Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

ЭНЕРГЕТИКА

В  эпоху  угольной  и  мазутной энергетики необходимо было получать электричество и тепло на  крупных  станциях,  а  затем передавать  их  потребителям  находящимся  на расстоянии. Такие системы были  оправданы  --  они  возникли  в  те  годы,  когда основным  источником  энергии  для  страны  был каменный уголь. Сжигать его трудно -- нужна сложная техника для размола.  Кроме того, следовало располагать станции подальше от жилья.      Затем  появились  электростанции и котельные на мазуте. Но мазут -- это топливо доступное только для сжигания  на  крупных установках,  причем,  с  обилием  выделяемых  токсичных газов в выбросах из дымовых труб.      Атомные   электростанции   наносят   не   меньший   ущерб. Утилизация  отработанного  топлива  ядерных  реакторов и тепла, последствия  радиоактивных  выбросов  и  аварий   --   неполный перечень недостатков "мирного атома".

     Зачастую мы не можем в абсолютных единицах выразить ущерб, который  всегда  наносит любая тепло- или электростанция. Выбор вариантов развития энергетики разумен только в том случае, если сравниваются  не  только  положительные,  но  и   отрицательные факторы.

     Главные  объекты  дискуссий  -- тепловые, гидравлические и атомные электростанции. Каждая из этих  "фабрик  электричества" имеет   серьезные   недостатки   из  которых  на  первое  место выдвигается наносимый ими экологический ущерб. Для понимания в энергетике   необходимы   критерии   учитывающие  необходимость продолжения хозяйственной деятельности  человека  и,  наряду  с этим, минимизирующие ущерб наносимый окружающей среде.

     Основной  вклад  в  загрязнение атмосферы углекислым газом вносят  ТЭЦ,  ГРЭС  и  автомобили.  Атомные  электростанции  не выбрасывают  углекислый  газ, а потому "парниковый эффект" стал главным аргументом у сторонников атомной энергетики.

     Достаточно  большим  энергетическим  потенциалом  обладают разведанные   запасы  газа.  С  экологической  точки  зрения  у природного  газа  два  недостатка:  выбросы  окислов  азота   и углекислого  газа  усиливающего  парниковый  эффект. При умелом сжигании  газа,  в  парогазовых   установках,   окислов   азота образуется  немного, а выбросы углекислого газа примерно вдвое ниже, чем при использовании угля или нефти.

     До  того  как  мы  научимся  получать  энергию  в  больших количествах    из    принципиально   новых   источников   будут использоваться    традиционные    виды     топлива.     Поэтому разрабатываются  новые  месторождения  и  исследуются процессы, позволяющие  эффективнее   использовать   энергию   ископаемого топлива  и  уменьшить  связанное  с этим загрязнение окружающей среды.

     Парниковый эффект

     Опасность  парникового   эффекта   человечество   осознало сравнительно  недавно.  Наряду  с термическими процессами,  происходящими внутри нашей планеты, большую часть энергии несет излучение солнца. За десятилетие 1970...80 гг. повышение температуры  земной поверхности   составило   0,3oС.   В   последующие  десятилетия прогнозировался  рост  температуры   на   несколько   градусов. Реальное  повышение температуры происходит несколько медленнее. Однако, в будущем потепление может стать  причиной  глобального экологического  бедствия  --  привести к таянию полярных льдов, повышению уровня и затоплению  прибрежных  территорий  мирового океана.  По  предварительным  оценкам  таяние  полярных "шапок" Земли приведет к повышению уровня мирового океана на 6 метров.

ЭНЕРГИЯ ВЕТРА

     Первой лопастной машиной,  использовавшей  энергию  ветра, был  парус.  Парус  и  ветродвигатель  кроме  одного  источника энергии  объединяет  один  и  тот  же   используемый   принцип. Исследования   Ю.   С.   Крючкова  показали,  что  парус  можно представить  в  виде  ветродвигателя  с  бесконечным  диаметром колеса.  Парус является наиболее совершенной лопастной машиной, с   наивысшим   коэффициентом   полезного   действия,   которая непосредственно использует энергию ветра для движения.

     Ветроэнергетика,  использующая ветроколеса и ветрокарусели (двигатели  карусельного  типа),  возрождается сейчас,   прежде  всего,  в  наземных  установках.  В  США  уже построены и  эксплуатируются  коммерческие  установки.  Проекты наполовину  финансируются  из  государственного бюджета. Вторую половину инвестируют будущие  потребители  экологически  чистой энергии.

     В  России  к  началу  нынешнего  века вращалось около 2500 тысяч ветряков общей мощностью  миллион  киловатт.  После  1917 года  мельницы  остались  без  хозяев и постепенно разрушились. Правда, делались попытки  использовать  энергию  ветра  уже  на научной  и государственной основе. В 1931 году вблизи Ялты была построена  крупнейшая  по  тем   временам   ветроэнергетическая установка  мощностью  100  кВт,  а  позднее  разработан  проект агрегата на 5000 кВт. Но реализовать его не  удалось,  так  как Институт  ветроэнергетики,  занимавшийся  этой  проблемой,  был закрыт.

     Существенным  недостатком  энергии   ветра   является   ее изменчивость  во  времени, но его можно скомпенсировать за счет расположения ветроагрегатов. Если в условиях  полной  автономии объединить   несколько   десятков  крупных  ветроагрегатов,  то средняя  их  мощность  будет  постоянной.  При  наличии  других источников энергии ветрогенератор может дополнять существующие. И,  наконец,  от  ветродвигателя можно непосредственно получать механическую энергию.

     Принцип  действия  всех  ветродвигателей один: под напором ветра вращается ветроколесо  с  лопастями,  передавая  крутящий момент  через систему передач валу генератора, вырабатывающего электроэнергию,   водяному   насосу.   Чем    больше    диаметр ветроколеса,  тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает агрегат. Принципиальная простота дает здесь исключительный  простор для  конструкторского  творчества, но только неопытному взгляду ветроагрегат представляется простой конструкцией.

     Традиционная компоновка ветряков -- с горизонтальной  осью вращения   -- неплохое решение для агрегатов малых размеров и мощностей. Когда же размахи лопастей выросли,  такая компоновка  оказалась  неэффективной,  так как на разной высоте ветер дует в разные стороны. В этом случае не только не удается оптимально ориентировать  агрегат  по  ветру,  но  и  возникает опасность разрушения лопастей.

     Кроме  того,  концы  лопастей крупной установки двигаясь с большой скоростью создают шум. Однако  главное  препятствие  на пути  использовании  энергии  ветра  все  же  экономическая  -- мощность агрегата остается  небольшой  и  доля  затрат  на  его эксплуатацию  оказывается  значительной.  В итоге себестоимость энергии не позволяет ветрякам с горизонтальной  осью  оказывать реальную конкуренцию традиционным источникам энергии.

     Основные разновидности  ветроагрегатов делятся на две группы:

     ветродвигатели с горизонтальной осью вращения (крыльчатые);

     ветродвигатели  с вертикальной осью вращения (карусельные:

лопастные и ортогональные).

     Типы   крыльчатых   ветродвигателей   отличаются    только количеством лопастей.

     Для  крыльчатых  ветродвигателей, наибольшая эффективность

которых достигается при действии потока воздуха перпендикулярно

к плоскости  вращения  лопастей-крыльев,  требуется  устройство

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: бесплатно ответы, реферат бесплатно без регистрации.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата