Gidroenergetikadan olinadigan elektr energiyasining bir turi qulab tushadigan suvning o'zgaruvchan energiyasidan hosil bo'ladi. Daraxtlar, tepaliklar va tog'lardan qor uchqunlay boshlamasdan oldin, okean orqali okeanga oqib o'tadigan daryolar va daryolar hosil qiladi. Yiqilgan suvning energiyasi isrof bo'lishi mumkin (rafting uchun siz ko'rishingiz mumkin).
Bu energiya asrlar davomida davom etadi. Hatto uzoq vaqt oldin yunonlar bug'doyni boroxon uchun maydalash uchun suv g'ildiraklaridan foydalanganlar. Daryo yaqinida joylashtirilgan g'ildirak suv quyilganda aylanadi. Daryoning kinetik energiyasi g'ildirakni o'rab oladi va mexanik energiyaga aylanadi va quvvat hosil qiladi.
Gidroenergetikani rivojlantirish
19-asr oxirida gidroenergetika elektr energiyasi manbaiga aylandi. Birinchi HES 1879 yilda Niagara sharsharasida tashkil etilgan. 1881 yilda Niagara sharsharasidagi ko'cha chiroqlari gidroenergetikadan quvvat oldi. 1882 yilda AQShda Viskonsin shtatining Appleton shahrida dunyodagi birinchi gidroelektrostantsiya (GES) ishlay boshladi. Darhaqiqat, gidroelektrostantsiyalar va ko'mirda ishlaydigan elektr stantsiyalari xuddi shunday tarzda elektr energiyasini ishlab chiqaradi. Ikkala holatda ham turbina deb ataladigan pervanelni yoqish uchun foydalaniladi, keyin u mil orqali aylanadi va elektr tokini tebranadigan elektr generatorini o'rab oladi. Vugol elektr stansiyalari turbina pichoqlarini o‘rash uchun vikor bug‘idan foydalanadi, gidroelektrostansiyalar esa tushgan vikor suvidan foydalanadi – natijalar bir xil.
Butun dunyoda taxminan 24 yuz elektr energiyasi ishlab chiqariladi va bu 1 milliard odamni energiya bilan ta'minlaydi. Dunyodagi GESning quvvati 675 ming megavatt, energiya ekvivalenti 3,6 milliard barrel nafta, shu jumladan yangilangan energiya manbalari uchun yorug'lik laboratoriyasi mavjud.
Suvdan elektrchini qanday olish mumkin
GESlarning elektr energiyasi suvga bog'liq. Oddiy HES uch qismdan iborat tizimdir:
Qator orqasidagi suv qator bo'ylab oqib o'tadi va pervanelni turbinaning atrofida aylantirib, uni o'rab oladi. Turbina elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun generatorni o'rab oladi. Ishlab chiqarilishi mumkin bo'lgan qancha chiqindi elektr energiyasi saqlanadi va shuncha ko'p suv tizim orqali oqadi. Elektr energiyasini er osti energetika tizimi orqali zavod va korxonalarga uzatish mumkin.
HES dunyodagi elektr energiyasining beshdan bir qismini beradi. Xitoy, Kanada, Braziliya, Amerika Qo'shma Shtatlari va Rossiya gidroenergetikaning beshta yirik generatoridir. Dunyodagi eng yirik gidroelektr stansiyalaridan biri Xitoyning Yantszi daryosidagi “Uch dara”dir. Eshkak eshish masofasi 2,3 km va qator 185 metrni tashkil qiladi.
Bugungi kunda gidroenergetika elektr energiyasini olishning eng arzon usuli hisoblanadi. Shu sababli, eshkak eshish talab qilingandan so'ng, uskunalar o'rnatildi, energiya manbai - oqar suv - zararsiz. Bu qor va yomg'irdan keyin keskin paydo bo'ladigan sof olov joyi.
HESni tebranadigan elektr energiyasi miqdori ikki omilga bog'liq:
- Sharsharaning balandligi: suv balandroq balandlikda tushganda, ko'proq energiya oqib chiqadi. Qoida tariqasida, suv tushgan joyda turing va eshkak eshish hajmiga yoting. To'g'on qanchalik baland bo'lsa, suv shunchalik ko'p tushadi va u shunchalik ko'p energiya oladi. Ko'rinib turibdiki, suvning tushish kuchi yiqilishning ko'tarilishi bilan "proportsional".
- Tushgan suv hajmlari. Turbina orqali oqib o'tadigan ko'proq suv ko'proq energiya hosil qiladi. Turbinadagi suv miqdori daryo bo'ylab oqadigan suv miqdorida saqlanadi. Katta daryolar oqayotgan suvni ishlab chiqaradi va ko'proq energiya ishlab chiqarishi mumkin.
Gidroenergetikada elektr energiyasi oqimi osongina tartibga solinadi va operatorlar iloji boricha elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun turbina orqali suv oqimini nazorat qilishlari mumkin. Bundan tashqari, sun'iy drenaj havzalari ta'mirlash, suzish yoki eshkak eshish uchun ishlatilishi mumkin.
Agar daryo to'silgan bo'lsa, hayvonot dunyosi va boshqa tabiiy resurslar yo'q qilinishi yoki yo'q qilinishi mumkin. Bir necha turdagi baliqlar, masalan, qizil ikra urug'lanish yo'lini to'sib qo'yishi mumkin. Gidroelektrostantsiyalar suvdan past darajada erigan kislota hosil qilishi mumkin, bu daryo faunasining yashashi uchun noqulaydir.
Yer yadrosi deyarli tugamaydigan salohiyatga ega va uning qiymatini energiya manbai deb hisoblash mumkin. Erdan elektr energiyasini olib tashlashning bir qancha usullari mavjud. Ushbu sxemalar bir-biridan butunlay farq qilishi mumkin, ammo natija o'xshash bo'ladi. Elektr ta'minotida minimal chiqindilar bilan uzluksiz quvvat manbaiga tayanasiz.
Tabiiy energiya manbalari
Bugungi kunda odamlar suv ta'minotini elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun mavjud alternativalarni topishga harakat qilmoqdalar. Va bularning barchasi yashash narxining tez sur'atlar bilan o'sib borishi va shu bilan birga an'anaviy usullardan foydalangan holda turar-joy ob'ektlariga xizmat ko'rsatishga sarflanadigan xarajatlarning oshishi bilan bog'liq. Kommunal xizmatlar narxining tobora qimmatlashib borayotgani odamlarni o'z binolarini yorug'lik va issiqlik bilan ta'minlashni ta'minlaydigan byudjet energiya manbalarini izlashga undamoqda.
Hozirgi vaqtda ochiq maydonlarda o'rnatilgan shamol energiyasini o'zgartiruvchi shamol turbinalari, to'g'ridan-to'g'ri kabinalarning orqa tomoniga o'rnatiladigan quyosh batareyalari, shuningdek, barcha turdagi gidravlik tizimlar ayniqsa mashhur va turli darajadagi katlanuvchanlik darajasiga ega. Va dan Erning yuqori tuzilishidan energiya olish g'oyasi, menimcha, kamdan-kam hollarda to'xtab qoladi. amalda, hech bo'lmaganda havaskor tajribalar o'tkazish vaqtida.
Hozirgi vaqtda odamlarning ongi allaqachon bir nechta oddiy narsalarni o'rgatishga harakat qilmoqda va endi uy uchun erdan elektr energiyasini ishlab chiqarishning samarali usullarini topadi.
Bootni ko'rishning eng oddiy usullari
Sir emaski, tashqi qobiqdan va undan tashqarida chiqadigan manfiy va musbat zaryadlarning o'zaro ta'siri tufayli tuproqda (ta'sir qilingan muhitdan farqli o'laroq) elektrokimyoviy jarayonlar doimo sodir bo'ladi. Bu jarayonlar bizga yerni nafaqat barcha tirik mavjudotlarning onasi, balki eng kuchli energiya manbai sifatida ko'rish imkonini beradi. Va kundalik ehtiyojlarni tezda qondirish uchun ustalar ko'pincha zavqlanishadi o'z qo'llaringiz bilan erdan elektr energiyasini ishlab chiqarish usullarini uchtagacha qayta ko'rib chiqish. Ularga aytiladi:
- Neytral simdan foydalanish usuli.
- Ikki xil elektrodni bir vaqtning o'zida sovutish usuli.
- Turli balandliklar uchun potentsial.
Birinchi bosqichda kamida bir nechta lampochkaning yonishini ta'minlash uchun etarli kuchlanishli turar-joy maydonini ta'minlash faza va neytral o'tkazgichga ta'sir qiladi. Ammo maqsadga erishish uchun lampochka nafaqat nolga, balki tuproqqa ulanishi kerak, hatto yashash maydoni yuqori kislotali tuproqli sxema bilan jihozlangan bo'lsa ham, erga tushadigan energiyaning katta qismi , va bunday aloqa ularga tez-tez muloqot qilishga yordam beradi
Aslida, biz eng ibtidoiy "nol o'tkazgich - ustunlik - tuproq" sxemasi haqida gapiramiz, bunda tebranayotgan energiya tashqi xotira qurilmasiga chiqarilmaydi, shuning uchun u qayta tiklanadi va qimmatga tushmaydi. Biroq, bu usul 10 dan 20 voltgacha bo'lgan past kuchlanishda yotadi va agar siz ushbu ko'rsatkichni oshirmoqchi bo'lsangiz, tuzilishga ega bo'lishingiz kerak, turg'unlik elementlari ko'proq katlanabilen.
Ikki xil elektrodning vikorizatsiyasi yordamida energiya ishlab chiqarish usuli oddiyroq, chunki amalda faqat bitta tuproq uning turg'unligi uchun vikorizatsiya qilinadi. Albatta, biz eksperimentning yakuniy natijasiga qoyil qolmay ilojimiz yo'q, chunki ko'pincha bunday sxemalar 3 voltdan ortiq kuchlanishni aniqlashga imkon bermaydi, garchi bu ko'rsatkich bir xonada o'zgarishi mumkin. Bu nam va quruq tuproqda muhim ahamiyatga ega.
Ushbu sinovni amalga oshirish uchun erga salbiy (sink) va ijobiy (mis) potentsiallar o'rtasidagi farqni yaratish uchun mo'ljallangan ikki xil o'tkazgichni (o'rtadan va sinkdan o'tkazgichlarni jalb qilish) kiritish kifoya. O'zingiz tayyorlashingiz mumkin bo'lgan elektrolitlar birikmalarining konsentratsiyasi orqali ularning bir-biri bilan o'zaro ta'sirini ta'minlang, vikor va distillangan suv va muhim oshxona tuzi.
Vibratsiyali kuchlanish darajasini oshirish mumkin, elektrod qisqichlarini yaxshilab mahkamlash va suyuqlikdagi tuz konsentratsiyasini oshirish uchun. Men elektr ta'minoti rolini va elektrodlarning tasavvurlar maydonini qoldirmayman. Shunisi e'tiborga loyiqki, elektrolitlar bilan yaxshilab sug'orilgan tuproq endi o'simliklar va ekinlarning o'sishi uchun turg'un bo'lishi mumkin emas. Ushbu nuqtada, qo'shni uchastkalarning sho'rlanishini olib tashlash uchun kislota izolyatsiyasini o'tkazadigan tuproqni namlang.
Potensiallar oralig'i xususiy uy va tuproq kabi elementlar yoki metall qotishma bilan qoplanadigan lavaboning orqasida va er yuzasi ferit bilan qoplanishi mumkin.
Biroq, bu usul sezilarli natijalarni bermaydi, chunki bu tarzda o'lchash mumkin bo'lgan o'rtacha kuchlanish ko'rsatkichi 3 voltdan oshib ketishi mumkin emas.
