căldură radiogenă
Pentru a estima generarea de căldură ca urmare a dezintegrarii elementelor radioactive, este necesar să se cunoască distribuția acestora pe Pământ. Astfel de informații nu sunt disponibile momentan. Atunci când se evaluează, materia Pământului este de obicei identificată cu materia meteoriților (luând în considerare pe aceasta din urmă materia originală, protoplanetară). Mantaua Pământului este creditată cu eliberarea de căldură radiogenă, caracteristică condritelor; miezul – caracteristic meteoriților de fier.
Generarea modernă de căldură în cadrul unui astfel de model este estimată în termeni de Wc = 2,3 • 102 cal/an ~ 1021 J/an.
Această căldură asigură fluxul
care concordă bine cu fluxul de căldură modern al Pământului. Astfel, conform acestor estimări, generarea actuală de căldură radiogenă acoperă pierderile curente de căldură de la suprafața Pământului.
În trecut, generarea de căldură radiogenă era mai mare, deoarece concentrația elementelor radioactive variază conform legii
Unde WQ — generarea de căldură la începutul istoriei Pământului; A-1 ~ 2,6 Ga.
WQ poate fi calculat ca WQ = WT e, unde m = 4,6 miliarde de ani este vârsta Pământului. Pe baza timpilor de înjumătățire al elementelor principale, se poate estima că WQ = (5—6) Wc.
Următoarele estimări ale eliberării de căldură pentru meteoriți sunt de obicei utilizate:
- • condrite R ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1,7 • 1 (G8 W / m3.
- • meteoriți de fier R ~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1,3 • 1 (Г8 W/m3. Principalele surse radioactive cu viață lungă sunt uraniul, potasiul și toriu. Datele despre degajarea de căldură a uraniului U și potasiului K sunt prezentate în tabelele 1.1). și 6.3 Pentru timpul de înjumătățire al Th - 13,9 miliarde de ani, generarea de căldură - 2,7 • KG5 W / kg.
Generarea totală de căldură în întreaga istorie a Pământului este
Conform ecuației (6.9), această energie ar putea încălzi Pământul la o temperatură AT~ 1700°C.
Unii cercetători consideră (de exemplu, Bolt, 1984) că este necesar să se țină seama și de contribuția elementelor radioactive de scurtă durată, care pot fi destul de semnificative și pot oferi o încălzire suplimentară cu câteva sute de grade. Datele privind timpul de înjumătățire al unor elemente cu durată scurtă de viață sunt date în tabel. 6.5.
Metoda descrisă de căldură radiogenă este o estimare. Întrebarea cât de rezonabil poate fi considerat că meteoriții moderni care au apărut în centura dintre Marte și Jupiter și au trecut printr-o cale lungă și dificilă de dezvoltare reflectă corect conținutul elementelor radioactive din cochiliile Pământului.
Timpul de înjumătățire al unor elemente de scurtă durată
|
Element |
Jumătate de viață T{/2, miliarde de ani |
|
A126 |
0,73 |
|
C136 |
0,3 |
|
Fe60 |
0,3 |
nu este pe deplin rezolvată, dar majoritatea cercetătorilor aderă la acest punct de vedere.
Astfel, contribuția transformărilor radioactive la energia Pământului este foarte semnificativă și, poate, are o valoare dominantă.
Cu toate acestea, există estimări (de exemplu, Sorokhtin, Ushakov, 2002), conform cărora o sursă radiogenă are o importanță mult mai mică în energia Pământului E \u003d 0,43 * 1031 J.
Incalzire geotermala a locuintei
Schema de incalzire geotermala
Mai întâi trebuie să înțelegeți principiile obținerii energiei termice. Ele se bazează pe creșterea temperaturii pe măsură ce pătrundeți mai adânc în pământ. La prima vedere, creșterea gradului de încălzire este nesemnificativă. Dar datorită apariției noilor tehnologii, încălzirea unei case cu căldura pământului a devenit o realitate.
Condiția principală pentru organizarea încălzirii geotermale este o temperatură de cel puțin 6 ° C. Acest lucru este tipic pentru straturile medii și adânci de sol și rezervoare. Acestea din urmă depind foarte mult de temperatura exterioară, deci sunt rareori folosite. Cum poți organiza practic încălzirea casei cu energia pământului?
Pentru a face acest lucru, este necesar să faceți 3 circuite umplute cu lichide cu diferite caracteristici tehnice:
- Exterior. Mai des circula antigel.Încălzirea sa la o temperatură nu mai mică de 6 ° C are loc datorită energiei pământului;
- Pompa de caldura. Fără ea, încălzirea din energia pământului este imposibilă. Purtătorul de căldură din circuitul extern își transferă energia agentului frigorific folosind un schimbător de căldură. Temperatura sa de evaporare este mai mică de 6°C. După aceea, intră în compresor, unde, după comprimare, temperatura crește la 70 ° C;
- Contur interior. Conform unei scheme similare, căldura este transferată de la agentul frigorific comprimat în apă în sistemul de depășire. Astfel, încălzirea din intestinele pământului are loc la un cost minim.
