calor radiogênico
Para estimar a geração de calor devido ao decaimento de elementos radioativos, é necessário conhecer sua distribuição na Terra. Tal informação não está disponível no momento. Ao avaliar, a matéria da Terra é geralmente identificada com a matéria dos meteoritos (considerando o último como a matéria protoplanetária original). O manto da Terra é creditado com a liberação de calor radiogênico, característico dos condritos; núcleo - característica de meteoritos de ferro.
A geração de calor moderna dentro da estrutura de tal modelo é estimada em termos de Cc = 2.3 • 102 cal/ano ~ 1021 J/ano.
Este calor fornece fluxo
que concorda bem com o fluxo de calor moderno da Terra. Assim, de acordo com essas estimativas, a atual geração de calor radiogênico cobre as atuais perdas de calor da superfície da Terra.
No passado, a geração de calor radiogênico era maior, pois a concentração de elementos radioativos varia de acordo com a lei
Onde CQ — geração de calor no início da história da Terra; A-1 ~ 2,6 Ga.
CQ pode ser calculado como CQ = CT e, onde m = 4,6 bilhões de anos é a idade da Terra. Com base nas meias-vidas dos principais elementos, pode-se estimar que CQ = (5—6) Cc.
As seguintes estimativas de liberação de calor para meteoritos são geralmente usadas:
- • condritos R ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1,7 • 1 (G8 W / m3.
- • meteoritos de ferro R~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1,3 • 1 (Г8 W/m3. As principais fontes radioativas de vida longa são urânio, potássio e tório. Os dados sobre a liberação de calor de urânio U e potássio K são apresentados nas Tabelas 1.1 e 6.3 Para meia-vida Th - 13,9 bilhões de anos, geração de calor - 2,7 • KG5 W / kg.
A geração total de calor em toda a história da Terra é
De acordo com a equação (6.9), essa energia poderia aquecer a Terra a uma temperatura AT~ 1700°C.
Alguns pesquisadores acreditam (por exemplo, Bolt, 1984) que também é necessário levar em conta a contribuição de elementos radioativos de vida curta, que podem ser bastante significativos e fornecer aquecimento adicional em várias centenas de graus. Os dados sobre a meia-vida de alguns elementos de vida curta são fornecidos na Tabela. 6.5.
O método descrito de calor radiogênico é uma estimativa. A questão de quão razoável pode ser considerado que os meteoritos modernos que surgiram no cinturão entre Marte e Júpiter e passaram por um longo e difícil caminho de desenvolvimento refletem corretamente o conteúdo de elementos radioativos nas conchas da Terra permanece
Meia-vida de alguns elementos de curta duração
|
Elemento |
Meia vida T{/2, bilhões de anos |
|
A126 |
0,73 |
|
C136 |
0,3 |
|
Fe60 |
0,3 |
não totalmente resolvido, mas a maioria dos pesquisadores aderem a esse ponto de vista.
Assim, a contribuição das transformações radioativas para a energia da Terra é muito significativa e, talvez, tenha um valor dominante.
No entanto, existem estimativas (por exemplo, Sorokhtin, Ushakov, 2002), segundo as quais uma fonte radiogênica tem uma importância muito menor na energia da Terra. E \u003d 0,43 * 1031 J.
Aquecimento geotérmico residencial
Esquema de aquecimento geotérmico
Primeiro você precisa entender os princípios de obtenção de energia térmica. Eles são baseados no aumento da temperatura à medida que você se aprofunda na terra. À primeira vista, o aumento do grau de aquecimento é insignificante. Mas graças ao advento de novas tecnologias, aquecer uma casa com o calor da terra tornou-se uma realidade.
A principal condição para a organização do aquecimento geotérmico é uma temperatura de pelo menos 6 ° C. Isso é típico para camadas médias e profundas de solo e reservatórios. Estes últimos são altamente dependentes da temperatura externa, por isso raramente são usados. Como você pode organizar praticamente o aquecimento da casa com a energia da terra?
Para fazer isso, é necessário fazer 3 circuitos cheios de líquidos com características técnicas diferentes:
- Exterior. Mais frequentemente circula anticongelante.Seu aquecimento a uma temperatura não inferior a 6 ° C ocorre devido à energia da terra;
- Bomba de calor. Sem ele, o aquecimento da energia da terra é impossível. O transportador de calor do circuito externo transfere sua energia para o refrigerante usando um trocador de calor. A sua temperatura de evaporação é inferior a 6°С. Depois disso, entra no compressor, onde, após a compressão, a temperatura sobe para 70°C;
- Contorno interno. De acordo com um esquema semelhante, o calor é transferido do refrigerante comprimido para a água no sistema de superação. Assim, o aquecimento das entranhas da terra ocorre a um custo mínimo.
