de ruimte binnen en gaan door onze kleine planeet. Op het moment van doorgang door het lichaam van de planeet, verandert de stroom van teken in het tegenovergestelde, dat wil zeggen, de YANG-stroom komt de aarde binnen en de YIN-stroom vertrekt (Fig. 1.2). Het is zelfs nog correcter om te zeggen dat we het niet over twee, maar over één energie hebben. De Yang-stroom, die door het lichaam van de planeet gaat, geeft het zijn actieve component en bij het vertrekpunt wordt een soort stroom van gebrek aan energie gevormd. Echter, zoals hierboven vermeld, zijn we gewend om alles in een dubbele kleur te zien, in de dualiteit van concepten, en het is gemakkelijker voor ons om te werken met de concepten van YIN en YANG dan met de concepten van de aanwezigheid en afwezigheid van energie. Omdat er oneindig veel stromen van verschillende sterktes zijn, zullen er op één plaats zowel YANG-stromen van boven komen als YIN-stromen van onderaf komen (Fig. 1.3).

En wat hebben deze kosmische stromen met een gewoon mens te maken? Je moet van streek zijn. Op het niveau van ontwikkeling van bewustzijn en energie waarop we ons bevinden, hebben we geen interactie met de oorspronkelijke kosmische stromen. Bovendien. Zonder een totale herstructurering van de hele essentie van een persoon, zal een poging om zich open te stellen voor deze stromen een persoon ruïneren met hetzelfde gemak waarmee zoutzuur het leidingsysteem zal aantasten, als iemand het wil pompen in plaats van water. Er waren niet veel mensen in de geschiedenis van de beschaving die erin slaagden om samen te smelten met de kosmische stroom, voor het grootste deel zijn ze bekend: Mozes, Boeddha, Christus, Mohammed, enkele andere profeten en yogi's.

Als we er nog niet naar streven om de rol van Boeddha te spelen, we hebben geen haast om ons open te stellen voor de oorspronkelijke stromen, om bewust langs het pad van perfectie te gaan, moeten we het mechanisme voor de vorming van vier planetaire energieën van de twee oorspronkelijke, maar voor ons ontoegankelijke, YIN-YANG-energieën: "Lucht - Aarde - Vuur - Water". De "hete" stroom van Yang, die de atmosfeer van de planeet binnenkomt, interageert met de "koude" stroom van YIN die van onderaf opstijgt en wordt omgezet in de energie van Lucht. Op zijn beurt vermengt de "koude" stroom van de YIN-hemel, die opstijgt, zich met de dalende "hete" stroom van de YANG-hemel, waardoor de energie van de aarde wordt gegenereerd. We zullen het lucht-aarde-paar voorwaardelijk externe (in relatie tot een persoon) energieën noemen.

Het volgende niveau van transformatie is direct gerelateerd
met levende wezens die onze planeet bewonen. Lucht Energie
wordt door levende wezens omgezet in de energie van Vuur, en de energie
Aarde naar Water. Een paar "Vuur - Water" noemen we intern (volgens
relatie tot de mens) energieën. Als je de energieën op één lijn brengt
principe warm - koud, dan krijgen we het volgende patroon:
kosmisch YANG - Lucht - Vuur en Water - Aarde - kosmisch
YIN (afb. 1.4). Zoals je kunt zien, verschillen deze streams alleen
de verhouding van de warme - koude component, die kan worden weergegeven
op de monade (Fig. 1.5), waar de buitenste
energie, en op de horizontale - intern.

Laten we het er meteen over eens zijn dat de planetaire energieën "Aarde", "Water", "Vuur" en "Lucht" en de aarde waarop we lopen, het water dat we drinken, het vuur waarop we koken en de lucht die we inademen niet hetzelfde zijn. Er zijn geen eigennamen voor planetaire energieën in onze taal. We moeten analogieën gebruiken. Om precies te zijn, de bovenstaande termen betekenen: energie is koud en inert als aarde, koel en vloeibaar als water, heet en actief als vuur, ijl en vluchtig als lucht. Voor de eenvoud: als we Lucht met een hoofdletter schrijven, bedoelen we energie, als lucht, dan het mengsel van gassen dat we inademen.

Alle planetaire energieën zijn direct gerelateerd aan de mens. Externe energieën in het menselijk lichaam hebben hun eigen toegangspunten, interne energieën hebben hun eigen plaats van lokalisatie in het lichaam. Een benaderend schema van de werking van energieën is als volgt. De energie van de aarde komt het lichaam binnen via de voeten en wordt in het bekkengebied omgezet in water (fig. 1.6). Laten we het gebied van waterenergietransformatie de "onderste ketel" noemen, die de afstand van het perineum tot de bovenbuik inneemt (Fig. 1.7).

Mogelijkheden voor het regelen van aardwarmte

Methoden voor het schikken van de buitencontour

Om ervoor te zorgen dat de energie van de aarde om het huis zoveel mogelijk te verwarmen, wordt gebruikt, moet je het juiste circuit voor het externe circuit kiezen. In feite kan elk medium een ​​bron van thermische energie zijn - ondergronds, water of lucht.

Maar het is belangrijk om rekening te houden met seizoensveranderingen in weersomstandigheden, zoals hierboven besproken.

Momenteel zijn er twee soorten systemen die effectief worden gebruikt om een ​​huis te verwarmen vanwege de hitte van de aarde - horizontaal en verticaal. De belangrijkste selectiefactor is de oppervlakte van het land. De lay-out van de leidingen voor het verwarmen van het huis met de energie van de aarde hangt hiervan af.

Daarnaast worden de volgende factoren in aanmerking genomen:

• Samenstelling van de bodem. In rotsachtige en leemachtige gebieden is het moeilijk om verticale schachten te maken voor het leggen van snelwegen;
• bevriezingsniveau van de bodem. Hij bepaalt de optimale diepte van de leidingen;
• Locatie van het grondwater. Hoe hoger, hoe beter voor aardwarmte. In dit geval zal de temperatuur toenemen met de diepte, wat de optimale conditie is voor verwarming uit de energie van de aarde.

U moet ook weten over de mogelijkheid van omgekeerde energieoverdracht in de zomer. Dan zal de verwarming van een privéwoning vanaf de grond niet werken en zal de overtollige warmte van het huis in de grond gaan. Alle koelsystemen werken volgens hetzelfde principe. Maar hiervoor moet u extra apparatuur installeren.

Het is onmogelijk om de installatie van een externe stroomkring buitenshuis te plannen. Dit zal de warmteverliezen bij verwarming vanuit de ingewanden van de aarde vergroten.

Horizontaal aardwarmtesysteem

Horizontale opstelling van buitenleidingen

De meest gebruikelijke manier om snelwegen buiten aan te leggen. Het is handig voor installatiegemak en de mogelijkheid om defecte delen van de pijpleiding relatief snel te vervangen.

Voor installatie volgens dit schema wordt een collectorsysteem gebruikt. Hiervoor worden meerdere contouren gemaakt, op een minimale afstand van 0,3 m van elkaar. Ze zijn aangesloten via een collector, die het koelmiddel verder naar de warmtepomp voert. Dit zorgt voor een maximale energietoevoer naar de verwarming uit de warmte van de aarde.

Er zijn echter enkele belangrijke dingen om in gedachten te houden:

• Grote tuin. Voor een woning van ongeveer 150 m² moet deze minimaal 300 m² zijn;
• Leidingen moeten worden bevestigd op een diepte onder het vriesniveau van de grond;
• Met de mogelijke verplaatsing van grond tijdens voorjaarsoverstromingen, neemt de kans op verplaatsing van snelwegen toe.

Het bepalende voordeel van verwarming door de hitte van de aarde van een horizontaal type is de mogelijkheid van zelfopstelling. In de meeste gevallen is hiervoor geen speciale apparatuur nodig.

Voor maximale warmteoverdracht is het noodzakelijk om buizen met een hoge thermische geleidbaarheid te gebruiken - dunwandige polymeerbuizen. Maar tegelijkertijd moet u manieren overwegen om verwarmingsbuizen in de grond te isoleren.

Verticaal diagram van geothermische verwarming

Verticaal geothermisch systeem

Dit is een meer tijdrovende manier om de verwarming van een privéwoning vanaf de grond te organiseren. Pijpleidingen bevinden zich verticaal, in speciale putten

Het is belangrijk om te weten dat een dergelijk schema veel efficiënter is dan een verticaal schema.

Het belangrijkste voordeel is om de mate van waterverwarming in het externe circuit te verhogen. Die. hoe dieper de leidingen liggen, hoe meer aardwarmte voor de verwarming van de woning in het systeem terechtkomt. Een andere factor is de kleine oppervlakte van het land. In sommige gevallen wordt de opstelling van het externe geothermische verwarmingscircuit al vóór de bouw van het huis in de directe omgeving van de fundering uitgevoerd.

Welke moeilijkheden kunnen zich voordoen bij het verkrijgen van aarde-energie voor het verwarmen van een huis volgens dit schema?

• Kwantitatief naar kwaliteit. Voor een verticale opstelling is de lengte van de snelwegen veel groter. Dit wordt gecompenseerd door een hogere bodemtemperatuur. Om dit te doen, moet u putten maken tot 50 m diep, wat een moeizaam karwei is;
• Samenstelling van de bodem. Voor rotsachtige grond is het noodzakelijk om speciale boormachines te gebruiken. In leem is, om het afstoten van de put te voorkomen, een beschermende schaal van gewapend beton of dikwandige kunststof gemonteerd;
• Bij storingen of verlies van dichtheid wordt het reparatieproces ingewikkelder. In dit geval zijn langdurige storingen in de werking van het verwarmen van het huis voor de thermische energie van de aarde mogelijk.

Maar ondanks de hoge initiële kosten en de complexiteit van de installatie, is de verticale opstelling van de snelwegen optimaal. Experts adviseren om zo'n installatieschema te gebruiken.

Voor de circulatie van het koelmiddel in het buitenste circuit in een verticaal systeem zijn krachtige circulatiepompen nodig.

Soortgelijk nieuws

12/02/2019

Wetenschappers uit Rusland en Italië hebben berekend in welke regio's van de Russische Federatie en voor welke behoeften het voordelig is om warmteomvormers op zonne-energie te gebruiken. Het bleek dat dergelijke installaties in de zomer water kunnen verwarmen voor douches, de was en andere huishoudelijke behoeften in heel Rusland, zelfs in Oymyakon, zei de persdienst van de Russian Science Foundation (RSF), die de studie ondersteunde, dinsdag.

527

08/06/2018

Wetenschappers uit Rusland hebben nieuwe nanokatalysatoren gemaakt die het mogelijk maken om verschillende soorten biobrandstoffen af ​​te breken en er pure waterstof uit te winnen. Montage-instructies zijn gepubliceerd in een artikel gepubliceerd in het International Journal of Hydrogen Energy.

718

29/11/2019

Tijdens een vergadering van de Raad van Bestuur van OAO Tatneftekhiminvest-holding werd vandaag een aantal kwesties besproken die relevant zijn voor het petrochemische complex van de Republiek Tatarstan. De bijeenkomst vond plaats in het Huis van de regering van de Republiek Tatarstan, en werd voorgezeten door de president van de Republiek Tatarstan Rustam Minnikhanov.

131

20/02/2017

Wetenschappers van Novosibirsk stelden voor om afvalwaterafval te gebruiken met behulp van katalysatoren. Meestal wordt slib opgeslagen op speciale stortplaatsen of verbrand met zand. Het is kostbaar en niet milieuvriendelijk.

1660

31/10/2016

Nadat ze hadden ontdekt hoe ze kristallen konden laten groeien van zouten van serotonine, het beroemde hormoon van geluk, ontdekten Russische wetenschappers hoe ze de vormen van andere kristallen die uit oplossingen zijn gegroeid, beter konden voorspellen. Chemici van de Siberische afdeling van de Russische Academie van Wetenschappen slaagden erin een belangrijke stap te zetten in het begrijpen van de wetten waarmee moleculen zich opstellen in kristallen die uit verschillende media zijn gegroeid.

1676

21/07/2017

NSU-wetenschappers wonnen een beurs van de Russian Science Foundation (RSF). De ontwikkeling van wetenschappers zal helpen bij het oplossen van fundamentele wetenschappelijke problemen en het verbeteren van de prestaties van huishoudelijke en professionele luchtreinigers.Het onderwerp van het werk van Novosibirsk-wetenschappers is "Foto- en thermische ontleding van metaalcomplexen als een methode voor de vorming van metalen nanodeeltjes en bimetaalstructuren op het oppervlak van fotokatalytisch actieve materialen."

1558

24/04/2018

Thuis is iets warms, gezelligs en op het eerste gezicht heel conservatief. Maar in feite houdt de bouw gelijke tred met de technologische vooruitgang. Hoe woningen betaalbaarder, goedkoper en milieuvriendelijker te maken? We hebben een kort overzicht gemaakt van de trends en technologieën van de toekomst die nu in opkomst zijn.