În ciuda avantajelor evidente, este rar să găsești astfel de sisteme. Acest lucru se datorează costurilor ridicate de achiziționare a echipamentelor și de organizare a unui circuit extern de admisie a căldurii.
Cel mai bine este să încredințați profesioniștilor calculul încălzirii din căldura pământului. Eficiența întregului sistem va depinde de corectitudinea calculelor.
Energiile cosmice și planetare.
Yin și Yang sunt două energii cosmice. Un număr infinit de fluxuri inelare asemănătoare vortexului pătrund în spațiu, trecând prin mica noastră planetă. În momentul trecerii prin corpul planetei, fluxul își schimbă semnul în sens opus, adică fluxul YANG intră pe Pământ, iar fluxul YIN pleacă (Fig. 1.2). Este și mai corect să spunem că nu vorbim despre două, ci despre o singură energie. Trecând prin corpul planetei, fluxul Yang îi conferă componenta sa activă și în punctul de ieșire se formează un fel de flux de lipsă de energie. Totuși, așa cum am menționat mai sus, suntem obișnuiți să vedem totul într-o culoare dublă, în dualitatea conceptelor, și ne este mai ușor să operăm cu conceptele YIN și YANG decât cu conceptele prezenței și absenței energiei. Deoarece există infinit de multe fluxuri de diferite forțe, într-un singur loc vor exista atât fluxuri YANG care vin de sus, cât și fluxuri YIN care vin de jos (Fig. 1.3).
Și ce legătură au aceste fluxuri cosmice cu o persoană obișnuită? Trebuie să fii supărat. La nivelul de dezvoltare a conștientizării și energiei la care ne aflăm, nu interacționăm cu fluxurile cosmice originale. În plus. Fără o restructurare totală a întregii esențe a unei persoane, o încercare de deschidere către aceste fluxuri va ruina o persoană cu aceeași ușurință cu care acidul clorhidric va coroda sistemul sanitar, dacă cineva dorește să-l pompeze în loc de apă. Nu au fost mulți oameni în istoria civilizației care au reușit să se contopească cu fluxul cosmic, în cea mai mare parte sunt cunoscuți: Moise, Buddha, Hristos, Mahomed, alți câțiva profeți și yoghini.
Dacă încă nu ne străduim să jucăm rolul lui Buddha, nu ne grăbim să ne deschidem la fluxurile originale, pentru a ne mișca în mod conștient pe calea perfecțiunii, trebuie să descoperim mecanismul de formare a patru energii planetare din cele două energii YIN-YANG originale, dar inaccesibile pentru noi: „Aer – Pământ – Foc – Apă”. Fluxul „fierbinte” Yang, care intră în atmosfera planetei, interacționează cu fluxul „rece” YIN care se ridică de jos și este transformat în energia Aerului. La rândul său, fluxul „rece” al cerului YIN, care se ridică, se amestecă cu fluxul „fierbinte” al cerului YIN care coboară, generând energia Pământului. Vom numi condiționat perechea Aer-Pământ energii externe (în raport cu o persoană).
Următorul nivel de transformare este direct legat
cu ființe vii care locuiesc pe planeta noastră. Energia aerului
este convertit de ființele vii în energia Focului și în energia
Pământ la apă. O pereche de „Foc - Apă” pe care o vom numi intern (conform
raport cu omul) energii. Dacă aliniați energiile
principiu cald - rece, apoi obținem următorul model:
cosmic YANG - Aer - Foc și Apă - Pământ - cosmic
YIN (Fig. 1.4). După cum puteți vedea, aceste fluxuri diferă doar
raportul dintre componenta cald - rece, care poate fi afișat
pe monada (Fig. 1.5), unde exteriorul
energie, iar pe orizontală - intern.
Să fim imediat de acord că energiile planetare „Pământ”, „Apă”, „Foc” și „Aer” și pământul pe care mergem, apa pe care o bem, focul pe care gătim și aerul pe care îl respirăm nu sunt aceleași. Nu există nume proprii pentru energiile planetare în limba noastră. Trebuie să folosim analogii. Pentru a fi precis, termenii de mai sus înseamnă: energia este rece și inertă ca pământul, rece și fluidă ca apa, fierbinte și activă ca focul, rarefiată și volatilă ca aerul. Pentru simplitate, atunci când scriem Aer cu majuscule, ne referim la energie, atunci când aer, apoi la amestecul de gaze pe care îl respirăm.
Toate energiile planetare sunt direct legate de om. Energiile externe din corpul uman au propriile puncte de intrare, energiile interne au propriile locuri de localizare în corp. O schemă aproximativă a funcționării energiilor este următoarea. Energia Pământului pătrunde în corp prin picioare și se transformă în Apă în regiunea pelviană (Fig. 1.6). Să numim zona de transformare a energiei apei „ceazanul inferior”, care ocupă distanța de la perineu la abdomenul superior (Fig. 1.7).
Opțiuni de amenajare a încălzirii geotermale
Metode de aranjare a conturului exterior
Pentru ca energia pământului pentru încălzirea casei să fie folosită cât mai mult, trebuie să alegeți circuitul potrivit pentru circuitul extern. De fapt, orice mediu poate fi o sursă de energie termică – subterană, apă sau aer.
Dar este important să ținem cont de schimbările sezoniere ale condițiilor meteorologice, așa cum sa discutat mai sus.
În prezent, sunt comune două tipuri de sisteme care sunt utilizate efectiv pentru a încălzi o casă din cauza căldurii pământului - orizontală și verticală. Factorul cheie de selecție este suprafața terenului. Dispunerea conductelor pentru încălzirea casei cu energia pământului depinde de aceasta.
În plus, se iau în considerare următorii factori:
- Compoziția solului. În zonele stâncoase și lutoase, este dificil să se facă puțuri verticale pentru așezarea autostrăzilor;
- nivelul de îngheț al solului. El va determina adâncimea optimă a țevilor;
- Amplasarea apelor subterane. Cu cât sunt mai mari, cu atât mai bine pentru încălzirea geotermală. În acest caz, temperatura va crește odată cu adâncimea, care este condiția optimă pentru încălzire din energia pământului.
De asemenea, trebuie să știți despre posibilitatea transferului invers de energie în timpul verii. Apoi încălzirea unei case private de la sol nu va funcționa, iar căldura în exces va trece din casă în sol. Toate sistemele de refrigerare funcționează pe același principiu. Dar pentru aceasta trebuie să instalați echipamente suplimentare.
Este imposibil să planificați instalarea unui circuit extern departe de casă. Acest lucru va crește pierderile de căldură la încălzire din intestinele pământului.
Schema orizontala de incalzire geotermala
Dispunerea orizontală a țevilor exterioare
Cel mai comun mod de a instala autostrăzi în aer liber. Este convenabil pentru ușurința instalării și capacitatea de a înlocui relativ rapid secțiunile defecte ale conductei.
Pentru instalarea conform acestei scheme, se utilizează un sistem de colectare. Pentru aceasta se realizează mai multe contururi, situate la o distanță minimă de 0,3 m unul de celălalt. Acestea sunt conectate cu ajutorul unui colector, care furnizează lichidul de răcire în continuare pompei de căldură. Acest lucru va asigura furnizarea maximă de energie pentru încălzire din căldura pământului.
Cu toate acestea, există câteva lucruri importante de reținut:
- Suprafata mare de curte. Pentru o casa de aproximativ 150 m², aceasta trebuie sa fie de minim 300 m²;
- Conductele trebuie fixate la o adâncime sub nivelul de îngheț al solului;
- Odată cu posibila mișcare a solului în timpul inundațiilor de primăvară, probabilitatea deplasării autostrăzilor crește.
Avantajul definitoriu al încălzirii de la căldura pământului de tip orizontal este posibilitatea de auto-aranjare. În cele mai multe cazuri, acest lucru nu va necesita implicarea unor echipamente speciale.
Pentru un transfer maxim de căldură, este necesar să folosiți țevi cu o conductivitate termică ridicată - țevi din polimer cu pereți subțiri. Dar, în același timp, ar trebui să luați în considerare modalități de a izola conductele de încălzire din pământ.
Schema verticală de încălzire geotermală
Sistem geotermal vertical
Aceasta este o modalitate mai consumatoare de timp de a organiza încălzirea unei case private de la sol. Conductele sunt amplasate vertical, în puțuri speciale
Este important de știut că o astfel de schemă este mult mai eficientă decât una verticală.
Principalul său avantaj este creșterea gradului de încălzire a apei în circuitul extern. Acestea. cu cât conductele sunt amplasate mai adânc, cu atât cantitatea de căldură a pământului pentru încălzirea casei va intra în sistem. Un alt factor este suprafața mică de teren. În unele cazuri, amenajarea circuitului extern de încălzire geotermală se realizează chiar înainte de construcția casei în imediata apropiere a fundației.
Ce dificultăți pot fi întâmpinate în obținerea energiei pământului pentru încălzirea unei case conform acestei scheme?
- Cantitativ spre calitate. Pentru o amenajare verticală lungimea autostrăzilor este mult mai mare. Este compensată de temperatura mai ridicată a solului. Pentru a face acest lucru, trebuie să faceți puțuri de până la 50 m adâncime, ceea ce este o muncă laborioasă;
- Compoziția solului. Pentru solul stâncos, este necesar să folosiți mașini speciale de găurit. In lut, pentru a preveni varsarea sondei, se monteaza o manta de protectie din beton armat sau plastic cu pereti grosi;
- În cazul unor defecțiuni sau pierderi de etanșeitate, procesul de reparare devine mai complicat. În acest caz, sunt posibile defecțiuni pe termen lung în funcționarea încălzirii casei pentru energia termică a pământului.
