radiogenic init
Upang matantya ang henerasyon ng init dahil sa pagkabulok ng mga radioactive na elemento, kinakailangang malaman ang kanilang distribusyon sa Earth. Ang naturang impormasyon ay kasalukuyang hindi magagamit. Kapag tinatasa, ang bagay ng Earth ay karaniwang tinutukoy sa bagay ng meteorites (isinasaalang-alang ang huli bilang orihinal, protoplanetary matter). Ang mantle ng Earth ay kredito sa paglabas ng radiogenic heat, katangian ng chondrites; core - katangian ng iron meteorites.
Ang modernong henerasyon ng init sa loob ng balangkas ng naturang modelo ay tinatantya sa mga tuntunin ng Wc = 2.3 • 102 cal/taon ~ 1021 J/taon.
Ang init na ito ay nagbibigay ng daloy
na sumasang-ayon nang mabuti sa modernong init na flux ng Earth. Kaya, ayon sa mga pagtatantya na ito, ang kasalukuyang radiogenic heat generation ay sumasaklaw sa kasalukuyang pagkawala ng init mula sa ibabaw ng Earth.
Noong nakaraan, ang pagbuo ng radiogenic heat ay mas mataas, dahil ang konsentrasyon ng mga radioactive na elemento ay nag-iiba ayon sa batas
saan WQ — henerasyon ng init sa simula ng kasaysayan ng Earth; A-1 ~ 2.6 Ga.
WQ maaaring kalkulahin bilang WQ = WT e, kung saan ang m = 4.6 bilyong taon ay ang edad ng Earth. Batay sa kalahating buhay ng mga pangunahing elemento, maaari itong matantya na WQ = (5—6) Wc.
Ang mga sumusunod na pagtatantya ng paglabas ng init para sa mga meteorite ay karaniwang ginagamit:
- • chondrites R ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1.7 • 1 (G8 W / m3.
- • mga meteorite na bakal R ~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1.3 • 1 (Г8 W/m3. Ang pangunahing pangmatagalang pinagmumulan ng radioactive ay uranium, potassium at thorium. Ang data sa paglabas ng init ng uranium U at potassium K ay ipinakita sa Talahanayan 1.1 at 6.3 Para sa ika kalahating buhay - 13.9 bilyong taon, pagbuo ng init - 2.7 • KG5 W / kg.
Ang kabuuang henerasyon ng init sa buong kasaysayan ng Earth ay
Ayon sa equation (6.9), ang enerhiya na ito ay maaaring magpainit sa Earth sa isang temperatura AT~ 1700°C.
Ang ilang mga mananaliksik ay naniniwala (halimbawa, Bolt, 1984) na kinakailangan ding isaalang-alang ang kontribusyon ng mga panandaliang radioactive na elemento, na maaaring maging makabuluhan at magbigay ng karagdagang pag-init ng ilang daang degree. Ang data sa kalahating buhay ng ilang panandaliang elemento ay ibinibigay sa Talahanayan. 6.5.
Ang inilarawang paraan ng radiogenic heat ay isang pagtatantya. Ang tanong kung gaano makatwiran ang maaaring isaalang-alang na ang mga modernong meteorite na lumitaw sa sinturon sa pagitan ng Mars at Jupiter at dumaan sa isang mahaba at mahirap na landas ng pag-unlad ay nananatili nang tama sa nilalaman ng mga radioactive na elemento sa mga shell ng Earth.
Half-life ng ilang panandaliang elemento
|
Elemento |
Kalahating buhay T{/2, bilyong taon |
|
A126 |
0,73 |
|
C136 |
0,3 |
|
Fe60 |
0,3 |
hindi ganap na nalutas, ngunit karamihan sa mga mananaliksik ay sumusunod sa puntong ito ng pananaw.
Kaya, ang kontribusyon ng radioactive transformations sa enerhiya ng Earth ay napakahalaga at, marahil, ay may nangingibabaw na halaga.
Gayunpaman, may mga pagtatantya (halimbawa, Sorokhtin, Ushakov, 2002), ayon sa kung saan ang isang radiogenic source ay hindi gaanong mahalaga sa enerhiya ng Earth. E \u003d 0.43 * 1031 J.
Geothermal home heating
Geothermal heating scheme
Una kailangan mong maunawaan ang mga prinsipyo ng pagkuha ng thermal energy. Ang mga ito ay batay sa pagtaas ng temperatura habang lumalalim ka sa lupa. Sa unang sulyap, ang pagtaas sa antas ng pag-init ay hindi gaanong mahalaga. Ngunit salamat sa pagdating ng mga bagong teknolohiya, ang pag-init ng isang bahay na may init ng lupa ay naging isang katotohanan.
Ang pangunahing kondisyon para sa samahan ng geothermal heating ay isang temperatura ng hindi bababa sa 6 ° C. Ito ay tipikal para sa daluyan at malalim na mga layer ng lupa at mga reservoir. Ang huli ay lubos na umaasa sa panlabas na temperatura, kaya bihirang ginagamit ang mga ito. Paano mo praktikal na maisaayos ang pag-init ng bahay gamit ang enerhiya ng lupa?
Upang gawin ito, kinakailangan na gumawa ng 3 mga circuit na puno ng mga likido na may iba't ibang mga teknikal na katangian:
- Panlabas. Mas madalas itong nagpapalipat-lipat ng antifreeze.Ang pag-init nito sa isang temperatura na hindi mas mababa sa 6 ° C ay nangyayari dahil sa enerhiya ng lupa;
- Heat pump. Kung wala ito, imposible ang pag-init mula sa enerhiya ng lupa. Ang heat carrier mula sa panlabas na circuit ay naglilipat ng enerhiya nito sa nagpapalamig gamit ang isang heat exchanger. Ang temperatura ng pagsingaw nito ay mas mababa sa 6°C. Pagkatapos nito, pumapasok ito sa compressor, kung saan, pagkatapos ng compression, ang temperatura ay tumataas sa 70 ° C;
- Inner contour. Ayon sa isang katulad na pamamaraan, ang init ay inililipat mula sa compressed refrigerant sa tubig sa overcoming system. Kaya, ang pag-init mula sa bituka ng lupa ay nangyayari sa kaunting gastos.
Sa kabila ng malinaw na mga pakinabang, bihirang makahanap ng mga ganitong sistema. Ito ay dahil sa mataas na gastos sa pagkuha ng kagamitan at pag-aayos ng panlabas na heat intake circuit.
Pinakamainam na ipagkatiwala ang pagkalkula ng pag-init mula sa init ng lupa sa mga propesyonal. Ang kahusayan ng buong sistema ay depende sa kawastuhan ng mga kalkulasyon.
Cosmic at planetary energy.
Ang Yin at Yang ay dalawang cosmic energies. Ang isang walang katapusang bilang ng annular vortex-like flows ay tumagos sa espasyo, na dumadaan sa ating maliit na planeta. Sa sandali ng pagpasa sa katawan ng planeta, ang daloy ay nagbabago ng tanda nito sa kabaligtaran, iyon ay, ang daloy ng YANG ay pumapasok sa Earth, at ang daloy ng YIN ay umalis (Larawan 1.2). Mas tamang sabihin na hindi dalawa ang pinag-uusapan, kundi tungkol sa isang enerhiya. Ang pagdaan sa katawan ng planeta, binibigyan ito ng daloy ng Yang ng aktibong sangkap nito at sa exit point, nabuo ang isang uri ng daloy ng kakulangan ng enerhiya. Gayunpaman, tulad ng nabanggit sa itaas, nakasanayan na nating makita ang lahat sa isang dobleng kulay, sa duality ng mga konsepto, at mas madali para sa amin na gumana sa mga konsepto ng YIN at YANG kaysa sa mga konsepto ng presensya at kawalan ng enerhiya. Dahil mayroong walang katapusang maraming daloy ng iba't ibang lakas, sa isang lugar magkakaroon ng parehong mga daloy ng YANG mula sa itaas at ang mga daloy ng YIN mula sa ibaba (Larawan 1.3).
At ano ang kinalaman ng mga cosmic flow na ito sa isang ordinaryong tao? Dapat kang magalit. Sa antas ng pag-unlad ng kamalayan at enerhiya kung nasaan tayo, hindi tayo nakikipag-ugnayan sa mga orihinal na daloy ng kosmiko. saka. Kung walang kabuuang pagsasaayos ng buong kakanyahan ng isang tao, ang isang pagtatangka na magbukas sa mga batis na ito ay masisira ang isang tao na may parehong kadalian kung saan ang hydrochloric acid ay makakasira sa sistema ng pagtutubero, kung ang isang tao ay nais na pump ito sa halip na tubig. Walang maraming tao sa kasaysayan ng sibilisasyon na nagawang sumanib sa cosmic stream, sa karamihan ng bahagi sila ay kilala: Moses, Buddha, Christ, Muhammad, ilang iba pang mga propeta at yogis.
Kung hindi pa tayo nagsusumikap na gampanan ang papel ng Buddha, hindi tayo nagmamadaling magbukas sa orihinal na mga daloy, upang malay nating lumipat sa landas ng pagiging perpekto, kailangan nating malaman ang mekanismo para sa pagbuo ng apat na planetary energies mula sa dalawang orihinal, ngunit hindi naa-access sa amin, YIN-YANG energies: "Hin - Earth - Fire - Water ". Ang "mainit" na stream ng Yang, na pumapasok sa kapaligiran ng planeta, ay nakikipag-ugnayan sa "malamig" na stream ng YIN na tumataas mula sa ibaba at na-convert sa enerhiya ng Air. Sa turn, ang YIN-sky "cold" flow, na tumataas, ay humahalo sa pababang YANG-sky "hot" flow, na bumubuo ng enerhiya ng Earth. May kondisyon kaming tatawag sa pares ng Air-Earth na panlabas (kaugnay ng isang tao) na mga enerhiya.
Ang susunod na antas ng pagbabago ay direktang nauugnay
kasama ng mga buhay na nilalang na naninirahan sa ating planeta. Enerhiya ng Hangin
ay binago ng mga buhay na nilalang sa enerhiya ng Apoy, at ang enerhiya
Lupa sa Tubig. Ang isang pares ng "Apoy - Tubig" ay tatawagin nating panloob (ayon sa
kaugnayan sa tao) enerhiya. Kung pumila ka ng mga energies
prinsipyo mainit - malamig, pagkatapos ay makuha namin ang sumusunod na pattern:
cosmic YANG - Hangin - Apoy at Tubig - Lupa - kosmiko
YIN (Larawan 1.4). Tulad ng nakikita mo, ang mga stream na ito ay naiiba lamang
ang ratio ng mainit - malamig na bahagi, na maaaring ipakita
sa monad (Larawan 1.5), kung saan ang panlabas
enerhiya, at sa pahalang - panloob.
Sumang-ayon tayo kaagad na ang mga planetary energies na "Earth", "Water", "Fire" at "Air" at ang lupang ating nilalakaran, ang tubig na ating iniinom, ang apoy na ating niluluto, at ang hangin na ating nilalanghap ay hindi pareho. Walang tamang pangalan para sa mga planetary energy sa ating wika. Kailangan nating gumamit ng mga pagkakatulad. Upang maging tumpak, ang mga termino sa itaas ay nangangahulugang: ang enerhiya ay malamig at hindi gumagalaw tulad ng lupa, malamig at likido tulad ng tubig, mainit at aktibo tulad ng apoy, bihira at pabagu-bago ng isip tulad ng hangin. Para sa pagiging simple, kapag isinusulat natin ang Air na may malaking letra, ang ibig nating sabihin ay enerhiya, kapag hangin, pagkatapos ay ang pinaghalong mga gas na ating nilalanghap.
Ang lahat ng mga planetary energy ay direktang nauugnay sa tao. Ang mga panlabas na enerhiya sa katawan ng tao ay may sariling mga punto ng pagpasok, ang mga panloob na enerhiya ay may sariling mga lugar ng lokalisasyon sa katawan. Ang isang tinatayang pamamaraan ng paggana ng mga enerhiya ay ang mga sumusunod. Ang enerhiya ng Earth ay pumapasok sa katawan sa pamamagitan ng mga paa at nagiging Tubig sa pelvic region (Larawan 1.6). Ang lugar ng pagbabagong-anyo ng enerhiya ng Tubig ay tatawaging "lower cauldron", na sumasakop sa distansya mula sa perineum hanggang sa tuktok ng tiyan (Larawan 1.7).
