radyojenik ısı
Radyoaktif elementlerin bozunmasından kaynaklanan ısı üretimini tahmin etmek için, Dünya'daki dağılımlarını bilmek gerekir. Bu tür bilgiler şu anda mevcut değil. Değerlendirilirken, Dünya'nın maddesi genellikle göktaşları maddesiyle tanımlanır (ikincisini orijinal, gezegen öncesi madde olarak kabul ederek). Dünya'nın mantosu, kondritlerin özelliği olan radyojenik ısının serbest bırakılmasıyla kredilendirilir; çekirdek - demir meteorların özelliği.
Böyle bir model çerçevesinde modern ısı üretimi şu şekilde tahmin edilmektedir: WC = 2.3 • 102 kal/yıl ~ 1021 J/yıl.
Bu ısı akış sağlar
Bu, Dünya'nın modern ısı akışıyla iyi bir uyum içindedir. Böylece, bu tahminlere göre, mevcut radyojenik ısı üretimi, Dünya yüzeyinden mevcut ısı kayıplarını kapsar.
Geçmişte, radyoaktif elementlerin konsantrasyonu yasalara göre değiştiğinden, radyojenik ısı üretimi daha yüksekti.
nerede WQ — dünya tarihinin başlangıcında ısı üretimi; A-1 ~ 2.6 Ga.
WQ olarak hesaplanabilir WQ = WT e, burada m = 4,6 milyar yıl Dünya'nın yaşıdır. Ana elementlerin yarı ömürlerine dayanarak, şu tahmin edilebilir: WQ = (5—6) WC.
Meteorlar için aşağıdaki ısı salınımı tahminleri genellikle kullanılır:
- • kondritler r ~ 4 1 (G15 cal / cm3 • s \u003d 1,7 • 1 (G8 W / m3.
- • demir göktaşları R ~ 3 • 1 (Г18 cal/cm3 • s ~ 1.3 • 1 (Г8 W/m3). Uzun ömürlü başlıca radyoaktif kaynaklar uranyum, potasyum ve toryumdur. Uranyum U ve potasyum K'nin ısı salınımına ilişkin veriler Tablo 1.1'de sunulmuştur. ve 6.3 Th yarı ömrü için - 13,9 milyar yıl, ısı üretimi - 2,7 • KG5 W / kg.
Dünyanın tüm tarihi boyunca toplam ısı üretimi
Denklem (6.9)'a göre, bu enerji Dünya'yı bir sıcaklığa kadar ısıtabilir. AT~ 1700°C.
Bazı araştırmacılar (örneğin, Bolt, 1984), oldukça önemli olabilen ve birkaç yüz derece ek ısıtma sağlayan kısa ömürlü radyoaktif elementlerin katkısını da hesaba katmanın gerekli olduğuna inanmaktadır. Bazı kısa ömürlü elementlerin yarı ömürleri ile ilgili veriler Tablo'da verilmiştir. 6.5.
Tarif edilen radyojenik ısı yöntemi bir tahmindir. Mars ve Jüpiter arasındaki kuşakta ortaya çıkan ve uzun ve zorlu bir gelişim yolundan geçen modern göktaşlarının, Dünya'nın kabuklarındaki radyoaktif elementlerin içeriğini doğru bir şekilde yansıtmasının ne kadar makul olduğu sorusu hala devam ediyor.
Bazı kısa ömürlü elementlerin yarı ömrü
|
eleman |
Yarı ömür T{/2, milyar yıl |
|
A126 |
0,73 |
|
C136 |
0,3 |
|
Fe60 |
0,3 |
tam olarak çözülmedi, ancak çoğu araştırmacı bu bakış açısına bağlı.
Bu nedenle, radyoaktif dönüşümlerin Dünya'nın enerjisine katkısı çok önemlidir ve belki de baskın bir değere sahiptir.
Bununla birlikte, radyojenik bir kaynağın Dünya'nın enerjisinde çok daha az öneme sahip olduğuna göre tahminler var (örneğin, Sorokhtin, Ushakov, 2002). E \u003d 0.43 * 1031 J.
Jeotermal ev ısıtma
Jeotermal ısıtma şeması
İlk önce termal enerji elde etmenin ilkelerini anlamanız gerekir. Dünyanın derinliklerine indikçe sıcaklıktaki artışa dayanırlar. İlk bakışta, ısıtma derecesindeki artış önemsizdir. Ancak yeni teknolojilerin ortaya çıkması sayesinde, bir evi dünyanın ısısıyla ısıtmak gerçek oldu.
Jeotermal ısıtmanın organizasyonu için ana koşul, en az 6 ° C'lik bir sıcaklıktır. Bu, orta ve derin toprak katmanları ve rezervuarlar için tipiktir. İkincisi, büyük ölçüde dış sıcaklığa bağlıdır, bu nedenle nadiren kullanılırlar. Dünyanın enerjisiyle evin ısıtılmasını pratik olarak nasıl organize edebilirsiniz?
Bunu yapmak için farklı teknik özelliklere sahip sıvılarla dolu 3 devre yapmak gerekir:
- Dış. Daha sık antifriz dolaştırır.6 ° C'den düşük olmayan bir sıcaklığa ısıtılması, dünyanın enerjisinden kaynaklanır;
- Isı pompası. Onsuz, dünyanın enerjisinden ısıtma imkansızdır. Dış devreden gelen ısı taşıyıcı, bir ısı eşanjörü kullanarak enerjisini soğutucuya aktarır. Buharlaşma sıcaklığı 6°С'den azdır. Bundan sonra kompresöre girer, burada sıkıştırmadan sonra sıcaklık 70 ° C'ye yükselir;
- İç kontur. Benzer bir şemaya göre, ısı giderme sisteminde sıkıştırılmış soğutucudan suya ısı aktarılır. Böylece, dünyanın bağırsaklarından ısıtma minimum maliyetle gerçekleşir.