Dar, în ciuda costurilor inițiale mari și a complexității instalării, dispunerea verticală a autostrăzilor este optimă. Experții recomandă utilizarea unei astfel de scheme de instalare.
Pentru circulația lichidului de răcire în circuitul exterior într-un sistem vertical, sunt necesare pompe de circulație puternice.
Știri similare
12/02/2019
Oamenii de știință din Rusia și Italia au calculat în ce regiuni ale Federației Ruse și pentru ce necesități este avantajoasă utilizarea convertoarelor de căldură alimentate cu energie solară. S-a dovedit că vara astfel de instalații pot încălzi apa pentru dușuri, rufe și alte nevoi casnice în toată Rusia, chiar și în Oymyakon, a declarat marți serviciul de presă al Fundației Ruse pentru Știință (RSF), care a susținut studiul.
527
08/06/2018
Oamenii de știință din Rusia au creat noi nanocatalizatori care fac posibilă descompunerea diferitelor tipuri de biocombustibili și extragerea hidrogenului pur din ei. Instrucțiunile de asamblare au fost publicate într-un articol publicat în International Journal of Hydrogen Energy.
718
29/11/2019
O serie de probleme relevante pentru complexul petrochimic al Republicii Tatarstan au fost luate în considerare astăzi în cadrul unei reuniuni a Consiliului de administrație al OAO Tatneftekhiminvest-holding. Întâlnirea a avut loc la Casa Guvernului Republicii Tatarstan, prezidată de Președintele Republicii Tatarstan Rustam Minnikhanov.
131
20/02/2017
Oamenii de știință de la Novosibirsk au propus să utilizeze deșeurile de ape uzate cu ajutorul catalizatorilor. De obicei, nămolul este depozitat în depozite speciale sau arse cu nisip. Este costisitor și nu este ecologic.
1660
31/10/2016
După ce și-au dat seama cum să crească cristale de săruri de serotonină, faimosul hormon al fericirii, oamenii de știință ruși și-au dat seama cum să prezică mai bine formele altor cristale crescute din soluții. Chimiștii din Filiala siberiană a Academiei Ruse de Științe au reușit să facă un pas important spre înțelegerea legilor prin care moleculele se aliniază în cristale crescute din diverse medii.
1676
21/07/2017
Oamenii de știință NSU au câștigat un grant de la Fundația Rusă pentru Știință (RSF). Dezvoltarea oamenilor de știință va ajuta la rezolvarea problemelor științifice fundamentale, precum și la îmbunătățirea performanței purificatoarelor de aer de uz casnic și profesional.Tema muncii oamenilor de știință de la Novosibirsk este „Descompunerea foto și termică a complexelor metalice ca metodă de formare a nanoparticulelor metalice și a structurilor bimetalice pe suprafața materialelor fotocatalitic active”.
1558
24/04/2018
Acasă este ceva cald, confortabil și, la prima vedere, foarte conservator. Dar, de fapt, construcția ține pasul cu progresul tehnologic. Cum să faci locuințele mai accesibile, mai ieftine, mai ecologice? Am creat o scurtă prezentare a tendințelor și tehnologiilor viitorului care apar acum.
1175
15/09/2018
Oamenii de știință de la Novosibirsk au îmbunătățit tehnologia de dezinfecție a aerului. Pe viitor, filtrele dezvoltate la Akademgorodok pot fi folosite chiar și în spațiu; din punct de vedere al caracteristicilor, sunt de multe ori mai bune decât cele existente.
617
21/05/2019
La Soci s-au încheiat a 3-a Conferință internațională „Știința viitorului” și cel de-al 4-lea Forum rusesc „Știința viitorului – Știința tinerilor”. Le-am rugat oamenilor de știință siberieni care au participat la ele să ne spună ce proiecte au prezentat la evenimentele de pe forum și în ce scopuri au venit aici.
457
Energia internă a Pământului
Deoarece câmpul magnetic este generat în nucleul interior al planetei, energia necesară pentru a-l menține este, de asemenea, o parte integrantă a energiei interne totale a Pământului. Există o mare incertitudine în estimarea acestei energii. Dacă în prezent valoarea câmpului magnetic al miezului exterior este determinată cu încredere, atunci pentru a calcula energia câmpului magnetic de pe suprafață, este necesară valoarea permeabilității magnetice relative μ / μo, iar valoarea acesteia poate varia de la 1. (când liniile câmpului magnetic trec în afara globului) la 100 (pentru miezul metalic interior al Pământului). Prin urmare, dacă sunt utilizate valori diferite ale μ/μo, atunci energia calculată a câmpului magnetic poate fi în intervalul de la 1,7 la 170 TW. Vom lua condiționat valoarea medie de 86 TW. În acest caz, energia totală a Pământului este egală cu suma energiei radiației termice prin suprafață (45 TW) și a energiei necesare pentru menținerea câmpului magnetic (86 TW), adică 131 TW.
Recent, cu participarea a 15 universități din SUA, Europa de Vest și Japonia, au fost efectuate lucrări fundamentale privind măsurarea experimentală a mărimii fluxului de căldură din interiorul Pământului către atmosferă, cauzat de dezintegrarea izotopilor radioactivi. S-a descoperit că dezintegrarea radioactivă a 238U și 232Th aduce o contribuție totală de 20 TW la fluxul de căldură al planetei. Neutrinii emiși de dezintegrarea de 40K au fost sub limita de sensibilitate a acestui experiment, dar se știe că nu contribuie cu mai mult de 4 TW. Mărimea dezintegrarii radioactive a fost determinată din măsurători precise ale fluxului de geoneutrino folosind detectorul antineutrino cu scintilator lichid Kamioka (Japonia) și, conform datelor disponibile de la detectorul Borexino (Italia), totalizează 24 TW.
Monografia fundamentală a lui Anderson „Noua teorie a Pământului” arată că numai aproximativ 10 TW de energie pot proveni din surse neradioactive, cum ar fi răcirea și diferențierea scoarței, compresia (compactarea) mantalei, frecarea mareelor etc.
Se dovedește o discrepanță semnificativă: 34 TW sunt generați în interiorul Pământului și 131 TW sunt consumați.
Un dezechilibru semnificativ (97 TW) ridică îndoieli serioase că rezerva primară este capabilă să furnizeze energia suplimentară necesară Pământului. Este mai rezonabil să presupunem existența unei alte surse care permite planetei noastre să fie la egalitate cu alte planete în ceea ce privește raportul masă-luminozitate.
Diagrama masă-luminozitate pentru planete.
Panouri solare
Un modul solar cadru este de obicei realizat sub forma unui panou, care este închis într-un cadru din aluminiu anodizat. Suprafața de recepție a luminii este protejată de sticlă călită. Siliciul monocristalin este folosit ca fotoconvertoare.
O baterie solară (modul) constă din mai multe secțiuni de celule solare care transformă energia luminoasă în electricitate. Fiecare secțiune este protejată de influențele mediului prin folii polimerice și prevăzută cu un substrat rigid, care asigură rezistență la solicitări mecanice. Toate secțiunile sunt interconectate prin elemente flexibile, formând un panou care poate fi pliat pentru ușurință de transport și depozitare.
Orez. 4. Panouri solare
Orez. 5.Panouri solare pe acoperișul casei
Există și dispozitive de dimensiuni mici care economisesc energia primită din rețea. De exemplu, un încărcător solar portabil. Proiectat pentru reîncărcarea telefoanelor mobile, GPS-uri, PDA-uri, MP-3 și CD playere, stații radio, telefoane prin satelit și alte dispozitive electronice cu o tensiune nominală a bateriei de 4,5-19 volți. Siliciul amorf este folosit ca fotoconvertoare. Acest dispozitiv eliberează alpiniștii, vânătorii, pescarii, turiștii, serviciile de salvare și alți utilizatori de utilizarea surselor de energie staționare și voluminoase. Este realizat sub forma unui panou pliabil și funcționează ca o mică centrală electrică, transformând energia solară în energie electrică. Celulele solare sunt acoperite cu material polimer puternic și durabil, ușor și sigur de utilizat. Nu conțin componente fragile: sticlă sau siliciu cristalin și pot fi operate la temperaturi ambiante de la -30 la +50 C.
Orez. 6. Baterie externa Xtreme 12000 mAh cu celule solare
Utilizarea energiei solare nu se limitează la producerea de energie electrică. Un sistem bazat pe colectoare solare vacuum vă permite să primiți energie termică și anume să încălziți apa la o temperatură prestabilită, prin absorbția radiației solare, transformarea acesteia în căldură, acumularea și transferarea acesteia către consumator.
Sistemul constă din două elemente principale:
– unitate exterioară – colectoare solare în vid;
– unitate interioară – rezervor schimbător de căldură.
Orez. 7. Colector solar plat MFK 001 din Meibes
Colectorul solar vacuum asigura colectarea radiatiei solare in orice vreme, indiferent de temperatura exterioara. Coeficientul de absorbție de energie al unor astfel de colectoare, cu un grad de vid de 10-5¸ 10-6, este de 98%. Panourile solare sunt instalate direct pe acoperișul clădirilor astfel încât să se utilizeze cât mai eficient zona acoperișului pentru colectarea energiei. Colectoarele sunt montate la orice unghi, de la 0 la 90 de grade. Durata de viață a colectoarelor cu vid este de cel puțin 15 ani.
Un rezervor cu schimbător de căldură este un sistem automat pentru convertirea, menținerea și stocarea căldurii primite din energia solară, precum și din alte surse de energie (de exemplu, un încălzitor tradițional care funcționează cu electricitate, gaz sau motorină), care asigură sistemul în cazul în care de radiație solară insuficientă. Apa încălzită astfel curge din schimbătorul de căldură al unității interioare către radiatoarele sistemului de încălzire, iar apa din rezervor este folosită pentru alimentarea cu apă caldă.
Orez. 8. Schimbător de căldură rezervor
Unitatea de control cu microprocesor este concepută pentru a controla temperatura în colectorul solar și în rezervorul schimbătorului de căldură, precum și pentru a selecta, în funcție de magnitudinea acestor temperaturi, modul optim de funcționare a sistemului în timpul zilei. În același timp, regulatorul reglează debitul lichidului de răcire prin schimbătorul de căldură, determină direcția de alimentare cu căldură (pentru ACM sau încălzire) și controlează funcționarea încălzitorului de bază.
Noaptea, automatizarea sistemului asigură atracția minimă necesară de energie suplimentară pentru a menține temperatura setată în interiorul încăperii. Sistemul are o inerție redusă, o ieșire rapidă în modul de funcționare și permite o economie medie anuală de energie de până la 50%.
Convertor de energie gravitațională subacvatică
Ca urmare a modernizării binecunoscutului dispozitiv de ridicare a apei numit „hidroram” (Figura 14), oamenii de știință ruși au inventat un alt dispozitiv de ridicare a apei, care este un nou convertor al energiei potențiale a apei, care, de fapt, este o nouă sursă de energie inepuizabilă, ecologică și puternică.
Când este complet scufundat în apă la o adâncime suficientă, acesta transformă presiunea statică profundă a apei într-un jet de apă care pulsa în timp cu o presiune mai mare decât la o anumită adâncime. Apa sub presiune profundă curge însăși în admisia de apă a traductorului și, pe de altă parte, curge din ieșire cu o presiune și mai mare. Acest convertor poate fi folosit ca pompă de puț adânc, ca jet de apă pulsat și ca sursă de curent electric, dacă la priză este conectată o turbină hidraulică cu un generator electric. În același timp, caracteristica sa este că nu necesită un singur gram de combustibil obișnuit sau orice energie suplimentară furnizată pentru funcționare.
Orez. 14. Hidroram
Convertorul descris mai sus este la fel de potrivit pentru funcționarea în apă dulce și de mare, în apă plată și în mișcare, în lacuri și piscine, în rezervoare artificiale. Cu o singura pornire, functioneaza cu parametri constanti, indiferent de ora din zi si de conditiile climatice, fara oprire multi ani.
Atunci când se utilizează acest convertor în combinație cu o turbină hidro și un generator electric convențional, adică atunci când este utilizat într-o industrie de generare a energiei electrice, la o adâncime de scufundare în apă de 15 metri de la un metru pătrat din zona de admisie a apei, este posibilă obținerea unei puteri electrice de ieșire de ~ 0,75 MW, iar la o adâncime de 300 de metri - putere electrică de ieșire ~ 30 MW. Studiile arată că puterea electrică posibilă crește proporțional cu adâncimea de scufundare a traductorului în apă. Acest lucru permite, cu o suprafață suficient de mare a orificiului de admisie a apei, sau cu utilizarea simultană a mai multor instalații combinate într-o singură unitate, să se obțină aproape orice putere de ieșire necesară a curentului electric. În același timp, o centrală electrică de orice capacitate va necesita doar un rezervor subteran sau subteran, odată umplut complet cu apă, având o suprafață de nu mai mult de 8 m²/MW și o înălțime a apei de cel puțin 15 metri. . Astfel, se poate crea o centrală electrică cu rezervor fundamental nouă, care poate înlocui orice centrală termică și nucleară. Generator de curent Huter DY6500L.
De asemenea, este posibil să configurați convertorul în așa fel încât atunci când apa trece prin el, să îl poată încălzi fără pierderi de energie și să producă electricitate. În special, de exemplu, un singur modul vertical cu o putere de 500 kW situat la o adâncime de 20 de metri cu anumiți parametri inițiali de proiectare și fără măsuri de răcire a apei din jur, poate deja după 4 ore de funcționare încălzirea apei din jur în rezervorul subteran sau terestre corespunzător de la o temperatură de +15 ° C la temperatura de + 75 ° C. Astfel, poate fi folosit eficient pentru încălzirea spațiilor.
Turbine eoliene
Turbinele eoliene sunt instalații concepute pentru a genera energie electrică din fluxul vântului. Pot fi folosite in locuri indepartate si izolate, in diverse regiuni climatice cu conditii favorabile de vant, unde nu exista alimentare centralizata sau alimentarea acesteia este neregulata. De exemplu, o centrală eoliană poate furniza consumatorilor energie electrică pentru alimentarea aparatelor de uz casnic, a lămpilor de iluminat, a dispozitivelor de comunicare casnice și speciale, a liniilor de televiziune și radiocomunicații, a dispozitivelor de comunicații computerizate prin satelit și celulare, a punctelor mobile și staționare de navigație și a posturilor meteorologice, radio. statii, faruri si radiobalize, echipamente medicale si stiintifice, pompe de apa, pentru asigurarea incarcarii bateriilor etc. In lipsa vantului, alimentarea cu energie electrica a consumatorilor si performanta acestora este asigurata de un acumulator. Conectarea invertorului la unitatea de control vă permite să convertiți 24 V DC în 220 V AC.
Orez. 9.Turbine eoliene clasa A
Centrala eoliană este o instalație autonomă, fiabilă, automată, care nu necesită personal de serviciu în timpul funcționării și este proiectată pentru alimentarea autonomă cu energie a consumatorilor individuali (rezidenți de vară, grădinari, lucrători în schimburi, vânători, fermieri, pescari, expediții geologice) , precum și posturi de navigație, meteorologie, releu radio și alte posturi în furnizarea de energie neîntreruptă în câmp.
Orez. 10. Schema turbinelor eoliene
energie geotermală energie pământului
Sursele de energie geotermală pot fi de două tipuri. Primul tip este bazinele subterane cu purtători de căldură naturali - apă caldă (izvoare hidrotermale), sau abur (izvoare termale cu abur) sau un amestec de abur-apă.
Orez. 15. Primul tip de surse de energie geotermală - bazine subterane de transportatori naturali de căldură
În esență, primul tip de surse sunt direct gata de utilizare „cazane subterane”, de unde se poate extrage apa sau aburul folosind foraje obișnuite.
Al doilea tip este căldura rocilor fierbinți. Pompând apă în astfel de orizonturi, puteți obține abur sau apă fierbinte la ieșire pentru utilizare ulterioară în scopuri energetice. Energia geotermală este utilizată pentru a genera energie electrică, încălzire a locuințelor, sere etc. Ca lichid de răcire se utilizează aburul uscat, apa supraîncălzită sau orice lichid de răcire cu un punct de fierbere scăzut (amoniac, freon etc.).
Orez. 16. Al doilea tip de surse de energie geotermală
Prezentare pe tema UTILIZAREA ENERGIEI SOARELE PE PAMANT. Soarele este sursa vieții pentru tot ce este pe pământ.Sursa vieții Soarele Soarele este principala sursă de energie. transcriere
1
UTILIZAREA ENERGIEI SOLARE PE Pământ
2
Soarele este sursa vieții pentru tot ce este pe pământ sursa vieții Soarele Soarele este principala sursă de energie pe pământ și cauza principală care a creat majoritatea celorlalte resurse energetice ale planetei noastre, cum ar fi rezervele de cărbune, petrol , gaz, energie eoliană și apă în cădere, energie electrică etc. .d. Energia Soarelui, care este eliberată în principal sub formă de energie radiantă, este atât de mare încât este greu chiar de imaginat.
3
În New York, chiar și colectorii de gunoi folosesc energia solară. Aici, în două raioane, de un an și jumătate funcționează containerele solare inteligente pentru gunoi - BigBelly. Folosind energia luminii, transformată în electricitate de fotocelule de siliciu, compactează conținutul.
4
Există multe surse de energie pe Pământ, dar judecând după cât de rapid cresc prețurile la energie, acestea încă nu sunt suficiente. Mulți experți cred că până în 2020 va fi nevoie de trei ori și jumătate mai mult combustibil.
5
Cea mai recentă tehnologie pentru depunerea unei pelicule de oxid de metal pe un substrat de sticlă face posibilă crearea de module solare mari cu peliculă subțire. În America, un singur proiect - construcția unei centrale solare în deșertul Negev (Israel) - i s-a alocat 100 de milioane de dolari.
6
În apropierea orașului olandez Herhyugovard a fost creată o zonă experimentală „Orașul Soarelui”. Acoperișurile caselor de aici sunt acoperite cu panouri solare. Casa din imagine generează până la 25 kW. Capacitatea totală a „Orașului Soarelui” este planificată să fie crescută la 5 MW. Astfel de case devin autonome de sistem.
7
Soarele poate fi folosit și ca sursă de energie pentru vehicule. În Australia, de 19 ani, cursa anuală de mașini electrice solare se desfășoară pe pista dintre orașele Darwin și Adelaide (3000 km). În 1990, Sanyo a construit un avion alimentat cu energie solară.
8
Sub acoperișul solar al LUMII (stații de energie și „case solare”) Un fascicul de microunde focalizat poate transmite Pământului energia colectată de panourile solare sau poate furniza nave spațiale cu ea. Spre deosebire de lumina soarelui, acest fascicul de microunde nu va pierde mai mult de 2% din energie în timpul „defalcării” atmosferei. Ideea a fost reînviată recent de David Criswell.
9
Sub acoperișul solar al LUMII (centrale electrice și „case solare”) NSTTF instalație solară americană pentru teste și experimente termice în domeniul energiei.Una dintre vechile moduri de a colecta energie solară este SES, inventat de Bernard Dubos. El a propus să construiască baldachine extinse de sticlă cu un coș de fum înalt în deșerturi.
10
Sub Solar Roof of the WORLD (Power Plants and Solar Homes), Asociația TransOption, o asociație a companiilor de transport public și privat din New Jersey, organizează anual o cursă de modele de mașini alimentate cu energie solară pentru echipele școlare.
Energia Oceanului Mondial
Energia Oceanului Mondial este reprezentată de energia surfului, valurilor, mareelor, diferența de temperatură a apei de la suprafața și straturile profunde ale oceanului, curenți etc.
Undele de marea transportă un potențial energetic uriaș - 3 miliarde kW. Interesul specialiştilor pentru fluctuaţiile mareelor la nivelul oceanului din apropierea coastelor continentelor este în creştere. Energia mareelor a fost folosită de om de secole pentru a alimenta morile și gaterele. Dar odată cu apariția motorului cu abur, acesta a fost uitat până la mijlocul anilor ’60, când au fost lansate primele PES în Franța și URSS. Energia mareelor este constantă. Datorită acestui fapt, cantitatea de energie electrică generată la centralele mareomotrice (TPP) poate fi întotdeauna cunoscută în avans, spre deosebire de centralele hidroelectrice convenționale, unde cantitatea de energie primită depinde de regimul râului, care este asociat nu numai cu caracteristicile climatice ale teritoriului prin care curge, dar și cu condițiile meteorologice.
Orez. 17. Model de dispozitive de procesare a energiei mareelor în energie electrică
Se crede că Oceanul Atlantic are cele mai mari rezerve de energie mareelor. Există, de asemenea, rezerve mari de energie mareelor în oceanele Pacific și Arctic. La construirea PES, este necesar să se evalueze cuprinzător impactul asupra mediului asupra mediului, deoarece este destul de mare. În zonele de construcție a TPP-urilor mari, înălțimea mareelor se modifică semnificativ, echilibrul apei în zona de apă a stației este perturbat, ceea ce poate afecta grav pescuitul, creșterea stridiilor, midii etc.
Resursele energetice ale Oceanului Mondial includ, de asemenea, energia valurilor și gradientul de temperatură. Energia valurilor vântului este estimată în total la 2,7 miliarde kW pe an.
Reacții de fuziune cvasinucleare
Presiunea din miezul interior al Pământului ajunge la aproximativ 3,6*10^6 bar. În locurile de antinoduri ale undelor longitudinale de cutremure din zonele locale, presiunea crește la 10 ^ 8 bar, la o temperatură de ordinul a 6000 K, atingând un nivel la care sunt posibile tunelurile și apariția reacțiilor termonucleare, așa cum se arată în lucrările lui Zel'dovich și Wang Hong-chang.
În locurile în care apar focare locale de reacții termonucleare, temperatura ar trebui să crească brusc. În acest caz, are loc descompunerea hidrurilor, trecerea hidrogenului de la forma ionului hidrură la gazul proton și, în consecință, eliberarea unei cantități mari de hidrogen. În același timp, volumul substanței crește semnificativ fără a modifica masa (într-un centimetru cub de hidrură de fier sunt 550 de centimetri cubi de hidrogen). Ceea ce, la rândul său, duce la o creștere a volumului substanței nucleului planetei, cu o ușoară modificare a masei. Cu alte cuvinte, hidrurile nucleului interior se descompun în metalul nucleului exterior și hidrogen, ceea ce ar trebui să conducă și la o creștere a volumului Pământului. Trebuie remarcat faptul că o reacție termonucleară în lanț nu poate avea loc, deoarece. excesul de căldură scapă cu hidrogenul de răcire în sferele exterioare (fluide adânci), iar temperatura scade.
Miezul interior al Pământului, așa cum spune, „fierbe” foarte lent ca gudronul, adică, atunci când se adaugă unde elastice, reacțiile de sinteză locală apar sporadic în diferite locuri ale nucleului interior. Să numim acest proces „cvasi-termonuclear”.
Bilanțul energetic al descompunerii hidrurilor din miez poate fi reprezentat astfel:
∂QT + m = p ∂V + ∂QH, unde m este potențialul chimic al hidrogenului în hidruri, ∂QТ este căldura termonucleară a reacțiilor sporadice de fuziune a hidrogenului în zona de descompunere a nucleului p, ∂QH este căldura transportată de la zona de decompactare prin gaz de protoni (nuclee de hidrogen) ca agent de răcire, astfel încât temperatura de la suprafața unui miez solid trebuie să fie mai mare decât în interior.
