Нетрадиційні джерела енергії


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ, НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
Державний ВНЗ «НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Інститут економіки

ФІНАНСОВО-ЕКОНОМІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра економіки підприємства
РЕФЕРАТ
з дисципліни «Системи технологій і організація бізнесу»
на тему:
“Основи технологій виробництва енергії нетрадиційними способами”
Виконавець ___________ Т.Л. Яценко
студентка групи ЕП- фес 12-1
Керівник ______________ Н.Б. Пундяк
Дніпроретровськ 2013
ЗМІСТ
ВСТУП стор.3
Сонячна енергія стор.4
Фотогальванічні елементи стор.6
Сонячні водонагрівачі стор.7
Система розподілених колекторів стор.11
Вітрова енергія стор.12
Біоенергія стор.16
Геотермальна енергія стор.18
Енергія океанів стор.20
ВИСНОВОК стор.23
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА стор.25
ВСТУП
 HYPERLINK "http://ua-referat.com/%D0%95%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0" \o "Енергетика"Енергетична криза 1970-х років істотно загострила проблему енергозабезпечення суспільства. Стало зрозуміло, що період дешевих і легко доступних джерел енергії закінчився.  HYPERLINK "http://ua-referat.com/%D0%95%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0" \o "Енергетика" Енергетичні проблеми нерозривно переплелися з економічними, екологічними, соціальними і політичними проблемами.  HYPERLINK "http://ua-referat.com/%D0%95%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0" \o "Енергетика" Енергетика стала одним з найголовніших факторів, що визначають розвиток світової економіки. У цих умовах особливої ​​актуальності набула завдання пошуку нових, нетрадиційних способів і джерел одержання енергії, особливо відновлюваних. До таких джерел відносяться: - Сонячне випромінювання;
Гідравлічна енергія малих річок;
Геотермальне тепло;
Енергія вітру;
Енергетичні ресурси Світового океану
Самовідновлювані джерела мають меншу концентрацію енергії, вона не cконцентрована в якихось міcцях, а розсіяна на великому просторі. Самовідновлювані джерела енергії найбільш раціонально можуть бути використані в безпосередній близькості від споживача, без передачі енергії на значну відстань. До цих джерел відносяться енергія сонячного проміння, вітру, геотермальна, припливів та відпливів тощо.
Енергія сонячного проміння може бути використана як теплова. Це дуже важливо, оскільки на долю теплової енергії припадає приблизно 75 % усієї споживаної енергії. Однак при побудові схем енергозабезпечення від самовідновлюваних джерел енергії, в тому числі сонячної, слід брати до уваги, що енергія сонячного проміння, морських хвиль, вітру змінна з часом та в просторі.
1. Сонячна енергія
Сонце являє собою віддалений від Землі на відстань 149,6 млн. км термо- ядерний реактор,якийвипромінює енергіюпри температурібільше 10000 К, центр Сонця має температуру ~15 млн. К.
Сонце – це постійно діючий розпечений реактор, який перетворює масу в енергію, загальна норма – 4,5 млн. т за секунду за рахунок поєднання двох ядер водню (протонів) для утворення гелію. Загальна потужність 4∙1023кВт. Земля отримує близько 1359 Вт/м2. Цей показник відомий як сонячна стала.
Енергія потрапляє на Землю головним чином у формі електромагнітного випромінювання в спектральному діапазоні від коротких радіохвиль довжиною 30 м до рентгенівських променів з довжиною хвилі 10-10м.
Сонячна радіація – це невичерпне відновлюване джерело екологічно чистої енергії. Розподіл глобального потоку сонячної радіації на поверхні земної кулі нерівномірний. Кількість сонячної енергії, яка надходить за рік на 1 м2поверхні Землі, змінюється приблизно від 3000 МДж/м2на півночі до 8000 МДж/м2в пустелях.
Енергія Сонця досить розсіяна і для її використання застосовують різні геліоенергетичні установки.