Bariz avantajlara rağmen, bu tür sistemleri bulmak nadirdir. Bunun nedeni, ekipman edinme ve harici bir ısı giriş devresi düzenlemenin yüksek maliyetleridir.
Dünyanın ısısından ısıtma hesaplamasını profesyonellere emanet etmek en iyisidir. Tüm sistemin verimliliği, hesaplamaların doğruluğuna bağlı olacaktır.
Kozmik ve gezegensel enerjiler.
Yin ve Yang iki kozmik enerjidir. Sonsuz sayıda dairesel girdap benzeri akış, küçük gezegenimizden geçerek uzaya nüfuz eder. Gezegenin gövdesinden geçiş anında, akış işaretini tersine değiştirir, yani YANG akışı Dünya'ya girer ve YIN akışı ayrılır (Şekil 1.2). Hatta iki enerjiden değil bir enerjiden bahsettiğimizi söylemek daha doğru olur. Gezegenin gövdesinden geçen Yang akışı ona aktif bileşenini verir ve çıkış noktasında bir tür enerji eksikliği akışı oluşur. Bununla birlikte, yukarıda bahsedildiği gibi, kavramların dualitesinde her şeyi çift renkli görmeye alışkınız ve bizim için YIN ve YANG kavramlarıyla çalışmak, enerjinin varlığı ve yokluğu kavramlarıyla çalışmaktan daha kolaydır. Farklı güçlerde sonsuz sayıda akış olduğundan, bir yerde hem yukarıdan gelen YANG akışları hem de aşağıdan gelen YIN akışları olacaktır (Şekil 1.3).
Ve bu kozmik akışların sıradan bir insanla ne ilgisi var? Üzgün olmalısın. İçinde bulunduğumuz farkındalık ve enerjinin gelişme düzeyinde, orijinal kozmik akışlarla etkileşime girmeyiz. Dahası. Bir kişinin tüm özü tamamen yeniden yapılandırılmadan, bu akıntılara açılma girişimi, bir kişiyi su yerine pompalamak isterse hidroklorik asidin tesisat sistemini aşındırmasıyla aynı kolaylıkla mahvedecektir. Medeniyet tarihinde kozmik akıntıyla birleşmeyi başaran çok fazla insan yoktu, çoğunlukla iyi biliniyorlar: Musa, Buda, İsa, Muhammed, diğer bazı peygamberler ve yogiler.
Henüz Buda'nın rolünü oynamaya çalışmıyorsak, orijinal akışlara açılmak için acelemiz yok, bilinçli olarak mükemmellik yolunda ilerlemek için, oluşum mekanizmasını bulmamız gerekiyor. iki orijinal, ancak bizim için erişilemeyen YIN-YANG enerjilerinden dört gezegen enerjisi: “Hava - Toprak - Ateş - Su ". Gezegenin atmosferine giren Yang "sıcak" akımı, aşağıdan yükselen YIN "soğuk" akımı ile etkileşir ve Hava enerjisine dönüştürülür. Buna karşılık, yükselen YIN-gökyüzü "soğuk" akışı, inen YANG-gökyüzü "sıcak" akışıyla karışarak Dünyanın enerjisini oluşturur. Hava-Dünya çiftini şartlı olarak harici (bir kişiyle ilgili olarak) enerjiler olarak adlandıracağız.
Bir sonraki dönüşüm seviyesi doğrudan ilişkilidir
gezegenimizde yaşayan canlılarla. Hava Enerjisi
canlılar tarafından Ateş enerjisine dönüştürülür ve enerji
Topraktan Suya. Bir çift "Ateş - Su" iç diyeceğiz (göre
insanla ilişkisi) enerjiler. Eğer enerjileri sıralarsan
ilke sıcak - soğuk, sonra aşağıdaki kalıbı elde ederiz:
kozmik YANG - Hava - Ateş ve Su - Toprak - kozmik
YIN (Şekil 1.4). Gördüğünüz gibi, bu akışlar yalnızca
görüntülenebilen sıcak - soğuk bileşenin oranı
monadda (Şekil 1.5), dış
enerji ve yatay - iç.
Hemen kabul edelim ki "Toprak", "Su", "Ateş" ve "Hava" gezegen enerjileri ile üzerinde yürüdüğümüz toprak, içtiğimiz su, pişirdiğimiz ateş ve soluduğumuz hava aynı değildir. Dilimizde gezegen enerjileri için uygun isimler yoktur. Analojiler kullanmalıyız. Kesin olmak gerekirse, yukarıdaki terimler şu anlama gelir: enerji, toprak gibi soğuk ve durağan, su gibi soğuk ve akışkan, ateş gibi sıcak ve aktif, hava gibi seyrek ve uçucudur. Basit olması için, büyük harfle Hava yazdığımızda, enerjiyi, hava olduğunda, soluduğumuz gazların karışımını kastediyoruz.
Tüm gezegensel enerjiler doğrudan insanla ilgilidir. İnsan vücudundaki dış enerjilerin kendi giriş noktaları vardır, iç enerjilerin vücutta kendi lokalizasyon yerleri vardır. Enerjilerin işleyişinin yaklaşık bir şeması aşağıdaki gibidir. Dünyanın enerjisi vücuda ayaklardan girer ve pelvik bölgede Suya dönüşür (Şekil 1.6). Perineden üst karına kadar olan mesafeyi kaplayan “alt kazan” olarak Su enerjisi dönüşüm alanını arayalım (Şekil 1.7).
