Учебники Онлайн


4243 Энергия подземного тепла

Как известно, с углублением под. Землю возрастает температура (в среднем на 3 °. С на 1 км), а в вулканических районах значительно быстрее. По оценкам специалистов, в земной коре до глубин 7-Ю км аккумулированное тепло, за агальна количество которого в 5 тыс. раз превышает теплоемкость всех видов ископаемого топлива, что есть на. Земле. Теоретически всего лишь 1% тепла, содержащегося в. Земной коре в глубины 5 км, хватало бы для тог в, чтобы решить энергетические проблемы человечества на ближайшие 4 тыс лет. Но на практике это источник энергии используется еще очень мало. Наилучшие результаты достигнуты в районах активной вулканической деятель ности, таких как. Исландия,. Камчатка и т.д., где близко к поверхности залегают термальные воды. Через скважины горячая водяной пар поступает в турбины и вырабатывает электроэнергию. Отработанная горячая вода (7 5-80 °. С) используется для отопления домов, теплиц, животноводческих ферм и т.п.. В холодной. Исландии в оранжереях, обогреваемых термальными водами, даже выращивают бананы, а столица страны. Рей кьявик течение последних 40 лет полностью отапливается подземным теплоим теплом.

В. США (штат. Нью-Мексико) работает другая термальная электростанция. Здесь на глубине 4 км скальные породы нагретые до температуры 185 °. С вода закачивается насосами через скважину, нагревается и уже в выгля ляди пары с температурой 1550е. С возвращается на поверхность, где вращает турбины электростанции, питающей электроэнергией поселок с двухтысячного населением, а отработанная горячая вода подается в систему центрального отопления ветеринарная рименты по использованию геотермической энергии по такому же принципу проводится в. Великобритании,. Франции и японої.

Особенно эффективными термальные воды есть в сельском хозяйстве. Так, на. Северном. Кавказе себестоимость тепличных овощей, выращенных на геотермальных водах, в 1,5 раза ниже, чем там, где парники обогрев ивають за счет котельных, что работают на мазуте. Нефтяники часто находят здесь термальные воды, которые поступают из скважины вместо нефтейти.

В Украине до сих пор нет ни одной установки такого типа, однако, перспективными зонами для использования геотермальной энергии являются. Карпаты,. Закарпатье и. Крым

При преобразовании геотермальной энергии возникает проблема отработанных подземных вод. Как правило, они сильно минерализованные, и их нельзя спускать в реки. С некоторых таких рассолов добывают йод, бр ром, литий, цезий, стронций, рубидий и еще некоторые элементы. Отработанные воды снова закачивают в подземные горизонты для повторного использования тепла землимлі.

4244 Энергия Солнца

Солнце является мощным источником экологически чистой энергии. На каждый квадратный метр поверхности земной атмосферы падает 1300. Вт солнечной энергии. Однако, к земной поверхности она доходит не вся - часть от дбиваеться в. Космос, часть рассеивается атмосферой, расходуется на образование озонового слоя и т.д.. Интенсивность солнечного излучения, достигающего. Земли, зависит от нескольких факторов, прежде е д географической широты местности, а следовательно, угла наклона лучей к плоскости поверхности. Наибольшая она на экваторе (до 2300 кВт / м в год), а на широте Украина (45 °) составляет около 1900 кВт / м в год. Такая рассеянность солнечной энергии является главным препятствием для ее использования не менее, это не останавливает ученых и инженеров, работающих над проблемой преобразования солнечной энергии, ведь только 3,5% солнечной энер ее, падающей на. Землю, может обеспечить все энергетические потребности человечества на неограниченный чаий час.

время существуют следующие направления использования солнечной энергии: получение электроэнергии, бытового тепла, высокотемпературного тепла в промышленности, на транспорте. Наибольшие успехи достигнуты в установках х так называемой"малой энергетикиетики".

Для получения электроэнергии используется несколько методов. С нихнайперспективнишим считается метод непосредственного преобразования солнечного излучения в электрическую энергию с помощью напивпров видникових фотоэлектрических генераторов (солнечных батарей). Наиболее распространенные кремниевые батареи, имеют. КПД 18-20%, больший. КПД (до 23%) у генераторов из арсенида галлия. Американские ученые разрабатывают двок аскадни фотоэлектрические генераторы,. КПД которых составит 40%, а может и 50%. На сегодня такие батареи применяются еще ограничено: на космических станциях (где их суммарная мощность превышает 10 кВт, а площадь -10000 м2), ретрансляторы, навигационных маяках, телефонных станциях в пустынных местностях, для питания небольших радиостанций геологов, чабанов и т.д.. Широко используются солнечные батареи, вмонтированные в в микрокалькуляторы, электронные игрушки и т.п.. Создание крупных электростанций на солнечных батареях сдерживается высокой стоимостью самих станций и стоимостью произведенного киловатта энергии сейчас значительно вы ща, чем у. ТЭС и. АЭС менее, наблюдается тенденция к снижению стоимости батарей. Так, интенсивные разработки американских ученых в этой области позволили за десять лет снизить стоимость солнечных батарей в 50 раз. Ожидается, что она будет уменьшаться и дальше, тогда как стоимость строительства. ТЭС и. АЭС стабильно возрастаетостає.

Электроэнергию можно получать также с помощью генераторов, использующих тепловое воздействие солнечных лучей (паротурбинные, термоионного и термоэлектрические генераторы). Одной из таких станций является солнечная а электростанция (СЭС), построенная в. Крыму возле. Керчьі.

Солнечные электростанции не загрязняют окружающей среды. Правда, они занимают большие площади земель. Однако, на. Земле есть около 20 млн км2 пустынь. В этих зонах земли непригодные для сельского хозяйства, поток солнечной энергии высокий и количество облачных дней в году минимальная

Солнечная энергия может использоваться для получения бытового тепла - отопление жилых помещений. Разработаны проекты солнечных домов, которые уже реализованы в разных странах (США, Туркменистан, узб бекистан). Используется солнечные лучи, падающий на крышу и стены дома, покрытые специальными коллекторами тепла. В них нагревается вода (до 93 °). Для сохранения тепла, в частности на зимний период, а ч и облачные дни, часть легче поднимается в специальные резервуары, размещенные в подвальном помещении и заполненные щебнем. Тепло, аккумулированное щебнем, используется тогда, когда возникает потребность летом в солнечная система такого дома может применяться и для охлаждения помещений (кондиционирование воздуха). С этой целью коллекторы днем ??отключаются, а ночью работают, охлаждая щебень в резервуарах ночным прохладным воздухом. Затем, в течение жаркого дня, охлажденный щебень забирает тепло из помещенриміщень.

По мнению американских ученых, к 2005 году отопления и кондиционирования за счет. Солнца в. США будет введена в 15% домов, а к 2020 году их количество составит менее 35%. Для Украины эта пробл лемма также очень актуальна, особенно для южных областей, где летом жарко, а зимой не хватает топливаа.

Следует добавить, что в экспериментальных солнечных домах, построенных в. США, кроме коллекторов-собирателей тепла, крыши покрывают еще и солнечными батареями, которые обеспечивают дома электроэнергией в течение дня я. Это дает большую экономию электроэнергии, потребляемой таким домом из сетейі.

Солнечная энергия в южных районах может быть использована также для приготовления пищи, сушки зерна и фруктов, опреснения воды, подъема воды из глубоких колодцев и т.п.. Разработано довольно удобные устройства д для таких нужд, например, параболические зеркала диаметром около 1,5 м. В фокусе такого зеркала трехлитровый чайник с водой закипает за 10 ххв.

Для промышленных целей из солнечной энергии можно получить высокотемпературное тепло (до 3800. С) в печах. Такие печи работают во. Франции и Узбекистане сравнению с обычными печами солнечные имеют ряд перева аг: расплавленная вещество не соприкасается с топливом или плавильным тиглем, плавку можно осуществлять в любой атмосфере, такая печь не загрязняет окружающую средще.

Солнечная энергия может использоваться и на транспорте-для энергопитания автомобилей, небольших судов и даже самолетов. С площади несколько квадратных метров (крыша микроавтобуса) можно собрать энергию для питания аккумуляторов, которые движут автомобь.

Таким образом, солнечная энергетика имеет большое будущее ее развитие сегодня, особенно в странах бывшего. СССР, сдерживается недостаточным финансированием