Mga opsyon para sa pag-aayos ng geothermal heating
Mga pamamaraan para sa pag-aayos ng panlabas na tabas
Upang ang enerhiya ng lupa ay magamit para sa pagpainit ng bahay hangga't maaari, kailangan mong piliin ang tamang circuit para sa panlabas na circuit. Sa katunayan, ang anumang daluyan ay maaaring maging mapagkukunan ng thermal energy - sa ilalim ng lupa, tubig o hangin.
Ngunit mahalagang isaalang-alang ang mga pana-panahong pagbabago sa mga kondisyon ng panahon, gaya ng tinalakay sa itaas.
Sa kasalukuyan, dalawang uri ng sistema ang karaniwan na mabisang ginagamit sa pag-init ng bahay dahil sa init ng lupa - pahalang at patayo. Ang pangunahing kadahilanan sa pagpili ay ang lugar ng lupain. Ang layout ng mga tubo para sa pagpainit ng bahay na may enerhiya ng lupa ay nakasalalay dito.
Bilang karagdagan dito, ang mga sumusunod na kadahilanan ay isinasaalang-alang:
- Komposisyon ng lupa. Sa mabato at mabato na mga lugar, mahirap gumawa ng mga vertical shaft para sa pagtula ng mga highway;
- antas ng pagyeyelo ng lupa. Matutukoy niya ang pinakamainam na lalim ng mga tubo;
- Lokasyon ng tubig sa lupa. Kung mas mataas ang mga ito, mas mabuti para sa geothermal heating. Sa kasong ito, ang temperatura ay tataas nang may lalim, na siyang pinakamainam na kondisyon para sa pagpainit mula sa enerhiya ng lupa.
Kailangan mo ring malaman ang tungkol sa posibilidad ng reverse energy transfer sa tag-araw. Kung gayon ang pag-init ng isang pribadong bahay mula sa lupa ay hindi gagana, at ang labis na init ay dadaan mula sa bahay patungo sa lupa. Gumagana ang lahat ng mga sistema ng pagpapalamig sa parehong prinsipyo. Ngunit para dito kailangan mong mag-install ng karagdagang kagamitan.
Imposibleng planuhin ang pag-install ng isang panlabas na circuit na malayo sa bahay. Ito ay magpapataas ng pagkawala ng init sa pag-init mula sa mga bituka ng lupa.
Pahalang na geothermal heating scheme
Pahalang na pag-aayos ng mga panlabas na tubo
Ang pinakakaraniwang paraan ng pag-install ng mga panlabas na highway. Ito ay maginhawa para sa kadalian ng pag-install at ang kakayahang medyo mabilis na palitan ang mga may sira na seksyon ng pipeline.
Para sa pag-install ayon sa pamamaraan na ito, ginagamit ang isang sistema ng kolektor. Para dito, maraming mga contour ang ginawa, na matatagpuan sa isang minimum na distansya na 0.3 m mula sa bawat isa. Ang mga ito ay konektado gamit ang isang kolektor, na nagbibigay ng coolant sa karagdagang sa heat pump. Titiyakin nito ang pinakamataas na supply ng enerhiya para sa pagpainit mula sa init ng lupa.
Gayunpaman, may ilang mahahalagang bagay na dapat tandaan:
- Malaking bakuran. Para sa isang bahay na humigit-kumulang 150 m², dapat itong hindi bababa sa 300 m²;
- Ang mga tubo ay dapat na maayos sa lalim sa ibaba ng antas ng pagyeyelo ng lupa;
- Sa posibleng paggalaw ng lupa sa panahon ng pagbaha sa tagsibol, tumataas ang posibilidad ng paglilipat ng mga highway.
Ang pagtukoy sa bentahe ng pag-init mula sa init ng lupa ng isang pahalang na uri ay ang posibilidad ng pag-aayos sa sarili. Sa karamihan ng mga kaso, hindi ito mangangailangan ng paglahok ng mga espesyal na kagamitan.
Para sa maximum na paglipat ng init, kinakailangan na gumamit ng mga tubo na may mataas na thermal conductivity - thin-walled polymer pipe. Ngunit sa parehong oras, dapat mong isaalang-alang ang mga paraan upang i-insulate ang mga tubo ng pag-init sa lupa.
Vertical diagram ng geothermal heating
Vertical geothermal system
Ito ay isang mas matagal na paraan ng pag-aayos ng pagpainit ng isang pribadong bahay mula sa lupa. Ang mga pipeline ay matatagpuan patayo, sa mga espesyal na balon
Mahalagang malaman na ang gayong pamamaraan ay mas mahusay kaysa sa patayo.
Ang pangunahing bentahe nito ay upang madagdagan ang antas ng pag-init ng tubig sa panlabas na circuit. Yung. ang mas malalim na mga tubo ay matatagpuan, mas ang dami ng init ng lupa para sa pagpainit ng bahay ay papasok sa sistema. Ang isa pang kadahilanan ay ang maliit na lugar ng lupa. Sa ilang mga kaso, ang pag-aayos ng panlabas na geothermal heating circuit ay isinasagawa kahit na bago ang pagtatayo ng bahay sa agarang paligid ng pundasyon.
Anong mga paghihirap ang maaaring makaharap sa pagkuha ng enerhiya ng lupa para sa pagpainit ng bahay ayon sa pamamaraang ito?
- Dami sa kalidad. Para sa isang patayong pag-aayos, ang haba ng mga highway ay mas mataas. Ito ay binabayaran ng mas mataas na temperatura ng lupa. Upang gawin ito, kailangan mong gumawa ng mga balon hanggang sa 50 m ang lalim, na isang matrabahong trabaho;
- Komposisyon ng lupa. Para sa mabato na lupa, kinakailangan na gumamit ng mga espesyal na makina ng pagbabarena. Sa loam, upang maiwasan ang pagbuhos ng balon, ang isang proteksiyon na kaluban na gawa sa reinforced concrete o makapal na pader na plastik ay naka-mount;
- Sa kaganapan ng mga malfunctions o pagkawala ng higpit, ang proseso ng pag-aayos ay nagiging mas kumplikado. Sa kasong ito, ang mga pangmatagalang pagkabigo sa pagpapatakbo ng pagpainit ng bahay para sa thermal energy ng lupa ay posible.
Ngunit sa kabila ng mataas na mga paunang gastos at ang pagiging kumplikado ng pag-install, ang vertical na pag-aayos ng mga highway ay pinakamainam. Pinapayuhan ng mga eksperto ang paggamit lamang ng gayong pamamaraan ng pag-install.
Para sa sirkulasyon ng coolant sa panlabas na circuit sa isang patayong sistema, kinakailangan ang mga makapangyarihang circulation pump.
Katulad na balita
12/02/2019
Kinakalkula ng mga siyentipiko mula sa Russia at Italy kung aling mga rehiyon ng Russian Federation at para sa kung ano ang mga pangangailangan ay kapaki-pakinabang na gumamit ng mga heat converter na pinapagana ng solar energy. Ito ay naka-out na sa tag-araw tulad installation ay maaaring magpainit ng tubig para sa shower, paglalaba at iba pang mga pangangailangan ng sambahayan sa buong Russia, kahit na sa Oymyakon, ang press service ng Russian Science Foundation (RSF), na suportado ang pag-aaral, sinabi noong Martes.
527
08/06/2018
Ang mga siyentipiko mula sa Russia ay lumikha ng mga bagong nanocatalyst na ginagawang posible na mabulok ang iba't ibang uri ng biofuels at kumuha ng purong hydrogen mula sa kanila. Ang mga tagubilin sa pagpupulong ay inilathala sa isang artikulo na inilathala sa International Journal of Hydrogen Energy.
718
29/11/2019
Ang isang bilang ng mga isyu na may kaugnayan para sa petrochemical complex ng Republika ng Tatarstan ay isinasaalang-alang ngayon sa isang pulong ng Lupon ng mga Direktor ng OAO Tatneftekhiminvest-holding. Ang pagpupulong ay naganap sa Bahay ng Pamahalaan ng Republika ng Tatarstan, pinamunuan ito ng Pangulo ng Republika ng Tatarstan na si Rustam Minnikhanov.
131
20/02/2017
Iminungkahi ng mga siyentipiko ng Novosibirsk na gamitin ang wastewater waste sa tulong ng mga catalyst. Karaniwan, ang putik ay iniimbak sa mga espesyal na landfill o sinusunog ng buhangin. Ito ay magastos at hindi environment friendly.
1660
31/10/2016
Nang malaman kung paano palaguin ang mga kristal ng mga asin ng serotonin, ang sikat na hormone ng kaligayahan, naisip ng mga siyentipikong Ruso kung paano mas mahusay na mahulaan ang mga hugis ng iba pang mga kristal na lumago mula sa mga solusyon. Nagawa ng mga chemist mula sa Siberian Branch ng Russian Academy of Sciences ang isang mahalagang hakbang tungo sa pag-unawa sa mga batas kung saan nakahanay ang mga molekula sa mga kristal na lumago mula sa iba't ibang media.
1676
21/07/2017
Nanalo ang mga siyentipiko ng NSU ng grant mula sa Russian Science Foundation (RSF). Ang pag-unlad ng mga siyentipiko ay makakatulong sa paglutas ng mga pangunahing problemang pang-agham, pati na rin ang pagbutihin ang pagganap ng sambahayan at mga propesyonal na air purifier.Ang paksa ng gawain ng mga siyentipiko ng Novosibirsk ay "Photo- at thermal decomposition ng mga metal complex bilang isang paraan para sa pagbuo ng mga metal nanoparticle at bimetallic na istruktura sa ibabaw ng mga photocatalytically active na materyales."
1558
24/04/2018
Ang tahanan ay isang bagay na mainit, maaliwalas at, sa unang tingin, napakakonserbatibo. Ngunit sa katunayan, ang konstruksiyon ay nagpapatuloy sa pag-unlad ng teknolohiya. Paano gawing mas abot-kaya, mas mura, at environment friendly ang pabahay? Gumawa kami ng maikling pangkalahatang-ideya ng mga uso at teknolohiya ng hinaharap na umuusbong ngayon.
1175
15/09/2018
Pinahusay ng mga siyentipiko ng Novosibirsk ang teknolohiya ng pagdidisimpekta ng hangin. Sa hinaharap, ang mga filter na binuo sa Akademgorodok ay maaaring gamitin kahit na sa espasyo; sa mga tuntunin ng mga katangian, ang mga ito ay maraming beses na mas mahusay kaysa sa mga umiiral na.
617
21/05/2019
Ang 3rd International Conference "Science of the Future" at ang 4th All-Russian Forum na "Science of the Future - Science of the Young" ay natapos sa Sochi. Hiniling namin sa mga siyentista ng Siberia na nakikilahok sa kanila na sabihin sa amin kung anong mga proyekto ang kanilang ipinakita sa mga kaganapan sa forum at para sa kung anong layunin sila pumunta dito.
457
Panloob na enerhiya ng Earth
Dahil ang magnetic field ay nabuo sa panloob na core ng planeta, ang enerhiya na kinakailangan upang mapanatili ito ay isang mahalagang bahagi din ng kabuuang panloob na enerhiya ng Earth. Mayroong malaking kawalan ng katiyakan sa pagtatantya ng enerhiya na ito. Kung sa kasalukuyan ang halaga ng magnetic field ng panlabas na core ay kumpiyansa na tinutukoy, pagkatapos ay upang kalkulahin ang enerhiya ng magnetic field sa ibabaw, ang halaga ng kamag-anak na magnetic permeability μ / μo ay kinakailangan, at ang halaga nito ay maaaring mag-iba mula sa 1 (kapag dumaan ang mga linya ng magnetic field sa labas ng globo) sa 100 (para sa panloob na metalikong core ng Earth). Samakatuwid, kung ang iba't ibang mga halaga ng μ/μo ay ginagamit, kung gayon ang kinakalkula na enerhiya ng magnetic field ay maaaring nasa saklaw mula 1.7 hanggang 170 TW. Kukunin namin nang may kondisyon ang average na halaga na 86 TW. Sa kasong ito, ang kabuuang enerhiya ng Earth ay katumbas ng kabuuan ng enerhiya ng radiation ng init sa ibabaw (45 TW) at ang enerhiya na kinakailangan upang mapanatili ang magnetic field (86 TW), iyon ay, 131 TW.
Kamakailan lamang, sa pakikilahok ng 15 unibersidad sa USA, Kanlurang Europa at Japan, ang pangunahing gawain ay isinagawa sa pang-eksperimentong pagsukat ng magnitude ng heat flux mula sa loob ng Earth hanggang sa atmospera na dulot ng pagkabulok ng radioactive isotopes. Napag-alaman na ang radioactive decay ng 238U at 232Th ay gumagawa ng kabuuang kontribusyon na 20 TW sa heat flux ng planeta. Ang mga neutrino na ibinubuga ng 40K decay ay mas mababa sa sensitivity limit ng eksperimentong ito, ngunit kilala silang nag-aambag ng hindi hihigit sa 4 TW. Ang magnitude ng radioactive decay ay natukoy mula sa tumpak na mga sukat ng geoneutrino flux gamit ang Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detector (Japan) at, ayon sa available na data mula sa Borexino detector (Italy), ay may kabuuang 24 TW.
Ang pangunahing monograph ni Anderson na "Bagong Teorya ng Daigdig" ay nagpapakita na humigit-kumulang 10 TW lamang ng enerhiya ang maaaring magmula sa mga di-radioactive na mapagkukunan, tulad ng paglamig at pagkakaiba-iba ng crust, compression (compaction) ng mantle, tidal friction, atbp.
Lumalabas na isang malaking pagkakaiba: 34 TW ang nabuo sa loob ng Earth, at 131 TW ang natupok.
Ang isang makabuluhang kawalan ng timbang (97 TW) ay nagdudulot ng malubhang pagdududa na ang pangunahing reserba ay nakapagbibigay ng kinakailangang karagdagang enerhiya ng Earth. Mas makatwirang isipin ang pagkakaroon ng isa pang pinagmulan na nagpapahintulot sa ating planeta na maging kapantay ng ibang mga planeta sa mga tuntunin ng mass-luminosity ratio.
Mass-luminosity diagram para sa mga planeta.
Solar panel
Ang isang frame solar module ay karaniwang ginagawa sa anyo ng isang panel, na nakapaloob sa isang anodized aluminum frame. Ang ibabaw na tumatanggap ng liwanag ay protektado ng tempered glass. Ang monocrystalline silicon ay ginagamit bilang mga photoconverter.
Ang solar battery (module) ay binubuo ng ilang seksyon ng solar cells na nagpapalit ng liwanag na enerhiya sa kuryente. Ang bawat seksyon ay protektado mula sa mga impluwensya sa kapaligiran ng mga polymeric na pelikula at binibigyan ng isang matibay na substrate, na nagbibigay ng paglaban sa mekanikal na stress. Ang lahat ng mga seksyon ay magkakaugnay ng mga nababaluktot na elemento, na bumubuo ng isang panel na maaaring matiklop para sa kadalian ng transportasyon at pag-iimbak.
kanin. 4. Mga solar panel
kanin. 5.Mga solar panel sa bubong ng bahay
Mayroon ding maliliit na device na nagtitipid ng enerhiya na natanggap mula sa network. Halimbawa, isang portable solar charger. Idinisenyo para sa muling pagkarga ng mga mobile phone, GPS, PDA, MP-3, at CD player, mga istasyon ng radyo, satellite phone at iba pang mga elektronikong device na may nominal na boltahe ng baterya na 4.5-19 volts. Ang amorphous silicon ay ginagamit bilang mga photoconverter. Pinalalaya ng device na ito ang mga umaakyat, mangangaso, mangingisda, turista, serbisyo sa pagsagip at iba pang mga user mula sa paggamit ng hindi gumagalaw at malalaking pinagmumulan ng enerhiya. Ito ay ginawa sa anyo ng isang natitiklop na panel at gumagana tulad ng isang maliit na planta ng kuryente, na ginagawang elektrikal na enerhiya ang solar energy. Ang mga solar cell ay natatakpan ng malakas at matibay na polymer na materyal, madali at ligtas na gamitin. Ang mga ito ay hindi naglalaman ng mga marupok na bahagi: salamin o mala-kristal na silikon at maaaring patakbuhin sa ambient na temperatura mula -30 hanggang +50 C.
kanin. 6. Panlabas na baterya Xtreme 12000 mAh na may mga solar cell
Ang paggamit ng solar energy ay hindi limitado sa paggawa ng elektrikal na enerhiya. Ang isang sistema batay sa mga solar vacuum collectors ay nagpapahintulot sa iyo na makatanggap ng thermal energy, ibig sabihin, upang magpainit ng tubig sa isang paunang natukoy na temperatura, sa pamamagitan ng pagsipsip ng solar radiation, pag-convert nito sa init, pag-iipon at paglilipat nito sa consumer.
Ang sistema ay binubuo ng dalawang pangunahing elemento:
– panlabas na yunit – mga kolektor ng solar vacuum;
– panloob na yunit – tangke ng heat exchanger.
kanin. 7. Flat solar collector MFK 001 mula sa Meibes
Tinitiyak ng solar vacuum collector ang koleksyon ng solar radiation sa anumang panahon, anuman ang panlabas na temperatura. Ang koepisyent ng pagsipsip ng enerhiya ng naturang mga kolektor, na may vacuum degree na 10-5¸ 10-6, ay 98%. Direktang inilalagay ang mga solar panel sa bubong ng mga gusali sa paraang mas mahusay na gamitin ang lugar ng bubong para sa pagkolekta ng enerhiya. Ang mga kolektor ay naka-mount sa anumang anggulo, mula 0 hanggang 90 degrees. Ang buhay ng serbisyo ng mga vacuum collector ay hindi bababa sa 15 taon.
Ang tangke ng heat exchanger ay isang awtomatikong sistema para sa pag-convert, pagpapanatili at pag-iimbak ng init na natanggap mula sa solar energy, gayundin mula sa iba pang mga pinagmumulan ng enerhiya (halimbawa, isang tradisyunal na heater na tumatakbo sa kuryente, gas o diesel fuel), na nagsisiguro sa system kung sakaling ng hindi sapat na solar radiation. Ang tubig na pinainit sa ganitong paraan ay dumadaloy mula sa heat exchanger ng panloob na yunit patungo sa mga radiator ng sistema ng pag-init, at ang tubig mula sa tangke ay ginagamit para sa supply ng mainit na tubig.
kanin. 8. Reservoir heat exchanger
Ang microprocessor control unit ay idinisenyo upang kontrolin ang temperatura sa solar collector at ang heat exchanger tank, pati na rin upang piliin, depende sa laki ng mga temperaturang ito, ang pinakamainam na mode ng pagpapatakbo ng system sa araw. Kasabay nito, kinokontrol ng controller ang daloy ng coolant sa pamamagitan ng heat exchanger, tinutukoy ang direksyon ng supply ng init (para sa DHW o heating), at kinokontrol ang pagpapatakbo ng base heater.
Sa gabi, ang automation ng system ay nagbibigay ng pinakamababang kinakailangang atraksyon ng karagdagang enerhiya upang mapanatili ang itinakdang temperatura sa loob ng silid. Ang system ay may mababang pagkawalang-kilos, isang mabilis na paglabas sa operating mode at nagbibigay-daan para sa isang average na taunang pag-save ng enerhiya na hanggang 50%.
Underwater electroconverter ng gravitational energy
Bilang resulta ng modernisasyon ng kilalang water-lifting device na tinatawag na "hydroram" (Figure 14), ang mga siyentipikong Ruso ay nag-imbento ng isa pang water-lifting device, na isang bagong converter ng potensyal na enerhiya ng tubig, na, sa katunayan, ay isang bagong pinagmumulan ng hindi mauubos na environment friendly at malakas na enerhiya.
Kapag ganap na nahuhulog sa tubig sa isang sapat na lalim, binabago nito ang malalim na static na presyon ng tubig sa isang jet ng tubig na tumitibok sa oras na may presyon na mas mataas kaysa sa isang partikular na lalim. Ang tubig sa ilalim ng malalim na presyon mismo ay dumadaloy sa tubig na intake ng transduser, at sa kabilang banda ay umaagos palabas ng outlet na may mas malaking presyon. Ang converter na ito ay maaaring gamitin bilang isang deep-well pump, bilang isang pulsating water jet at bilang isang mapagkukunan ng electric current, kung ang isang hydraulic turbine na may electric generator ay konektado sa outlet. Kasabay nito, ang tampok nito ay hindi ito nangangailangan ng isang solong gramo ng karaniwang gasolina o anumang karagdagang enerhiya na ibinibigay para sa operasyon.
kanin. 14. Hydroram
Ang converter na inilarawan sa itaas ay pantay na angkop para sa operasyon sa sariwang at tubig dagat, sa tahimik at gumagalaw na tubig, sa mga lawa at pool, sa mga artipisyal na reservoir. Sa isang solong pagsisimula, ito ay gumagana nang may pare-parehong mga parameter, anuman ang oras ng araw at klimatiko na kondisyon, nang walang tigil sa loob ng maraming taon.
Kapag ginagamit ang converter na ito kasama ng isang hydro turbine at isang conventional electric generator, iyon ay, kapag ginamit sa isang pagbuo ng industriya ng kuryente, sa lalim ng paglulubog sa tubig na 15 metro mula sa isang metro kuwadrado ng lugar ng paggamit ng tubig, ito ay posible na makakuha ng output electric power na ~ 0.75 MW, at sa lalim na 300 metro - output electrical power ~ 30 MW. Ipinapakita ng mga pag-aaral na ang posibleng pagtaas ng kuryente sa proporsyon sa lalim ng paglulubog ng transduser sa tubig. Ito ay nagbibigay-daan, na may sapat na malaking lugar ng butas sa pagpasok ng tubig, o sa sabay-sabay na paggamit ng ilang mga pag-install na pinagsama sa isang yunit, upang makakuha ng halos anumang kinakailangang output power ng electric current. Kasabay nito, ang isang planta ng kuryente ng anumang kapasidad ay mangangailangan lamang ng isang underground o ground reservoir, kapag ganap na napuno ng tubig, na mayroong isang lugar na hindi hihigit sa 8m² / MW at isang taas ng tubig na hindi bababa sa 15 metro . Kaya, ang isang panimula na bagong reservoir power plant ay maaaring malikha na maaaring palitan ang anumang thermal at nuclear power plant. Power generator Huter DY6500L.
Posible ring i-configure ang converter sa paraang kapag dumaan ang tubig dito, maaari itong magpainit nang walang pagkawala ng enerhiya at makagawa ng kuryente. Sa partikular, halimbawa, ang isang patayong solong module na may lakas na 500 kW na matatagpuan sa lalim na 20 metro na may ilang mga paunang parameter ng disenyo, at nang walang mga hakbang upang palamig ang nakapalibot na tubig, ay maaari nang magpainit ng nakapalibot na tubig pagkatapos ng 4 na oras ng operasyon. ang kaukulang tangke sa ilalim ng lupa o lupa mula sa temperatura na +15 ° C hanggang + 75 °C. Kaya, maaari itong epektibong magamit para sa pagpainit ng espasyo.