Jeotermal ısıtmanın düzenlenmesi için seçenekler
Dış konturu düzenleme yöntemleri
Toprağın enerjisinin evi ısıtması için mümkün olduğunca kullanılması için dış devre için doğru devreyi seçmeniz gerekir. Aslında, herhangi bir ortam bir termal enerji kaynağı olabilir - yeraltı, su veya hava.
Ancak yukarıda tartışıldığı gibi hava koşullarındaki mevsimsel değişiklikleri hesaba katmak önemlidir.
Şu anda, dünyanın ısısı nedeniyle bir evi ısıtmak için etkili bir şekilde kullanılan iki tür sistem yaygındır - yatay ve dikey. Anahtar seçim faktörü arazinin alanıdır. Evi dünyanın enerjisiyle ısıtmak için boruların yerleşimi buna bağlıdır.
Buna ek olarak, aşağıdaki faktörler dikkate alınır:
- Toprak bileşimi. Kayalık ve tınlı alanlarda otoyol döşemek için dikey şaftlar yapmak zordur;
- toprak donma seviyesi. Boruların optimal derinliğini belirleyecektir;
- Yeraltı suyunun yeri. Ne kadar yükseklerse, jeotermal ısıtma için o kadar iyidir. Bu durumda, sıcaklık, dünyanın enerjisinden ısıtma için en uygun koşul olan derinlikle artacaktır.
Ayrıca yaz aylarında ters enerji transferi olasılığını da bilmeniz gerekir. O zaman özel bir evin yerden ısıtılması çalışmayacak ve fazla ısı evden toprağa geçecektir. Tüm soğutma sistemleri aynı prensipte çalışır. Ancak bunun için ek ekipman kurmanız gerekir.
Evden uzakta harici bir devrenin kurulumunu planlamak mümkün değildir. Bu, dünyanın bağırsaklarından ısıtmada ısı kayıplarını artıracaktır.
Yatay jeotermal ısıtma şeması
Dış boruların yatay düzenlenmesi
Dış mekan otoyollarını kurmanın en yaygın yolu. Kurulum kolaylığı ve boru hattının hatalı bölümlerini nispeten hızlı bir şekilde değiştirme yeteneği için uygundur.
Bu şemaya göre kurulum için bir kollektör sistemi kullanılır. Bunun için birbirinden minimum 0,3 m mesafede bulunan birkaç kontur yapılır. Soğutucuyu ısı pompasına daha fazla besleyen bir toplayıcı kullanılarak bağlanırlar. Bu, dünyanın ısısından ısıtma için maksimum enerji tedarikini sağlayacaktır.
Ancak akılda tutulması gereken bazı önemli şeyler var:
- Büyük avlu alanı. Yaklaşık 150 m²'lik bir ev için en az 300 m² olması gerekir;
- Borular, toprağın donma seviyesinin altında bir derinliğe sabitlenmelidir;
- İlkbahar taşkınları sırasında toprağın olası hareketi ile karayollarının yer değiştirme olasılığı artar.
Yatay tipte dünyanın ısısından ısıtmanın belirleyici avantajı, kendi kendine düzenleme olasılığıdır. Çoğu durumda, bu özel ekipmanın dahil edilmesini gerektirmez.
Maksimum ısı transferi için, yüksek ısı iletkenliğine sahip boruların kullanılması gerekir - ince cidarlı polimer borular. Ancak aynı zamanda, yerden ısıtma borularını yalıtmanın yollarını da düşünmelisiniz.
Jeotermal ısıtmanın dikey diyagramı
Dikey jeotermal sistem
Bu, özel bir evin yerden ısıtılmasını organize etmenin daha zaman alıcı bir yoludur. Boru hatları özel kuyularda dikey olarak yerleştirilmiştir.
Böyle bir planın dikey olandan çok daha verimli olduğunu bilmek önemlidir.
Ana avantajı, harici devredeki su ısıtma derecesini arttırmaktır. Şunlar. borular ne kadar derine yerleştirilirse, evin ısınması için dünyanın ısısı o kadar fazla sisteme girecektir. Diğer bir faktör ise küçük arazi alanıdır. Bazı durumlarda, harici jeotermal ısıtma devresinin düzenlenmesi, vakfın hemen yakınında evin inşasından önce bile gerçekleştirilir.
Bu şemaya göre bir evi ısıtmak için toprak enerjisi elde etmede hangi zorluklarla karşılaşılabilir?
- Niteliksel niceliksel. Dikey bir düzenleme için, otoyolların uzunluğu çok daha yüksektir. Daha yüksek toprak sıcaklığı ile telafi edilir. Bunu yapmak için, zahmetli bir iş olan 50 m derinliğe kadar kuyular açmanız gerekir;
- Toprak bileşimi. Kayalık topraklar için özel sondaj makineleri kullanmak gerekir. Tınlıda, kuyunun dökülmesini önlemek için betonarme veya kalın duvarlı plastikten yapılmış koruyucu bir kılıf monte edilir;
- Arıza veya sızdırmazlık kaybı durumunda onarım süreci daha karmaşık hale gelir. Bu durumda, dünyanın termal enerjisi için evin ısıtılması işleminde uzun süreli arızalar mümkündür.