Alternativ texnika
Agar siz er yadrosini manfiy ichki potentsialga ega bo'lgan bitta buyuk sharsimon kondansatör, qobiqni ijobiy energiya ombori, atmosferani izolyator va magnit maydonni elektr generatori deb hisoblasangiz, energiyani olib tashlash uchun bu etarli bo'ladi. ishonchli topraklamani ta'minlab, oddiygina ushbu tabiiy generatorga ulanish. Bunday holda, strukturaning dizayni o'zi aybdor majburiy tartibda quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi:
- Supero'tkazuvchilar metall novdaga o'xshaydi, uning balandligi ob'ektning yaqin atrofidagi barcha harakatlardan ustun bo'lishi mumkin.
- Metall o'tkazgich ulangan yorqin topraklama davri.
- Supero'tkazuvchilardan elektronlarning erkin chiqishini ta'minlash uchun mo'ljallangan har qanday emitent. Ushbu element elektr generatori yoki klassik Tesla mushuki sifatida ishlatilishi mumkin.
Ushbu usulning butun mohiyati shundan iboratki, vikorizatsiya qilingan o'tkazgichning balandligi oqim potentsialidagi bunday farqni ta'minlash uchun javobgardir, bu elektrodlarni pastga emas, balki yuqoriga surilgan metall novda bo'ylab yopishtirishga imkon beradi. yer.
Emitentga kelsak, uning asosiy rolini soxta elektrodlar o'ynaydi, ular ham sof ionlarni iste'mol qiladilar.
Va erning atmosfera va elektromagnit potentsiali tenglashtirilgach, energiya tebranishni boshlaydi. Ushbu nuqtaga qadar dizayn uchinchi tomonning ulanishlari uchun javobgardir. Ushbu turdagi elektr lankusidagi strumaning kuchi butunlay emitentning qanchalik qattiq paydo bo'lishiga bog'liq. Potentsialingiz qanchalik katta bo'lsa, generatorga shunchalik ko'p odamlarni ulashingiz mumkin.
Aholi punktlari o'rtasida bunday dizaynni amalga oshirish deyarli mumkin emasligi aniq, chunki hamma narsa o'tkazgichning balandligiga bog'liq bo'lib, u daraxtni va boshqa narsalarni bosib ketishi mumkin, ammo g'oyaning o'zi katta-katta binolarni yaratish uchun asos bo'lishi mumkin. elektr inshootlarini dharmani amalga oshirishga imkon beruvchi miqyosdagi loyihalar.
Bilousovga ko'ra erdan elektr energiyasi
Ko'p yillar davomida uchqunlarni chuqur o'zgartirish bilan shug'ullangan va ushbu nozik tabiat hodisasidan eng ishonchli himoyani topib kelgan Valeriy Bilousovning nazariyasi ayniqsa hurmatga loyiqdir. Bundan tashqari, u yer yadrosidan elektr energiyasini ishlab chiqarish va tozalash jarayoniga muqobil bo'lgan o'ziga xos bir nechta noyob kitoblarning muallifi.
Ikki tomonlama topraklama bilan sxema
Erdan elektr energiyasini olib tashlash usullaridan biri g'alaba qozongan er osti topraklama kabelini uzatishdir, bu esa energiyani kundalik maqsadlar uchun erdan zarar etkazmasdan olib tashlash imkonini beradi.
Bunday holda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sxemasi bitta topraklama zanjirining mavjudligini aktivatorsiz passiv turga o'tkazadi, uning asosiy muammosi birinchi fazada bir tomonlama zaryadni qabul qilish va fazaga o'tishda keyingi aylanish bilan bog'liq. boshqa bosqich. Keyin biz alohida almashinuv tamponi haqida gapiramiz, uning rolini standart kvartiraga ulangan asl gaz trubkasi o'ynashi mumkin.
Dizaynning yaratilishi uning mohiyatidir
Katlangan struktura oldinga manipulyatsiyani amalga oshiradi:
Muallif hozirgacha noma'lum bo'lgan energiyaning bu turini "oq" deb atagan va uni sof kamarli qog'ozga tenglashtirgan, uning ustiga foydali bo'lgan hamma narsani qo'yish mumkin, butun insoniyat uchun yangi imkoniyatlar tamoyilini ochib beradi. Ammo muallifning fikricha, asosiy g'oya shundaki, sayyoradagi barcha energiyalar o'z qonunlariga ko'ra individual ravishda oqadi, aksincha, yagona makonda mavjud.
Kirish……………………………………………………………………….2
I . Energiyani tiklashning asosiy usullari…………………….3
1. Issiqlik elektr stansiyalari……………………………………3
2. Gidroelektr stansiyalari……………………………………………………5
3. Atom elektr stansiyalari……………………..…………6
II . Noan'anaviy energiya manbalari………………………..9
1. Shamol energiyasi…………………………………………9
2. Geotermal energiya………………………………11
3. Okeanning issiqlik energiyasi…………………………….12
4. To‘lqinlar va oqimlar energiyasi………………………….13
5. Dengiz oqimlarining energiyasi……………………………13
6. Quyosh energiyasi………………………………………14
7. Vodneva energiyasi………………………………17
Xulosa……………………………………………………19
Adabiyot………………………………………………….21
Kirish
Energetika va elektrlashtirishni rivojlantirmasdan ilmiy-texnikaviy taraqqiyotni amalga oshirish mumkin emas. Mehnat unumdorligini oshirishda ishlab chiqarish jarayonlarini mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish, inson mehnatini mashina mehnati bilan almashtirish birinchi darajali ahamiyatga ega. Eng muhimi, mexanizatsiyalash va avtomatlashtirishning texnik jihatlarining ko'pchiligi (uskunalar, armatura, EOM) elektr asosiga ega. Elektr energiyasining ayniqsa keng tarqalgan ta'minoti elektr motorlarining haydovchisiga yo'qoldi. Elektr mashinalarining kuchi (ularning tan olinishi tufayli) juda ko'p jun (katta jihozlar va maishiy chiqindilarga yopishgan mikromotorlar) dan millionlab kilovattdan (elektr stantsiya generatorlari y) katta qiymatlarga qadar o'zgarib turadi.
Insoniyat elektr energiyasiga muhtoj va uning talabi teri kasalliklari tufayli kuchayadi. Keling, an'anaviy tabiiy yoqilg'ining (neft, ko'mir, gaz va boshqalar) zaxiralari haqida gapiraylik. Kintsev shuningdek, yadroviy yoqilg'i - uran va toriy zaxiralariga ega, ularni plutoniy reaktorlarida ajratish mumkin. Shu sababli, bugungi kunda elektr energiyasining eng samarali manbalarini bilish juda muhim va eng muhimlari nafaqat yonishning arzonligi, balki dizayni, ekspluatatsiyasining soddaligi va zarur materiallarning arzonligi bilan ham bog'liq. hayot uchun stansiyaning umri, stansiyaning chidamliligi.
Ushbu insho insoniyatning energiya resurslarining hozirgi holatiga qisqacha qarashdir. An'anaviy elektr energiya manbalarining faoliyati ko'rib chiqiladi. Metabotlar - keling, avvalo ushbu juda keng muammoni hal qilishda mavjud vaziyat bilan tanishaylik.
An'anaviy elementlar oldimizda turishi kerak: issiqlik, atom energiyasi va suv oqimi.
Rossiya energetikasi bugungi kunda - 600 ta issiqlik, 100 ta gidravlik, 9 ta atom elektr stantsiyalari. Va, albatta, bir qator elektr stansiyalari borki, ular asosan quyosh, shamol, gidrotermal, suv toshqini energiyasiga tayanadi va ular tomonidan ishlab chiqarilgan energiyaning bir qismi issiqlik, atom va gidravlik boshqa stansiyalarga nisbatan hatto kichikdir.
I . Energiyani qayta tiklashning asosiy xususiyatlari.
1. Issiqlik elektr stansiyalari.
Issiqlik elektr stantsiyasi (TES), organik yong'inning yonishi paytida ko'rinadigan issiqlik energiyasini o'zgartirish natijasida elektr energiyasini tebranadigan elektr stantsiyasi. Birinchi TES paydo bo'ldi. 19 va ular kenglikni muhimroq deb bilishgan. Barcha R. 70-yillar bet. 20 osh qoshiq. TES - elektr stantsiyasining asosiy turi. Ular tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasining bir qismi: Rossiyada AQShda St. 80% (1975), dunyoda 76% ga yaqin (1973).
Rossiyadagi barcha elektr energiyasining taxminan 75 foizi issiqlik elektr stantsiyalarida ishlab chiqariladi. Rossiyaning aksariyat joylari TESning o'ziga tayanadi. Ko'pincha joylarda issiqlik elektr stantsiyalari - issiqlik va elektr stantsiyalari mavjud bo'lib, ular nafaqat elektr energiyasini, balki issiq suv shaklidan issiqlikni ham ishlab chiqaradi. Bunday tizim hali ham amaliy emas, chunki Elektr kabelidan tashqari, issiqlik quvurlarining ishonchliligi katta masofalarda juda past bo'ladi, issiqlik uzatish haroratining o'zgarishi tufayli markazlashtirilgan issiqlik ta'minoti samaradorligi sezilarli darajada kamayadi. Ishonch bilan aytish mumkinki, isitish magistralining uzunligi 20 km dan ortiq bo'lsa (ko'p joylar uchun odatiy holat), arziydigan kabinada elektr qozonni o'rnatish iqtisodiy jihatdan foydali bo'ladi.
Issiqlik elektr stansiyalarida kimyoviy energiya mexanik energiyaga, keyin esa elektr energiyasiga aylanadi.
Bunday elektr stantsiyasi uchun yoqilg'i ko'mir, torf, gaz, neft slanetsi va yoqilg'i moyi bo'lishi mumkin. Issiqlik elektr stantsiyalari faqat elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan kondansativ qurilmalarga (CES) va issiq suv shaklida elektr issiqlik energiyasini ishlab chiqaradigan kombinatsiyalangan issiqlik va elektr stantsiyalariga (CHP) bo'linadi. Mintaqaviy ahamiyatga ega bo'lgan yirik CESlarga suveren mintaqaviy elektr stantsiyalari (DRES) nomi berildi.
Vugilli ustida ishlaydigan CES sxemasining eng oddiy printsipi rasmda keltirilgan. Ko'mir yonayotgan bunkerga 1 beriladi va u erdan maydalagich 2 ga tushadi va u erda arraga aylanadi. Uglerodli arra bug 'generatori (bug' qozoni) 3 pechining yonida joylashgan bo'lib, unda kimyoviy tozalangan suv aylanib yuradigan quvurlar tizimini o'z ichiga oladi, bu tirik suv deb ataladi. Qozonda suv isitiladi, bug'lanadi va bug 'chiqarilganidan keyin 400-650 ° S haroratga keltiriladi va 3-24 MPa bosim ostida bug' liniyasi orqali bug' turbinasiga o'tadi 4 Bug 'parametrlari birliklarning mahkamligiga bog'liq.
Issiqlik kondensatorli elektr stantsiyalari past samaradorlikka ega (30-40%), chunki energiyaning katta qismi chiqadigan chiqindi gazlar va kondensator sovutish suvida iste'mol qilinadi.
Yong'in yonayotgan joyga juda yaqin joyda CESni sporulyatsiya qilish mumkin. Bunday holda, qolgan elektr energiyasi stantsiyadan sezilarli masofada bo'lishi mumkin.
Kombinatsiyalangan issiqlik elektr stantsiyasi bug 'chiqaruvchi maxsus isitish turbinasi bilan o'rnatilgan kondensatsiya stantsiyasidan ishlab chiqilgan. Issiqlik elektr stantsiyasida bug'ning bir qismi turbinada hosil bo'lib, generator 5 da elektr energiyasini ishlab chiqaradi va keyin kondensator 6 ga boradi va yuqori harorat va bosimga ega bo'lgan ikkinchi qismi (chiziq chiziqli rasm). oraliqdan tanlangan Turbina bosqichi issiqlik uzatish uchun g'alaba qozonadi. Kondensat 7 deaerator 8 orqali, so'ngra to'lqinli nasos 9 orqali bug 'generatoriga quyiladi. Korxonalar tomonidan issiqlik energiyasini iste'mol qilish hisobiga juda ko'p bug' saqlanadi.
TEC koeffitsienti 60-70% ni tashkil qiladi.
Bunday stansiyalar savdo korxonalari va aholi turar joylari yaqinida joylashtiriladi. Ko'pincha hid olib kelgan o'tindan keladi.
Issiqlik elektr stantsiyalari asosiy issiqlik blokiga qaradi - bug 'turbinasi bug' turbinali stansiyalarga ulangan. Gaz turbinali (GTU), estrodiol gaz (CCGT) va dizel birliklari bo'lgan issiqlik stantsiyalari sezilarli darajada kamroq kengaygan.
Eng tejamli yirik issiqlik bug 'turbinali elektr stantsiyalari (qisqartirilgan TES). Viloyatimizdagi uskunaning aksariyati kuygan ko‘mir arra sifatida ishlatiladi. 1 kVt-yil elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun yuzlab gramm ko'mir sarflanadi. Bug 'qozonida yonish sifatida paydo bo'ladigan energiyaning 90% dan ortig'i bug'ga o'tkaziladi. Turbinada bug 'jetlarining kinetik energiyasi rotorga o'tkaziladi. Turbina mili generator miliga mahkam bog'langan.
TES uchun joriy bug 'turbinalari uzoq xizmat muddatiga ega bo'lgan to'liq, yuqori samarali, yuqori tejamkor mashinalardir. Uning bitta valli vikonandagi kuchlanishi 1 million 200 mingga etadi. kVt, va umuman emas. Bunday mashinalar har doim juda ko'p kirish qismlariga ega, shuning uchun ular ishlaydigan pichoqlardan o'nlab disklarni talab qilishi mumkin
bug 'oqimi oqadigan nozullar guruhlari teri diskining oldida katta maydon. Tikishning bosimi va harorati asta-sekin pasayib bormoqda.
Fizika kursidan ma'lumki, termal dvigatellarning COP ko'rsatkichi ishchi organning asosiy haroratining oshishi bilan ortadi. Shuning uchun turbinaga kiradigan bug 'yuqori parametrlarga keltiriladi: harorat - 550 ° C gacha va bosim - 25 MPa gacha. TEC koeffitsienti 40% ni tashkil qiladi. Energiyaning katta qismi bir vaqtning o'zida issiq bug'langan bug'dan iste'mol qilinadi.
Taxminlarga ko'ra, yaqin kelajakda, avvalgidek, energetika sanoatining asosi qayta tiklanmaydigan resurslardan issiqlik energiyasidan mahrum bo'ladi. Ale її tuzilishi o'zgaradi. O'limga Vikoristanny nafta aybdor. Atom elektr stansiyalarida elektr energiyasi ishlab chiqarish jadal sur'atlar bilan o'sib bormoqda. Masalan, Kuznetsk, Kansk-Achinsk va Ekibastuz havzalarida hali yo'q qilinmagan arzon ko'mirning katta zaxiralari tanqis bo'ladi. Tabiiy gazning tanqisligi keng tarqalgan bo'lib, uning zaxiralari mamlakatdagi zahiralari boshqa mamlakatlardagi zahiralardan ancha yuqori.
Afsuski, neft, gaz va ko'mir zahiralari cheksiz emas. Tabiat bu qo'riqxonalarni yaratish uchun millionlab toshlarga muhtoj bo'ladi va chiqindilar yuzlab toshlarga to'g'ri keladi. Bugun dunyo er yuzidagi boyliklarni ochko'zlik bilan talon-taroj qilishning oldini olish uchun bu haqda jiddiy o'ylay boshladi. Bundan ham ko'proq, siz miyangiz uchun yuz funtga teng olov olishingiz mumkin.
2. Gidroelektr stansiyalari.
GES, GES (GES) - bu suv oqimi orqali energiyani elektr energiyasiga aylantiradigan sporlar va qurilmalar majmuasi. HES suv oqimi, bosim va energiyaning zarur kontsentratsiyasini ta'minlaydigan gidrotexnika sporalarining ketma-ket nayzasidan iborat. suv bosimi ostida qulab tushadigan suv energiyasini mexanik energiyaga aylantiruvchi va o'z navbatida elektr energiyasiga aylanadigan egalik.
Suv resurslarining o'zgaruvchanligi va bosim kontsentratsiyasi sxemasiga ko'ra, gidroelektrostansiyalar kanallarga, to'g'onlarga, bosimsiz va bosimsiz derivatsiyaga, aralashmalarga, gidroakkumulyatsiyaga va to'lqinlarga bo'linadi. Kanal va to'g'on gidroelektr stansiyalarida suv bosimi eshkak eshish orqali hosil bo'ladi, bu daryoni to'sib qo'yadi va yuqori ko'rfazdagi suv darajasini oshiradi. Bunday holda, daryo vodiysi muqarrar ravishda suv ostida qoladi. Daryoning bir xil qismida ikkita qator birlashtirilsa, suv toshqini maydoni o'zgaradi. Past daryolarda iqtisodiy jihatdan eng maqbuldir 
Suv toshqini maydoni eshkak eshish balandligini chegaralaydi. GESlarning kanallari va toʻgʻonlari suvga boy past daryolar va Girskiy daryolarida, tor siqilgan vodiylar yaqinida joylashtiriladi.
Daryo tubi GES sporalarini saqlash, shu jumladan eshkak eshish, chiqindi suvlarni tozalash inshootlari va suv tarqatuvchi sporalarni o'z ichiga oladi (4-rasm). Shlangi suyuqliklarni saqlash bosim balandligi va belgilangan kuchlanishga qarab saqlanadi. Daryo tubidagi GESda gidroagregatlar o'rnatilgan kabinalar eshkak eshishning davomi bo'lib xizmat qiladi va shu bilan birga undan bosim jabhasini yaratadi. Bunday holda, yuqori buff HESning bir tomoniga, pastki buff esa boshqasiga ulashgan. Gidroturbinlarning spiral kameralari kirish joylari bilan yuqori bufet darajasiga yotqizilgan va o'rnatiladigan quvurlarning chiqish joylari pastki bufet darajasida muhrlangan.
Ko'rinishidan, gidravlika qurilmasini belgilashdan oldin, bu omborga kema qulflari yoki kema lifti, daryo o'tish moslamalari, sug'orish va suv ta'minoti uchun suv olish moslamalari kirishi mumkin. Daryo tubidagi GESlarda suvning oʻtishini taʼminlovchi yagona spora mavjud boʻlib, gidroelektr stansiya hosil qiladi. Bu sharsharalarda suv asta-sekin moylangan burg'ular, spiral kamera, gidroturbina, o'rnatilayotgan quvur bilan kirish qismidan o'tadi va kema turbinalari orasidagi maxsus suv o'tkazgichlar orqali daryodan sel suvlarini olib tashlash uchun kameralardan foydalaniladi. Kanal gidroelektr stantsiyalari uchun 30-40 m gacha bo'lgan bosimlar odatiy bo'lib, qishloq gidroelektrostantsiyalari ham ilgari mavjud bo'lgan eng oddiy kanalli gidroelektrostantsiyalarga quyiladi. Katta pasttekislik daryolarida beton suv qatori suvga yetib borguncha va gidroelektr stansiya hosil bo'lgunga qadar asosiy kanal tuproq qatori bilan to'siladi. Bunday tartib katta tekislikdagi daryolardagi ko'plab gidroelektrostansiyalar uchun xosdir. Volzka GES im. CPRSning 22-stansiyasi daryo bo'yidagi stansiyalar orasida eng kattasidir.
Yuqori bosimlarda suvning gidrostatik bosimini HESga o'tkazish samarasizdir. Bunday holda, gidroelektr tizimining eshkak eshish turi turg'unlashadi, bunda bosim old qismi eshkak eshish bilan to'liq to'sib qo'yiladi va gidroelektr tizimi eshkak eshish orqasida yoyilganda, u pastki bufetga qo'shiladi. Ushbu turdagi gidroelektrostantsiyaning yuqori va pastki bufetlari orasidagi gidravlik yo'lning ombori er osti suv olish moslamasi, turbinali suv trubkasi, spiral kamera, gidravlik turbina, suv quyish uchun quvurni o'z ichiga oladi. Qo'shimcha qilishim kerakki, kemalar va daryo qayiqlari, shuningdek, qo'shimcha suv dispenserlari markazning omboriga kirishi mumkin. Angara daryosidagi Bratskaya HES ni boy suvli daryodagi bunday turdagi stantsiyalarga misol qilib keltirish mumkin.
Jahon iqtisodiyotida gidroelektrostantsiya ulushining kamayishidan qat'i nazar, yangi yirik elektr stantsiyalarining rivojlanishi tufayli elektr energiyasini ishlab chiqarishning mutlaq qiymatlari va gidroelektrostantsiyaning intensivligi doimiy ravishda o'sib bormoqda. 1969 yilda dunyoda umumiy quvvati 1000 MVt va undan ortiq bo'lgan 50 dan ortiq GESlar mavjud edi va ulardan 16 tasi Buyuk Radyanskiy ittifoqi hududida edi.
Gidroenergetika resurslarining eng muhim xususiyati yoqilg'i-energetika resurslariga teng - ularning uzluksiz ta'minlanishidir. GES uchun kunlik yoqilg'i sarfi GESda ishlab chiqariladigan elektr energiyasining kamligini bildiradi. Shu sababli, gidroelektrostantsiyalar, qiymatidan qat'i nazar, o'rnatilgan quvvatning 1 kVtiga kapital qo'yilmalar va kundalik hayot aylanishi hisobiga katta ahamiyatga ega bo'lgan va kutilmoqda, ayniqsa u elektr generatorlarini joylashtirish bilan bog'liq bo'lsa, televizor.
3. Atom elektr stansiyalari.
Atom elektr stantsiyasi (APP) - atom (yadro) energiyasi elektr energiyasiga aylantiriladigan elektr stantsiyasi. Atom elektr stansiyasidagi energiya generatori yadro reaktoridir. Ba'zi muhim elementlar yadrolarining Lanzug reaktsiyasi natijasida reaktorda hosil bo'ladigan issiqlik keyinchalik asosiy issiqlik elektr stantsiyalarida (TES) bo'lgani kabi elektr energiyasiga aylanadi. Organik yoqilg'ida ishlaydigan TECga qo'shimcha ravishda, AEC yadro yoqilg'isida ishlaydi (233 U, 235 U, 239 Pu asosida). Yadro yoqilg'isining (uran, plutoniy va boshqalar) engil energiya resurslari organik yoqilg'ining (nafta, ko'mir, tabiiy gaz va boshqalar) tabiiy zahiralarining energiya resurslaridan butunlay oshib ketishi aniqlandi. Bu esa aholining jadal o‘sib borayotgan ehtiyojlarini qondirish uchun keng istiqbollarni ochadi. Bundan tashqari, issiqlik elektr stansiyalariga jiddiy raqobatchi bo‘lib borayotgan yengil kimyo sanoatida texnologik maqsadlarda ko‘mir va naftadan foydalanishni birlashtirish zarur. Organik kuyishning yangi navlari va uni ishlab chiqarishning ilg'or usullari kashf etilishidan qat'i nazar, dunyo uni ishlab chiqarishni sezilarli darajada oshirish tendentsiyasidan ehtiyot bo'lmoqda. Bu organik faoliyatni yoqish zahiralarini o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan mamlakatlar uchun eng muhim aqllarni yaratadi. Dunyoning past sanoat mintaqalari energiya balansida allaqachon muhim o'rin egallagan atom energetikasining so'nggi rivojlanishi aniq zaruratdir.
SSSRda 5 MVt quvvatga ega bo'lgan dastlabki tijorat maqsadlarida foydalanishning birinchi AES (1-rasm) 1954 yil 27 iyunda Obninsk shahrida ishga tushirildi. Shu paytgacha atom yadrosining energiyasi harbiy maqsadlarda ishlatilar edi. Birinchi atom elektr stantsiyasining ishga tushirilishi bevosita energetika sohasida yangi narsaning kashf etilishini belgilab berdi, bu atom energiyasini tinch yo'l bilan rivojlantirish bo'yicha 1-Xalqaro ilmiy-texnikaviy konferentsiyada (1955 yil sentyabr, Jeneva) tan olinishidan voz kechdi.
Suv bilan sovutilgan yadroviy reaktorga ega AES ning asosiy diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2. Issiqlik almashinuvi sifatida reaktor yadrosida ko'rinadigan issiqlik suv bilan so'riladi (issiqlik 1-konturga o'tadi), u reaktor orqali sirkulyatsiya pompasi orqali chiqariladi. 2-chi davr. 2-konturdagi suv bug 'generatorida bug'lanadi va bug'ning 4-turbinaga oqishiga ruxsat beriladi.
Ko'pincha atom elektr stantsiyalarida termal neytronlarda 4 turdagi reaktorlar mavjud: 1) issiqlik tashuvchisi sifatida suv-suv va favqulodda suv; 2) grafit-suv issiqlik uzatuvchi va grafit qo'shimchali suv; 3) suv issiqlik uzatuvchi muhim suv va etarlilik sifatida muhim suv 4) gaz issiqlik o'tkazuvchanligi bilan grafit-gaz va etarlilik sifatida grafit.
Rossiyada grafit-suv va suv bilan sovutilgan reaktorlar birinchi o'rinda turadi. AQSh atom elektr stansiyasida bosimli suv reaktorlari eng katta kengayishdan o'tdi. Angliyada grafit-gaz reaktorlari ishlab chiqilmoqda. Kanadadagi atom energiyasida atom elektr stantsiyalari va yuqori suvli reaktorlar eng muhim hisoblanadi.
Issiqlik uzatish birligining turiga qarab, AEKning bir xil termodinamik aylanishi yaratiladi. Termodinamik siklning yuqori harorat chegarasini tanlash yadro o'choqidagi issiqlik tasvirlash elementlarining (TVEL) qobiqlarining ruxsat etilgan maksimal harorati, yadroviy o'choq havosidagi ruxsat etilgan harorat, shuningdek quvvati bilan belgilanadi. bu turdagi reaktor uchun qabul qilingan issiqlik uzatish. Atom elektr stantsiyasida suv bilan sovutilgan issiqlik reaktori past haroratli bug 'devrlari bilan sovutilishi kerak. Gaz bilan sovutilgan reaktorlar harakatlanuvchi bosim va harorat bilan juda tejamkor suv bug'lari davrlarining ishlashiga imkon beradi. Ushbu ikki fazadagi AES ning issiqlik sxemasi 2-devr: 1-chi sxema sovutish suvini aylantiradi, 2-chi sxema suv-bug'ni aylantiradi. Qaynayotgan suv yoki yuqori haroratli gazli sovutish suvi bo'lgan reaktorlarda bitta devirli termal AES mumkin. Qaynayotgan suv reaktorlarida suv faol zonada qaynaydi, bug 'va suv chiqariladi va ajratiladi, bug' to'g'ridan-to'g'ri turbinaga yoki qizib ketish uchun faol zonaga aylanishdan oldin pompalanadi (3-rasm).
Yuqori haroratli grafit-gaz reaktorlarida an'anaviy gaz turbinasi aylanishida turg'unlik mumkin. Reaktor yonish kamerasi rolini o'ynaydi.
Reaktor ishlaganda yadroviy olovda bo'linadigan izotoplarning kontsentratsiyasi asta-sekin o'zgaradi va olov yonadi. Shuning uchun ularni yangilari bilan almashtirish vaqti keldi. Yadro olovi qo‘shimcha mexanizmlar va masofadan boshqariladigan qurilmalar bilan qayta ishga tushiriladi. Qayta ishlangan yonayotgan material hovuz yaqinidagi old oynaga o'tkaziladi va keyin qayta ishlashga yuboriladi.
Reaktor va unga xizmat ko'rsatadigan tizimlar oldida quyidagilar mavjud: biologik reaktorli quvvat reaktori, issiqlik almashtirgichlar, nasoslar yoki sovutish suvi aylanib yuradigan gaz üfleme qurilmalari; aylanish sxemasi uchun quvurlar va armatura; yadroviy qurollarni qayta ishga tushirish uchun qurilmalar; maxsus tizimlar shamollatish, favqulodda sovutish va boshqalar.
Reaktorlarning strukturaviy dizaynidan qat'i nazar, muhim xususiyatlar mavjud: bosimli idish reaktorlarida yoqilg'i va bosim issiqlik uzatishning doimiy bosimiga ega bo'lgan tananing o'rtasida taqsimlanadi; kanal reaktorlarida yoqilg'i issiqlik uzatish orqali sovutiladi va maxsus o'rnatiladi yupqa devorli korpusda yotqizilgan shiftga kiradigan quvurlar-kanallar. Bunday reaktorlar Rossiyada (Sibirsk, Biloyarsk AES va boshqalar) o'rnatiladi.
AES xodimlarini radiatsiyaviy ifloslanishdan himoya qilish uchun reaktorni biologik himoya vositasi bilan davolash kerak, uning asosiy materiali beton, suv, qumdir. Reaktor sxemasining o'rnatilishi to'liq muhrlangan. Mumkin bo'lgan issiqlik uzatish oqimining oqimini nazorat qilish, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bo'shliqlar va yorilishlarning paydo bo'lishi radioaktiv chiqindilarga, AESning to'siqlariga va ortiqcha chiqindilarga olib kelmasligini ta'minlash uchun tizim o'tkaziladi. Reaktor sxemasi yopiq qutilarga o'rnatilishi kerak, ular biologik himoyalangan boshqa AES komponentlari bilan mustahkamlangan va reaktorning ishlashi paytida saqlanmagan bo'lishi kerak, xizmat ko'rsatilmagan binolardan ko'rinadigan, AES maxsus. shamollatgichning tozalash filtri va gaz tanklarida bulutli atmosfera ehtimolini yo'q qilish uchun shamollatish tizimi. AES xodimlari tomonidan radiatsiyaviy xavfsizlik qoidalariga rioya etilishi dozimetriya nazorati xizmati tomonidan nazorat qilinadi.
Reaktorni sovutish tizimida baxtsiz hodisalar sodir bo'lgan taqdirda, haddan tashqari issiqlikni o'chirish va yonilg'i qoplamining mahkamligini buzish uchun yadroviy reaktsiyani bostirish uchun kalit (bir necha soniya) o'tkaziladi; Favqulodda sovutish tizimi avtonom hayotni ta'minlaydi.
Biologik himoya, maxsus ventilyatsiya tizimlari, favqulodda sovutish tizimlari va dozimetrik nazorat xizmatlarining mavjudligi atom elektr stantsiyasining ishchi xodimlarini radioaktiv ifloslanishning kutilmagan oqimidan himoya qilish imkonini beradi.
AES mashina xonasini o'rnatish TES mashina xonasiga o'xshaydi. Guruchning ko'p qismi AEC dan tayyorlanadi - bug'langan, past parametrli, bug'langan yoki biroz qizib ketgan aralashmasi.
Turbinaning qolgan pog'onalari pichoqlarini bug'ga joylashtirilgan suv zarralari bilan eroziyasining oldini olish uchun turbinaga ajratish uchun moslamalar o'rnatiladi. Ba'zan vino separatorlari va oraliq bug'li super isitgichlarni turg'unlashtirish kerak. Shu munosabat bilan, reaktor yadrosidan o'tayotganda sovutish suvi va yangisida joylashgan uylar ishga tushiriladi, turbina xonasining dizayni va bir konturli atom elektr stantsiyalari turbinalarining kondensator sovutish tizimi. sovutish suvi Iya oqimini butunlay o'chirib qo'yishi kerak. Yuqori parametrlarga ega bo'lgan ikki pallali AEClarda shunga o'xshash turdagi juftliklar o'rnatilgunga qadar mashina xonasiga taqdim etilmaydi.
Atom elektr stantsiyasini yig'ishdan oldin talab qilinadigan o'ziga xos xususiyatlarga quyidagilar kiradi: radioaktiv muhit bilan bog'liq bo'lgan aloqaning minimal mumkin bo'lgan uzunligi, poydevorning qattiqligi va reaktorning dizayni, bu hududni ishonchli ventilyatsiya qilishni ta'minlaydi. Reaktor zali quyidagilardan iborat: biologik himoyaga ega reaktor, zaxira yoqilg'i va nazorat qilish uskunalari. AES reaktor-turbin bloki printsipi asosida ishlab chiqilgan. Mashina xonasida turbogeneratorlar va ularga xizmat ko'rsatish tizimlari o'rnatilgan. Dvigatel va reaktor xonalari o'rtasida stansiya uchun qo'shimcha uskunalar va boshqaruv tizimi mavjud.
Ko'pgina sanoat rivojlangan mamlakatlarda (Rossiya, AQSH, Angliya, Fransiya, Kanada, FRN, Yaponiya, PDR va boshqalar) 1980 yilgacha quriladigan faol va atom elektr stansiyalarining quvvati o'nlab GVtgacha oshirildi. Birlashgan Millatlar Tashkilotining Xalqaro Atom Agentligining 1967 yilda chop etilgan ma'lumotlariga ko'ra, 1980 yilgacha dunyodagi barcha atom elektr stansiyalarining quvvati 300 GVt ga yetdi.
Birinchi atom elektr stansiyasi ishga tushirilgandan so‘ng o‘tgan vaqt ichida bir qancha atom reaktor konstruksiyalari yaratildi, ular asosida mamlakatimizda atom energetikasini keng rivojlantirish boshlandi.
AES elektr stantsiyasining eng keng tarqalgan turi bo'lib, boshqa turdagi elektr stantsiyalariga nisbatan arzon narxlardagi afzalliklarga ega: oddiy onglar uchun hidning ishlashi hech qanday keraksiz shovqin bilan mutlaqo to'sqinlik qilmaydi va yadroga hech qanday ulanishga olib kelmaydi. tizimning pastki qismi deyarli to'g'ridan-to'g'ri joylashtirilishi mumkin, yangi quvvat bloklari o'rtacha GES zichligiga deyarli teng bo'lgan AES bo'yicha belgilangan kuchlanishning oqsil koeffitsienti (80%) GES yoki TESda bu ko'rsatkichdan sezilarli darajada oshadi. Atom elektr stantsiyalarining iqtisodiy va samaradorligini 1 kg urandan taxminan 3000 tonna toshko'mir yoqilganda shuncha issiqlik olish mumkinligi isbotlanishi mumkin.
Oddiy aqllar uchun AESning sezilarli kamchiliklari deyarli yo'q. Biroq, AESning mumkin bo'lgan fors-major holatlari uchun xavfsizligini ta'kidlamaslik mumkin emas: zilzilalar, bo'ronlar va boshqalar - bu erda energiya bloklarining eski modellari reaktorning nazoratsiz qizib ketishi tufayli hududning radiatsiyaviy ifloslanishining potentsial xavfini yaratadi.
II. Noan'anaviy energiya manbalari
Hozirgi energiya iste'moli o'sish sur'atida organik yoqilg'i zaxiralarini o'zlashtirish 70-130 yilga qisqarishi kutilmoqda. Albatta, siz yangilanmaydigan boshqa energiya manbalariga o'tishingiz mumkin. Masalan, ko'p yillar davomida odamlar termoyadro sintezini o'zlashtirishga harakat qilmoqdalar.
1. Shamol energiyasi
Yiqilib ketadigan shamolli massalarning energiyasi buyukdir. Shamolning energiya zaxiralari sayyoramizdagi barcha daryolarning gidroenergetika zaxiralaridan yuz baravar ko'pdir. Shamollar butun er yuzida to'xtovsiz esmoqda - yoz jaziramasida achchiq sovuqni ko'taradigan engil shabadadan tuzalmagan zarar va vayronalarga olib keladigan bo'ronlargacha. Biz yashayotgan kunlar to'lqinli, shamolli okean. Yurtimizning bepoyon kengliklarida esayotgan shamollar ularning elektr energiyasiga bo‘lgan ehtiyojini bemalol qondira olardi! Iqlim o'zgarishi shamol energiyasini katta hududda - kirish joylaridan Yenisey qirg'oqlarigacha rivojlantirishga imkon beradi. Mintaqaning toza hududlari shamol energiyasiga boy va Pivnichny muz okeanini himoya qiladi, bu ayniqsa ushbu boy hududlarda yashovchi erkaklar uchun zarurdir. Nega bu boy, qulay va ekologik toza energiya manbai juda kam iste'mol qilinadi? Hozirgi vaqtda motorlar xuddi shamol kabi dunyodagi energiya ehtiyojining mingdan biridan kamini qoplaydi.
Turli mualliflarning hisob-kitoblariga ko'ra, Yerning global shamol energiyasi potentsiali 1200 GVt dan ortiq, ya'ni bu turdagi energiyaning mavjudligi Yerning turli mintaqalarida farq qiladi. Yer yuzasidan 20-30 m balandlikda shamolning o'rtacha tezligi yuqori bo'lishi kerak, shunda to'g'ri yo'naltirilgan vertikal kesma orqali o'tadigan shamol oqimining kuchi transformatsiyaga mos keladigan qiymatga etadi. Shamol oqimining o'rtacha quvvati 500 Vt/m 2 ga yaqin bo'lgan (shamol oqimining tezligi 7 m/s) platformaga o'rnatilgan shamol energiyasini o'rnatish ko 175 z qih 500 yaqinida elektr energiyasiga aylantirilishi mumkin. Vt/m 2.
Yiqilib ketadigan shamol oqimida mavjud bo'lgan energiya shamol suyuqligining kubiga proportsionaldir. Biroq, shamol oqimining barcha energiyasini ideal qurilmaga yo'naltirish mumkin emas. Nazariy jihatdan, shamol oqimi energiyasining korroziv viskozite koeffitsienti (CVI) 59,3% ga yetishi mumkin. Amalda, pubescent o'lpon bilan zgídly, real vItrogagrati dorivnya maksimal KPI -ENERGIA VITRA taxminan 50%, bir barcha kemalar uchun emas, balki optimal Shvidkosti mahrum, va loyiha tomonidan prognoz qilingan. Bundan tashqari, shamol oqimi energiyasining bir qismi mexanik energiya elektr energiyasiga aylantirilganda sarflanadi, bu esa CCD ni 75-95% ni tashkil qiladi. Bu omillarning barchasini hisobga olgan holda, haqiqiy shamol-energiya birligi bo'lib ko'rinadigan elektr bosimi, bu birlik suyuqliklar oralig'ida barqaror ishlaydigan bosh orqasidagi shamol oqimining bosimining 30-40% ga aylanishi mumkin, chenih loyihasi. . Biroq, ba'zida shamol shamol tezligi chegarasidan tashqariga chiqadigan shamol tezligiga ega. Shamol tezligi shunchalik past bo'lishi mumkinki, shamol turbinasi umuman ishlay olmaydi yoki shamol tezligi yuqori bo'lishi mumkin, shunda shamol turbinasi to'xtatilishi va ishlamay qolguncha ishlashi kerak. Shamol tezligi nominal ish tezligidan oshib ketganligi sababli, shamol mexanik energiyasining kuzatiladigan qismi generatorning nominal elektr quvvatidan oshmasligi uchun so'rilmaydi. Elektr energiyasining tebranishini keltirib chiqaradigan salomatlik omillari shamol energiyasining 15-30% ga yoki shamol turbinasi parametrlarining o'zgarishiga qarab kamroq bo'lishi mumkin.
Yangi tadqiqotlar to'g'ridan-to'g'ri shamol energiyasidan elektr energiyasini olishning muhimligini aniqladi. Shamol-energetika mashinalarini ishlab chiqarishni o'zlashtirishga intilish bunday agregatlarning yo'qligi paydo bo'lishiga olib keldi. Ularning balandligi o'nlab metrga etadi va ular aytganidek, hidlar to'g'ri elektr to'siqni yaratishi mumkin edi. Kichik shamol-elektr birliklari yaqin atrofdagi binolarni elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun ishlatiladi.
Shamol elektr stantsiyalari qurilmoqda, barqaror oqimga ega bo'lish muhimdir. Shamol g'ildiragi bir vaqtning o'zida parallel batareyalarni zaryadlovchi elektr energiyasi generatori - dinamoni qulab tushadi. Zaryadlanuvchi batareya, uning chiqish terminallaridagi kuchlanish batareya terminallaridagi kuchlanishdan yuqori bo'lganda avtomatik ravishda generatorga ulanadi va batareya eskirganida avtomatik ravishda o'chadi.
Kichkina miqyosda shamol elektr stantsiyalari o'n yil oldin ishlatilmagan. Ulardan eng kattasi, ya'ni 1250 kVt, 1941 yildan 1945 yilgacha Amerikaning Vermont shtatini doimiy ravishda elektr ta'minoti bilan ta'minladi. Biroq, rotor to'liq buzilganidan so'ng, rotor ta'mirlanmadi, kemaning issiqlik elektr stantsiyasidan qolgan energiya arzonroq edi. Iqtisodiy sabablarga ko'ra, shamol elektr stantsiyalari Evropa mamlakatlarida ishlay boshladi.
Bugungi shamol-elektr bloklari nafta uglevodorodlarini ishonchli ta'minlaydi; hidlar kirish qiyin bo'lgan hududlarda, uzoq orollarda, Arktikada, minglab qishloq xo'jaliklarida va yirik aholi punktlari va elektr stantsiyalari yaqinida muvaffaqiyatli ishlaydi. Men shtatidagi amerikalik Genri Klyuz ikkita dvigatelga ega bo'lib, ularga generatorlar o'rnatilgan shamol dvigatellarini o'rnatgan. Har biri 6 V quvvatga ega 20 ta akkumulyator va har biri 2 V quvvatga ega 60 ta akkumulyator tinch havoda xizmat qiladi, benzinli dvigatel esa zaxira sifatida xizmat qiladi. Bir oy davomida Klyuz shamol-elektr bloklaridan yiliga 250 kVt energiya chiqaradi; Bu butun davlatning yoritilishi, kundalik jihozlarning (televizor, isitgich, changyutgich, elektr mashinasi) hayoti, shuningdek, suv nasosi va yaxshi jihozlangan usta uchun zarur.
Shamol-elektr birliklarining ko'p odamlar orasida keng tarqalganligi hali ham ularning yuqori darajadagi bardoshliligi bilan engib o'tilmoqda. Shamol uchun pul to'lashning hojati yo'q, deb aytish qiyin, lekin uni ishga jalb qilish uchun zarur bo'lgan mashinalar juda qimmat.
Shamol-elektr generatorlarining (aniqrog'i, elektr generatorlari bo'lgan shamol dvigatellari) turli xil prototiplari yaratilgan. Ulardan ba'zilari bolaning spinneriga o'xshaydi, boshqalari esa spikerlarni almashtiradigan alyuminiy pichoqli velosiped g'ildiraklariga o'xshaydi. Karuselga o'xshash yoki bir-birining ustiga osilgan, gorizontal yoki vertikal osma bilan ikki yoki ellikta belkurakli dumaloq shamol tutgichlar tizimiga o'xshash birliklar mavjud.
Loyihalashtirilgan o'rnatish uchun eng muhim muammo shamol kuchining o'zgarishiga qaramay, pervanel aylanishlarining bir xil sonini ta'minlash edi. Cheklovga ulangan bo'lsa ham, generator nafaqat elektr energiyasini, balki soniyada ma'lum miqdordagi aylanishlarda yoki 50 Gts standart chastotada doimiy oqimni ta'minlashi kerak. Shuning uchun, shamol oldidan belkuraklarning balandligi ularni lateral o'q bo'ylab burish orqali o'rnatiladi: kuchli shamollarda shamol issiqroq, shamol oqimi kuraklarning atrofida ko'proq oqib o'tadi va ularga kamroq energiya beradi. Pichoqlarni sozlash orqali butun generator avtomatik ravishda shamolga qarshi aylanadi.
Shamol shamolli bo'lsa, jiddiy muammo paydo bo'ladi: shamolli havoda juda ko'p energiya va shamolsiz davrlarda energiya etishmasligi. Qanday qilib shamol energiyasini zaxirada to'plashimiz va saqlashimiz mumkin? Eng oddiy usul - shamol g'ildiragi yordamida suvni katta rezervuarga quyadigan nasosni haydash, keyin esa undan oqib chiqadigan suv suv turbinasi va doimiy yoki o'zgaruvchan oqim generatorini harakatga keltiradi. Boshqa usullar va loyihalar ham o'rganilmoqda: asosiy, past bosimli bo'lsa-da, qayta zaryadlanuvchi batareyalardan tortib, ulkan volanlarni yechish yoki er osti pechiga siqilgan havo quyish va hatto olov kabi suv hosil qilishgacha. Qolgan usul ayniqsa istiqbolli. Shamol turbinasidan chiqadigan elektr jeti suvni nordon suvga taqsimlaydi. Suvni suyuqlik shaklida saqlash va iste'mol dunyosida issiqlik elektr stantsiyalarining pechlarida yoqish mumkin.
2. Geotermal energiya
Yer energiyasi - geotermal energiya Yerning tabiiy issiqligidan kelib chiqadi. Yer qobig'ining yuqori qismida 1 km chuqurlikda 20-30 ° C dan yuqori bo'lgan issiqlik gradienti va er qobig'ida 10 km chuqurlikgacha bo'lgan issiqlik miqdori (sirt haroratini moslashtirmasdan) mavjud. , vnuê taxminan 12,6. 10 26 J. Resurslar 70 mingdan ortiq bo'lgan 4,6 · 10 16 t vugill (27,6 · 10 9 J / t ga teng vugillning yonish o'rtacha issiqligini qabul qiluvchi) issiqlik almashinuvchisiga teng. Yana bir bor, vugillning barcha texnik va iqtisodiy jihatdan olingan yorug'lik resurslarining issiqlik o'tkazuvchanligi o'tkaziladi. Biroq, uning asosida yorug'lik energiyasi muammolari paydo bo'lishi uchun erning yuqori qismidagi geotermal issiqlik eritilishi kerak. Sanoat qazib olish uchun mavjud bo'lgan resurslar, shu jumladan yaqin atrofdagi geotermal energiya manbalari, qazib olish uchun mavjud bo'lgan chuqurlikda jamlangan bo'lib, ular issiq suv va elektr energiyasi yoki issiqlik ishlab chiqarish usuli yordamida ularni qazib olish uchun etarli bo'lgan haroratni hosil qiladi.
Geologik nuqtai nazardan geotermal energiya resurslarini gidrotermal konvektiv tizimlarga, issiq quruq vulkanik tizimlarga va yuqori issiqlik oqimi tizimlariga bo'lish mumkin.
Gidrotermal konvektiv tizimlar toifasiga yer yuzasida paydo bo'ladigan bug' yoki issiq suvning er osti hovuzlari, bug'langan geyzerlar va tiniq loy ko'llar kiradi. Bunday tizimlarning yaratilishi issiqlik manbasining mavjudligi bilan bog'liq - issiq yoki erigan tosh, erga yaqin joyda olib borilgan. Gidrotermal konvektiv tizimlar kuchli vulqon faolligiga duchor bo'lgan er qobig'ining tektonik plitalari chegaralari orqasida joylashgan.
Asos sifatida, kameralarda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun issiq suvni sirt ustida bug'lash usuli qo'llaniladi. Bu usul shuni ko'rsatadiki, issiq suv havzadan yer yuzasiga burg'ulash teshiklari bo'ylab yaqin (yuqori bosim ostida) bo'lganda, bosim pasayadi va suyuqlikning taxminan 20% qaynab, bug'ga aylanadi. Bu bug 'qo'shimcha suv ajratgich orqasida mustahkamlanadi va to'g'ridan-to'g'ri turbinaga boradi. Separatordan chiqadigan suv mineral omborda saqlash uchun qo'shimcha namuna olishi mumkin. Bu suv tog' jinsidan to'g'ridan-to'g'ri yoki iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq bo'lgani uchun undan foydali qazilmalarning birinchi qazib olinishidan boshlab qaytarilishi mumkin.
Yuqori yoki o'rta haroratli geotermal suvlar asosida elektr energiyasini ishlab chiqarishning yana bir usuli - bu ikki pallali (ikkilik) tsiklning turg'unlik jarayoniga alternativa. Bu jarayonda hovuzdan chiqarilgan suv sovutish suvini boshqa konturda (freon yoki izobutan) isitish uchun isitiladi, bu esa qaynash nuqtasini past darajada ushlab turadi. Qaynayotgan suv natijasida hosil bo'lgan bug 'turbinani haydash uchun ishlatiladi. Chiqarilgan bug 'kondensatsiyalanadi va yana issiqlik almashtirgichdan o'tadi va shu bilan yopiq sikl hosil qiladi.
Geotermal resurslarning yana bir turi (issiq vulkanik tizimlar) magma va o'tib bo'lmaydigan issiq quruq jinslarni (magma yonidagi muzlagan jinslar zonalari va ularni qoplaydigan jinslar) o'z ichiga oladi. Magmadan to'g'ridan-to'g'ri geotermal energiya olish hali ham texnik jihatdan yaroqsiz. Texnologiya issiq quruq jinslar parchalana boshlashdan oldin ularning doimiy energiyasini talab qiladi. Ushbu energiya manbalarini qazib olish usullari bo'yicha ilg'or texnik ishlanmalar qurilmani issiq toshdan o'tadigan, u orqali aylanib yuradigan vosita bilan yopiq kontaktlarning zanglashiga olib boradi. Issiq tog 'jinslari maydoniga etib boradigan boshoq orqali teshik oching; keyin undagi yoriqlar tuzalguncha u orqali katta bosim ostida toshga sovuq suv quying. Shundan so'ng, shu tarzda yaratilgan singan jinslar zonasi orqali yana bir teshik qazing. Drenajdan so'ng, sovuq suvni sirtdan perchga quying. Issiq toshdan o'tib, u qiziydi va bug 'yoki issiq suv shaklida boshqa teshikdan tortiladi, keyinchalik u ilgari muhokama qilingan usullardan biri yordamida elektr energiyasiga aylantirilishi mumkin.
Uchinchi turdagi geotermal tizimlar issiqlik oqimi yuqori bo'lgan zonada chuqur cho'kindi havzasi mavjud bo'lgan bu hududlarda paydo bo'ladi. Parij va Ugorskiy havzalari kabi hududlarda Sverdlovinlardan keladigan suv harorati 100 ° S ga yetishi mumkin.
3. Okeanga issiqlik energiyasi
Ko'rinib turibdiki, Yengil okeanning energiya zaxiralari juda katta va hatto er yuzasining uchdan ikki qismini (361 million km2) dengizlar va okeanlar egallaydi - Tinch okeani 180 million km2 ni tashkil qiladi. . Atlantika - 93 mln km2, Hindiston - 75 mln km2. Hisob-kitoblarga ko'ra, oqim 10 18 J ga teng. Biroq, hozircha odamlar bu energiyaning behuda qismlarini ishlatmoqdalar va bu katta kapital qo'yilmalar hisobiga to'liq qoplanadi, shuning uchun bunday energiya istiqbolsiz bo'lib tuyuldi. .
Qolgan o'n yilliklar okeandan issiqlik energiyasini qayta tiklashda katta muvaffaqiyatlar bilan tavsiflanadi. Shunday qilib, mini-OTEC va OTEC-1 qurilmalari yaratildi (OTEC - inglizcha Ocean ThermalEnergyConversion so'zi, issiqlik energiyasini okeanga aylantirish - bu uni elektr energiyasiga aylantirish haqida). Torishny o'roq 1979 r. Gavayi orollari yaqinida mini-OTEC issiqlik va elektr stansiyasi ishlay boshladi. O'rnatishning uch yarim oy davomida sinovdan o'tkazilishi uning etarlicha ishonchliligini ko'rsatdi. Uzluksiz uzluksiz ishlashda hech qanday muammo yo'q edi, chunki har qanday yangi o'rnatishni sinab ko'rishda yuzaga kelishi mumkin bo'lgan boshqa texnik muammolar yo'q edi. To'liq bosim 48,7 kVt, maksimal -53 kVt; O'rnatish tashqi suv ta'minotiga 12 kVt (maksimal 15) quvvat berdi, aniqrog'i batareyalarni zaryad qilish uchun. Vibratsiyali boshqa bosim o'rnatishning quvvat sarfiga sarflangan. Ularga uchta nasosning ishlashi uchun energiya xarajatlari, ikkita issiqlik almashinuvchisi va elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi turbinaning narxi kiradi.
Zararli rosrahunk bilan ishlaydigan uchta nasos: biri - okeanga issiqlik etkazib berish uchun, ikkinchisi - 700 m ga yaqin sovuq suvning pikanchuvanniyasi uchun, uchinchisi - kondensatorning ikkilamchi vaqtini o'tkazish uchun. vipertanda. Ikkilamchi ish birligida ammiak to'planadi.
Mini-OTEC qurilmasi barjalarga o'rnatilgan. Binoning tagida sovuq suv olish uchun uzun quvur liniyasi mavjud. Quvur liniyasi 700 m uzunlikdagi polietilen quvur bo'lib, ichki diametri 50 sm bo'lgan quvur liniyasi maxsus valf yordamida idishning pastki qismiga biriktirilgan bo'lib, bu nasosni kerak bo'lganda drenajlash imkonini beradi. Polietilen quvur quvur-idish tizimini mahkamlash uchun darhol vikorizatsiya qilinadi. Bunday yechimning o'ziga xosligi shubhasizdir, chunki demontaj qilinayotgan kattaroq OTEC tizimlari uchun asosiy sozlamalar hatto jiddiy muammodir.
Texnologiya tarixida birinchi marta mini-OTEC-ni o'rnatish joriy sanoatni namlik talablarini bir zumda qoplaydigan sızdırmazlık bilan ta'minlay oldi. Ko'rinib turibdiki, mini-OTEC-ning ishlashida hech qanday kechikishlar yo'q, bu bizga OTEC-1 issiqlik va quvvat o'rnatishni tezda kuchaytirishga va shunga o'xshash turdagi yanada qattiqroq tizimlarni loyihalashni boshlashga imkon beradi.
Quyosh energiyasining bo'laklari katta maydonda taqsimlanadi (boshqacha aytganda, bu zichlikni anglatadi), shuning uchun quyosh energiyasini to'g'ridan-to'g'ri uzatish uchun o'rnatish moslamani (kollektorni) etarli darajada sirtdan to'plashi kerak.
Bunday turdagi eng oddiy qurilma porloq klatordir; Asos sifatida, u pastki qismida yaxshi izolyatsiya qilingan qora plastinka. Sirt va tosh orasidagi bo'shliqda ko'pincha qora naychalar joylashtiriladi, ular orqali suv, neft, simob, suv, sulfat angidrid va boshqalar oqadi. P. Sonyachne viprominyuvannya, pronkaya orqali Kollektorga joylashtiring yoki plastmassa, qora naychalar va plastinka bilan qum va ishchini qizdiring її quvurlardagi sifat. Termal tebranish kollektordan qochib qutula olmaydi, shuning uchun yangi joyda harorat (200-500 ° C), past harorat juda yuqori. Bularning barchasi issiqxona effekti sifatida namoyon bo'ladi. Asl bog'dorchilik qo'llari, aslida, dormouse ishlab chiqarishning oddiy kollektorlari. Tropiklarga kelsak, keyin kamroq eff Gorizontal kollektor yo'q va bu yo'lni oxirigacha burish juda muhim va qimmat. Shuning uchun, bunday kollektorlar, qoida tariqasida, kun uchun optimal manba ostida o'rnatiladi.
Ko'proq yig'iladigan, qimmatroq kollektor bilan oyna egilib, bu asosiy metrik nuqta - fokusga nisbatan kam ta'sirga olib keladi. Ko'zguning aks ettiruvchi yuzasi metalllashtirilgan plastmassadan yasalgan yoki katta parabolik asosga biriktirilgan ko'plab kichik tekis nometall bilan katlanmış. Maxsus mexanizmlar tufayli ushbu turdagi kollektorlar Quyoshga barqaror ravishda aylanadi - bu sizga ko'proq quyosh tebranishini to'plash imkonini beradi. Ko'zgu kollektorlarining ish joyidagi harorat 3000 ° Vt ga etadi.
Sonik energiya energiya ishlab chiqarishning eng katta moddiy turlariga keltiriladi. Quyosh energiyasining keng miqyosda ko'tarilishi materiallarga, shuningdek, tashiladigan xom ashyo, materiallarni qazib olish, geliostatlar, kollektorlar va boshqalar ishlab chiqarish uchun mehnat resurslariga talabning katta o'sishiga olib keladi. Dalillar shuni ko'rsatadiki, qo'shimcha quyosh energiyasidan foydalangan holda daryodan 1 MVt elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun 10 000 dan 40 000 kishi-yil sarflash kerak. Organik moddalar bo'yicha an'anaviy energiyada bu ko'rsatkich 200-500 kishi-yil.
Hozirgi vaqtda zamonaviy sanoatda keng qo'llaniladigan elektr energiyasi ancha qimmat va an'anaviy usullar bilan tiklanmaydi. Tajribali qurilmalar va stansiyalarda olib borilgan tajribalar nafaqat texnik, balki iqtisodiy muammolarni ham hal qilishga yordam beradi, deb taxmin qilinmoqda. Bu stansiyalar - orzu energiyasini aylantiruvchi - mavjud bo'ladi va ishlaydi.
1988 yildan beri Kerch yarim orolida Krimska Sonic elektr stantsiyasi ishlamoqda. Ko'rinib turibdiki, bu sog'lom fikr uchun to'g'ri joy. Garchi bu yerda shunday stansiyalar bo‘lsa ham, ular kurortlar, sanatoriylar, sog‘lomlashtirish maskanlari va sayyohlik marshrutlarining chekkasida bo‘ladi; ko‘p energiya talab qilinadigan zaminda eng obod bo‘lgan o‘rta yerning tozaligini, eng avvalo, odamlarga shifo bo‘lgan shamol tozaligini saqlash yanada muhimroqdir.
Krimska SES kichik - quvvati 5 MVt dan kam. Qo'shiqchi sensi g'alaba qozondi - kuch sinovi. Agar boshqa mamlakatlarda geliostatsiyalar mavjudligiga dalil bo'lsa, yana nima ekish kerak bo'lar edi, deb o'ylayman.
Sitsiliya orolida 1980-yillarning boshlarida 1 MVt quvvatga ega elektr stansiyasi ishlab chiqarildi. Bu ishning printsipi ham yorqin. Nometall qorong'u tasvirlarni 50 metr balandlikda joylashgan qurilmaga qaratadi. U yerda harorati 600 °C dan yuqori bo‘lgan bug‘ tebranadi, bu esa an’anaviy turbinani unga ulangan generator bilan harakatga keltiradi. Shu printsip bo'yicha 10-20 MVt quvvatga ega bo'lgan elektr stansiyalarini, shuningdek, yana ko'p narsalarni ishlatish mumkinligi shubhasiz isbotlangan, chunki shunga o'xshash modullarni birma-bir qo'shib birlashtirish mumkin.
Elektr stantsiyasining yana bir turi zamonaviy Ispaniyaning Alqueria shahrida joylashgan. Natriy pallasiga issiqlik berish, keyin bug 'hosil bo'lgunga qadar suvni isitadi, quyosh tepasiga qaratilgan kishining mas'uliyati. Ushbu parametr bir qator afzalliklarga ega. Natriy issiqlik akkumulyatori nafaqat elektr stantsiyasining uzluksiz ishlashini ta'minlaydi, balki bulutli ob-havoda va tunda ishlash uchun dunyodan yuqori energiyani tez-tez to'plash imkonini beradi. Ispaniya stansiyasining quvvati 0,5 MVt dan kam. Biroq, bu tamoyillarga ko'ra, ancha katta tuzilmalar qurilishi mumkin - 300 MVtgacha. Ushbu turdagi qurilmalarda quyosh energiyasining kontsentratsiyasi bortda yuqori, shuning uchun bug 'turbinasi jarayonining COP an'anaviy issiqlik elektr stantsiyalariga qaraganda yomon emas.
Faxivtlarning fikriga ko'ra, quyosh energiyasini aylantirish va o'tkazgichlarda fotoelektrik effektni kamaytirish eng jozibali g'oyadir.
Ammo, masalan, ekvator yaqinidagi quyosh batareyalarida 500 MVt-soat qo'shimcha ishlab chiqarish quvvatiga ega elektr stantsiyasi (katta GES etkazib beradigan energiya miqdori taxminan). 10% uchun taxminan 500 000 m2 samarali sirt maydoni kerak edi. Bunday ko'p sonli defisli o'tkazgich elementlaridan foydalanish mumkinligi aniq. Agar uning ishlab chiqarilishi haqiqatan ham arzon bo'lsa, u o'zini oqlaydi. Erning boshqa zonalaridagi sorbion elektr stantsiyalarining samaradorligi uyquchan nurlanishning zaif intensivligi tufayli beqaror atmosfera sharoitlari tufayli kichik bo'lar edi, chunki bu erda atmosfera kuchliroq Livan, kun va tunning ma'nosi.
Ushbu quyosh fotoelementlari allaqachon o'zlarining o'ziga xos holatini topmoqda. Ular raketalar, sun'iy yo'ldoshlar va avtomatik sayyoralararo stansiyalarda va Yerda - ayniqsa elektrlashtirilmagan joylarda yoki kichik uy xo'jaliklarida (radiotexnika, elektr ustara) telefon liniyalariga xizmat ko'rsatish uchun deyarli ajralmas elektr energiyasi manbalari bo'lib chiqdi) . Quyosh batareyalari birinchi marta Yerning uchinchi Radian sun'iy yo'ldoshiga o'rnatildi (1958 yil 15 mayda orbitaga chiqarilgan).
Robotga boring, baholashga o'ting. Alvido hidi, biz uyqusiz elektr stantsiyalarining qizamiqini emas, balki bilishimiz kerak: bugungi bahslar hali ham quyosh energiyasini olishning eng murakkab va eng qimmat texnik usullariga tayanadi. Bizga yangi variantlar, yangi g‘oyalar kerak. Ular yetarli emas. Amalga oshirish yomonroq.
7. Vodneva energiyasi
Ideal olov sifatida barcha kimyoviy elementlarning eng oddiyi va engili suvdan foydalanish mumkin. Suv bor joyda sharob bor. Suvni to'kib tashlaganda, suv yana suv va jele ichiga tarqalishi uchun eritiladi va bu jarayon suyuqlikning ortiqcha miqdorida suv tiqilib qolishiga olib kelmaydi. Kun davomida atmosferada muqarrar ravishda boshqa turdagi yonish turlarining yonishi bilan birga keladigan mahsulotlar yo'q: karbonat angidrid, uglerod oksidi, nordon gaz, uglevodlar, kul, organik peroksidlar va boshqalar. Suv juda yuqori kaloriyali qiymatga ega: 1 g suvni sterillashda 120 J issiqlik energiyasi, 1 g benzin bilan aralashtirilganda esa 47 J dan kam issiqlik energiyasi hosil bo'ladi.
Suvni tabiiy gaz kabi quvurlar orqali tashish va tarqatish mumkin. Yong'inni quvurlar orqali tashish uzoq masofalarga energiya uzatishning eng arzon usuli hisoblanadi. Bundan tashqari, er osti quvurlari yotqizilgan, bu esa landshaftga zarar etkazmaydi. Gaz quvurlari kamroq er maydonini va kamroq ochiq elektr liniyalarini egallaydi. Gazga o'xshash suvdan energiyani diametri 750 mm bo'lgan quvur orqali qariyb 80 km masofaga uzatish arzonroq bo'ladi, xuddi shu miqdordagi energiyani er osti kabeli orqali gazga o'xshash suv shaklidan o'tkazish. 450 km dan ortiq masofalarda suv orqali quvurlarni tashish arzonroq, statsionar oqimning shamol elektr uzatish liniyasidan pastroq.
Voden Palivoga qaraganda ko'proq sintetikdir. Vugilla, nafta, gaz yoki suvdan olinishi mumkin. Hisob-kitoblarga ko'ra, bugungi kunda dunyoda daryoga 20 million tonnaga yaqin suv quyiladi va to'planadi. Bu miqdorning yarmi ammiak va yaxshilik ishlab chiqarishga sarflanadi va eritma gazga o'xshash yonish, metallurgiya, ko'mir va boshqa yonish materiallarini gidrogenlash uchun chiqindilarni olib tashlashga sarflanadi. Hozirgi iqtisodiyotda suv kimyoviy, kam energiyali chiqindilardan tezda tugaydi.
Nina Voden naftadan yuqori tebranish (taxminan 80%). Bu energiya tejaydigan jarayon emas, chunki bunday suvdan olinadigan energiya benzinni yoqishdan ko'ra 3,5 barobar qimmatroq, kamroq energiyadir. Bundan tashqari, nafta narxi oshib borayotgan dunyoda bunday suvning mavjudligi doimiy ravishda oshib bormoqda.
Kichik miqdordagi suv elektrolizga ta'sir qilishi mumkin. Suvni elektroliz qilish usuli bilan suv ishlab chiqarish qimmatroq, lekin u neftdan ishlab chiqarilmaydi, lekin atom energetikasi rivojlanishi bilan u kengayadi va arzonlashadi. Atom elektr stantsiyalari yaqinida suv elektroliz stantsiyasini joylashtirish mumkin, bu erda erigan suvdan suv taqsimlangandan so'ng barcha energiya elektr stantsiyasi tomonidan qayta tiklanadi. To'g'ri, elektrolitik suvning narxi elektr suv narxidan qimmatroq bo'ladi, keyin siz suvni tashish va tarqatish uchun shunchalik ko'p pul sarflaysizki, tiriklar uchun qolgan narx elektr energiyasi narxiga nisbatan ancha maqbul bo'ladi.
Bugungi tadqiqotchilar suvni yanada samarali taqsimlash uchun suvni keng miqyosda distillashning arzonroq texnologik jarayonlari, suv bug'larini vikor va yuqori haroratli elektroliz, turg'unlik katalizatorlari, sirt o'tkazuvchan membranalar ustida jadal ishlamoqda.
Termolitik usulga katta hurmat beriladi, bu (kelajakda) 2500 ° S haroratda suv va jele uchun qo'llaniladi. Biroq, muhandislar hali katta texnologik birliklarda, shu jumladan yadro energiyasidan foydalanadigan (yuqori haroratli reaktorlar hali ham 1000 ° S ga yaqin harorat uchun baholanadi) bunday harorat oralig'ini o'zlashtirmagan. Shu sababli, tadqiqotchilar 1000 ° Vt dan past harorat oralig'ida suv hosil qilish imkonini beradigan bir necha bosqichda jarayonlarni ishlab chiqishga harakat qilishdi.
1969 yilda tug'ilgan “Evratom” kompaniyasining Italiya filialida samaradorlik bilan ishlaydigan suvni termolitik desorbsiyalash zavodi ishga tushirildi. 730 ° S harorat uchun 55%. Bunday holda, kaltsiy bromidi, suv va simob ishlatilgan. O'rnatishdagi suv suv va kislotaga bo'linadi va boshqa reagentlar takroriy aylanishlarda aylanadi. Boshqa loyihalashtirilgan qurilmalar 700-800 ° S haroratda ishladi. Ular aytganidek, yuqori haroratli reaktorlar samaradorligini oshirishi mumkin. bunday jarayonlar 85% gacha. Bugungi kunda bizda qancha suv borligini aniq ko'rsatish mumkin emas. Agar hozirgi barcha turdagi energiya narxlari o'sish tendentsiyasini ko'rsatayotganini hisobga olsak, uzoq muddatda suv ko'rinishidagi energiya tabiiy gazga qaraganda arzonroq, pastroq bo'lishini taxmin qilishimiz mumkin. shakli va elektr shnur.
Agar suv bugungi kunda tabiiy gaz kabi yoqilg'iga aylansa, uni hamma joyda almashtirish mumkin bo'ladi. Suvni isitish yostiqchalari bilan himoyalangan oshxona pechlari, suv isitgichlari va kuydiruvchi pechkalarda eritish mumkin, ular tabiiy gazni yoqish uchun turg'un bo'lishi mumkin bo'lgan joriy isitish yostiqchalari tomonidan eritilishi yoki erimasligi mumkin.
Yuqorida aytib o'tganimizdek, suvni to'kib tashlashda u yonishning chiqindilaridan mahrum bo'lmaydi. Shu sababli, ushbu mahsulotlarni suvda ishlaydigan yoqish moslamalari uchun joriy qilish tizimlariga ehtiyoj bor. Bundan tashqari, yonish jarayonida hosil bo'lgan suv bug'ini jigarrang mahsulot bilan aralashtirish mumkin - u issiq havoga aylanadi (ko'rib turganingizdek, markaziy kuydiruvchi zamonaviy kvartiralarda havo juda quruq). Va dimarlarning mavjudligi nafaqat xarajatlarni tejashni kamaytiradi, balki yonishni 30% ga oshiradi.
Suv ko'plab sanoat tarmoqlarida, masalan, oziq-ovqat mahsulotlari ishlab chiqarishda, metallurgiya va naftokimyoda kimyoviy xom ashyo sifatida ham xizmat qilishi mumkin. U mahalliy issiqlik elektr stansiyalarida elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.
Visnovok.
Yangi asrning o'rtalari - oxirigacha neft, tabiiy gaz va boshqa an'anaviy energiya resurslarining tugashi, shuningdek, ko'mir zahiralarining qisqarishi bo'yicha joriy prognozlarning sog'lom natijalari (ishlanishlarga ko'ra, 300 rv ga ko'payishi mumkin). ) atmosferaga oqib chiqadigan chiqindilar orqali, shuningdek, yadroviy yong'in natijasida selektsioner reaktorlarning intensiv rivojlanishi kamida 1000 yil davomida hisobga olinishi mumkin, shuning uchun bu bosqichda issiqlik fanlari va texnologiyasining rivojlanishi. , atom va gidroelektr reaktorlar boshqa elektr manbalaridan ko'ra muhimroq bo'ladi. Nafta narxi allaqachon ko'tarila boshlagan va bu mintaqadagi issiqlik elektr stansiyalari Vugilladagi stansiyalarga almashtiriladi.
Ekologlarning faoliyati 1990-yillardan beri davom etmoqda. Ular Shvetsiya kuchlarining atom elektr stansiyalari devori haqida gapirishdi. Biroq, sirop bozori va elektr energiyasi iste'molining joriy tahlillaridan kelib chiqadigan bo'lsak, bu da'volar asossiz ko'rinadi.
Sivilizatsiyaning rivojlanishi va yanada rivojlanishida energiyaning roli aniq emas. Nikohda inson faoliyatining bir sohasi - to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita - insonning energiyasini kamaytiradigan ko'proq energiya ishlab chiqaradigan yoki yo'qligini bilish muhimdir.
Energiyani jonlantirish hayot quvonchining muhim ko'rsatkichidir. O'sha paytda odamlar tipratikanlarni, o'rmon mevalari va begona o'tlar yig'ayotganlarni ko'rganlarida, ularni olish uchun taxminan 8 MJ energiya kerak edi. Yong'indan keyin bu ko'rsatkich 16 MJ ga ko'tarildi: ibtidoiy qishloq jamoalarida u 50 MJ ga, yanada rivojlanganlarida - 100 MJ ga etdi.
Bizning tsivilizatsiyamizga asos solgan davrda an'anaviy energiya manbalarida ko'p marta yangi, to'liq energiya manbalari o'zgardi. Va eski dzherelo bulo vicherpane ekanligiga emas.
Quyosh porlab, odamlarni abadiy isitdi: bu odamlar olovni yumshatib, o'tinni yoqishni boshladilar. Keyin daraxt o'rnini tosh vugill egalladi. Qishloqning zahiralari cheksiz edi va bug 'dvigatellari yuqori kaloriyali "ozuqa" chiqardi.
Ale tse buv lishe etap. Vugilla muqarrar ravishda nafta energiya bozoridagi etakchilikdan voz kechadi.
I o'qi bizning kunlarda yangi burilish, yong'inning asosiy turlari hali ham nafta va gazdan mahrum. Agar siz yangi kubometr gaz yoki bir tonna neftni istasangiz, siz oxirigacha borib, erga chuqurroq qazishingiz kerak. Teri toshli nafta va gaz bizga qimmatroq bo'lsa ajabmas.
O'zgartirishmi? Yangi energiya yetakchisi kerak. Ular, shubhasiz, yadro quroliga aylanadi.
Uran zahiralari, agar ular vugilnikiga teng desak, unchalik katta emas. Ammo energiyangizning bir birligi uchun siz o'z energiyangizdan millionlab marta ko'proq qasos olishingiz mumkin.
Va natija shunday: elektr energiyasini AESdan olib qo'yganda, uni sarflash kerak, muhimi, energiya vugildan olinganidan ko'ra yuz ming marta kamroq pul va pul. Va nafta va vugillani o'zgartirish uchun yadroviy energiya kelishi mumkin emas ... Ilgari shunday bo'lgan: energiya kuchaya boshladi. Bu, aytganda, "harbiy" energiya liniyasi edi.
Ortiqcha energiyaga intilishda odamlar tabiat hodisalarining elementar nuriga tobora chuqurroq kirib borishdi va shu paytgacha o'zlarining ishlari va xayriya ishlarining merosi haqida o'ylamaganlar.
Soat o'zgardi. Nina, yigirmanchi asrning oxirida er yuzidagi energiyaning yangi, muhim bosqichi boshlanadi. Energetika sanoati "tejamkor" bo'lib chiqdi. Odamlar qaysi biriga o‘tirish kerak bo‘lgan mixni kesib tashlamasliklari uchun da’vat qilingan. Bundan tashqari, jiddiy shikastlangan biosferani muhofaza qilish haqida.
Shubhasiz, kelajakda energetikani jadal rivojlantirish liniyasiga parallel ravishda, jamiyatning keng huquqlari va keng yo'nalishlari olib qo'yilmoqda: atirgul rangli energiya katta kuch talab qilmaydi, lekin yuqori CCD, ekolog Har doim toza, qulay va yaxshi holatda.
Bunga yaxshi misol elektrokimyoviy energiyaning tez boshlanishi bo'lib, u keyinchalik tovush energiyasi bilan to'ldirilishi mumkin. Energetika sanoati jadal sur'atlar bilan to'planib, o'zlashtirilib, barcha eng yangi g'oyalar, kashfiyotlar va fan yutuqlarini o'zlashtirmoqda. Bu aniq: energiya tom ma'noda hamma narsa bilan bog'liq va hamma narsa energiyaga tortiladi va uning ostida yotadi.
Shuning uchun energiya kimyosi, suv energiyasi, kosmik elektr stantsiyalari, energiya, daryoga qarshi, "qora tuynuklar", vakuumda muhrlangan - bizning ko'z o'ngimizda yozilgan stsenariyning chetlari atrofidagi eng katta diqqatga sazovor joylar, zarbalar va qaysi bo'lishi mumkin. Ertangi energiya kuni deb nomlanadi.
Adabiyot
1. Balanchevadze Sankt I., Baranovskiy A. I. ta in; Tahrir bo'yicha. A. F. Dyakova. Bugun va ertaga energiya. - M .: Vishcha maktabi, 1990. - 344 p.
2. Etarlidan ortiq. Jahon energetikasi kelajagiga optimistik qarash / Ed. R. Klark: Prov. ingliz tilidan - M .: Vishcha maktabi, 1994. - 215 p.
3. Dzherela energiyasi. Faktlar, muammolar, vahiylar. - M.: Fan va texnologiya, 1997. - 110 b.
4. Kirilin V. A. Energiya. Asosiy muammolar: Oziqlanish va turlarda. - M.: Zannanya, 1997. - 128 b.
5. Jahon energetikasi: 2020 yilgacha rivojlanish prognozi/Trans. ingliz tilidan boshiga ed. Yu. N. Starshikova. - M.: Energiya, 1990. - 256 b.
6. Noan'anaviy energiya manbalari. - M.: Zannanya, 1982. - 120 b.
7. Pidgirny A. N. Vodneva energiyasi. - M.: Nauka, 1988. - 96 b.
8. Dunyoning energiya resurslari / Ed. P.S. Neporojniy, V.I. Popkova. - M .: Vishcha maktabi, 1995. - 232 p.
9. Yudasin L. S.. Energiya: muammolar va umidlar. - M .: Prosvitnitstvo, 1990. - 207 p.
Elektr simlarini aniqlash uchun potentsial va o'tkazgichdagi farqni bilish kerak. Har bir narsani bitta oqimga birlashtirib, siz doimiy elektr ta'minotini ta'minlay olasiz. Biroq, potentsiallar farqini bo'ysundirish unchalik oson emas.
Tabiat noyob muhit orqali katta quvvatli elektr energiyasini o'tkazadi. Ko'rinib turibdiki, shamolda paydo bo'ladigan uchqunlarning bu oqindilari sochlar bilan qoplangan. Biroq, maqsad elektr energiyasining barqaror oqimi emas, balki bitta zaryadsizlanishdir.
Lyudina tabiiy quvvat vazifasini o'z zimmasiga oldi va simlar orqali elektr energiyasining harakatini tashkil qildi. Biroq, maqsad shunchaki bir turdagi energiyani boshqasiga o'tkazishdir. Elektrotexnikaning kuchi o'rtadan boshlab, fizikaning zaryadsizlanishi va kam quvvatli kichik qurilmalarning yaratilishidan so'ng, ilmiy taxminlar darajasida sezilarli darajada yo'qoladi.
Eng oson yo'li - qattiq, yumshoq yadrodan elektrni olib tashlash.
Uch markazning bitta soni
Ushbu turdagi eng mashhur vosita tuproqdir. O'ng tomonda yer uchta moddaning birikmasidan iborat: qattiq, noyob va gazsimon. Minerallarning turli zarralari orasida maydalangan suv tomchilari va suv pufakchalari mavjud. Bundan tashqari, tuproqning elementar birligi mitselalar yoki turli xil potentsiallarni o'z ichiga olgan burmali tizim - gil-gumus kompleksidir.
Bunday tizimning tashqi qobig'ida manfiy zaryad, ichki qobig'ida esa musbat zaryad hosil bo'ladi. Miseliyning manfiy zaryadlangan qobig'i o'rtadagi musbat zaryadlangan ionlarga tortiladi. Shuningdek, tuproqda elektr va elektrokimyoviy jarayonlar doimo sodir bo'ladi. Bunday aqllarning bir hil shamol va suv o'rtasida konsentratsiya uchun elektr yo'q.
Yerdan elektr energiyasini qanday olish mumkin
Tuproqdagi parchalar ham elektr, ham elektr energiyasini o'z ichiga oladi, shuning uchun ularni nafaqat tirik organizmlar uchun yadro, balki elektr stantsiyasi sifatida ham ko'rish mumkin. Bundan tashqari, bizning elektrlashtirilgan yadrolarimiz markazga va topraklama orqali "to'kiladigan" elektr energiyasiga yaqin joylashgan. Tez bo'lishdan boshqa ilojingiz yo'q.
Ko'pincha uy egalari stend atrofida tarqalgan tuproqdan elektr energiyasini olishning bunday usullarini qo'llab-quvvatlaydi.
1-usul - Nol sim -> vantage -> tuproq
Yashash maydonidagi kuchlanish 2 o'tkazgich orqali ta'minlanadi: faza va neytral. Uchinchi, tuproqli o'tkazgich u bilan nol kontaktga ulanganda, 10 dan 20 V gacha kuchlanish paydo bo'ladi, bu kuchlanish bir nechta lampochkani yoqish uchun etarli.
Shunday qilib, umumiy elektr energiyasini "tuproq" elektr tizimiga ulash uchun sxemani yaratish kifoya: neytral sim - tuproqli sim - tuproq. Aqlli aqllar bu ibtidoiy sxemani takomillashtirishi va kattaroq kuchlanishni olib tashlashi mumkin.
2-usul - sink va mis elektrod
Elektr jihozlarini o'chirishning eng yaxshi usuli - uni erga ulash. Ikkita metall tayoqni oling - biri sink, ikkinchisi mis - va ularni erga yaqinroq joylashtiring. Yaxshiroq, agar izolyatsiya qilingan joyda tuproq bo'lsa.
Izolyatsiya hayot uchun absurd bo'lgan sho'rlanish darajasi yuqori bo'lgan muhitni yaratish uchun kerak - bunday tuproq hech narsa o'smaydi. Potensiallardagi farqni yaratish kerak va tuproq elektrolitga aylanadi.
Eng oddiy variantda kuchlanish 3 V ga o'rnatiladi. Bu, albatta, uy uchun etarli emas, lekin tizim buklanishi mumkin, shu bilan kuchlanishni oshiradi.
3-usul - uy va er o'rtasidagi potentsial
3. Uy va er o'rtasida potentsiallarning katta farqi yaratilishi mumkin. Erdagi sirt metall bo'lgani uchun va erdagi sirt ferit bo'lib, u holda 3 V da potentsiallarda farq bo'lishi mumkin. Bu qiymat plitalarning o'lchamlarini, shuningdek ular orasidagi masofani o'zgartirish orqali oshirilishi mumkin. .
Visnovki
- Biz tushunamizki, hozirgi sanoat erdan elektr energiyasini olish uchun tayyor qurilmalar ishlab chiqarilmaydi, ammo ularni mavjud materiallardan yasash mumkin.
- E'tibor bering, elektr bilan tajribalar xavfli emas. Yaxshisi, siz hali ham mutaxassisni olasiz, hech bo'lmaganda tizimning xavfsizlik darajasini baholashning yakuniy bosqichida.