1175

15/09/2018

Wetenschappers van Novosibirsk hebben de technologie van luchtdesinfectie verbeterd. In de toekomst kunnen de bij Akademgorodok ontwikkelde filters zelfs in de ruimte worden gebruikt; ze zijn qua eigenschappen vele malen beter dan de bestaande.

617

21/05/2019

De 3e Internationale Conferentie "Science of the Future" en het 4e All-Russian Forum "Science of the Future - Science of the Young" eindigden in Sochi. We vroegen de Siberische wetenschappers die aan hen deelnamen om ons te vertellen welke projecten ze presenteerden op de forumevenementen en met welk doel ze hier kwamen.

457

Interne energie van de aarde

Aangezien het magnetische veld wordt gegenereerd in de binnenkern van de planeet, is de energie die nodig is om het te onderhouden ook een integraal onderdeel van de totale interne energie van de aarde. Er is veel onzekerheid bij het inschatten van deze energie. Als op dit moment de waarde van het magnetische veld van de buitenste kern met vertrouwen wordt bepaald, is de waarde van de relatieve magnetische permeabiliteit μ / μo nodig om de energie van het magnetische veld op het oppervlak te berekenen, en de waarde ervan kan variëren van 1 (wanneer magnetische veldlijnen buiten de aardbol passeren) tot 100 (voor de binnenste metalen kern van de aarde). Daarom, als verschillende waarden van μ/μo worden gebruikt, kan de berekende energie van het magnetische veld in het bereik van 1,7 tot 170 TW liggen. We nemen voorwaardelijk de gemiddelde waarde van 86 TW. In dit geval is de totale energie van de aarde gelijk aan de som van de energie van warmtestraling door het oppervlak (45 TW) en de energie die nodig is om het magnetische veld in stand te houden (86 TW), dat wil zeggen 131 TW.

Onlangs is met deelname van 15 universiteiten in de VS, West-Europa en Japan fundamenteel onderzoek gedaan naar de experimentele meting van de omvang van de warmteflux van het binnenste van de aarde naar de atmosfeer veroorzaakt door het verval van radioactieve isotopen. Er werd ontdekt dat het radioactieve verval van 238U en 232Th een totale bijdrage van 20 TW levert aan de warmtestroom van de planeet. De neutrino's die door het 40K-verval werden uitgezonden, lagen onder de gevoeligheidslimiet van dit experiment, maar het is bekend dat ze niet meer dan 4 TW bijdragen. De omvang van het radioactief verval werd bepaald aan de hand van nauwkeurige metingen van de geoneutrino-flux met behulp van de Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detector (Japan) en bedraagt, volgens de beschikbare gegevens van de Borexino-detector (Italië), in totaal 24 TW.

Anderson's fundamentele monografie "New Theory of the Earth" laat zien dat slechts ongeveer 10 TW aan energie kan komen van niet-radioactieve bronnen, zoals koeling en differentiatie van de korst, compressie (verdichting) van de mantel, getijdenwrijving, enz.

Het blijkt een aanzienlijke discrepantie te zijn: 34 TW wordt in de aarde gegenereerd en 131 TW wordt verbruikt.

Een aanzienlijke onbalans (97 TW) doet ernstige twijfel rijzen of de primaire reserve in staat is om de nodige extra energie van de aarde te leveren. Het is redelijker om het bestaan ​​van een andere bron aan te nemen die het mogelijk maakt dat onze planeet op gelijke voet staat met andere planeten in termen van massa-helderheidsverhouding.

Massa-helderheidsdiagram voor planeten.

Zonnepanelen

Een frame zonnemodule wordt meestal gemaakt in de vorm van een paneel, dat is ingesloten in een geanodiseerd aluminium frame. Het lichtontvangende oppervlak wordt beschermd door gehard glas. Monokristallijn silicium wordt gebruikt als fotoconverters.

Een zonnebatterij (module) bestaat uit verschillende secties van zonnecellen die lichtenergie omzetten in elektriciteit. Elke sectie wordt beschermd tegen omgevingsinvloeden door polymere films en voorzien van een stijve ondergrond, die weerstand biedt tegen mechanische belasting. Alle secties zijn onderling verbonden door flexibele elementen en vormen een paneel dat kan worden opgevouwen voor gemakkelijk transport en opslag.

Rijst. 4. Zonnepanelen

Rijst. 5.Zonnepanelen op het dak van het huis

Er zijn ook kleine apparaten die energie besparen die van het netwerk wordt ontvangen. Bijvoorbeeld een draagbare zonnelader. Ontworpen voor het opladen van mobiele telefoons, GPS, PDA's, MP-3- en cd-spelers, radiostations, satelliettelefoons en andere elektronische apparaten met een nominale batterijspanning van 4,5-19 volt. Amorf silicium wordt gebruikt als fotoconverters. Dit apparaat bevrijdt klimmers, jagers, vissers, toeristen, reddingsdiensten en andere gebruikers van het gebruik van vaste en omvangrijke energiebronnen. Het is gemaakt in de vorm van een opvouwbaar paneel en werkt als een kleine energiecentrale, waarbij zonne-energie wordt omgezet in elektrische energie. Zonnecellen zijn bedekt met sterk en duurzaam polymeermateriaal, gemakkelijk en veilig in gebruik. Ze bevatten geen breekbare componenten: glas of kristallijn silicium en kunnen worden gebruikt bij omgevingstemperaturen van -30 tot +50 C.

Rijst. 6. Externe batterij Xtreme 12000 mAh met zonnecellen

Het gebruik van zonne-energie beperkt zich niet tot de productie van elektrische energie. Een systeem op basis van vacuümcollectoren op zonne-energie stelt u in staat om thermische energie te ontvangen, namelijk om water tot een vooraf bepaalde temperatuur te verwarmen, door zonnestraling te absorberen, om te zetten in warmte, op te slaan en door te geven aan de consument.

Het systeem bestaat uit twee hoofdelementen:

– buitenunit – zonne-vacuümcollectoren;

– binnenunit – warmtewisselaartank.

Rijst. 7. Platte zonnecollector MFK 001 van Meibes

De zonne-vacuümcollector zorgt voor het opvangen van zonnestraling bij elk weer, ongeacht de buitentemperatuur. De energieabsorptiecoëfficiënt van dergelijke collectoren, met een vacuümgraad van 10-5¸ 10-6, is 98%. Zonnepanelen worden direct op het dak van gebouwen geplaatst, zodat het dakoppervlak zo efficiënt mogelijk wordt benut voor de energiewinning. Collectoren worden onder elke hoek gemonteerd, van 0 tot 90 graden. De levensduur van vacuümcollectoren is minimaal 15 jaar.

Een warmtewisselaartank is een geautomatiseerd systeem voor het omzetten, onderhouden en opslaan van warmte die wordt ontvangen uit zonne-energie, evenals uit andere energiebronnen (bijvoorbeeld een traditionele verwarming op elektriciteit, gas of diesel), die het systeem verzekeren in het geval dat van onvoldoende zonnestraling. Het op deze manier verwarmde water stroomt van de warmtewisselaar van de binnenunit naar de radiatoren van het verwarmingssysteem en het water uit de tank wordt gebruikt voor de warmwatervoorziening.

Rijst. 8. Reservoir warmtewisselaar

De microprocessor-regeleenheid is ontworpen om de temperatuur in de zonnecollector en de warmtewisselaartank te regelen en om, afhankelijk van de grootte van deze temperaturen, de optimale werking van het systeem gedurende de dag te selecteren. Tegelijkertijd regelt de controller de stroom van het koelmiddel door de warmtewisselaar, bepaalt de richting van de warmtetoevoer (voor SWW of verwarming) en regelt de werking van de basisverwarming.

'S Nachts zorgt de automatisering van het systeem voor de minimaal noodzakelijke aantrekking van extra energie om de ingestelde temperatuur in de kamer te handhaven. Het systeem heeft een lage inertie, een snelle exit naar de bedrijfsmodus en zorgt voor een gemiddelde jaarlijkse energiebesparing tot 50%.

Onderwater elektro-omzetter van zwaartekracht-energie

Als resultaat van de modernisering van het bekende wateropvoerapparaat genaamd "hydroram" (Figuur 14), hebben Russische wetenschappers een ander wateropvoerapparaat uitgevonden, een nieuwe omzetter van de potentiële energie van water, dat in feite is een nieuwe bron van onuitputtelijke milieuvriendelijke en krachtige energie.

Wanneer het volledig ondergedompeld is in water tot een voldoende diepte, transformeert het de diepe statische waterdruk in een waterstraal die in de tijd pulseert met een druk hoger dan op een bepaalde diepte. Water onder diepe druk stroomt zelf in de waterinlaat van de transducer en stroomt aan de andere kant met nog grotere druk uit de uitlaat. Deze omvormer kan worden gebruikt als deepwell-pomp, als pulserende waterstraal en als bron van elektrische stroom, als een hydraulische turbine met een elektrische generator op de uitlaat wordt aangesloten. Tegelijkertijd is het kenmerk dat er geen enkele gram van de gebruikelijke brandstof of extra energie voor nodig is.

Rijst. 14. Hydroram

De hierboven beschreven convertor is even geschikt voor gebruik in zoet en zeewater, in stilstaand en stromend water, in meren en plassen, in kunstmatige reservoirs. Met een enkele start werkt het met constante parameters, ongeacht het tijdstip van de dag en de klimatologische omstandigheden, zonder jarenlang te stoppen.

Bij gebruik van deze omvormer in combinatie met een hydroturbine en een conventionele elektrische generator, dat wil zeggen, bij gebruik in een elektriciteitsopwekkingsindustrie, bij een onderdompelingsdiepte in water van 15 meter vanaf een vierkante meter van het waterinlaatgebied, is het mogelijk om een ​​elektrisch uitgangsvermogen van ~ 0,75 MW te verkrijgen, en op een diepte van 300 meter - elektrisch uitgangsvermogen van ~ 30 MW. Studies tonen aan dat het mogelijke elektrische vermogen toeneemt in verhouding tot de diepte van de onderdompeling van de transducer in water. Dit maakt het mogelijk om, met een voldoende groot oppervlak van het waterinlaatgat, of met het gelijktijdig gebruik van meerdere installaties gecombineerd in één eenheid, bijna elk vereist uitgangsvermogen van elektrische stroom te verkrijgen. Tegelijkertijd heeft een elektriciteitscentrale van welke capaciteit dan ook alleen een ondergronds of grondreservoir nodig, eenmaal volledig gevuld met water, met een oppervlakte van niet meer dan 8 m² / MW en een waterhoogte van ten minste 15 meter . Zo kan een fundamenteel nieuwe energiecentrale met reservoir worden gecreëerd die elke thermische en kerncentrale kan vervangen. Stroomgenerator Huter DY6500L.

Het is ook mogelijk om de omvormer zo te configureren dat wanneer er water doorheen gaat, deze deze kan verwarmen zonder energieverlies en elektriciteit kan produceren. In het bijzonder kan bijvoorbeeld een verticale enkele module met een vermogen van 500 kW op een diepte van 20 meter met bepaalde initiële ontwerpparameters en zonder maatregelen om het omringende water te koelen, al na 4 uur bedrijf het omringende water verwarmen in de bijbehorende ondergrondse of grondtank van een temperatuur van +15 ° C tot + 75 ° C. Het kan dus effectief worden gebruikt voor ruimteverwarming.

Windturbines

Windturbines zijn installaties die zijn ontworpen om elektriciteit op te wekken uit de windstroom. Ze kunnen worden gebruikt op afgelegen en geïsoleerde plaatsen, in verschillende klimatologische regio's met gunstige windomstandigheden, waar geen gecentraliseerde stroomvoorziening is of de levering onregelmatig is. Een windenergiecentrale kan consumenten bijvoorbeeld van elektriciteit voorzien om huishoudelijke apparaten, verlichtingslampen, huishoudelijke en speciale communicatieapparatuur, televisie- en radiocommunicatielijnen, satelliet- en mobiele computercommunicatieapparatuur, mobiele en vaste navigatiepunten en meteorologische posten, radio stations, vuurtorens en radiobakens, medische en wetenschappelijke apparatuur, waterpompen, voor het opladen van batterijen, enz. Bij afwezigheid van wind wordt de stroomvoorziening van consumenten en hun prestaties geleverd door een accu. Door de omvormer op de besturingseenheid aan te sluiten, kunt u 24 V DC omzetten naar 220 V AC.

Rijst. 9.Windturbines A klasse

De windkrachtcentrale is een autonome, betrouwbare, automatische installatie waarvoor tijdens het gebruik geen personeel nodig is en is ontworpen voor autonome stroomvoorziening aan individuele consumenten (zomerbewoners, tuiniers, ploegenarbeiders, jagers, boeren, vissers, geologische expedities) , evenals navigatie-, meteorologische, radiorelais- en andere posten bij het leveren van ononderbroken stroomvoorziening in het veld.