Ancak, yüksek başlangıç maliyetlerine ve kurulumun karmaşıklığına rağmen, otoyolların dikey düzenlemesi en uygunudur. Uzmanlar, böyle bir kurulum şemasının kullanılmasını tavsiye ediyor.
Dikey bir sistemde dış devredeki soğutma sıvısının sirkülasyonu için güçlü sirkülasyon pompalarına ihtiyaç vardır.
benzer haberler
12/02/2019
Rusya ve İtalya'dan bilim adamları, güneş enerjisiyle çalışan ısı dönüştürücülerinin Rusya Federasyonu'nun hangi bölgelerinde ve hangi ihtiyaçlar için avantajlı olduğunu hesapladılar. Çalışmayı destekleyen Rus Bilim Vakfı'nın (RSF) basın servisi Salı günü yaptığı açıklamada, yaz aylarında bu tür kurulumların Rusya genelinde, hatta Oymyakon'da bile duş, çamaşır ve diğer ev ihtiyaçları için suyu ısıtabildiği ortaya çıktı.
527
08/06/2018
Rusya'dan bilim adamları, çeşitli biyoyakıt türlerini ayrıştırmayı ve onlardan saf hidrojen çıkarmayı mümkün kılan yeni nanokatalistler yarattılar. Montaj talimatları, International Journal of Hydrogen Energy'de yayınlanan bir makalede yayınlandı.
718
29/11/2019
OAO Tatneftekhiminvest-holding'in Yönetim Kurulu toplantısında bugün Tataristan Cumhuriyeti petrokimya kompleksi ile ilgili bir dizi konu ele alındı. Tataristan Cumhuriyeti Hükümeti Meclisi'nde düzenlenen toplantıya Tataristan Cumhuriyeti Cumhurbaşkanı Rüstem Minnikhanov başkanlık etti.
131
20/02/2017
Novosibirsk bilim adamları, atık su atıklarını katalizörlerin yardımıyla kullanmayı önerdiler. Genellikle çamur, özel depolama alanlarında depolanır veya kumla yakılır. Maliyetlidir ve çevre dostu değildir.
1660
31/10/2016
Ünlü mutluluk hormonu olan serotonin tuzlarının kristallerinin nasıl yetiştirileceğini çözen Rus bilim adamları, çözeltilerden yetiştirilen diğer kristallerin şekillerini nasıl daha iyi tahmin edeceklerini buldular. Rusya Bilimler Akademisi'nin Sibirya Şubesinden kimyagerler, moleküllerin çeşitli ortamlardan büyütülen kristallerde sıralandığı yasaları anlama yolunda önemli bir adım atmayı başardılar.
1676
21/07/2017
NSU bilim adamları, Rus Bilim Vakfı'ndan (RSF) bir hibe kazandı. Bilim adamlarının gelişimi, temel bilimsel sorunların çözülmesine yardımcı olacak ve ayrıca ev tipi ve profesyonel hava temizleyicilerinin performansını artıracaktır.Novosibirsk bilim adamlarının çalışmalarının konusu "Fotokatalitik olarak aktif malzemelerin yüzeyinde metal nanoparçacıkların ve bimetalik yapıların oluşumu için bir yöntem olarak metal komplekslerinin fotoğraf ve termal ayrışmasıdır."
1558
24/04/2018
Ev, sıcak, rahat ve ilk bakışta çok muhafazakar bir şeydir. Ama aslında inşaat, teknolojik ilerlemeye ayak uyduruyor. Konut nasıl daha uygun fiyatlı, daha ucuz, çevre dostu hale getirilir? Şimdi ortaya çıkan geleceğin trendleri ve teknolojileri hakkında kısa bir genel bakış oluşturduk.
1175
15/09/2018
Novosibirsk bilim adamları hava dezenfeksiyon teknolojisini geliştirdiler. Gelecekte, Akademgorodok'ta geliştirilen filtreler uzayda bile kullanılabilir, özellikler açısından mevcutlardan kat kat daha iyiler.
617
21/05/2019
3. Uluslararası "Geleceğin Bilimi" Konferansı ve 4. Tüm Rusya Forumu "Geleceğin Bilimi - Gençlerin Bilimi" Soçi'de sona erdi. Onlara katılan Sibirya bilim adamlarından forum etkinliklerinde hangi projeleri sunduklarını ve buraya hangi amaçlarla geldiklerini bize anlatmalarını istedik.
457
Dünyanın iç enerjisi
Manyetik alan gezegenin iç çekirdeğinde üretildiğinden, onu korumak için gereken enerji aynı zamanda Dünya'nın toplam iç enerjisinin ayrılmaz bir parçasıdır. Bu enerjinin tahmininde büyük bir belirsizlik var. Şu anda dış çekirdeğin manyetik alanının değeri güvenle belirlenirse, o zaman yüzeydeki manyetik alanın enerjisini hesaplamak için, bağıl manyetik geçirgenliğin değeri μ / μo gereklidir ve değeri 1 ila 1 arasında değişebilir. (manyetik alan çizgileri dünyanın dışından geçtiğinde) 100'e (Dünya'nın iç metalik çekirdeği için). Bu nedenle, farklı μ/μo değerleri kullanılırsa, manyetik alanın hesaplanan enerjisi 1,7 ila 170 TW aralığında olabilir. Koşullu olarak ortalama 86 TW değerini alacağız. Bu durumda, Dünya'nın toplam enerjisi, yüzeyden geçen ısı radyasyonunun enerjisinin (45 TW) ve manyetik alanı korumak için gereken enerjinin (86 TW) toplamına, yani 131 TW'ye eşittir.