У цілому радіаційний режим території України, особливо її південних районів, сприятливий для практичного використання сонячної енергії. В експериментальних системах величезні матриці керованих комп’ютером дзеркал простежують сонце і фокусують сонячне світло на центральному пункті збору випромінення, звичайно на горі високої вежі. Це висококонцентроване сонячне світло може забезпечити підвищення температури теплоносія, достатньої для здійснення виробничих процесів або створення руху з великим тиском, для обертання турбіни і виробництва електричного струму. Тобто сонячно-термічні енергетичні системи спочатку перетворюють сонячну енергію у високу теплову, а потім – термальну енергію в механічну енергію, що обертає турбіну. Внаслідок цього турбіна генерує електрику. Спостерігаються дві технології для збирання, накопичення та перетворення сонячної енергії. Вони відомі як центральна приймальна система і розподільна колекторна система. Центральна приймальна система складається з великого поля сонцевловлювальних дзеркал (геліостатів), які перехоплюють і пере спрямовують вхідну сонячну радіацію у єдиний великий приймач, розташований на верхівці вежі. Ця конфігурація відома нам як “Power Tower” (рис. 3.4.2) (буквально “баштова силова установка”). Переспрямоване радіаційне тепло спрямовує робочу рідину в приймач. Ведеться дослідження по використанню різних робочих рідин, включаючи воду з високим тиском, високотемпературну пару, мастила, розплави солі та рідкі метали. Вибір робочої рідини залежить від конструкції станції. Сполучені Штати, наприклад, віддають перевагу розвитку приймачів, які будуть працювати з температурою близько 925 °С, а потім з температурою біля 1100 °С.
Розподілена колекторна система не фокусує сонячне світло в центральний приймач, але замість цього перетворює сонячне світло у тепло в індивідуальному колекторному модулі. Кожний колекторний модуль складається з циліндричної дзеркальної поверхні, що переспрямовує сонячну радіацію в приймач-абсорбер, розташований у фокусі дзеркала; при такому устрої робоча рідина циркулює крізь колектор, де вона спочатку нагрівається до великої температури, а потім перекачується через мережу труб до котла або теплообмінника. Від цього пункту центральний приймач і розподільні колекторні системи ідентичні. Подальша конструкція системи однакова.
Як у звичайних електронакопичуючих технологіях, охолоджувальні башти або конденсатори використовуються, щоб гасити надлишкову енергію. Теплова одиниця збереження також формує частину системи, щоб використовувати сонячне світло. Розглядаються різноманітні носії даних, включаючи камені, олію і солі.
1.1 Фотогальванічні елементи
Сонячні, або фотогальванічні, вічка виробляють електрику безпосередньо, коли на них потрапляють сонячні промені. Вони не мають рухомих частин, не споживають палива, не створюють забруднення протягом роботи і можуть бути зроблені з одного з найбільш розповсюджених елементів на Земній кулі – кремнію.
Фотогальванічні вічка функціонують таким чином. Коли сонячне світло потрапляє на кристал кремнію, воно вибиває електрон з його зафіксованої позиції в кристалічній структурі. Негативно заряджені елект рони таким чином звільняються для руху і генерації струму, проте при звичайних обставинах вони швидко перетворюються знов на позитивно заряджені “дірки”, якими вони були.
З метою отримання корисної роботи сонячних вічок повинно бути налагоджено електричний бар’єр, який зупиняв би вільні електрони від простого потрапляння до ближньої дірки. Бар’єр розподіляє електрони і дірки, негативно і позитивно заряджені, й спрямовує їх у різні напрямки. Це здійснюється додаванням у кремній невеликих кількостей включень, які роблять його напівпровідником. Якщо, наприклад, додається фосфор, створюється надлишок електронів порівня но з дірками і утворюється “п-типовий” напівпровідник, в якому деякі електрони отримують умови для руху. Але для того, щоб отримати електричний струм, також потрібен позитивний заряд; тоді додають такий елемент, як бор, в інший кристал кварцу, створюючи додаткові дірки або позитивно заряджений “р-типовий” напівпровідник. У сонячних вічках п-типові і р-типові напівпровідники поєднано разом, і їхні зовнішні поверхні пов’язано електричною проводкою.
Коли фотогальванічне вічко засвічується сонячними променями, електрони, вибиті з власних місць, не потрапляють у дірки, а замість цього прямують лінією найменшого опору з п-типового шару і крізь зовнішню мережу знов потрапляють до р-типового шару. Цей потік електронів викликає електричний струм, і потік триває, поки сонячне світло падає на вічко.