Rijst. 10. Schema van windturbines

geothermische energie aarde energie

Geothermische energiebronnen kunnen van twee soorten zijn. Het eerste type is ondergrondse zwembaden van natuurlijke warmtedragers - warm water (hydrothermale bronnen), of stoom (stoomthermische bronnen), of een stoom-watermengsel.

Rijst. 15. Het eerste type geothermische energiebronnen - ondergrondse poelen van natuurlijke warmtedragers

In wezen zijn het eerste type bronnen direct gebruiksklaar "ondergrondse ketels", waaruit water of stoom kan worden gewonnen met behulp van gewone boorgaten.

Het tweede type is de hitte van hete rotsen. Door water in dergelijke horizonten te pompen, kunt u stoom of heet water bij de uitlaat krijgen voor verder gebruik voor energiedoeleinden. Geothermische energie wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken, woningen, kassen enz. te verwarmen. Droge stoom, oververhit water of elk ander koelmiddel met een laag kookpunt (ammoniak, freon, enz.) wordt gebruikt als koelmiddel.

Rijst. 16. Het tweede type geothermische energiebronnen

Presentatie over het onderwerp GEBRUIK VAN DE ENERGIE VAN DE ZON OP AARDE. De zon is de bron van leven voor alles op aarde De bron van het leven De zon De zon is de belangrijkste bron van energie. vertaling

1

ZONNE-ENERGIE OP AARDE GEBRUIKEN

2

De zon is de bron van leven voor alles op aarde de bron van het leven De zon De zon is de belangrijkste energiebron op aarde en de oorzaak die de meeste andere energiebronnen van onze planeet heeft gecreëerd, zoals kolen, olie , gas, windenergie en vallend water, elektrische energie, etc. .d. De energie van de zon, die voornamelijk vrijkomt in de vorm van stralingsenergie, is zo groot dat het zelfs moeilijk voor te stellen is.

3

In New York gebruiken zelfs vuilnismannen zonne-energie. Hier, in twee districten, draaien sinds anderhalf jaar intelligente zonne-afvalcontainers - BigBelly. Met behulp van de energie van licht, omgezet in elektriciteit door siliciumfotocellen, verdichten ze de inhoud.

4

Er zijn veel energiebronnen op aarde, maar te oordelen naar hoe snel de energieprijzen stijgen, zijn ze nog steeds niet genoeg. Veel experts denken dat er in 2020 drie en een half keer meer brandstof nodig zal zijn.

5

De nieuwste technologie voor het afzetten van een metaaloxidefilm op een glassubstraat maakt het mogelijk om grote dunnefilm zonnepanelen te maken. In Amerika is aan slechts één project - de bouw van een zonne-energiecentrale in de Negev-woestijn (Israël) - 100 miljoen dollar toegekend.

6

Bij het Nederlandse Herhyugovard is een proefgebied "Sun City" gecreëerd. De daken van de huizen hier zijn bedekt met zonnepanelen. Het huis op de foto wekt maar liefst 25 kW op. Het is de bedoeling dat het totale vermogen van de "City of the Sun" wordt verhoogd tot 5 MW. Dergelijke huizen worden autonoom van het systeem.

7

De zon kan ook worden gebruikt als energiebron voor voertuigen. In Australië wordt al 19 jaar de jaarlijkse race voor elektrische auto's op zonne-energie gehouden op het circuit tussen de steden Darwin en Adelaide (3000 km). In 1990 bouwde Sanyo een vliegtuig op zonne-energie.

8

Onder het zonnedak van de WERELD (energiestations en "zonnehuizen") Een gerichte microgolfstraal kan de door zonnepanelen verzamelde energie naar de aarde overbrengen of ruimtevaartuigen ervan voorzien. In tegenstelling tot zonlicht verliest deze microgolfstraal niet meer dan 2% energie tijdens het "afbreken" van de atmosfeer. Onlangs werd het idee nieuw leven ingeblazen door David Criswell.

9

Onder het zonnedak van de MIR (energiecentrales en "zonnewoningen") NSTTF Amerikaanse zonne-installatie voor thermische testen en experimenten op het gebied van energie.Een van de oude manieren om zonne-energie op te vangen is SES, uitgevonden door Bernard Dubos. Hij stelde voor om in de woestijnen grote glazen luifels met een hoge schoorsteen te bouwen.

10

Onder het Solar Roof of the WORLD (Power Plants and Solar Homes) organiseert de TransOption Association, een vereniging van openbare en particuliere transportbedrijven in New Jersey, een jaarlijkse race voor modelauto's op zonne-energie voor schoolteams.

Energie van de wereldoceaan

De energie van de Wereldoceaan wordt weergegeven door de energie van de branding, golven, getijden, het verschil in watertemperaturen van het oppervlak en diepe lagen van de oceaan, stromingen, enz.

Vloedgolven hebben een enorm energiepotentieel - 3 miljard kW. De belangstelling van specialisten voor getijfluctuaties in het oceaanniveau nabij de kusten van de continenten groeit. Getijdenenergie wordt al eeuwenlang door de mens gebruikt om molens en zagerijen aan te drijven. Maar met de komst van de stoommachine werd het vergeten tot het midden van de jaren 60, toen de eerste PES in Frankrijk en de USSR werden gelanceerd. Getijdenenergie is constant. Hierdoor kan de hoeveelheid opgewekte elektriciteit bij getijdencentrales (TPP's) altijd vooraf bekend zijn, in tegenstelling tot conventionele waterkrachtcentrales, waar de hoeveelheid ontvangen energie afhankelijk is van het regime van de rivier, dat niet alleen verband houdt met de klimatologische kenmerken van het gebied waardoor het stroomt, maar ook met weersomstandigheden.

Rijst. 17. Model van apparaten voor het verwerken van getijdenenergie tot elektriciteit

Er wordt aangenomen dat de Atlantische Oceaan de grootste reserves aan getijdenenergie heeft. Er zijn ook grote reserves aan getijdenenergie in de Stille en Arctische oceanen. Bij het bouwen van PES is het noodzakelijk om hun milieu-impact op het milieu uitgebreid te beoordelen, aangezien deze vrij groot is. In de gebieden waar grote TPP's worden gebouwd, verandert de hoogte van de getijden aanzienlijk, is de waterbalans in het watergebied van het station verstoord, wat ernstige gevolgen kan hebben voor de visserij, het kweken van oesters, mosselen, enz.

De energiebronnen van de Wereldoceaan omvatten ook de energie van golven en de temperatuurgradiënt. De energie van windgolven wordt in totaal geschat op 2,7 miljard kW per jaar.

Quasi-nucleaire fusiereacties

De druk in de binnenkern van de aarde bereikt ongeveer 3,6*10^6 bar. Op plaatsen van antinodes van longitudinale golven van aardbevingen in lokale gebieden, stijgt de druk tot 10 ^ 8 bar, bij een temperatuur in de orde van 6000 K, een niveau bereiken waarop tunneling en het optreden van thermonucleaire reacties mogelijk zijn, zoals getoond in de werken van Zel'dovich en Wang Hong-chang.

Op plaatsen waar lokale brandpunten van thermonucleaire reacties optreden, zou de temperatuur sterk moeten stijgen. In dit geval vindt de ontleding van hydriden plaats, de overgang van waterstof van de hydride-ionvorm naar het protongas en dienovereenkomstig het vrijkomen van een grote hoeveelheid waterstof. In dit geval neemt het volume van de stof aanzienlijk toe zonder de massa te veranderen (in één kubieke centimeter ijzerhydride is er 550 kubieke centimeter waterstof). Wat op zijn beurt leidt tot een toename van het volume van de substantie van de kern van de planeet, met een kleine verandering in massa. Met andere woorden, de hydriden van de binnenkern vallen uiteen in het metaal van de buitenkern en waterstof, wat ook moet leiden tot een toename van het volume van de aarde. Opgemerkt moet worden dat een thermonucleaire kettingreactie niet kan plaatsvinden, omdat. overtollige warmte ontsnapt met het koelmiddel waterstof naar de buitenste bollen (diepe vloeistoffen), en de temperatuur daalt.

De binnenkern van de aarde "kookt" als het ware heel langzaam als teer, d.w.z. wanneer elastische golven worden toegevoegd, treden sporadisch lokale synthesereacties op op verschillende plaatsen van de binnenkern. Laten we dit proces "quasi-thermonucleair" noemen.

De energiebalans van de afbraak van hydriden in de kern kan als volgt worden weergegeven:

∂QT + m = p ∂V + ∂QH, waarbij m de chemische potentiaal is van waterstof in hydriden, ∂QТ de thermonucleaire warmte is van sporadische waterstoffusiereacties in de kern p decompactiezone, ∂QH is de warmte die wordt afgevoerd van de decompactatiezone door protongas (waterstofkernen) als koelmiddel, dus de temperatuur aan het oppervlak van een vaste kern moet hoger zijn dan binnen.