Mga wind turbine
Ang mga wind turbine ay mga installation na idinisenyo upang makabuo ng kuryente mula sa daloy ng hangin. Magagamit ang mga ito sa liblib at liblib na mga lugar, sa iba't ibang klimatiko na rehiyon na may paborableng kondisyon ng hangin, kung saan walang sentralisadong suplay ng kuryente o hindi regular ang supply nito. Halimbawa, ang wind power plant ay maaaring magbigay sa mga consumer ng kuryente para sa mga kagamitan sa sambahayan, mga lamp na pang-ilaw, mga kagamitan sa sambahayan at espesyal na komunikasyon, mga linya ng komunikasyon sa telebisyon at radyo, mga aparatong pangkomunikasyon ng satellite at cellular computer, mga mobile at stationary na punto ng nabigasyon at meteorological post, radyo mga istasyon, parola at radio beacon, kagamitang medikal at siyentipiko, mga bomba ng tubig, upang matiyak ang pag-charge ng baterya, atbp. Sa kawalan ng hangin, ang supply ng kuryente ng mga mamimili at ang kanilang pagganap ay ibinibigay ng isang baterya ng imbakan. Ang pagkonekta sa inverter sa control unit ay nagbibigay-daan sa iyong i-convert ang 24 V DC sa 220 V AC.
kanin. 9.Mga wind turbine A klase
Ang wind power plant ay isang autonomous, maaasahan, awtomatikong pag-install na hindi nangangailangan ng mga on-duty na tauhan sa panahon ng operasyon at idinisenyo para sa autonomous power supply sa mga indibidwal na mamimili (mga residente ng tag-init, hardinero, shift worker, mangangaso, magsasaka, mangingisda, geological expeditions) , pati na rin ang navigation, meteorological, radio relay at iba pang mga post sa pagbibigay ng walang patid na kapangyarihan sa field.
kanin. 10. Scheme ng wind turbines
geothermal energy enerhiya ng lupa
Ang mga mapagkukunan ng geothermal na enerhiya ay maaaring may dalawang uri. Ang unang uri ay mga underground pool ng natural na heat carrier - mainit na tubig (hydrothermal spring), o singaw (steam thermal spring), o isang steam-water mixture.
kanin. 15. Ang unang uri ng geothermal na pinagmumulan ng enerhiya - mga underground pool ng natural na heat carrier
Sa esensya, ang unang uri ng mga mapagkukunan ay direktang handa para sa paggamit ng "underground boiler", mula sa kung saan ang tubig o singaw ay maaaring makuha gamit ang mga ordinaryong boreholes.
Ang pangalawang uri ay ang init ng mainit na mga bato. Sa pamamagitan ng pagbomba ng tubig sa gayong mga abot-tanaw, maaari kang makakuha ng singaw o mainit na tubig sa labasan para sa karagdagang paggamit para sa mga layunin ng enerhiya. Ang geothermal energy ay ginagamit upang makabuo ng kuryente, heat housing, greenhouses, atbp. Dry steam, superheated water, o anumang coolant na may mababang boiling point (ammonia, freon, atbp.) ay ginagamit bilang coolant.
kanin. 16. Ang pangalawang uri ng geothermal energy sources
Paglalahad sa paksang PAGGAMIT NG ENERHIYA NG ARAW SA LUPA. Ang araw ang pinagmumulan ng buhay ng lahat ng bagay sa mundo.Ang pinagmumulan ng buhay Ang araw Ang araw ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya. transcript
1
PAGGAMIT NG SOLAR ENERGY SA LUPA
2
Ang araw ang pinagmumulan ng buhay ng lahat ng bagay sa lupa ang pinagmumulan ng buhay Ang araw Ang araw ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya sa mundo at ang ugat na sanhi na lumikha ng karamihan sa iba pang mapagkukunan ng enerhiya ng ating planeta, tulad ng mga reserbang karbon, langis. , gas, enerhiya ng hangin at bumabagsak na tubig, enerhiyang elektrikal, atbp. .d. Ang enerhiya ng Araw, na pangunahing inilabas sa anyo ng nagliliwanag na enerhiya, ay napakahusay na mahirap kahit na isipin.
3
Sa New York, kahit na ang mga kolektor ng basura ay gumagamit ng solar energy. Dito, sa dalawang distrito, ang mga matatalinong lalagyan ng basurang solar - BigBelly - ay gumagana nang isang taon at kalahati. Gamit ang enerhiya ng liwanag, na na-convert sa kuryente sa pamamagitan ng mga silikon na photocell, pinapadikit nila ang mga nilalaman.
4
Maraming pinagmumulan ng enerhiya sa Earth, ngunit sa paghusga sa kung gaano kabilis tumataas ang mga presyo ng enerhiya, hindi pa rin sila sapat. Maraming mga eksperto ang naniniwala na sa 2020, tatlo at kalahating beses na mas maraming gasolina ang kakailanganin.
5
Ginagawang posible ng pinakabagong teknolohiya para sa pagdeposito ng metal oxide film sa isang glass substrate na lumikha ng malalaking thin-film solar modules. Sa Amerika, isang proyekto lamang - ang pagtatayo ng isang solar power plant sa disyerto ng Negev (Israel) - ay inilaan ng 100 milyong dolyar.
6
Isang pang-eksperimentong lugar na "Sun City" ang ginawa malapit sa Dutch town ng Herhyugovard. Ang mga bubong ng mga bahay dito ay natatakpan ng mga solar panel. Ang bahay sa larawan ay bumubuo ng hanggang 25 kW. Ang kabuuang kapasidad ng "City of the Sun" ay binalak na tumaas sa 5 MW. Ang ganitong mga bahay ay nagiging autonomous mula sa sistema.
7
Ang araw ay maaari ding gamitin bilang pinagkukunan ng enerhiya ng mga sasakyan. Sa Australia, sa loob ng 19 na taon, ang taunang karera ng solar electric car ay ginanap sa track sa pagitan ng mga lungsod ng Darwin at Adelaide (3000 km). Noong 1990, nagtayo si Sanyo ng isang solar-powered aircraft.
8
Sa ilalim ng solar roof ng MUNDO (mga istasyon ng enerhiya at "mga bahay ng solar") Ang isang nakatutok na microwave beam ay maaaring magpadala ng enerhiya na kinokolekta ng mga solar panel sa Earth, o maaari itong magbigay ng spacecraft kasama nito. Hindi tulad ng sikat ng araw, ang microwave beam na ito ay mawawalan ng hindi hihigit sa 2% ng enerhiya sa panahon ng "pagkasira" ng atmospera. Kamakailan ang ideya ay muling binuhay ni David Criswell.