Фотогальванічні вічка все ще продовжують бути надто матеріально витратними для того, щоб створювати конкуренцію умовно виробленою електроенергією на територіях з електричною мережею. Проте в місцях, розташованих далеко від центральної генеруючої мережі, фотогальванічні системи конкурують з іншими джерелами енергії. Важливі території з раннім застосуванням фотогальванічних систем включають морські та повітряні навігаційні цілі, монітори і сенсори для навколишнього середовища.
1.2 Сонячні водонагрівачі (СВН)
Сонячні водонагрівачі (СВН) – найбільш розповсюджені в народному господарстві геліоенергетичні установки, котрі можуть працювати як автономно, так і у складі об’єктів традиційної енергетики, в системах опалення і кондиціювання, для підживлення котлів тощо. Основним елементом СВН є сонячний колектор, або “сонячний ящик”, в якому знаходиться світлопоглинаюча панель з циркулюючим теплоносієм. Панель ізольована від дна та стінок ящика традиційними теплоізоляційними матеріалами, зверху ящик закритий 2-3-шаровим склінням. Такі СВН дозволяють отримувати теплоносій з температурою до 80-90 °С.
Кожен квадратний метр сонячного колектора може забезпечити економію 100- 120 кг палива на рік в умовному обчисленні. Економічно доцільне використання геліоводонагрівачів, насамперед, на автономних об’єктах, базах та в будинках відпочинку, профілакторіях тощо.
Системи сонячного теплозабезпечення (геліоустановки) поділяють на пасивні та активні. Пасивні – найбільш дешеві та прості – “сонячні доми” – для збору та розподілу сонячної енергії використовують архітектурні елементи будівлі і не потребують додаткового обладнання. Ці системи включають у себе зачорнену південну стіну будівлі, на певній відстані від якої розташоване прозоре покриття. У верхній та нижній частинах стіни є отвори, що з’єднують простір між стіною та прозорим покриттям з внутрішнім об’ємом будівлі. Сонячна радіація нагріває стіну; повітря, що обдуває стіну, нагрівається від неї і потрапляє через верхні отвори в помешкання. Циркуляція повітря відбувається за рахунок природної конвекції чи вентилятором. Але все одно частіше використовуються активні системи з обладнанням для збору, зберігання і розподілу сонячної радіації – вони дозволяють покращити архітектуру будівлі, збільшують ефективність використання сонячної енергії, а також дають змогу забезпечити більші можливості регулювання теплової напруги і розширюють сферу застосування.
До складу активної системи сонячного опалення входять: колектор сонячної енергії (КСЕ) – забезпечує перетворення сонячного випромінювання в теплоту; теплота передається теплоносію, що нагрівається і циркулює в колекторі; акумулятор теплоти; додаткове (резервне) джерело енергії; теплообмінники для передачі теплоти з КСЕ в акумулятор та з останнього до споживача; насоси або вентилятори; трубопроводи з арматурою та комплекс пристроїв для автоматичного управління роботою системи.
У залежності від виду теплоносія в контурі КСЕ розрізняють рідинні та повітряні геліосистеми. Теплоносієм в КСЕ може бути рідина (вода, 40-50 % водний розчин етилен- або пропіленгліколю тощо) чи газ (повітря). Використання повітря дозволяє виключити проблеми замерзання і корозії, але теплотехнічно ці системи менш ефективні, ніж рідинні. В основному теплоносієм служить вода або антифриз. При цьому ККД КСЕ більший, але існує можливість замерзання або корозії, перегріву. Теплота в будівлі розподіляється за допомогою вентилятора та повітроводів у повітряних системах або за допомогою випромінюючих панелей, радіаторів чи конвекторів, розрахованих на знижений температурний теплоносій (рідинні системи). Якщо теплове навантаження опалення дорівнює 45-60 Вт/м2, то при використанні напідложної системи опалення достатньо мати температуру води 30 °С, а температуру поверхні підлоги 22-24 °С, щоб у приміщенні температура повітря була 18 °С. При цьому коефіцієнт тепловіддачі від підлоги до повітря дорівнює 10-12 Вт (м2/°С). Підлога звичайно з бетону, всередині котрого ряд поліетиленових труб (діаметр 20 мм) для теплоносія, знизу розміщується шар теплоізоляції, що гідроізолюється від шару кам’яної засип ки. В іншому варіанті використовуються мідні труби з алюмінієвим ребром діаметром 50 мм, розташовані над шаром жорсткого поліуретану. Зверху на алюмінієвий лист кладеться шар підлоги, а на нього палас. Під опалюваною підлогою може розміщуватися галечний акумулятор, крізь який за допомогою вентилятора продувається повітря. Принципова схема рідинної та повітряної систем сонячного опалення (рис.1 ) має сонячний колектор, акумулятор теплоти, насоси, вентилятори, додаткове джерело енергії, регулюючу арматуру, подаючий і зворотний трубопроводи (повітродуви).

Рис.1 Принципова схема рідинної та повітряної систем сонячного опалення
1.3 Система розподілених колекторів
На рис. 2 показана система, що складається з багатьох невеликих концентруючих колекторів, кожен з яких незалежно слідкує за Сонцем. Концентратори повинні мати форму параболоїдів. Кожний колектор передає сонячну енергію рідині-теплоносію, гаряча рідина від усіх колекторів збирається в центральній електростанції. Теплонесуча рідина може бути водяною парою, якщо вона буде прямо використана в паровій турбіні, чи якимось термохімічним середовищем, наприклад, дисоційованим аміаком.

Рис. 2 Система, що складається з багатьох невеликих концентруючих колекторів, кожен з яких незалежно слідкує за Сонцем 2. Вітрова енергія
За кордоном вітрова енергетика стала одним з напрямків використання нетрадиційних відновлюваних джерел енергії (НВДЕ), які найбільш динамічно
розвиваються в Данії, Англії, США, Австралії, Новій Зеландії, Франції, Німеччині. Там експлуатується понад 1 млн. вітроустановок одиничною потужністю 5-200 кВт. Причиною виникнення вітрів є поглинання земною атмосферою сонячного випромінювання, що призводить до розширення повітря і появи конвекційних течій. У глобальному масштабі на ці термічні явища накладається ефект обертання Землі, що спричиняє появу напрямків вітру.
Енергія вітру в механічних установках (млини, водяні насоси) використовується вже декілька століть. З 1930 р. інтенсивно розробляються різні конструкції вітроенергетичних установок (ВЕУ). Однією з основних умов при проектуванні вітрових установок є забезпечення їх захисту від руйнування дуже сильними поривами вітру.
Перший вітровий електрогенератор був розроблений невідомим російським
вченим у 1890 р. Потужність сучасних вітроелектростанцій коливається від десятків до декількох тисяч кіловат. Застосовують їх для різних цілей – освітлення, перемелювання зерна, зрошування полів, осушення боліт, роботи лісопилок та інших машин. Виробництво вітрових двигунів потребує порівняно невеликих витрат. Інтенсивність їх роботи залежить від швидкості вітру. Середньорічна швидкість вітру в різних районах Землі різна. Для багатьох районів вона становить 5 м/с, що достатньо для функціонування вітрових електрогенераторів. Механічні вітрові генератори здатні працювати з середньою швидкістю вітру приблизно 3 м/с.
Досвід використання ВЕУ (рис. 3) показав, що конструктивно вона
повинна складатися з вітродвигуна (ВД) 1, машинного відділення 2, опори 3.

Рис.3 ВЕУ середньої потужності
При роботі площина обертання ВДП повинна встановлюватися перпендикулярно напрямку вітру, причому можливі 2 варіанти робочого положення – підвітряне (за опорою) та навітряне (перед опорою).
Конструктивно ВЕУ великої потужності можуть бути моновітродвигунними(рис. 3, а) та полівітродвигунними (рис. 3, б).
Найбільш доцільно розташовувати машинне відділення для ВЕУ з ВДП будь-якої потужності на верхівці опори. Для оберігання його від впливу атмосферних стихій воно повинно мати циліндричну оболонку (з металу чи склопластику).
Машинне відділення ВЕУ повинно включати: електричний генератор; обгінну муфту, що від’єднує вал ВД від вхідного вала мультиплікатора для запобігання вентиляторного режиму; електричне, механічне чи гідравлічне гальмо; мультиплікатор зі змінним чи постійнним передаточним відношенням для великої частоти обертання ВД до рівня, визначеного характеристиками електричного генератора; муфту зчеплення, що зв’язує вихідний вал мультиплікатора і вал електричного генератора; електромеханічний або гідравлічний привід кута встановлення лопасті і кута конусності; інформаційні і контрольні блоки системи автоматичного регулювання; електромеханічний або гідравлічний привід кута орієнтування на напрямок вітрового потоку для ВЕУ з ВДП; необхідне допоміжне обладнання.
Традиційно ВЕУ мають три лопасті, але можуть бути 2, 4, 6 тощо для даного
діаметра вітрового колеса, при збільшенні числа лопастей коефіцієнт використання вітру зростає. Збільшення цього коефіцієнта при переході від 1 до 2-х лопастей складає 10 %, а при переході від 2 до 3-х лопастей – 5 %. Зі збільшенням числа лопастей зростає їх вартість та ускладнюється будова втулки.
Основними характеристиками конструкції лопастей є профіль розрізу і форма, матеріал і метод виготовлення. Звичайно застосовуються секції лопастей з профілем крила для досягнення високого відношення підйомної сили до лобового опору, і значить, високого коефіцієнта використання енергії вітру. Матеріали лопасті різні – дерево, алюміній, сталь, склопластик тощо. Дерево – ялина, бук. Дерев’яні лопасті часто посилюють використанням алюмінію, сталі, міді.Кут встановлення лопастей для невеликих ВЕУ змінний. Кут встановлення лопастей забезпечує захист від перевищення максимальної частоти обертання та регулювання потужності. Для невеликих ВЕУ використовуються лопасті з фіксованим кутом в тих випадках, коли підвищення максимальної частоти обертання може бути попереджено іншими засобами. ВЕУ горизонтально-пропелерного типу потребують механізму орієнтації для напрямлення ротора вітрової турбіни за змінами в напрямку вітру. Найбільш проста система, коли вітрова труба обертається за вежею.

Рис. 4 ВЕУ великої потужності
Недолік ВЕУ – нерівномірність вітрового потоку.
Перевага – вітрова енергетика найбільш чиста.
3. Біоенергія Основа біомаси (з чого складаються рослини, тварини) – органічні сполуки
вуглецю, які в процесі з’єднання з киснем при згорянні чи в результаті природного метаболізму виділяють тепло. За допомогою хімічних чи біологічних процесів біомаса може бути трансформована у паливо – газоподібний метан, рідкий метанол, тверде деревне вугілля. При згорянні енергія біопалива розсіюється, але продукти згоряння можуть знов перетворюватися у біопаливо за допомогою природних екологічних чи сільськогосподарських процесів. Тому використання промислового біопалива може не давати забруднення і забезпечити неперервний процес отримання енергії.
Промислове використання енергії біомаси може бути дуже значним. Наприклад, за рахунок відходів виробництва цукру в країнах, які його постачають, покривається до 40 % потреби у паливі. Використання біопалива у вигляді дров, гною та бадилля рослин має велике значення в домашньому господарстві більше 50 % населення планети, забезпечуючи вироблення в цілому близько 300 ГВт енергії. Використання біомаси на біопаливо як акумуляторів енергії має фундаментальне значення. Теплота згоряння сухої біомаси дорівнює 20 МДж/кг (сира деревина – 10 МДж/кг; жири, нафтоподібні речовини – 40 МДж/кг; метан – 55МДж/кг).
Паливо, що утворилося в результаті перетворення сонячної енергії, є дуже
важливим джерелом енергії сьогодні. В багатьох промислово розвинутих країнах розглядаються перспективи отримання палива на основі реалізації программ використання біомаси. Окрім біологічного перетворення сонячної енергії, існує можливість створення штучних фотохімічних та фотобіологічних систем для виробництва водню, сполук вуглецю і електроенергії. Багато сил витрачається на розробку ідей використання біомаси рослин, що вирощується спеціально для енергетичних цілей, або сільськогосподарських відходів, що використовуються як джерело енергії, особливо для виробництва рідинного палива, а також для виробництва електроенергії. Такі програми існують в Австралії, Бразилії, Канаді, Китаї, Данії, Франції, Мексиці та в інших країнах.
На метод перероблення біомаси в паливо впливає географічне розташування
і вибір оптимальних процесів перетворення енергії. Звичайно у вологих екваторіальних районах біомаси виробляється більше, ніж у північних країнах з помірним кліматом.
Відходи неенергетичних виробництв (харчова промисловість), а також сільськогосподарські культури є цінними джерелами органічного палива. Вони мають енергію, яку можна отримати фізичними, хімічними чи мікробіологічними способами. За допомогою фізичного способу енергію отримують з осадів стічних вод, міських відходів і твердих відходів життєдіяльності тварин. Хімічні способи передбачають застосування процесів піролізу та газифікації. Мікробіологічні – біогазові установки – органічні відходи розкладають під впливом метаногенних бактерій, утворюючи метан, що застосовується для приготування їжі та освітлення. При цьому як ціннний продукт утворюються добрива.

4. Геотермальна енергія
Якість геотермальної енергії звичайно невелика, і краще її використовувати
для опалювання будівель та інших споруд або для попереднього підігріву робочих тіл звичайних високотемпературних установок. Такі опалювальні системи вже діють у багатьох країнах світу. Якщо тепло з надр виходить при температурі приблизно 150 °С, то є сенс говорити про перетворення його в електроенергію.
Найбільш просто використовують тепло порід за допомогою теплових насосів.
До категорії гідротермальних конвективних систем відносяться підземні
басейни пари або гарячої води, які виходять на поверхню з землі, утворюючи
гейзери, фумароли, озера багнюки тощо.Утворення таких систем пов’язано з джерелом тепла – гарячою чи розплавленою скельною породою, яка розташована близько до поверхні землі. Над зоною високотемпературної скельної породи є формація з проникної гірської породи, яка має воду, що підіймається вгору в результаті її підігріву підстеляючою гарячою породою. Проникна порода покрита непроникною, яка створює ‘‘пастку” для води. Наявність в ній тріщин дозволяє воді чи паровій суміші підійматися на поверхню. Гідротермальні конвективні системи розташовуються по границях тектонічних плит земної кори.
Гідротермальні конвективні системи поділяються на системи з гарячою
водою або з парою. В залежності від температури системи можна поділити на
високотемпературні (> 150 °C), середньотемпературні (90-150 °С) та низькотемпературні (< 90 °C).
Для виробництва електроенергії на джерелах з гарячою водою використовують метод, що грунтується на використанні пари, яка утворюється при випаровуванні гарячої рідини на поверхні. Цей метод використовує те явище, що при наближенні гарячої води (під великим тиском) по свердловинах з басейну до поверхні тиск падає і приблизно 20 % рідини закипає та перетворюється на пару. Ця пара відділяється за допомогою сепаратора від води та спрямовується до турбіни. Вода, що виходить з сепаратора, може бути ще оброблена в залежності від її мінерального складу. Цю воду можна закачувати знов у скельну породу одразу ж чи з попереднім вилученням з неї мінералів. Прикладами таких геотермальних джерел є Уайракей та Бродлендс в Новій Зеландії, Серро-Прієсто в Мексиці,Отаке в Японії та ін.
Також є розробки по отриманню електроенергії з магми та непроникних гарячих сухих порід (зони застиглої породи навколо магми та скельні породи, що покривають її). Технічні розробки методів використання цих енергоресурсів передбачають замкнений контур з циркулюючою по ньому рідиною, що проходить крізь гарячу породу (рис. 4). Спочатку пробурюють свердловину, що досягає області залягання гарячої породи; потім крізь неї в породу під великим тиском закачують холодну воду, що призводить до утворення в породі тріщин. Після цього через утворену зону тріщинуватої породи пробурюють іншу свердловину. Наприкінці холодну воду з поверхні закачують у першу свердловину. Проходячи крізь гарячу породу, вона нагрівається і забирається крізь іншу свердловину у вигляді пари чи гарячої води, що потім можна використати для виробництва електроенергії.
Рис. 4 Використання тепла скельних порід
5. Енергія океанів
Величезні кількості енергії можна отримати від морських хвиль. Потужність,
яка переноситься хвилями по глибокій воді, пропорційна квадрату їх амплітуди
і періоду. Тому найбільший інтерес становлять довгоперіодні (Т ~ 10 сек)
хвилі великої амплітуди (а ~ 2 м), котрі дозволяють знімати з одиниці довжини
гребеня в середньому 50-70 кВт/м.