Apesar das vantagens óbvias, é raro encontrar tais sistemas. Isso se deve aos altos custos de aquisição de equipamentos e organização de um circuito externo de entrada de calor.
É melhor confiar o cálculo do aquecimento do calor da terra a profissionais. A eficiência de todo o sistema dependerá da exatidão dos cálculos.
Energias cósmicas e planetárias.
Yin e Yang são duas energias cósmicas. Um número infinito de fluxos anulares semelhantes a vórtices penetram no espaço, passando pelo nosso pequeno planeta. No momento da passagem pelo corpo do planeta, o fluxo muda de sinal para o contrário, ou seja, o fluxo YANG entra na Terra e o fluxo YIN sai (Fig. 1.2). É ainda mais correto dizer que não estamos falando de duas, mas de uma energia. Passando pelo corpo do planeta, o fluxo Yang lhe dá seu componente ativo e no ponto de saída, forma-se uma espécie de fluxo de falta de energia. No entanto, como mencionado acima, estamos acostumados a ver tudo em dupla cor, na dualidade de conceitos, e é mais fácil operarmos com os conceitos de YIN e YANG do que com os conceitos de presença e ausência de energia. Como existem infinitos fluxos de diferentes intensidades, em um só lugar haverá fluxos YANG vindos de cima e fluxos YIN vindos de baixo (Fig. 1.3).
E o que esses fluxos cósmicos têm a ver com uma pessoa comum? Você tem que ficar chateado. No nível de desenvolvimento da consciência e energia em que estamos, não interagimos com os fluxos cósmicos originais. Além disso. Sem uma reestruturação total de toda a essência de uma pessoa, uma tentativa de se abrir a esses córregos arruinará uma pessoa com a mesma facilidade com que o ácido clorídrico corroerá o sistema de encanamento, se alguém quiser bombeá-lo em vez de água. Não houve muitas pessoas na história da civilização que conseguiram se fundir com a corrente cósmica, em sua maioria são bem conhecidas: Moisés, Buda, Cristo, Maomé, alguns outros profetas e iogues.
Se ainda não estamos nos esforçando para desempenhar o papel de Buda, não estamos com pressa de nos abrir aos fluxos originais, a fim de nos movermos conscientemente pelo caminho da perfeição, precisamos descobrir o mecanismo para a formação de quatro energias planetárias das duas energias YIN-YANG originais, mas inacessíveis para nós: "Ar - Terra - Fogo - Água". A corrente Yang "quente", entrando na atmosfera do planeta, interage com a corrente YIN "fria" que sobe de baixo e é convertida na energia do Ar. Por sua vez, o fluxo "frio" YIN-céu, subindo, mistura-se com o fluxo "quente" descendente YANG-céu, gerando a energia da Terra. Chamaremos condicionalmente o par Ar-Terra de energias externas (em relação a uma pessoa).
O próximo nível de transformação está diretamente relacionado
com os seres vivos que habitam nosso planeta. Energia do ar
é convertida pelos seres vivos na energia do Fogo, e a energia
Terra para Água. Um par de "Fogo - Água" chamaremos de interno (de acordo com
relação ao homem) energias. Se você alinhar as energias
princípio quente - frio, então obtemos o seguinte padrão:
cósmico YANG - Ar - Fogo e Água - Terra - cósmico
YIN (Fig. 1.4). Como você pode ver, esses fluxos diferem apenas
a proporção do componente quente - frio, que pode ser exibido
na mônada (Fig. 1.5), onde o exterior
energia, e na horizontal - interna.
Vamos imediatamente concordar que as energias planetárias "Terra", "Água", "Fogo" e "Ar" e a terra em que andamos, a água que bebemos, o fogo em que cozinhamos e o ar que respiramos não são os mesmos. Não há nomes próprios para energias planetárias em nossa língua. Temos que usar analogias. Para ser preciso, os termos acima significam: a energia é fria e inerte como a terra, fria e fluida como a água, quente e ativa como o fogo, rarefeita e volátil como o ar. Para simplificar, quando escrevemos Ar com letra maiúscula, queremos dizer energia, quando ar, então a mistura de gases que respiramos.
Todas as energias planetárias estão diretamente relacionadas ao homem. As energias externas no corpo humano têm seus próprios pontos de entrada, as energias internas têm seus próprios locais de localização no corpo. Um esquema aproximado do funcionamento das energias é o seguinte. A energia da Terra entra no corpo pelos pés e se transforma em Água na região pélvica (Fig. 1.6). Vamos chamar a área de transformação da energia da Água de “caldeirão inferior”, que ocupa a distância do períneo ao abdome superior (Fig. 1.7).
Opções para organizar o aquecimento geotérmico
Métodos para organizar o contorno externo
Para que a energia da terra aqueça a casa seja aproveitada ao máximo, você precisa escolher o circuito certo para o circuito externo. Na verdade, qualquer meio pode ser uma fonte de energia térmica - subterrânea, água ou ar.
Mas é importante levar em consideração as mudanças sazonais nas condições climáticas, conforme discutido acima.
Atualmente, são comuns dois tipos de sistemas que são efetivamente usados para aquecer uma casa devido ao calor da terra - horizontal e vertical. O principal fator de seleção é a área do terreno. O layout dos tubos para aquecer a casa com a energia da terra depende disso.
Além disso, os seguintes fatores são levados em consideração:
- Composição do solo. Em áreas rochosas e argilosas, é difícil fazer poços verticais para pavimentação de rodovias;
- nível de congelamento do solo. Ele determinará a profundidade ideal dos tubos;
- Localização das águas subterrâneas. Quanto mais altos forem, melhor para o aquecimento geotérmico. Nesse caso, a temperatura aumentará com a profundidade, que é a condição ideal para o aquecimento da energia da terra.
Você também precisa saber sobre a possibilidade de transferência de energia reversa no verão. Então o aquecimento de uma casa particular do solo não funcionará e o excesso de calor passará da casa para o solo. Todos os sistemas de refrigeração funcionam com o mesmo princípio. Mas para isso você precisa instalar equipamentos adicionais.
É impossível planejar a instalação de um circuito externo fora de casa. Isso aumentará as perdas de calor no aquecimento das entranhas da terra.
Esquema de aquecimento geotérmico horizontal
Arranjo horizontal de tubos externos
A maneira mais comum de instalar rodovias ao ar livre. É conveniente para facilitar a instalação e a capacidade de substituir de forma relativamente rápida as seções defeituosas da tubulação.
Para instalação de acordo com este esquema, é usado um sistema coletor. Para isso, são feitos vários contornos, localizados a uma distância mínima de 0,3 m um do outro. Eles são conectados usando um coletor, que fornece o líquido de refrigeração para a bomba de calor. Isso garantirá o fornecimento máximo de energia para aquecimento a partir do calor da terra.
No entanto, há algumas coisas importantes a ter em mente:
- Grande área de quintal. Para uma casa de cerca de 150 m², deve ter pelo menos 300 m²;
- Os tubos devem ser fixados a uma profundidade abaixo do nível de congelamento do solo;
- Com a possível movimentação do solo durante as cheias da primavera, aumenta a probabilidade de deslocamento das rodovias.
A vantagem definidora do aquecimento a partir do calor da terra de um tipo horizontal é a possibilidade de auto-arranjo. Na maioria dos casos, isso não exigirá o envolvimento de equipamentos especiais.
Para máxima transferência de calor, é necessário usar tubos com alta condutividade térmica - tubos de polímero de parede fina. Mas, ao mesmo tempo, você deve considerar maneiras de isolar os tubos de aquecimento no solo.
Diagrama vertical de aquecimento geotérmico
Sistema geotérmico vertical
Esta é uma maneira mais demorada de organizar o aquecimento de uma casa particular a partir do solo. As tubulações estão localizadas verticalmente, em poços especiais
É importante saber que tal esquema é muito mais eficiente do que um vertical.
Sua principal vantagem é aumentar o grau de aquecimento da água no circuito externo. Aqueles. quanto mais profundos os tubos estiverem localizados, mais a quantidade de calor da terra para aquecer a casa entrará no sistema. Outro fator é a pequena área de terra. Em alguns casos, o arranjo do circuito de aquecimento geotérmico externo é realizado antes mesmo da construção da casa nas imediações da fundação.
Que dificuldades podem ser encontradas na obtenção de energia da terra para aquecer uma casa de acordo com esse esquema?
- Quantitativo para qualidade. Para um arranjo vertical, o comprimento das rodovias é muito maior. É compensado pela temperatura mais elevada do solo. Para isso, é preciso fazer poços de até 50 m de profundidade, o que é um trabalho trabalhoso;
- Composição do solo. Para solo rochoso, é necessário usar máquinas de perfuração especiais. Em loma, para evitar o derramamento do poço, é montada uma bainha protetora feita de concreto armado ou plástico de paredes grossas;
- Em caso de mau funcionamento ou perda de estanqueidade, o processo de reparo se torna mais complicado. Nesse caso, são possíveis falhas de longo prazo na operação de aquecimento da casa para a energia térmica da terra.