9
Sa ilalim ng solar roof ng MIR (mga power plant at "solar house") NSTTF American solar installation para sa thermal testing at mga eksperimento sa larangan ng enerhiya.Isa sa mga lumang paraan upang mangolekta ng solar energy ay ang SES, na imbento ni Bernard Dubos. Iminungkahi niyang magtayo ng mga malalawak na glass canopies na may matataas na tsimenea sa mga disyerto.
10
Sa ilalim ng Solar Roof of the WORLD (Power Plants and Solar Homes), ang TransOption Association, isang asosasyon ng mga pampubliko at pribadong kumpanya ng transportasyon sa New Jersey, ay nag-oorganisa ng taunang solar-powered model car race para sa mga team ng paaralan.
Enerhiya ng Karagatan ng Daigdig
Ang enerhiya ng World Ocean ay kinakatawan ng enerhiya ng surf, alon, tides, ang pagkakaiba sa temperatura ng tubig sa ibabaw at malalim na mga layer ng karagatan, mga alon, atbp.
Ang mga tidal wave ay nagdadala ng malaking potensyal ng enerhiya - 3 bilyong kW. Ang interes ng mga espesyalista sa pagbabagu-bago ng tidal sa antas ng karagatan malapit sa mga baybayin ng mga kontinente ay lumalaki. Ang enerhiya ng tidal ay ginamit ng tao sa loob ng maraming siglo upang mapangyari ang mga mill at sawmill. Ngunit sa pagdating ng steam engine, nakalimutan ito hanggang sa kalagitnaan ng 60s, nang ang unang PES ay inilunsad sa France at USSR. Ang enerhiya ng tidal ay pare-pareho. Dahil dito, ang dami ng kuryenteng nalilikha sa tidal power plants (TPPs) ay palaging malalaman nang maaga, hindi tulad ng conventional hydroelectric power plants, kung saan ang dami ng enerhiya na natatanggap ay nakasalalay sa rehimen ng ilog, na nauugnay hindi lamang sa klimatiko na mga katangian ng teritoryo kung saan ito dumadaloy, ngunit din sa mga kondisyon ng panahon.
kanin. 17. Modelo ng mga device para sa pagproseso ng tidal energy sa kuryente
Ito ay pinaniniwalaan na ang Karagatang Atlantiko ay may pinakamalaking reserba ng enerhiya ng tubig. Mayroon ding malalaking reserba ng tidal energy sa karagatang Pasipiko at Arctic. Kapag nagtatayo ng PES, kinakailangan na komprehensibong masuri ang kanilang epekto sa kapaligiran sa kapaligiran, dahil ito ay medyo malaki. Sa mga lugar ng pagtatayo ng malalaking TPP, ang taas ng tides ay nagbabago nang malaki, ang balanse ng tubig sa lugar ng tubig ng istasyon ay nabalisa, na maaaring seryosong makaapekto sa mga pangisdaan, pag-aanak ng mga talaba, tahong, atbp.
Kasama rin sa mga mapagkukunan ng enerhiya ng World Ocean ang enerhiya ng mga alon at ang gradient ng temperatura. Ang enerhiya ng mga alon ng hangin ay tinatantya sa kabuuan sa 2.7 bilyon kW bawat taon.
Mga reaksiyong quasi-nuclear fusion
Ang presyon sa inner core ng Earth ay umabot sa humigit-kumulang 3.6*10^6 bar. Sa mga lugar ng mga antinodes ng longitudinal waves ng mga lindol sa mga lokal na lugar, ang presyon ay tumataas sa 10 ^ 8 bar, sa isang temperatura ng pagkakasunud-sunod ng 6000 K, na umaabot sa isang antas kung saan ang pag-tunnel at ang paglitaw ng mga thermonuclear na reaksyon ay posible, tulad ng ipinapakita sa ang mga gawa nina Zel'dovich at Wang Hong-chang.
Sa mga lugar kung saan nangyayari ang lokal na foci ng mga thermonuclear reaction, ang temperatura ay dapat tumaas nang husto. Sa kasong ito, ang agnas ng hydrides ay nangyayari, ang paglipat ng hydrogen mula sa hydride ion form sa proton gas at, nang naaayon, ang paglabas ng isang malaking halaga ng hydrogen. Sa kasong ito, ang dami ng sangkap ay tumataas nang malaki nang hindi binabago ang masa (sa isang cubic centimeter ng iron hydride mayroong 550 cubic centimeters ng hydrogen). Na, sa turn, ay humahantong sa isang pagtaas sa dami ng sangkap ng core ng planeta, na may bahagyang pagbabago sa masa. Sa madaling salita, ang mga hydride ng panloob na core ay nabubulok sa metal ng panlabas na core at hydrogen, na dapat ding humantong sa isang pagtaas sa dami ng Earth. Dapat tandaan na ang isang thermonuclear chain reaction ay hindi maaaring mangyari, dahil. ang sobrang init ay tumatakas kasama ang coolant hydrogen sa mga panlabas na sphere (malalim na likido), at bumaba ang temperatura.
Ang panloob na core ng Earth, kumbaga, ay "kumukulo" nang napakabagal tulad ng tar, ibig sabihin, kapag idinagdag ang mga nababanat na alon, ang mga lokal na reaksyon ng synthesis ay nangyayari nang paminsan-minsan sa iba't ibang mga lugar ng panloob na core. Tawagin natin ang prosesong ito na "quasi-thermonuclear".
Ang balanse ng enerhiya ng agnas ng mga hydride sa core ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod:
∂QT + m = p ∂V + ∂QH, kung saan ang m ay ang chemical potential ng hydrogen sa hydrides, ∂QТ ay ang thermonuclear heat ng sporadic hydrogen fusion reactions sa nucleus p decompaction zone, ∂QH ay ang init na dinadala mula sa decompaction zone sa pamamagitan ng proton gas (hydrogen nuclei) bilang isang coolant, kaya ang temperatura sa ibabaw ng solid core ay dapat na mas mataas kaysa sa loob.
