МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Русской ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего проф образования «Новосибирский муниципальный технический институт»

РЕФЕРАТ

на тему «Другая энергетика»

по дисциплине «Введение в направление»

Проверил: Выполнил:

проф. Щинников П.А. студент Сухоруков Д.А.

группа ТЭ-52

Отметка о защите

________________

Новосибирск, 2009

Введение

«Пусть не зря греет и светит солнце.

Пусть не зря течет вода и лупят волны о сберегал.

Нужно отнять у их дары природы и покорить их,

Связав по собственному желанию»

Данте Алигьери

(1265-1321)

О, как был прав этот итальянский поэт, произнося эти слова. Ведь природа таит в собственных кладовых такое огромное количество энергии. Нефть, уголь и природный газ-это не маловажные, но никак не единственные источники на Земле. И к тому же они имеют свойство заканчиваться. Что и происходит. А ведь существует много других источников энергии, таких как энергия ветра, солнца, тепла Земли, гидроэнергия и прочее. В европейских странах маленькие городка фактически стопроцентно обеспечиваются электро — энергией, приобретенной, к примеру, от ветроустановок либо от солнечных батарей. И это не фантастика. Работы в этом направлении ведутся уже многие годы и достигнуты не малые успехи. У нестандартной энергетики много врагов, но другие источники энергии внедряются в энергосистему все поглубже и поглубже. И непременно, что в какой-то момент нетрадиционные и возобновляемые источники энергии займут свое достойное место.

1.Перспективы других источников энергии

Одной из базовых заморочек, стоящих перед населением земли, является энергетическая неувязка. В текущее время основными источниками энергии являются уголь, нефть и газ. Их прогнозные ресурсы оцениваются, соответственно, в 15 трлн т,500 миллиардов. т и 400 трлн м,при разведанных припасах 1685 миллиардов т,137 миллиардов т и 140 трлн м.При современном уровне добычи разведанных припасов угля хватит на 400 лет, нефти на 42 года и газа на 61 год. Часть прогнозных ресурсов так же будет освоена, но цена их добычи будет повсевременно расти. [1]

Цена будет расти, а сами ресурсы будут медлительно, но правильно сокращаться, ведь уголь, нефть и газ-это не возобновляемые источники энергии и рано либо поздно они завершатся. Как следует, мы должны использовать их правильно, стараться сберегать. Другая энергетика может посодействовать нам это сделать. Вот поэтому в почти всех странах мира ведутся исследования по расширению использования других источников энергии-торфа, горючих сланцев, битумов, нестандартных газов, энергии тепла земли, солнца, ветра, океана, биосинтеза и др. В таблице 1 представлены другие источники энергии, получившие наибольшее распространение. [2]

Таблица 1

В ряде государств в этом направлении достигнуты определенные успехи: из угольных пластов добывается метан, работают солнечные, ветровые, гидротермальные электростанции, из отходов вырабатывается биогаз, из биомассы получают моторное горючее и т.д. Работы в этом направлении ведутся и в Рф. На рис. 1 показаны районы с более развитыми ВИЭ [2]

Многие столетия главным источником энергии в мире являлись обыкновен-

-ные дрова и другое растительное горючее. А чем все-таки мы будем согревать и освещать свои жилья завтра?…Давайте поглядим.

2.Ресурсы другой энергетики

2.1.Ветроэлектростанции.

Человек пробовал »приручить» ветер издревле, и у него это вышло. Парус-простое и превосходное изобретение. Люди пускались в плавания под парусами и открывали новые страны, и даже континенты. Как же ветер может послужить нам на данный момент? Может! И служит! Наверное все мы слышали, а может, и лицезрели ветряные мельницы. Ветер дует, крутит лопасти, которые в свою очередь приводят во вращение жернова и мы получаем муку. А ведь человек научился получать и электроэнергию. На рис.2 показана схема устройства ветроколеса. [2]

Рис.2 Ветроколесо

Рис 3.Вид ветроустановки на 8 кВт.

Вращаясь, ветроколесо, соединенное с валом электрогенератора приводит его во вращение и вот мы уже получаем электроэнергию. Ветроустановки бывают разных типов и конструкций, но наибольшее распространение получили крыльчатые ветродвигатели. Отличные аэродинамические свойства крыльчатых ветродвигателей, конструктивная возможность изготовлять их на огромную мощность, относительно лёгкий вес на единицу мощности — главные достоинства ветродвигателей этого класса.

Коммерческое применение крыльчатых ветродвигателей началось с 1980 года. За последние 14 лет мощность ветродвигателей возросла в 100 раз: от 20-60 кВт при поперечнике ротора около 20 м сначала 1980 годов до 5000 кВт при поперечнике ротора выше 100 м к 2003 году. Некие макеты ветродвигателей имеют еще огромные мощность и поперечник ротора. За тот же период цена генерируемой ветряками энергии снизилась на 80 % [2].

2.2.Геотермальная энергетика.

В земной коре существует подвижный и очень теплоемкий

энергоэлемент — вода, играющая важную роль в термическом балансе верхних

геосфер. Вода насыщает все породы осадочного чехла. Она содержится в по-

родах гранитной и осадочной оболочек, а возможно, и в верхних частях ман-

тии. Водянистая вода существует только до глубин 10-15 км, ниже при темпера-

туре около 700 °С вода находится только в газообразном состоянии.

На глубине 50-60 км при давлениях около 3·104 атм. исчезает граница фазово-

сти, т.е. водяной газ приобретает такую же плотность, что и водянистая вода.

В хоть какой точке земной поверхности, на определенной глубине, зависящей от геотермических особенностей района, залегают пласты горных пород,

содержащие термальные воды (гидротермы). В связи с этим в земной коре

следует выделять еще одну зону, условно именуемую «гидротермальной

оболочкой». Она выслеживается везде по всему земному шару толь-

ко на разной глубине. В районах современного вулканизма гидротермальная

оболочка время от времени выходит на поверхность. Тут можно найти не только лишь жаркие источники, кипящие грифоны и гейзеры, да и парогазовые струи с

температурой 180-200° С и выше.

Подсчеты припасов термальных вод основываются на имеющихся данных об объемах гравитационных вод, заключенных в пластах, объемах самих

водоносных горизонтов и коллекторских свойствах слагающих их горных

пород. Припасы термальных вод представляют собой полное количество выявленных термальных вод, находящихся в порах и трещинках водоносных горизонтов, имеющих температуру 40-200° С, минерализацию до 35 г/л и глубину залегания до 3,5 тыс. м от дневной поверхности.

С развитием глубочайшего бурения на 10-15 км открываются перспективные перспективы вскрытия высокотемпературных источников тепла. На таких глубинах в неких районах страны (исключая вулканические) температура вод может добиться 350° С и выше. [2]

2.3.Гидроэнергетика.

Гидравлическая энергия рек представляет собой работу, которую совершает текущая в их вода. Человек с незапамятных времен использовал эту энергию. Он изобрел водяное колесо, которое служило приводом для различных устройств. А по прошествии веков человек научился добывать из воды сотки мегаватт электронной энергии. И это величайшее достижение. Ведь все мы знаем о круговороте воды в природе. Как следует, наши реки и моря будут всегда пополняться и нести свои бурные воды в мировой океан. В текущее время для получения электроэнергии люди употребляют речной сток, энергию приливов и отливов, энергию течений, энергию волн, термическую энергию океана и еще массу вещей. Самые большие успехи достигнуты в использовании речного стока на гидроэлектростанциях (ГЭС). ГЭС являются составной частью электроэнергетических систем, а в почти всех случаях и водохозяйственных систем.

2.3.1.ГЭС.

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, с помощью которых осуществляется концентрация аква энергии и ее преобразование в электроэнергию. Концентрация аква энергии заключается в сосредоточении падения напора реки в створах, комфортных для строительства ГЭС. На рис 4 представлена простая схема ГЭС.

Рис 4.Схема ГЭС. [3]

В водохранилище перед плотиной содержаться миллионы кубометров воды. Эта запасенная вода, нужная для работы станции. В здании ГЭС установлены гидро-машины, которые вращаясь под напором воды, приводят в движение вал электрогенератора, на клеммах которого возникает электроэнергия.

2.3.2.Энергия морских приливов.

Повторяющиеся конфигурации уровня воды в морях и океанах, именуемые прили-вами и отливами, происходят под действием сил притяжения в галлактической системе Земля-Луна-Солнце. Смена приливов и отливов наблюдается на большинстве морских побережий 4 раза в день. Во время приливов и отливов перемещение аква масс образует приливные течения, скорость которых в прибрежных проливах и меж островами может достигать приблизительно 5 м/с.

Энергия приливных течений может быть преобразована подобно тому, как это делается с энергией ветра. Преобразование энергии приливов использовалось для приведения в действие сравнимо маломощных устройств еще в средневековой Великобритании и в Китае. Из современных ПЭС более отлично известны крупномасштабная электрическая станция Ранс мощностью 240 МВт, расположенная в эстуарии реки Ла Ранс (Бретань, Франция).

Преобразование энергии отливов и приливов в электронную на ПЭС происходит по последующей схеме.

Суженный створ пролива либо устья реки перегораживается методом сооружения строения станции и плотины. При всем этом появляется бассейн, куда во время прилива вода поступает из моря, а при отливе — назад. Разность уровней воды в море и бассейне обеспечивает работу гидротурбин. При выравнивании уровней воды в бассейне и море и сокращении напора ниже мало нужного для работы турбин значения они останавливаются до последующего восстановления напора во время прилива либо отлива. На рис 5 показан принцип деяния ПЭС.

Рис 5.Принцип деяния ПЭС [4]

Высота, ход и периодичность приливов в большинстве прибрежных

районов отлично описаны и проанализированы благодаря потребностям нави-

гации и океанографии. Поведение приливов может быть предсказано достаточ — но точно, с погрешностью наименее 4%. Таким макаром, приливная энергия

оказывается очень надежной формой возобновляемой энергии.

2.4.Гелиоэнергетика.

Общее количество энергии, идущей от Солнца к Земле-123 трлн. т у.т. в год-в 3000 раз больше, чем энергия всех других видов горючего.

Есть два типа преобразования солнечной энергии — в электричес — кую и термическую. В свою очередь, электроустановки бывают 2-ух главных видов:

-солнечная энергия нагревает воду либо другое рабочее тело до парообразного состояния, пар направляется в турбину, крутящую электрогенератор;

-солнечная энергия преобразуется конкретно в электронную при помощи фотоэлементов. Наверное любой из нас воспользовался калькулятором на солнечной батарее либо смотрел время по часам с солнечной батарейкой. Это часто встречающийся метод использования солнечной энергии. А в эру борьбы за экологию и чистоту окружающего воздуха человек стал изобретать машины, которые заряжаются от солнца и движутся без капли бензина. И таких разработок в текущее время все в большей и большей степени. И не исключено, что когда нибудь мы везде перейдем на эту чистую и бесплатную энергию.

В истинное время в европейских странах есть проекты и действующие системы обеспечения отдельных домов теплом и электричеством, используя только солнечную энергию. На крыше такового дома обычно размещены солнечные батареи, а так же солнечные коллекторы для нагрева воды. Жить в таком доме я думаю очень приятно, когда ты знаешь, что тебя греет Солнце.

Естественно в этом вопросе еще много не ясного и не понятного, но человек, ни за что не упустит такое количество бесплатной энергии и толика электроэнергии приобретенной за счет солнца будет только расти.

Заключение

Непременно, что в наиблежайшие десятилетия уголь, нефть и газ будут основополагающими топливами для получения электронной и термический энергии. И самая основная этому причина — их относительная простота добычи и конкретно использования в качестве горючего. В реальном реферате показаны некие другие источники энергии, рассмотрены более всераспространенные и работоспособные схемы получения электронной энергии с помощью солнца, ветра, морских течений и т.д. Все эти схемы опираются на реально имеющиеся и работающие установки. Так что сокращение употребления органического горючего электрическими станциями для выработки электроэнергии не такая уж и фантастика, а полностью осуществимая задачка, в решении которой другая энергетика сыграет решающую роль.

Литература

1. Голицын М. В. Другие энергоэлементы. — М.:Наука,2004.-159 с.

2. Агеев В. А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии (курс лекций)

3. Обрезков В. И. Гидроэнергетика. — М.:Энергоиздат,1981.-608 с.

4. Коробков В. А. Преобразование энергии океана. — Л.:Кораблестроение,1986.