Логин(Регистрация) Пароль(Забыли?)

Расширенный поиск

Объявления
07.06.2018
Входные металлические двери voldoor
28.05.2010
Новый коттедж в тихой деревеньке
20.05.2010
Лестницы, двери, арки, вешалки, предметы интерьера
17.05.2010
Материалы для утепления фасадов от производителя
все объявления

Наши партнеры
все партнеры
Рекомендуем

 

 




Проверить аттестат


Альтернативная энергия


Альтернативная энергия

Нефти и газа в разведанных месторождениях при нынешнем уровне потребления хватит на 32 года. По предварительным оценкам в неразведанных месторождениях находится запасы, которых хватит не более чем на 50 лет. Хотя цифры эти и не завтрашнего дня, но удорожание энергоносителей происходит уже сегодня, а по мере приближения к указанным датам, газ и нефть будут стоить баснословные деньги. Теперь в самую пору всерьез задуматься об альтернативных источниках энергии, а именно – солнца, ветра и тепла земли. Это не единственные возобновляемые источники, кроме них еще существует биомасса, термальные воды, энергия приливов и течения рек. Некоторые альтернативные источники остаются малопривлекательными и неосвоенными, однако поговорим о тех, которые человечество уже успело полностью обуздать.

Солнечная энергия

Абсолютно все ископаемые и возобновляемые энергоресурсы своим происхождением обязаны солнечной энергии. Она приходит вместе с солнечной радиацией в колоссальном количестве. Около половины всей этой энергии поглощается атмосферой Земли, а оставшееся количество отражается обратно в космос. Интересно, что годовое потребление энергии человечеством в 30 000 раз меньше, чем ее поступает от солнца за этот же период времени. Это количество в десять раз превышает суммарную энергоемкость всех органических запасов топлива нашей планеты. Крыша дома, расположенного в средних широтах принимает энергии солнца в несколько раз больше, чем энергопотребление самого здания.

Мы находимся в благоприятной климатической и географической зоне для перспективного использования энергии солнца. На сегодняшний день мы уже хорошо освоили гелиосистемы, которые используем для горячего водоснабжения и отопления домов.

Все тепловые солнечные установки делятся на активные и пассивные. Регулировать интенсивность последних практически невозможно, поскольку солнечные лучи падают непосредственно на объекты. Это самые простые способы использования энергии солнца, при которых сама энергия используется частично и малоэффективно для получения конвертируемой энергии. Примерами пассивных систем являются теплицы, парники, остекленные веранды, покрашенные черным баки для воды.

Активные системы подразумевают наличие солнечного коллектора (гелиоприемника), в которых солнечная энергия преобразуется в тепловую, после чего передается теплоносителю.

ГелиоколлекторыГелиоколлекторы бывают плоскими и трубчатыми. Первый вид наиболее простой и представляет собой зачерненную поверхность (чаще металлическую) тепло которой снимает теплоноситель – обыкновенная вода. Теплоноситель поступает в теплоаккумулятор, представляющий собой хорошо термоизолированный бак.

Важно, чтобы гелиоколлекторы были установлены под оптимальным углом, и ориентированы так, чтобы на них попадало, как можно больше солнечных лучей. Наклон плоскости гелиоколлектора должен быть равен географической широте плюс 10-15º. Так, например, для 45-ой параллели оптимальный угол наклона равен 60º.

Чтобы повысить эффективность гелиосистемы применяют двухконтурные и трехконтурные циклы. В первом контуре находится антифриз, который нагревается в гелиоколлекторе и поступает в гидроаккумулятор, внутри которого может находиться теплообменник второго и третьего контуров, используемых для отопления и горячего теплоснабжения. Таким образом, за счет большой емкости теплоаккумулятора удается добиться высокой эффективности системы.

Высокое поглощение энергии солнца плоским гелиоколлекторам обеспечивают медные поглотители, покрытые высокоселективным материалом. Для уменьшения теплопотерь используется термоизоляция коллектора, и покрытие его части, обращенной к солнцу, стеклом.

Трубчатые гелиоколлекторы устроены по типу тепловой трубы, где одна стеклянная трубка находится внутри другой, а из пространства между ними откачан воздух. Внутренняя трубка также имеет высокоселективное покрытие, увеличивающее поглощение солнечной энергии. В ее средней части расположен специальный стержень, наполненный жидкостью с низкой температурой кипения. При нагревании от солнца эта жидкость закипает, а пар поднимается к наконечнику, в котором происходит теплообмен с теплоносителем. Этот наконечник сообщается со стержнем посредством т.н. сухого соединения, которое позволяет производить замену трубок без остановки циркуляции жидкости в системе.

Солнечные коллекторы трубчатого типа используются для подогревания воды в бассейнах, а также как вспомогательный контур системы отопления и горячего водоснабжения. Они на 20-30% эффективнее плоских. Кроме самих трубчатых коллекторов эти системы состоят из насоса, блока регуляции, змеевика и компенсатора циркулирующей жидкости.

Вакуум в межтрубном пространстве и селективное покрытие, нанесенное на медную пластину, которая содержит тепловой стержень, – повышают эффективность трубчатого коллектора. В его теплообменнике незамерзающая жидкость (она же теплоноситель) нагревается от стрежней, после чего поступает в емкость, аккумулирующую тепло. Данный вид солярной установки обеспечивает до 80% нагревания горячей воды для бытовых нужд. Вода в контуре теплоаккумулятор – коллектор циркулирует до тех пор, пока не сработает термодатчик. Автоматика подключает ТЭНы либо контур нагревательного котла для дополнительного подогрева воды, если энергии солнца недостаточно, для достижения заданной температуры. Даже в холодное время года гелиоустановки способны существенно сократить расходы на отопление и горячее водоснабжение. Являясь условно бесплатной, солнечная энергия уже в состоянии полностью нивелировать повышение цен на энергоносители. Не использовать энергию солнца при современных технологиях уже становится недопустимо. Поэтому при строительстве дома или при модернизации отопительной системы обязательно необходимо включить в смету гелиоколлектор.

Ловцы ветра

ВетродвигателиЭтот источник энергии был приручен одним из первых и использовался разными народами тысячелетия, пока не был вытеснен электричеством и двигателями внутреннего сгорания. Но, похоже, все это приходящее, и не за горами то время, когда ветер вновь отвоюет свои позиции. Уже сегодня в ветроэнергетику вкладываются миллионы долларов и на нее возлагают большие надежды в недалеком будущем. И действительно, если один компактный ветрогенератор способен обеспечить бытовым электричеством дом, то почему бы не использовать их повсеместно? На сегодняшний день ряд производителей выпускает индивидуальные ветрогенераторы мощностью около 50 кВт. Кроме решения задачи электробеспечения, ветродвигатели можно использовать для подъема воды из скважин, как это давным-давно делали наши предки. При этом ветродвигатели непосредственно вращают валы насосов, минуя электрогенерацию, что упрощает их конструкцию.

Ветродвигатели отличаются по типу ветроулавливающего механизма. Наибольшее распространение получили три его основных вида. Один из них представлен крыльчатым 2-4-ех лопастным ветродвигателем, который еще называют скоростным. Такие ветродвигатели имеют довольно простую конструкцию, высокоэффективны, но запускаются при скорости ветра не ниже 5-8 м/с, в зависимости от количества лопастей и их площади. При выходе на номинальные обороты скоростные ветродвигатели создают много шума, что делает их малопригодными для жилых зон.

Более тихоходными являются крыльчатые ветродвигатели. Они имеют большое количество лопастей (18-24) и запускаются при скорости ветра от 2 м/с. За это приходится платить более высокой материалоемкостью, снижением КПД и увеличением гироскопического момента.

Самым низким КПД (15-18%) обладают роторные (карусельные) ветродвигатели, представляющие собой ветроколеса распложенные в горизонтальной плоскости вращения. Они лишены гироскопического момента, работают при низких скоростях ветра и практически бесшумны. Максимально модернизированный роторный ветродвигатель способен показать двойную мощность (КПД до 33%) при сохранении всех положительных качеств своего типа конструкции.

Электрогенераторы, приводимые в движение ветродвигателями, не питают электричеством коттедж напрямую. Прежде, чем появиться в розетке, генерируемый ток поступает в аккумуляторы, после чего преобразовывается до потребительских параметров (220 В/50Гц). В районах с непостоянным ветряным напором используются значительные аккумулирующие емкости, которые накапливают электричество в период ветров и расходуют его в безветрие. Очень часто ветряки сочетают с солнечными батареями (фотоэлектрическими панелями), что помогает компенсировать «запасы» электричества при слабом ветре или его отсутствии. Сегодня на получение существенного количества ветроэнергии могут рассчитывать только районы с высоким ветровым потенциалом, в основном находящиеся на морских побережьях. Однако при сохранении тенденции снижения энергопотребления приборов ветроэнергия способна обеспечить нам до 45% экономии.

Теплые недра

В средних широтах на двухметровой глубине в любое время года постоянная температура грунта +10º С. Опускаясь под землю на каждые 18 м, становится теплее на 0,6º С. Таким образом, на глубине 100 м температура грунта, а, стало быть, и грунтовых вод будет составлять минимум 13º С. При наличии термальных вод, как например, в Карелии, использование подземного тепла становится высокорентабельным. Но даже при минимальной температуре грунта +10º современные технологии позволяют получать достаточное количество теплоэнергии, методом теплонакопления. При использовании хладагента, тепло легко отнять у любого тела. На этом принципе основаны теплонасосы, приобретающие все большую популярность и у нас. Теплонасосы расходуют меньшее количество электроэнергии, чем производят тепла в эквивалентном соотношении. Сегодня это дает все основания полагать, что землю можно рассматривать как неисчерпаемый источник низкопотенциальной теплоэнергии. Современные технологии уже позволяют обогревать жилище при помощи теплонасосов в два раза дешевле, чем природным газом. С годами эта разница будет только увеличиваться тогда, как тепло земли останется бесплатным.
 

12.01.2010
Автор текста: Михаил Тамилин
Добавил: Константин (администратор)



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.







Другие статьи по этой теме:

Что нужно знать о вертикальном фрезере?
Что нужно знать о вертикальном фрезере?

Ручные вертикальные фрезеры – устройства с технической точки зрения несложные. Прямая передача от вала электродвигателя сразу на режущий инструмент (фрезу) – и никаких редукторов. Однако специфика работы с фрезерами заставляет знать о них больше.

Ручные дисковые пилы
Ручные дисковые пилы

Существует целый ряд пил – от маленьких ручных пилок до серьезного стационарного оборудования, – которые служат для тех или иных задач. Дисковые ручные пилы занимают в этом списке особое место – это наиболее востребованный, производительный и универсальный инструмент.

От янтаря до энергосбережения
От янтаря до энергосбережения

Электричество проделало огромный путь от электризации янтаря до великих открытий конца 18 века. В результате, человечество получило развитие всех сфер жизнедеятельности и проблему энергосбережения.

Выбор сварочного аппарата. Инверторы.
Выбор сварочного аппарата. Инверторы.

Освоение электросварки для домашнего мастера – дело несложное, поэтому приобрести в хозяйство сварочный аппарат будет совсем не лишним. Ассортимент портативных аппаратов для сварки сегодня довольно широк и проблема выбора существует. Попробуем разобраться в особенностях этих «коробочек», чтобы выбрать именно то, что надо.



Карта сайта|Онлайн-консультанты|Обратная связь|Политика конфиденциальности