Son zamanlarda ABD, Batı Avrupa ve Japonya'daki 15 üniversitenin katılımıyla, radyoaktif izotopların bozunmasıyla Dünya'nın iç kısmından atmosfere olan ısı akışının büyüklüğünün deneysel olarak ölçülmesi konusunda temel bir çalışma yapıldı. 238U ve 232Th radyoaktif bozunmasının gezegenin ısı akışına toplam 20 TW katkı sağladığı bulundu. 40K bozunması tarafından yayılan nötrinolar, bu deneyin hassasiyet sınırının altındaydı, ancak bunların 4 TW'den fazla katkıda bulunmadıkları biliniyor. Radyoaktif bozunmanın büyüklüğü, Kamioka Sıvı Sintilatör Antinötrino Dedektörü (Japonya) kullanılarak jeonötrino akışının doğru ölçümlerinden belirlendi ve Borexino dedektöründen (İtalya) elde edilen verilere göre, toplam 24 TW.
Anderson'ın temel monografisi "Dünyanın Yeni Teorisi", kabuğun soğuması ve farklılaşması, mantonun sıkıştırılması (sıkışması), gelgit sürtünmesi vb. gibi radyoaktif olmayan kaynaklardan yalnızca yaklaşık 10 TW enerji gelebileceğini göstermektedir.
Önemli bir tutarsızlık ortaya çıkıyor: Dünya içinde 34 TW üretiliyor ve 131 TW tüketiliyor.
Önemli bir dengesizlik (97 TW), birincil rezervin Dünya'nın gerekli ek enerjisini sağlayabileceği konusunda ciddi şüpheler uyandırır. Gezegenimizin kütle-parlaklık oranı açısından diğer gezegenlerle aynı seviyede olmasını sağlayan başka bir kaynağın varlığını varsaymak daha mantıklıdır.
Gezegenler için kütle parlaklık diyagramı.
Solar paneller
Bir çerçeve güneş modülü genellikle anodize edilmiş bir alüminyum çerçeve içine alınmış bir panel şeklinde yapılır. Işık alan yüzey temperli cam ile korunmaktadır. Fotokonvertör olarak monokristal silikon kullanılır.
Bir güneş pili (modül), ışık enerjisini elektriğe dönüştüren birkaç güneş pili bölümünden oluşur. Her bölüm, polimerik filmler tarafından çevresel etkilerden korunur ve mekanik strese karşı direnç sağlayan sert bir alt tabaka ile sağlanır. Tüm bölümler, taşıma ve depolama kolaylığı için katlanabilen bir panel oluşturan esnek elemanlarla birbirine bağlanır.
Pirinç. 4. Güneş panelleri
Pirinç. 5.Evin çatısında güneş panelleri
Şebekeden alınan enerjiden tasarruf sağlayan küçük boyutlu cihazlar da vardır. Örneğin, taşınabilir bir solar şarj cihazı. 4.5-19 volt nominal pil voltajına sahip cep telefonları, GPS, PDA'lar, MP-3 ve CD çalarlar, radyo istasyonları, uydu telefonları ve diğer elektronik cihazları şarj etmek için tasarlanmıştır. Fotokonvertör olarak amorf silikon kullanılır. Bu cihaz, dağcıları, avcıları, balıkçıları, turistleri, kurtarma hizmetlerini ve diğer kullanıcıları sabit ve hacimli enerji kaynaklarını kullanmaktan kurtarır. Katlanır panel şeklinde yapılır ve güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirerek küçük bir santral gibi çalışır. Güneş pilleri güçlü ve dayanıklı polimer malzeme ile kaplanmıştır, kullanımı kolay ve güvenlidir. Kırılgan bileşenler içermezler: cam veya kristal silikon ve -30 ila +50 C arasındaki ortam sıcaklıklarında çalıştırılabilirler.
Pirinç. 6. Güneş pilli Xtreme 12000 mAh harici pil
Güneş enerjisinin kullanımı elektrik enerjisi üretimi ile sınırlı değildir. Solar vakum kollektörlerine dayalı bir sistem, termal enerji almanıza, yani güneş ışınımını emerek, ısıya dönüştürerek, biriktirerek ve tüketiciye aktararak suyu önceden belirlenmiş bir sıcaklığa kadar ısıtmanıza izin verir.
Sistem iki ana unsurdan oluşur:
– dış ünite – solar vakum kollektörleri;
– iç ünite – ısı eşanjör tankı.
Pirinç. 7. Meibes'den düz güneş kolektörü MFK 001
Solar vakum toplayıcı, dış sıcaklıktan bağımsız olarak her türlü hava koşulunda güneş radyasyonunun toplanmasını sağlar. Vakum derecesi 10-5¸ 10-6 olan bu tip kollektörlerin enerji yutma katsayısı %98'dir. Güneş panelleri, çatı alanından enerji toplamak için en verimli şekilde yararlanacak şekilde doğrudan binaların çatılarına kurulur. Kollektörler 0 ila 90 derece arasında herhangi bir açıda monte edilir. Vakum toplayıcıların hizmet ömrü en az 15 yıldır.
Bir ısı eşanjör tankı, güneş enerjisinden ve ayrıca diğer enerji kaynaklarından (örneğin, elektrik, gaz veya dizel yakıtla çalışan geleneksel bir ısıtıcı) alınan ısıyı dönüştürmek, korumak ve depolamak için otomatik bir sistemdir ve bu durumda sistemi sigortalar. yetersiz güneş radyasyonu. Bu şekilde ısıtılan su, iç ünitenin ısı eşanjöründen ısıtma sisteminin radyatörlerine akar ve tanktan gelen su sıcak su temini için kullanılır.
Pirinç. 8. Rezervuar ısı eşanjörü
Mikroişlemci kontrol ünitesi, güneş kollektörü ve ısı eşanjör tankındaki sıcaklığı kontrol etmek ve ayrıca bu sıcaklıkların büyüklüğüne bağlı olarak sistemin gün boyunca optimum çalışma modunu seçmek için tasarlanmıştır. Aynı zamanda, kontrolör soğutucunun ısı eşanjöründen akışını düzenler, ısı kaynağının yönünü (DHW veya ısıtma için) belirler ve taban ısıtıcının çalışmasını kontrol eder.
Geceleri, sistemin otomasyonu, oda içinde ayarlanan sıcaklığı korumak için gerekli minimum ek enerji çekimini sağlar. Sistem düşük atalete, çalışma moduna hızlı çıkışa sahiptir ve yıllık ortalama %50'ye varan enerji tasarrufu sağlar.
Yerçekimi enerjisinin sualtı elektrokonvertörü
"Hidroram" adı verilen iyi bilinen su kaldırma cihazının modernizasyonunun bir sonucu olarak (Şekil 14), Rus bilim adamları, suyun potansiyel enerjisinin yeni bir dönüştürücüsü olan başka bir su kaldırma cihazı icat ettiler, aslında, tükenmez çevre dostu ve güçlü enerjinin yeni bir kaynağıdır.
Yeterli derinliğe kadar suya tamamen daldırıldığında, derin statik su basıncını, belirli bir derinlikten daha yüksek bir basınçla zaman içinde titreşen bir su jetine dönüştürür. Derin basınç altındaki suyun kendisi dönüştürücünün su girişine akar ve diğer yandan çıkıştan daha da büyük bir basınçla akar. Bu dönüştürücü, prize elektrik jeneratörlü bir hidrolik türbin bağlıysa, derin kuyu pompası, titreşimli su jeti ve elektrik akımı kaynağı olarak kullanılabilir. Aynı zamanda özelliği, çalışması için sağlanan normal yakıtın bir gramını veya herhangi bir ek enerjiyi gerektirmemesidir.
Pirinç. 14. Hidroram
Yukarıda açıklanan dönüştürücü, tatlı ve deniz suyunda, durgun ve hareketli suda, göllerde ve havuzlarda, yapay rezervuarlarda çalışmak için eşit derecede uygundur. Tek bir kalkışla, günün saatinden ve iklim koşullarından bağımsız olarak, uzun yıllar durmadan sabit parametrelerle çalışır.
Bu dönüştürücü, bir hidro türbin ve geleneksel bir elektrik jeneratörü ile birlikte kullanıldığında, yani, elektrik üreten bir endüstride kullanıldığında, bir metrekare su alma alanından 15 metrelik suya daldırma derinliğinde, ~ 0.75 MW çıkış elektrik gücü ve 300 metre derinlikte - çıkış elektrik gücü ~ 30 MW elde etmek mümkündür. Çalışmalar, dönüştürücünün suya daldırılma derinliği ile orantılı olarak olası elektrik gücünün arttığını göstermektedir. Bu, yeterince geniş bir su giriş deliği alanıyla veya tek bir ünitede birleştirilen birkaç kurulumun aynı anda kullanılmasıyla, neredeyse tüm gerekli elektrik akımı çıkış gücünü elde etmeyi sağlar. Aynı zamanda, herhangi bir kapasiteye sahip bir elektrik santrali, yalnızca bir kez tamamen suyla doldurulmuş, alanı 8m² / MW'den fazla olmayan ve su yüksekliği en az 15 metre olan bir yeraltı veya yer rezervuarına ihtiyaç duyacaktır. . Böylece, herhangi bir termik ve nükleer santralin yerini alabilecek temelde yeni bir rezervuar santrali oluşturulabilir. Güç jeneratörü Huter DY6500L.
Dönüştürücüyü, içinden su geçtiğinde enerji kaybı olmadan ısıtıp elektrik üretecek şekilde yapılandırmak da mümkündür. Özellikle, örneğin, belirli tasarım başlangıç parametreleriyle ve çevredeki suyu soğutmak için önlemler alınmadan 20 metre derinliğe yerleştirilmiş 500 kW gücünde dikey bir tek modül, 4 saatlik çalışmadan sonra zaten çevredeki suyu ısıtabilir. +15 ° C ila + 75 ° C sıcaklıktaki ilgili yeraltı veya yer tankı. Böylece alan ısıtma için etkin bir şekilde kullanılabilir.
Rüzgar türbinleri
Rüzgar türbinleri, rüzgar akışından elektrik üretmek için tasarlanmış tesislerdir. Uzak ve izole yerlerde, uygun rüzgar koşullarına sahip çeşitli iklim bölgelerinde, merkezi güç kaynağının olmadığı veya beslemesinin düzensiz olduğu yerlerde kullanılabilirler. Örneğin, bir rüzgar enerjisi santrali tüketicilere ev aletlerine, aydınlatma lambalarına, ev ve özel iletişim cihazlarına, televizyon ve radyo iletişim hatlarına, uydu ve hücresel bilgisayar iletişim cihazlarına, mobil ve sabit navigasyon noktalarına ve meteorolojik direklere, radyoya güç sağlamak için elektrik sağlayabilir. istasyonlar, deniz fenerleri ve radyo fenerleri, tıbbi ve bilimsel cihazlar, su pompaları, pil şarjını sağlamak vb. Rüzgarın olmadığı durumlarda tüketicilerin güç kaynağı ve performansları bir depolama pili ile sağlanmaktadır. İnvertörü kontrol ünitesine bağlamak, 24 V DC'yi 220 V AC'ye dönüştürmenize olanak tanır.
Pirinç. 9.Rüzgar türbinleri A sınıfı
Rüzgar santrali, operasyon sırasında görevli personel gerektirmeyen ve bireysel tüketicilere (yaz sakinleri, bahçıvanlar, vardiyalı işçiler, avcılar, çiftçiler, balıkçılar, jeolojik keşifler) özerk güç kaynağı için tasarlanmış özerk, güvenilir, otomatik bir kurulumdur. , ayrıca navigasyon, meteoroloji, radyo rölesi ve diğer görevlerde sahada kesintisiz güç sağlar.
Pirinç. 10. Rüzgar türbinlerinin şeması
jeotermal enerji dünya enerjisi
Jeotermal enerji kaynakları iki tip olabilir. İlk tip, doğal ısı taşıyıcılarının yeraltı havuzlarıdır - sıcak su (hidrotermal kaynaklar) veya buhar (buhar kaplıcaları) veya buhar-su karışımı.
Pirinç. 15. Jeotermal enerji kaynaklarının ilk türü - doğal ısı taşıyıcılarının yer altı havuzları
Özünde, birinci tip kaynaklar, sıradan sondaj kuyuları kullanılarak su veya buharın çıkarılabildiği "yeraltı kazanları" için doğrudan kullanıma hazırdır.
İkinci tip, sıcak kayaların ısısıdır. Bu tür ufuklara su pompalayarak, enerji amaçlı daha fazla kullanım için çıkışta buhar veya sıcak su alabilirsiniz. Jeotermal enerji elektrik, ısı muhafazası, seralar vb. üretmek için kullanılır. Kuru buhar, aşırı ısıtılmış su veya düşük kaynama noktasına sahip herhangi bir soğutucu (amonyak, freon vb.) Soğutucu olarak kullanılır.
Pirinç. 16. İkinci tip jeotermal enerji kaynakları
GÜNEŞ ENERJİSİNİN DÜNYADA KULLANIMI konulu sunum. Güneş, dünyadaki her şeyin yaşam kaynağıdır.Yaşamın kaynağı Güneş Güneş, ana enerji kaynağıdır. Transcript
1
GÜNEŞ ENERJİSİNİN DÜNYADA KULLANILMASI
2
Güneş, dünyadaki her şeyin yaşam kaynağı, yaşam kaynağı Güneş Güneş, dünyadaki ana enerji kaynağı ve gezegenimizin kömür, petrol rezervleri gibi diğer enerji kaynaklarının çoğunu yaratan temel nedendir. , gaz, rüzgar enerjisi ve düşen su, elektrik enerjisi vb. .d. Esas olarak ışıma enerjisi şeklinde salınan Güneş'in enerjisi o kadar büyüktür ki hayal etmesi bile zordur.
3
New York'ta çöp toplayıcılar bile güneş enerjisi kullanıyor. Burada, iki ilçede akıllı güneş çöp konteynerleri - BigBelly - bir buçuk yıldır çalışıyor. Silikon fotoseller tarafından elektriğe dönüştürülen ışığın enerjisini kullanarak içeriği sıkıştırırlar.
4
Dünyada birçok enerji kaynağı var, ancak enerji fiyatlarının ne kadar hızlı arttığına bakılırsa, bunlar hala yeterli değil. Birçok uzman, 2020 yılına kadar üç buçuk kat daha fazla yakıta ihtiyaç duyulacağına inanıyor.
5
Bir cam alt tabaka üzerine bir metal oksit filmi yerleştirmek için en son teknoloji, büyük ince film güneş modülleri oluşturmayı mümkün kılar. Amerika'da sadece bir projeye - Negev çölünde (İsrail) bir güneş enerjisi santralinin inşası - 100 milyon dolar tahsis edildi.
6
Hollanda'nın Herhyugovard kasabası yakınlarında bir "Sun City" deney alanı oluşturuldu. Buradaki evlerin çatıları güneş panelleri ile kaplıdır. Resimdeki ev 25 kW'a kadar güç üretiyor. "Güneş Şehri"nin toplam kapasitesinin 5 MW'a çıkarılması planlanıyor. Bu tür evler sistemden özerk hale gelir.
7
Güneş, araçlar için bir enerji kaynağı olarak da kullanılabilir. Avustralya'da 19 yıldır her yıl Darwin ve Adelaide şehirleri arasındaki (3000 km) güneş enerjisiyle çalışan elektrikli otomobil yarışı düzenleniyor. 1990'da Sanyo güneş enerjisiyle çalışan bir uçak yaptı.
8
DÜNYANIN güneş çatısı altında (enerji istasyonları ve "güneş evleri") Odaklanmış bir mikrodalga ışını, güneş panelleri tarafından toplanan enerjiyi Dünya'ya iletebilir veya onunla uzay aracı sağlayabilir. Güneş ışığından farklı olarak, bu mikrodalga ışını atmosferin "çöküşü" sırasında enerjinin %2'sinden fazlasını kaybetmeyecektir. Son zamanlarda fikir David Criswell tarafından diriltildi.
9
MIR'nin (elektrik santralleri ve "güneş evleri") güneş çatısı altında, enerji alanında termal testler ve deneyler için NSTTF Amerikan güneş enerjisi kurulumu.Güneş enerjisini toplamanın eski yollarından biri Bernard Dubos tarafından icat edilen SES'tir. Çöllerde uzun bir bacaya sahip geniş cam kanopiler inşa etmeyi önerdi.
10
DÜNYA'nın Güneş Enerjisi Çatısı (Enerji Santralleri ve Güneş Evleri) altında, New Jersey kamu ve özel ulaşım şirketlerinin bir derneği olan TransOption Association, okul takımları için yıllık güneş enerjili model araba yarışı düzenliyor.
Dünya Okyanusunun Enerjisi
Dünya Okyanusunun enerjisi, sörfün enerjisi, dalgalar, gelgitler, okyanusun yüzeyinin ve derin katmanlarının su sıcaklıklarındaki fark, akıntılar vb. ile temsil edilir.
Gelgit dalgaları büyük bir enerji potansiyeli taşır - 3 milyar kW. Uzmanların kıtaların kıyılarına yakın okyanus seviyesindeki gelgit dalgalanmalarına ilgisi artıyor. Gelgit enerjisi, yüzyıllardır insanlar tarafından değirmenlere ve kereste fabrikalarına güç sağlamak için kullanılmıştır. Ancak buhar motorunun ortaya çıkmasıyla birlikte, ilk PES'in Fransa ve SSCB'de piyasaya sürüldüğü 60'ların ortalarına kadar unutuldu. Gelgit enerjisi sabittir. Bu nedenle, geleneksel hidroelektrik santrallerinin aksine, gelgit enerji santrallerinde (TPP'ler) üretilen elektrik miktarı her zaman önceden bilinebilir; burada alınan enerji miktarı sadece nehir rejimiyle ilişkili değil, nehir rejimine de bağlıdır. aktığı bölgenin iklim özellikleri, aynı zamanda hava koşulları.
Pirinç. 17. Gelgit enerjisini elektriğe dönüştürmek için cihaz modeli
Atlantik Okyanusu'nun en büyük gelgit enerjisi rezervlerine sahip olduğuna inanılıyor. Pasifik ve Arktik okyanuslarında da büyük gelgit enerjisi rezervleri vardır. KİH'i inşa ederken, oldukça büyük olduğu için çevre üzerindeki çevresel etkilerini kapsamlı bir şekilde değerlendirmek gerekir. Büyük TPP'lerin inşa edildiği alanlarda, gelgitlerin yüksekliği önemli ölçüde değişir, istasyonun su alanındaki su dengesi bozulur, bu da balıkçılığı, üreme istiridyelerini, midyeleri vb. ciddi şekilde etkileyebilir.
Dünya Okyanusunun enerji kaynakları, dalgaların enerjisini ve sıcaklık gradyanını da içerir. Rüzgar dalgalarının enerjisinin toplamda yılda 2,7 milyar kW olduğu tahmin edilmektedir.
Yarı nükleer füzyon reaksiyonları
Dünyanın iç çekirdeğindeki basınç yaklaşık 3,6*10^6 bara ulaşır. Yerel bölgelerdeki uzunlamasına deprem dalgalarının antinod yerlerinde, basınç 6000 K civarında bir sıcaklıkta 10 ^ 8 bar'a yükselir, aşağıda gösterildiği gibi tünellemenin ve termonükleer reaksiyonların meydana gelmesinin mümkün olduğu bir seviyeye ulaşır. Zel'dovich ve Wang Hong-chang'ın eserleri.
Yerel termonükleer reaksiyon odaklarının meydana geldiği yerlerde, sıcaklık keskin bir şekilde yükselmelidir. Bu durumda, hidritlerin ayrışması, hidrojenin hidrit iyon formundan proton gazına geçişi ve buna bağlı olarak büyük miktarda hidrojen salınımı meydana gelir. Bu durumda, maddenin hacmi, kütleyi değiştirmeden önemli ölçüde artar (bir santimetre küp demir hidritte 550 santimetre küp hidrojen vardır). Bu da, kütlede hafif bir değişiklikle gezegenin çekirdeğinin maddesinin hacminde bir artışa yol açar. Başka bir deyişle, iç çekirdeğin hidritleri, dış çekirdeğin metaline ve hidrojene ayrışır, bu da Dünya'nın hacminde bir artışa yol açmalıdır. Bir termonükleer zincir reaksiyonunun oluşamayacağına dikkat edilmelidir, çünkü. aşırı ısı, soğutucu hidrojenle birlikte dış kürelere (derin sıvılar) kaçar ve sıcaklık düşer.
Dünyanın iç çekirdeği, katran gibi çok yavaş "kaynıyor", yani elastik dalgalar eklendiğinde, iç çekirdeğin farklı yerlerinde ara sıra yerel sentez reaksiyonları meydana geliyor. Bu sürece "yarı termonükleer" diyelim.
Çekirdekteki hidritlerin ayrışmasının enerji dengesi aşağıdaki gibi gösterilebilir:
∂QT + m = p ∂V + ∂QH, burada m, hidrojenin hidritlerdeki kimyasal potansiyelidir, ∂QТ, çekirdek p dekompaksiyon bölgesindeki sporadik hidrojen füzyon reaksiyonlarının termonükleer ısısıdır, ∂QH, çekirdekten taşınan ısıdır. bir soğutucu olarak proton gazı (hidrojen çekirdekleri) tarafından ayrıştırma bölgesi, bu nedenle katı bir çekirdeğin yüzeyindeki sıcaklık içeriden daha yüksek olmalıdır.