Mas apesar dos altos custos iniciais e da complexidade de instalação, a disposição vertical das rodovias é ótima. Os especialistas aconselham usar apenas esse esquema de instalação.
Para a circulação do refrigerante no circuito externo em um sistema vertical, são necessárias bombas de circulação potentes.
Notícias semelhantes
12/02/2019
Cientistas da Rússia e da Itália calcularam em quais regiões da Federação Russa e para quais necessidades é vantajoso usar conversores de calor movidos a energia solar. Descobriu-se que no verão essas instalações podem aquecer água para chuveiros, lavanderias e outras necessidades domésticas em toda a Rússia, mesmo em Oymyakon, disse na terça-feira o serviço de imprensa da Russian Science Foundation (RSF), que apoiou o estudo.
527
08/06/2018
Cientistas da Rússia criaram novos nanocatalisadores que permitem decompor vários tipos de biocombustíveis e extrair deles hidrogênio puro. As instruções de montagem foram publicadas em um artigo publicado no International Journal of Hydrogen Energy.
718
29/11/2019
Uma série de questões relevantes para o complexo petroquímico da República do Tartaristão foram consideradas hoje em uma reunião do Conselho de Administração da OAO Tatneftekhiminvest-holding. A reunião teve lugar na Casa do Governo da República do Tartaristão, foi presidida pelo Presidente da República do Tartaristão Rustam Minnikhanov.
131
20/02/2017
Os cientistas de Novosibirsk propuseram a utilização de resíduos de águas residuais com a ajuda de catalisadores. Normalmente, o lodo é armazenado em aterros especiais ou queimado com areia. É caro e não é ecologicamente correto.
1660
31/10/2016
Tendo descoberto como cultivar cristais de sais de serotonina, o famoso hormônio da felicidade, os cientistas russos descobriram como prever melhor as formas de outros cristais cultivados a partir de soluções. Químicos do ramo siberiano da Academia Russa de Ciências conseguiram dar um passo importante para entender as leis pelas quais as moléculas se alinham em cristais cultivados em vários meios.
1676
21/07/2017
Os cientistas da NSU ganharam uma bolsa da Russian Science Foundation (RSF). O desenvolvimento de cientistas ajudará a resolver problemas científicos fundamentais, além de melhorar o desempenho de purificadores de ar domésticos e profissionais.O tema do trabalho dos cientistas de Novosibirsk é "Foto e decomposição térmica de complexos metálicos como método para a formação de nanopartículas metálicas e estruturas bimetálicas na superfície de materiais fotocataliticamente ativos".
1558
24/04/2018
Casa é algo aconchegante, aconchegante e, à primeira vista, muito conservador. Mas, na verdade, a construção acompanha o progresso tecnológico. Como tornar a habitação mais acessível, barata e amiga do ambiente? Criamos uma breve visão geral das tendências e tecnologias do futuro que estão surgindo agora.
1175
15/09/2018
Os cientistas de Novosibirsk melhoraram a tecnologia de desinfecção do ar. Futuramente, os filtros desenvolvidos na Akademgorodok poderão ser utilizados até mesmo no espaço; em termos de características, são muitas vezes melhores que os existentes.
617
21/05/2019
A 3ª Conferência Internacional "Ciência do Futuro" e o 4º Fórum de Toda a Rússia "Ciência do Futuro - Ciência dos Jovens" terminaram em Sochi. Pedimos aos cientistas siberianos participantes que nos dissessem quais projetos eles apresentaram nos eventos do fórum e com que propósitos vieram aqui.
457
Energia interna da Terra
Como o campo magnético é gerado no núcleo interno do planeta, a energia necessária para mantê-lo também é parte integrante da energia interna total da Terra. Há muita incerteza na estimativa dessa energia. Se atualmente o valor do campo magnético do núcleo externo é determinado com confiança, para calcular a energia do campo magnético na superfície, é necessário o valor da permeabilidade magnética relativa μ / μo, e seu valor pode variar de 1 (quando as linhas do campo magnético passam fora do globo) para 100 (para o núcleo metálico interno da Terra). Portanto, se forem usados valores diferentes de μ/μo, a energia calculada do campo magnético pode estar na faixa de 1,7 a 170 TW. Tomaremos condicionalmente o valor médio de 86 TW. Neste caso, a energia total da Terra é igual à soma da energia de radiação de calor através da superfície (45 TW) e a energia necessária para manter o campo magnético (86 TW), ou seja, 131 TW.
Recentemente, com a participação de 15 universidades dos EUA, Europa Ocidental e Japão, foi realizado um trabalho fundamental na medição experimental da magnitude do fluxo de calor do interior da Terra para a atmosfera causado pelo decaimento de isótopos radioativos. Descobriu-se que o decaimento radioativo de 238U e 232Th faz uma contribuição total de 20 TW para o fluxo de calor do planeta. Os neutrinos emitidos pelo decaimento de 40K estavam abaixo do limite de sensibilidade deste experimento, mas sabe-se que contribuem com não mais que 4 TW. A magnitude do decaimento radioativo foi determinada a partir de medições precisas do fluxo de geoneutrinos usando o Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detector (Japão) e, de acordo com os dados disponíveis do detector Borexino (Itália), totaliza 24 TW.
A monografia fundamental de Anderson "Nova Teoria da Terra" mostra que apenas aproximadamente 10 TW de energia podem vir de fontes não radioativas, como resfriamento e diferenciação da crosta, compressão (compactação) do manto, atrito de maré, etc.
Acontece uma discrepância significativa: 34 TW são gerados dentro da Terra e 131 TW são consumidos.
Um desequilíbrio significativo (97 TW) levanta sérias dúvidas de que a reserva primária seja capaz de fornecer a energia adicional necessária da Terra. É mais razoável supor a existência de outra fonte que permita que nosso planeta esteja no mesmo nível de outros planetas em termos de relação massa-luminosidade.
Diagrama de massa-luminosidade para planetas.
Painéis solares
Um módulo solar de estrutura geralmente é feito na forma de um painel, que é fechado em uma estrutura de alumínio anodizado. A superfície de recepção de luz é protegida por vidro temperado. O silício monocristalino é usado como fotoconversor.
Uma bateria solar (módulo) consiste em várias seções de células solares que convertem a energia da luz em eletricidade. Cada seção é protegida das influências ambientais por filmes poliméricos e provida de um substrato rígido, que proporciona resistência ao estresse mecânico. Todas as seções são interligadas por elementos flexíveis, formando um painel que pode ser dobrado para facilitar o transporte e armazenamento.
Arroz. 4. Painéis solares
Arroz. 5.Painéis solares no telhado da casa
Existem também dispositivos de pequeno porte que economizam energia recebida da rede. Por exemplo, um carregador solar portátil. Projetado para recarregar telefones celulares, GPS, PDAs, MP-3 e CD players, estações de rádio, telefones via satélite e outros dispositivos eletrônicos com uma tensão nominal de bateria de 4,5-19 volts. O silício amorfo é usado como fotoconversores. Este dispositivo libera alpinistas, caçadores, pescadores, turistas, serviços de resgate e outros usuários do uso de fontes de energia estacionárias e volumosas. É feito na forma de um painel dobrável e funciona como uma pequena usina, transformando a energia solar em energia elétrica. As células solares são cobertas com material polimérico forte e durável, fácil e seguro de usar. Eles não contêm componentes frágeis: vidro ou silício cristalino e podem ser operados em temperaturas ambientes de -30 a +50 C.
Arroz. 6. Bateria externa Xtreme 12000 mAh com células solares
O uso da energia solar não se limita à produção de energia elétrica. Um sistema baseado em coletores solares a vácuo permite receber energia térmica, ou seja, aquecer água a uma temperatura pré-determinada, absorvendo a radiação solar, convertendo-a em calor, acumulando-a e transferindo-a para o consumidor.
O sistema é composto por dois elementos principais:
– unidade exterior – colectores solares de vácuo;
– unidade interna – tanque do trocador de calor.
Arroz. 7. Coletor solar plano MFK 001 de Meibes
O coletor solar a vácuo garante a coleta da radiação solar em qualquer clima, independentemente da temperatura externa. O coeficiente de absorção de energia desses coletores, com grau de vácuo de 10-5¸ 10-6, é de 98%. Os painéis solares são instalados diretamente no telhado dos edifícios de forma a aproveitar ao máximo a área do telhado para a captação de energia. Os coletores são montados em qualquer ângulo, de 0 a 90 graus. A vida útil dos coletores a vácuo é de pelo menos 15 anos.
Um tanque de trocador de calor é um sistema automatizado para converter, manter e armazenar o calor recebido da energia solar, bem como de outras fontes de energia (por exemplo, um aquecedor tradicional movido a eletricidade, gás ou óleo diesel), que asseguram o sistema em caso de de radiação solar insuficiente. A água aquecida desta forma flui do trocador de calor da unidade interna para os radiadores do sistema de aquecimento, e a água do tanque é usada para fornecimento de água quente.
Arroz. 8. Trocador de calor do reservatório
A unidade de controle microprocessada é projetada para controlar a temperatura no coletor solar e no tanque do trocador de calor, bem como selecionar, dependendo da magnitude dessas temperaturas, o modo ideal de operação do sistema durante o dia. Ao mesmo tempo, o controlador regula o fluxo do refrigerante através do trocador de calor, determina a direção do fornecimento de calor (para DHW ou aquecimento) e controla o funcionamento do aquecedor de base.
À noite, a automação do sistema proporciona a atração mínima necessária de energia adicional para manter a temperatura definida no interior da sala. O sistema tem uma baixa inércia, uma saída rápida para o modo de operação e permite uma economia média anual de energia de até 50%.
Conversor de energia gravitacional subaquático
Como resultado da modernização do conhecido dispositivo de elevação de água chamado "hydroram" (Figura 14), os cientistas russos inventaram outro dispositivo de elevação de água, que é um novo conversor da energia potencial da água, que, de fato, é uma nova fonte de energia inesgotável e amiga do ambiente.
Quando totalmente imerso em água a uma profundidade suficiente, ele transforma a pressão estática profunda da água em um jato de água pulsando no tempo com uma pressão maior do que em uma determinada profundidade. A própria água sob pressão profunda flui para a entrada de água do transdutor e, por outro lado, flui para fora da saída com pressão ainda maior. Este conversor pode ser utilizado como bomba de poço profundo, como jato de água pulsante e como fonte de corrente elétrica, se uma turbina hidráulica com gerador elétrico estiver conectada à saída. Ao mesmo tempo, sua característica é que não requer um único grama do combustível usual ou qualquer energia adicional fornecida para operação.
Arroz. 14. Hidroram
O conversor descrito acima é igualmente adequado para operação em água doce e salgada, em água parada e em movimento, em lagos e piscinas, em reservatórios artificiais. Com uma única partida, funciona com parâmetros constantes, independentemente da hora do dia e das condições climáticas, sem parar por muitos anos.
Ao utilizar este conversor em combinação com uma hidroturbina e um gerador elétrico convencional, ou seja, quando utilizado em uma indústria geradora de energia elétrica, a uma profundidade de imersão em água de 15 metros a partir de um metro quadrado da área de captação de água, é possível obter uma potência elétrica de saída de ~ 0,75 MW, e a uma profundidade de 300 metros - potência elétrica de saída ~ 30 MW. Estudos mostram que a potência elétrica possível aumenta proporcionalmente à profundidade de imersão do transdutor na água. Isso permite, com uma área suficientemente grande do furo de entrada de água, ou com o uso simultâneo de várias instalações combinadas em uma unidade, obter quase qualquer potência de saída de corrente elétrica necessária. Ao mesmo tempo, uma usina de qualquer capacidade exigirá apenas um reservatório subterrâneo ou subterrâneo, uma vez completamente cheio de água, com área de não mais de 8 m² / MW e altura da água de pelo menos 15 metros . Assim, uma usina de reservatório fundamentalmente nova pode ser criada que pode substituir qualquer usina térmica e nuclear. Gerador de energia Huter DY6500L.
Também é possível configurar o conversor de forma que quando a água passar por ele possa aquecê-lo sem perda de energia e produzir eletricidade. Em particular, por exemplo, um único módulo vertical com uma potência de 500 kW localizado a uma profundidade de 20 metros com certos parâmetros iniciais de projeto e sem medidas para resfriar a água circundante, pode já após 4 horas de operação aquecer a água circundante em o tanque subterrâneo ou no solo correspondente de uma temperatura de +15 ° C a uma temperatura de + 75 °C. Assim, pode ser efetivamente usado para aquecimento de ambientes.
Turbinas eólicas
Turbinas eólicas são instalações projetadas para gerar eletricidade a partir do fluxo do vento. Podem ser utilizados em locais remotos e isolados, em diversas regiões climáticas com condições de vento favoráveis, onde não há fornecimento centralizado de energia ou seu fornecimento é irregular. Por exemplo, uma usina eólica pode fornecer aos consumidores eletricidade para alimentar eletrodomésticos, lâmpadas de iluminação, dispositivos de comunicação domésticos e especiais, linhas de comunicação de televisão e rádio, dispositivos de comunicação por satélite e celular, pontos de navegação móveis e estacionários e postos meteorológicos, rádio estações, faróis e balizas de rádio, equipamentos médicos e científicos, bombas de água, para garantir o carregamento das baterias, etc. Na ausência de vento, o abastecimento de energia dos consumidores e o seu desempenho é assegurado por uma bateria de armazenamento. A conexão do inversor à unidade de controle permite converter 24 V CC em 220 V CA.
Arroz. 9.Turbinas eólicas classe A
A usina eólica é uma instalação autônoma, confiável e automática que não requer pessoal de plantão durante a operação e é projetada para fornecimento autônomo de energia para consumidores individuais (moradores de verão, jardineiros, trabalhadores por turnos, caçadores, agricultores, pescadores, expedições geológicas) , bem como navegação, meteorologia, retransmissão de rádio e outros postos no fornecimento de energia ininterrupta no campo.
Arroz. 10. Esquema de turbinas eólicas
energia geotérmica energia da terra
As fontes de energia geotérmica podem ser de dois tipos. O primeiro tipo são as piscinas subterrâneas de transportadores de calor naturais - água quente (fontes hidrotermais), ou vapor (nascentes termais a vapor) ou uma mistura de água e vapor.
Arroz. 15. O primeiro tipo de fontes de energia geotérmica - piscinas subterrâneas de transportadores naturais de calor
Em essência, o primeiro tipo de fontes está diretamente pronto para uso "caldeiras subterrâneas", de onde a água ou o vapor podem ser extraídos usando furos comuns.
O segundo tipo é o calor das rochas quentes. Ao bombear água para esses horizontes, você pode obter vapor ou água quente na saída para uso posterior para fins energéticos. A energia geotérmica é usada para gerar eletricidade, aquecimento de casas, estufas, etc. Vapor seco, água superaquecida ou qualquer refrigerante com baixo ponto de ebulição (amônia, freon, etc.) é usado como refrigerante.
Arroz. 16. O segundo tipo de fontes de energia geotérmica
Apresentação sobre o tema USO DA ENERGIA DO SOL NA TERRA. O sol é a fonte da vida para tudo na terra A fonte da vida O sol O sol é a principal fonte de energia. transcrição
1
USANDO ENERGIA SOLAR NA TERRA
2
O sol é a fonte da vida para tudo na terra a fonte da vida O sol O sol é a principal fonte de energia na terra e a causa raiz que criou a maioria dos outros recursos energéticos do nosso planeta, como reservas de carvão, petróleo , gás, energia eólica e queda de água, energia elétrica, etc. .d. A energia do Sol, que é liberada principalmente na forma de energia radiante, é tão grande que é difícil até mesmo imaginar.
3
Em Nova York, até os coletores de lixo usam energia solar. Aqui, em dois distritos, contêineres de lixo solar inteligentes - BigBelly - estão operando há um ano e meio. Usando a energia da luz, convertida em eletricidade por fotocélulas de silício, eles compactam o conteúdo.
4
Existem muitas fontes de energia na Terra, mas a julgar pela rapidez com que os preços da energia estão subindo, elas ainda não são suficientes. Muitos especialistas acreditam que até 2020 serão necessários três vezes e meia mais combustível.
5
A mais recente tecnologia para depositar um filme de óxido metálico em um substrato de vidro possibilita a criação de grandes módulos solares de filme fino. Nos Estados Unidos, apenas um projeto - a construção de uma usina de energia solar no deserto de Negev (Israel) - recebeu 100 milhões de dólares.
6
Uma área experimental "Sun City" foi criada perto da cidade holandesa de Herhyugovard. Os telhados das casas aqui são cobertos com painéis solares. A casa na foto gera até 25 kW. A capacidade total da "Cidade do Sol" está prevista para ser aumentada para 5 MW. Tais casas tornam-se autônomas do sistema.
7
O sol também pode ser usado como fonte de energia para veículos. Na Austrália, há 19 anos, a corrida anual de carros elétricos solares é realizada na pista entre as cidades de Darwin e Adelaide (3000 km). Em 1990, a Sanyo construiu uma aeronave movida a energia solar.
8
Sob o teto solar do MUNDO (estações de energia e "casas solares") Um feixe de micro-ondas focado pode transmitir a energia coletada pelos painéis solares para a Terra, ou pode fornecer espaçonaves com ela. Ao contrário da luz solar, este feixe de micro-ondas não perderá mais do que 2% de energia durante a “quebra” da atmosfera. A ideia foi recentemente ressuscitada por David Criswell.
9
Sob o teto solar do MUNDO (estações de energia e "casas solares") NSTTF Instalação solar americana para testes térmicos e experimentos no campo da energia.Uma das formas antigas de coletar energia solar é o SES, inventado por Bernard Dubos. Ele propôs a construção de grandes coberturas de vidro com uma chaminé alta nos desertos.
10
Sob o Solar Roof of the WORLD (usinas de energia e casas solares), a TransOption Association, uma associação de empresas de transporte público e privado de Nova Jersey, organiza uma corrida anual de carros modelo movidos a energia solar para equipes escolares.
Energia do Oceano Mundial
A energia do Oceano Mundial é representada pela energia das ondas, ondas, marés, diferença de temperatura da água da superfície e camadas profundas do oceano, correntes, etc.
Maremotos carregam um enorme potencial energético - 3 bilhões de kW. Cresce o interesse de especialistas em flutuações de marés no nível do oceano próximo às costas dos continentes. A energia das marés tem sido usada pelo homem há séculos para abastecer moinhos e serrarias. Mas com o advento do motor a vapor, ele foi esquecido até meados dos anos 60, quando os primeiros PES foram lançados na França e na URSS. A energia das marés é constante. Devido a isso, a quantidade de energia elétrica gerada nas usinas maremotrizes (UTEs) sempre pode ser conhecida antecipadamente, diferentemente das hidrelétricas convencionais, onde a quantidade de energia recebida depende do regime do rio, que está associado não apenas à características climáticas do território por onde passa, mas também com as condições meteorológicas.
Arroz. 17. Modelo de dispositivos para processamento de energia das marés em energia elétrica
Acredita-se que o Oceano Atlântico tenha as maiores reservas de energia das marés. Há também grandes reservas de energia das marés nos oceanos Pacífico e Ártico. Ao construir o PSA, é necessário avaliar de forma abrangente seu impacto ambiental no meio ambiente, uma vez que é bastante grande. Nas áreas de construção de grandes TPPs, a altura das marés muda significativamente, o equilíbrio hídrico na área de água da estação é perturbado, o que pode afetar seriamente a pesca, criação de ostras, mexilhões, etc.
Os recursos energéticos do Oceano Mundial também incluem a energia das ondas e o gradiente de temperatura. A energia das ondas eólicas é estimada no total em 2,7 bilhões de kW por ano.
Reações de fusão quase nuclear
A pressão no núcleo interno da Terra atinge cerca de 3,6*10^6 bar. Em locais de antinodos de ondas longitudinais de terremotos em áreas locais, a pressão sobe para 10 ^ 8 bar, a uma temperatura da ordem de 6000 K, atingindo um nível em que o tunelamento e a ocorrência de reações termonucleares são possíveis, conforme mostrado em as obras de Zel'dovich e Wang Hong-chang.
Em locais onde ocorrem focos locais de reações termonucleares, a temperatura deve subir acentuadamente. Nesse caso, ocorre a decomposição dos hidretos, a transição do hidrogênio da forma de íons hidreto para o gás próton e, consequentemente, a liberação de uma grande quantidade de hidrogênio. Nesse caso, o volume da substância aumenta significativamente sem alterar a massa (em um centímetro cúbico de hidreto de ferro há 550 centímetros cúbicos de hidrogênio). O que, por sua vez, leva a um aumento no volume da substância do núcleo do planeta, com uma ligeira mudança na massa. Em outras palavras, os hidretos do núcleo interno se decompõem em metal do núcleo externo e hidrogênio, o que também deve levar a um aumento no volume da Terra. Deve-se notar que uma reação em cadeia termonuclear não pode ocorrer, porque. o excesso de calor escapa com o hidrogênio do refrigerante para as esferas externas (fluidos profundos) e a temperatura cai.
O núcleo interno da Terra, por assim dizer, “ferve” muito lentamente como o alcatrão, ou seja, quando ondas elásticas são adicionadas, reações de síntese local ocorrem esporadicamente em diferentes locais do núcleo interno. Vamos chamar esse processo de "quase-termonuclear".
O balanço de energia da decomposição de hidretos no núcleo pode ser representado da seguinte forma:
∂QT + m = p ∂V + ∂QH, onde m é o potencial químico do hidrogênio em hidretos, ∂QТ é o calor termonuclear das reações esporádicas de fusão de hidrogênio na zona de descompactação do núcleo p, ∂QH é o calor levado do zona de descompactação pelo gás de prótons (núcleos de hidrogênio) como refrigerante, de modo que a temperatura na superfície de um núcleo sólido deve ser maior do que no interior.