Перетворення теплової енергії океану
Світовий океан – величезний природний колектор сонячного випромінювання.В ньому між теплими поверхневими водами, які поглинають сонячне випромінювання,та більш холодними придонними різниця температур становить до 20-25 °С. Це забезпечує запас теплової енергії, що безперевно поповнюється і яка принципово може бути перетворена в інші види. Термін перетворення теплової енергії океану ОТЕС – ocean termal energy conversіon – означає перетворення деякої частини цієї теплової енергії в роботу і далі в електричну енергію. На рис.5 зображена схема такого пристрою, що дозволяє здійснити процес цього перетворення. Це теплова машина, що приводиться в дію різницею температур між холодною Тс водою, що піднята з глибини, і гарячою водою 1 з температуою Тh = Тс + ΔТ, зібраною з поверхні. Робоча рідина (робоче тіло), циркулюючи по замкненій схемі, відбирає тепло від гарячої води в теплообміннику випаровувала 2, в паровій фазі приводить у дію турбіну 4, пов’язану з генератором 5, а потім конденсується в конденсаторі 6, який охолоджується холодною водою 7.
На цьому цикл завершується.

Рис. 5 Схема перетворення теплової енергії океану

ВИСНОВОК

Сонячна радіація – це невичерпне відновлюване джерело екологічно чистоїенергії. Розподіл глобального потоку сонячної радіації на поверхні земної кулі нерівномірний. Кількість сонячної енергії, яка надходить за рік на 1 м2 поверхні Землі, змінюється приблизно від 3000 МДж/м2 на півночі до 8000 МДж/м2 в пустелях.
Енергія Сонця досить розсіяна і для її використання застосовують різнігеліоенергетичні установки.
За кордоном вітрова енергетика стала одним з напрямків використання нетрадиційних відновлюваних джерел енергії (НВДЕ), які найбільш динамічно
розвиваються в Данії, Англії, США, Австралії, Новій Зеландії, Франції, Німеччині.
Потужність сучасних вітроелектростанцій коливається від десятків до декількох тисяч кіловат. Застосовують їх для різних цілей – освітлення, перемелювання зерна, зрошування полів, осушення боліт, роботи лісопилок та інших машин.
Основа біомаси (з чого складаються рослини, тварини) – органічні сполуки
вуглецю, які в процесі з’єднання з киснем при згорянні чи в результаті природного метаболізму виділяють тепло. За допомогою хімічних чи біологічних процесів біомаса може бути трансформована у паливо – газоподібний метан, рідкий метанол, тверде деревне вугілля.
Якість геотермальної енергії звичайно невелика, і краще її використовувати
для опалювання будівель та інших споруд або для попереднього підігріву робочих тіл звичайних високотемпературних установок. Такі опалювальні системи вже діють у багатьох країнах світу.
Світовий океан – величезний природний колектор сонячного випромінювання.В ньому між теплими поверхневими водами, які поглинають сонячне випромінювання,та більш холодними придонними різниця температур становить до 20-25 °С. Це забезпечує запас теплової енергії, що безперевно поповнюється і яка принципово може бути перетворена в інші види.
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА
. Основи технологій виробництва в галузях народного господарства: Навч. посібн.: (2-е видання із змінами та доповненнями)/[Е.П. Желібо, М.А. Овраменко, В.М. Буслик та інші] – К.: Кондор, 2009. – 520с.
. Основи технологій виробництва в галузях народного господарства: Навч. посібн.:/[Е.П. Желібо, М.А. Овраменко, В.М. Буслик та інші] – К.: Кондор, 2005. – 716с.
 Клименко Л.П., Соловйов С.М., Норд Г.Л. Системи технологій: Навч. посібник. – Миколаїв: Вид-во МДГУ ім. П. Могили, 2007. – 600с.
Остапчук М.В. Системи технологій (за видами діяльності: Навч. посібник/М.В. Остапчук, А.І. Рибак. – К. 2003. – 888с.
Дичковська О.В. Системи технологій галузей народного господарства: Навч. посібн.:/ О.В. Дичковська. – К.: ІСДО, 1995. – 312 с.





Приложенные файлы

  • docx 14703532
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий