92f9501c1fae039f70c98e4d9b4a3536.jpg

Портал «альтернативная энергия»

СОДЕРЖАНИЕ
0
8 просмотров
07 февраля 2020

I. Введение

Моя работа посвящена необычным источникам энергии. В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Они используются в мобильных телефонах и космических кораблях, в крылатых ракетах и ноутбуках, в автомобилях, фонариках и обыкновенных игрушках. Мы каждый день сталкиваемся с батарейками, аккумуляторами, топливными элементами.

Слово «энергия» прочно вошло в обиходный словарь начала XXI в. человечество в последнее время сталкивается с дефицитом энергоресурсов. Грядущее истощение запасов нефти и газа побуждает ученых искать новые возобновляемые источники энергии

Возобновляемые источники сырья и способы получения из них энергии – магистральная тема многих университетских исследований. Лаборатория в Нидерландах изучает возможность получения электричества из растений, точнее, из корневой системы растений и из бактерий, находящихся в почве.

Энергия солнца, энергия ветра, энергия приливов и отливов возобновляемым источникам энергии в последнее время всё чаще причисляют и растения. Ведь только зеленое растение является той единственной в мире лабораторией, которая усваивает солнечную энергию и сохраняет ее в виде потенциальной химической энергии органических соединений, образующихся в процессе фотосинтеза.

Один из альтернативных источников энергии – процесс фотосинтеза. Процесс фотосинтеза, протекающий в клетке растения, является одним из главных процессов. В ходе него происходит не только разделение молекул воды на кислород и водород, но и сам водород в какой-то момент оказывается разделенным на составные части — отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ядра. Так что, если в этот момент ученым удастся «растащить» положительно и отрицательно заряженные частицы в разные стороны, то, по идее, можно получить замечательный живой генератор, топливом для которого служили бы вода и солнечный свет, а кроме энергии, он бы еще производил и чистый кислород. Возможно, в будущем такой генератор и будет создан. Но для осуществления этой мечты нужно отобрать наиболее подходящие растения, а может быть, даже научиться изготавливать хлорофилловые зерна искусственно, создать какие-то мембраны, которые бы позволили разделять заряды.

Данные исследований лаборатории молекулярной биологии и биофизической химии МФТУ по созданию таких мембран показали, что живая клетка, запасая электрическую энергию в митохондриях, использует ее для произведения очень многих работ: строительства новых молекул, затягивания внутрь клетки питательных веществ, регулирования собственной температуры.. С помощью электричества производит многие операции и само растение: дышит, движется (как это делают листочки всем известной мимозы-недотроги), растет.

Цель моей работы – исследование электрических свойств овощей и фруктов.

Задачи:

  1. Экспериментально измерить и проанализировать силу тока и напряжение таких батарей.
  2. Провести исследования с гальванических элементов, изменяя ширину пластин, глубину их погружений, и расстояний между электродами.
  3. Испытайте разные комбинации последовательно соединённых продуктов и проанализируйте полученные результаты.
  4. Собрать цепь, состоящую из нескольких таких батареек и постараться зажечь лампочку, запустить часы.
  5. Изготовить прибор гальванометр для определения напряжения.
  6. Исследовать электропроводность овощей и фруктов, разных сроков хранения, используя свой прибор.

Объект исследования: фрукты и овощи.

Предмет исследования: свойства овощных и фруктовых источников тока.

Гипотеза: Так как фрукты и овощи состоят из различных минеральных веществ (электролитов), то они могут стать природными источниками тока.

Методы исследования: изучение и анализ литературы, проведение эксперимента, анализ полученных данных.

…О традициях, ставших догмами

Так были или не были изобретены такие мощные альтернативные источники энергии, которые бы одни махом заменили полезные ископаемые? Ещё в начале прошлого века Циолковский заметил, что только невежество вынуждает человечество использовать ископаемые, как топливо. Удавалось ли учёным умам вырваться из объятий невежества, предложить миру серьёзную альтернативу углекислотному топливу?

Да, удавалось! Не один раз. Тогда где же результаты тех открытий? Оказывается, причин отсутствия сколько-нибудь существенных находок можно насчитать с добрый десяток. Одной из них является пресловутая традиция соблюдения догматических законов и правил физики. Некоторые современные учёные доказали, что можно поспорить с Эйнштейном по его теории относительности, с Ньютоном по закону всемирного тяготения, изобретя устройства с новыми возможностями гравитации (притяжения, всемирного тяготения).

Давайте на минуту абстрагируемся от размышлений об открытиях. Представим себе такую картину: вдруг, во всём мире, исчезли мошенники, воры, грабители, убийцы. Мир стал настоящим благоденствием. Будут ли бросать от восторга в воздух свои форменные фуражки полицейские ведомства, министерства внутренних дел, узнав о такой ситуации? Ведь им тогда надо снять форму, отказаться от зарплат, выйти на улицу безработными.

Другой пример. Каждый человек планеты вдруг стал бы обладателем несметного богатства. Получил бы возможность не платить государству налоги, иметь у себя в доме всё, что душа пожелает. Мог ли мир устоять против такой волны роскоши?
По традиции на земле есть воры, мошенники и в противовес им – полиция. Есть богатые и бедные. Стремление к благосостоянию толкает человека к действию, знанию, творчеству, к жизнедеятельности. Иметь всё, ни о чём не думать – значит, не иметь цели в жизни, потерять её смысл.

А что вообще является истинным богатством? Конечно же, не золото, деньги, драгоценности. Богатством являются энергоресурсы. Без них мир остановится, не просуществует дня. А тут вдруг появляется человек, которому удалось изобрести вечный двигатель, ставший доступным всем желающим его приобрести. То есть, каждый мог бы с данной покупкой завладеть индивидуальной роскошью.

Сразу становится понятным, что нефть, газ, уголь мгновенно уходят на свалку истории, миллионы рабочих мест закрываются, столько же людей теряют свой стабильный заработок, владельцы — огромные состояния. С маху нарушаются многовековые традиции, упорядоченный уклад жизни, рушится всё старое. Готово ли человечество к такой внезапной научно-технической революции?

Именно к внезапной революции. Мир не терпит «выскочек», резких перемен (даже к лучшему), ему подавай идеи, до которых он созрел. К преждевременным знаниям он не привык, ему надо время, чтобы «обмаслить» в мозгах, переварить, понять суть. Пока человечество не поймёт, что к чему, до тех пор будет крутить у виска, показывая на новатора.

Вспомните, как французский идеалист Сен-Симон ещё в начале 19 века предложил миру соединить Атлантический с Тихим океаном в районе узкого перешейка между материками Северной и Южной Америки. Его обозвали дураком, а идею учёного внедрили лишь спустя сотню лет, прорыв в том самом месте Панамский канал.

Подобных примеров можно привести бесконечно много. От великих идей, до самых незначительных. Михаил Васильевич Ломоносов в средине 18 столетия высказал идею, что Россия станет могущественной страной за счёт сибирских богатств. В то время его идею восприняли бредовой, лишь через три с лишним столетия мечты великого учёного сбылись.

Изобретение ткацких станков в середине 19 столетия привело к восстанию немецких ткачей, которые не смогли смириться с сокращением рабочих мест и побороть традицию ручного труда в мануфактурной промышленности.

Так что, согласно традиций, общественность всегда противодействовала внедрению всего прогрессивного, передовые идеи воспринимались современниками во все века негативно.

Продолжая тему – парадоксы альтернативной энергетики — поговорим о делах наших скорбных, вернёмся к нашей новейшей российской истории.

Электричество без проводов

Мы все пользуемся электричеством в наших домах, используем его в наших гаджетах, а некоторые даже покупают электромобили. Но электричество до сих пор поступает к нам по проводам. Наши дома опутаны кабелями.

Между тем, как утверждают, Никола Тесла еще в 20-ом веке изобрел способ передачи электроэнергии без проводов, но кому-то удалось скрывать это изобретение почти в течение века. Но в наши дни беспроводное электричество снова стало доступным.

WiTricity, — команда инженеров из Бостона, создала технологию, основанную на прорывном открытии, сделанном профессором физики MIT Marin Soljačić в 2006 году. Изобретенная технология называется Резонансная беспроводная передача энергии (Highly Resonant Wireless Power Transfer) .

Технология беспроводной передачи электричества использует витки проводов или резонаторы для создания магнитного поля, эта технология уже используется для передачи электричества по воздуху при подзарядке сотовых телефонов.

Технология беспроводной передачи электричества WiTricity совершенно безопасна, потому что использует те же самые поля, которые используются в сотовых телефонах и беспроводных роутерах.

Команда WiTricity работает сейчас над тем, чтобы внедрить эту технологию во все электронные устройства, которые мы используем каждый день дома или в офисе, и они надеются, что вскоре беспроводные источники энергии будут встроены в стены и не нужны будут провода и розетки в стенах.

Пока что эта технология используется для питания лэптопов, сотовых телефонов и телевизоров, но в ближайшем будущем она будет применяться и для зарядки аккумуляторов электромобилей.

Солнце и ветер, как альтернативные виды энергии

Альтернатива получения, как тепла, так и электричества, для многих людей является актуальной Малая солнечная энергетика – это использование солнечных батарей на основе кремния, количество получаемой энергии зависит от количества батарей, широты местонахождения дома или иного помещения.

Интересна технология получения энергии с помощью генераторов, достаточно к генератору подключить контроллер заряда, и соединить всю схему с аккумуляторами, так можно получить достаточное количество энергии.

Актуально использование специальных термоэлектрических преобразователей энергии тепла в электричество, проще говоря, использование термопары из полупроводников. Одна часть пары нагревается, вторая охлаждается, в результате этого возникает свободная электроэнергия, которую можно использовать в быту. Можно использовать в качестве выработки энергии детей, достаточно соединить на детской площадке качели с динамо-машиной с тем, чтобы получать небольшой процент электроэнергии, который может использоваться для освещения детской площадки.

Тенденции развития альтернативной энергии

Альтернативная энергия – отличный выбор для многих стран. Традиционные источники остаются неприемлемыми по разным причинам. Крупные исследовательские группы продолжают разработки для получения дешёвого электричества. Они остаются сложными и медленно дают нужные результаты, но в ближайшем будущем можно ожидать осуществления планов. Какие причины побуждают к продолжению исследований?

  • Экологическая чистота;
  • Возобновляемые ресурсы;
  • Выгодность вложений.

Экологическая чистота новых источников электроэнергии – главный показатель. Традиционные станции годами наносят непоправимый вред окружающей среде, постепенно разрушая и атмосферу, и гидросферу, и биосферу. Если не остановить этот процесс, через несколько десятилетий планета станет непригодной для жизни.

Альтернативные источники электроэнергии – будущее всего человечества. Планета постепенно исчерпывает свои ресурсы, поэтому через несколько столетий придётся отказаться от традиционных способов добычи электричества. Сегодня исследовательским группам удалось добиться хороших результатов, но их недостаточно для обеспечения всех домов. В городах расход продолжает расти, поэтому с каждым днём потребности населения увеличиваются. Из-за чего проекты постепенно воплощаются в реальность для оценки мощности и размера требующихся денежных вложений.

Виды, преимущества и недостатки разных альтернативных источников энергии

У каждого типа нетрадиционной энергетики есть свои плюсы и минусы, а также особенности организации процесса для получения электричества.

Солнечная энергия

Преобразование энергии солнца происходит с помощью особых технологий. Сложность обработки солнечной энергии выступает в качестве недостатка этого источника:

  • излучение имеет низкую плотность и непостоянно, поэтому существующие технологии имеют ряд ограничений;
  • в некоторых странах из-за низкого уровня солнечного излучения реализовать методику нецелесообразно.

Среди преимуществ можно выделить абсолютную экологическую безопасность солнечной энергии и отсутствие вмешательства в геологию Земли.

На солнечной энергии работают космические станции и спутники. Широкое распространение получили солнечные панели в некоторых странах – ими оснащают крыши домов.

Геотермальная энергетика

Геотермальный метод получения энергии построен на принципе преобразования тепла мантии и ядра Земли (чаще всего источником служат пароводяные резервы). Преобразование природного пара – процесс трудоемкий, так как требуется строительство труб и турбин, проводящих его с глубины от 2-3 км. Однако стоимость электроэнергии на выходе получается не слишком высокой.

Недостаток метода – вероятность оседания грунта и повышения сейсмической активности, поэтому в опасных районах этот источник альтернативной энергии неприменим.

Ветровая энергетика

Для реализации метода требуется ветряная электростанция. Одно из преимуществ такого источника энергии – это дешевое оснащение. Но недостаток – сильная зависимость от погодных условий, требуется постоянный контроль состояния. А еще ветровые электростанции могут создавать помехи для радиоволн.

Также для ветряных станций требуются большие площади, поэтому реализация в густонаселенных регионах затруднена. Однако ветряные источники энергии используются в некоторых странах Европы и Америки для снабжения небольших поселений.

Волновая энергетика

В этом способе для получения электричества используется энергия волн. В отличие от альтернативных источников, описанных выше, волновая энергия отличается большей ударной мощностью. Это самый многообещающий способ получения энергии в перспективе освоения океанов.

Самый яркий пример традиционного использования волновой энергии – гидроэлектростанции, но он не единственный. Целесообразно строительство волновых станций в районах с мощными приливами (колебание больше 4 м).

Среди недостатков можно выделить небольшую мощность, строительство только возле побережья, а также цикличность работы – всего 2 раза в сутки. Экологическая безопасность такого способа получения энергии под вопросом, ведь станции нарушают баланс соленой и пресной воды, что несет угрозу морской жизни.

Новейшая технология получения энергии волновым путем – аэро ГЭС. Они работают по принципу конденсации влаги из атмосферы, однако до внедрения этой технологии в жизнь еще далеко.

Градиент-температурная энергетика

В основе этого метода лежит баланс температур. Для строительства станций требуется морское побережье. Поглощая до 70% солнечной энергии, мировой океан становится отличным источником температурных ресурсов. Однако нагрев и выделение углекислой кислоты при обработке морской воды нарушают экологическую обстановку. Среди преимуществ можно выделить только то, что ресурс крайне обширен.

Биомассовая энергетика

Под этим понятием скрывается процесс гниения биологических отходов и ресурсов – в результате выделяется биологический газ с большим содержанием метана. Его можно использовать для обогрева помещений и выработки электричества.

Больше всего такой источник энергии используется в сельскохозяйственных предприятиях. Это безотходное производство, так как гниющие продукты потом используются для удобрения. Кроме растений и навоза, можно использовать быстрорастущие водоросли.

Главный недостаток теплового источника – КПД не превышает 6% и для обеспечения нужд мегаполиса энергией такой метод не подойдет.

Энергия молнии

Один из самых новых альтернативных методов получения электричества – сбор энергии молний, попадающих в землю. Пока что проект находится на стадии разработки – установки для улавливания молнии еще не готовы.

Это дорогостоящий, но окупающийся метод, ведь 1 молния способна обеспечить целый район крупного города энергией на некоторое время. Но уже сейчас можно выделить главный недостаток – зависимость от частоты гроз.

Альтернативная энергетика стран мира

(Ветряные генераторы в Дании)

Наиболее динамично развивается гидроэнергетика (ввиду доступности водных ресурсов). Ветровая и солнечная энергия значительно отстают, хотя некоторые страны предпочитают двигаться именнов  этих направлениях.

Так, с помощью ветряных установок добывается энергии (от общего числа):

  • 28% в Дании;
  • 19% в Португалии;
  • 16% в Испании;
  • 15% в Ирландии.

Спрос на солнечную энергию ниже, чем предложение: устанавливается половина источников от того числа, которое могут обеспечить производители.

(Солнечная электростанция в Германии)

ТОП-5 лидеров по производству зелёной энергии (данные портала вести.ру):

  1. США (24,7%) – (все типы ресурсов, более всего задействован солнечный свет).
  2. Германия – 11,7% (все виды альтернативных ресурсов).
  3. Испания – 7,8% (ветряные источники).
  4. Китай – 7,6% (все типы источников, половина из них – ветряная энергетика).
  5. Бразилия – 5% (биотопливо, солнечные и ветряные источники).

(Крупнейшая солнечная электростанция в Испании)

Одна из наиболее труднорешаемых проблем – финансы. Зачастую пользоваться традиционными источниками энергии дешевле, чем устанавливать новое оборудование. Одним из потенциально позитивных решений этой задачи является резкое поднятие цен на свет, газ и т.д., чтобы вынудить людей экономить и со временем полностью перейти на альтернативные источники.

Последние статьи

  •   10 лайфхаков, с которыми банальная готовка станет в разы быстрее и интереснее сегодня, 16:14
  •   Почему спецназовцы предпочитают носить стеклянное забрало на каске, нежели титановое сегодня, 14:45
  •   8 гаджет-новинок для дома, которые разнообразят повседневную рутину сегодня, 13:16
  •   Зачем на моторных самолетах натягивали трос между кабиной и хвостом сегодня, 11:33
  •   Нужно ли мыть гречку перед началом варки, и причем тут фитиновая кислота сегодня, 09:51
  •   6 идей, как использовать подоконник на крохотной кухне не по назначению сегодня, 09:00
  •   13 полезных советов для тех, кто уже одной ногой на даче 4.02.2020, 23:21
  •   17 дорожно-транспортных происшествий, которые будто не обошлись без участия инопланетян 4.02.2020, 22:34
  •   Британка, чтобы наказать мужа-изменника, превратила его эксклюзивные пластинки в напольное покрытие 4.02.2020, 21:33
  •   Как незаметно избавиться от пятен, оставшихся от отбеливателя 4.02.2020, 19:33

Все статьи

Ток и тепло своими руками: альтернативная энергетика для дома

Дармовая электроэнергетика для квартиры или частного дома всегда интересовала людей, так как в последние годы тарифы на отопление и электроэнергию только лишь растут. И для экономии, многие люди стараются найти варианты получения тепла и энергии даром. Для этого изготавливают разные системы, в том числе пытаются изобрети вечный источник, и придумывают необычные и новые способы получения тока и тепла.

Относительная бесплатная энергетика (сборка солнечных панелей своими руками):

  • Можно приобрести части солнечной батареи в Китае;
  • Самостоятельно все собрать;
  • Как правило, к каждому комплекту прилагается схема сборки.
  • Все это позволяет самостоятельно собрать панель и схему питания, в частности квартиры или частного дома.

Безтопливная халявная энергетика получается из электромагнитных волн – любые колебания можно преобразовать в электричество. Правда КПД таких схем очень мал, но, тем не менее, с помощью специально сделанных приборов можно заряжать телефоны и прочую мелкую бытовую технику.

Для получения тепла, некоторые умельцы используют метан, который в свою очередь получают из навоза животных и прочих отходов. Правильно сделанная система является хорошим вариантом для получения тепловой энергии и обогрева дома, а также для приготовления пищи.

Альтернативная энергетика в России

Доля альтернативной энергетики в нашей стране занимает примерно 1% (по данным Минэнерго). К 2020 году планируется увеличить этот показатель до 4,5%. Развитие зелёной энергии будет проводиться не только средствами Правительства. РФ привлекает частных предпринимателей, обещая небольшой возврат средств (2,5 копеек за 1 кВт в час) тем бизнесменам, которые вплотную займутся альтернативными разработками.

Потенциал развития зелёной энергии в РФ огромен:

  • океанские и морские побережья, Сахалин, Камчатка, Чукотка и др. территории ввиду малой заселённости и застроенности могут использоваться в качестве источников ветровой энергии;
  • источники солнечной энергии в совокупности превышают то количество ресурсов, которые производятся путём переработки нефти и газа, – наиболее благоприятны в этом отношении Краснодарский и Ставропольский края, Дальний Восток, Северный Кавказ и др.

(Крупнейшая солнечная электростанция на Алтае, Россия)

В последние годы финансирование этой отрасли сократилось: планка в 333 млрд рублей опустилась до 700 млн. Это объясняется мировым экономическим кризисом и наличие неотложных проблем. На данный момент альтернативная энергетика не является приоритетным направлением в промышленности России.

Виды альтернативных источников энергии

Строго говоря, существует много видов альтернативной энергии. Опять же, здесь определения заходят в тупик, потому что в прошлом «альтернативной энергетикой» называли методы, использование которых не считали основным или разумным. Но если взять определение в широком смысле, в него войдут некоторые или все эти пункты:

Гидроэлектроэнергия. Это энергия, вырабатываемая гидроэлектрическими плотинами, когда падающая и текущая вода (в реках, каналах, водопадах) проходит через устройство, вращающее турбины и вырабатывающее электричество.

Ядерная энергия. Энергия, которая производится в процессе реакций замедленного деления. Урановые стержни или другие радиоактивные элементы нагревают воду, превращая ее в пар, а пар крутит турбины, вырабатывая электричество.

Солнечная энергия. Энергия, которая получается напрямую от Солнца; фотовольтаические ячейки (обычно состоящие из кремниевой подложки, выстроенные в крупные массивы) преобразуют лучи солнца напрямую в электрическую энергию. В некоторых случаях и тепло, производимое солнечным светом, используется для производства электричества, это известно как солнечная тепловая энергия.


Энергия ветра

Геотермальная энергия. Эту энергию вырабатывает тепло и пар, производимые геологической активностью в земной коре. В большинстве случаев в грунт над геологически активными зонами помещаются трубы, пропускающие пар через турбины, таким образом вырабатывая электричество.

Энергия приливов. Приливное течение у береговых линий тоже может использоваться для выработки электричества. Ежедневное изменение приливов и отливов заставляет воду протекать через турбины назад и вперед. Вырабатывается электроэнергия, которая передается на береговые электростанции.

Биомасса. Это относится к топливу, которое получают из растений и биологических источников — этанола, глюкозы, водорослей, грибов, бактерий. Они могли бы заменить бензин в качестве источника топлива.

Водород. Энергия, получаемая из процессов, включающих газообразный водород. Сюда входят каталитические преобразователи, при которых молекулы воды разбиваются на части и воссоединяются в процессе электролиза; водородные топливные элементы, в которых газ используется для питания двигателя внутреннего сгорания или для вращения турбины с подогревом; или ядерный синтез, при котором атомы водорода сливаются в контролируемых условиях, высвобождая невероятное количество энергии.

Сохранение энергии

Вы можете выбрать любой автономный источник электричества, но в любом случае учтите, что для их работы нужно специальное оборудование, позволяющее использовать электрическую энергию в привычном нам виде – 220 В тока, имеющего частоту 50 Гц. И та, и другая установки способны вырабатывать ток, имеющий напряжение 12, либо 24 В. Также учтите то, что эта  альтернативная электрическая энергия будет доступна только в момент выработки.

Как в такой ситуации быть с мощными приборами (например, чайником или микроволновкой), имеющими большую мощность. В этом случае электроэнергию следует предварительно где-либо накапливать, а затем преобразовывать и потреблять нужную её часть. Для этого послужит система, состоящая из 3 частей:

• блока аккумуляторов, которые накапливают электрическую энергию, полученную во время активной работы солнечной панели или ветрогенератора;

• контроллера заряда аккумуляторов. Через него на батареи или на панели будет поступать ток;

• инвертора–преобразователя напряжения из 12, либо 24 В в привычные нам 220 В.

Система действует следующим образом: до тех пор, пока дует ветер или светит солнце, генератор или панель производят ток и впоследствии передают его к контроллеру, заряжающему аккумуляторы. Например, панель, имеющая мощность 120 Вт выдаст в лучшем случае при напряжении 12 В ток заряда 10 А.

Если вы поставите накопительный аккумулятор, имеющий ёмкость 100 А/ч и напряжение 12 В, то в этом случае по теории солнечная панель сможет полностью зарядить его приблизительно за 10 час. Это займёт времени больше по причине потерь в зарядном устройстве.

Что же делать с 12-вольтовым заряженным аккумулятором, имеющим ёмкость 100 А/ч для того, чтобы подключить к нему электрический чайник (мощность которого 2,2 кВт и которому нужно напряжение 220 В.)? В этом случае нужно будет использовать инвертор. К примеру, у инвертора существует ограничение по выходной мощности, имеющее 3 кВт. В этом случае его хватит на чайник. На преобразование электрической энергии, которая взята от аккумулятора, инвертору также потребуется электрическая энергия. В этом случае КПД не достигнет 100% (чаще всего оно равно 75% или меньше).

Итак, за 10 часов работы (или чуть больше) солнечной панели вы сможете «накопить» 1,2 кВт/ч электрической энергии. Энергию, которая выработается потом, контроллер заряда не станет передавать на аккумулятор. Далее вам следует потратить накопленную энергию.

Ёмкость батареи, которая нужна для автономной работы, будет определяться мощностью нагрузки. Её можно рассчитать по специальной формуле. На примере с электрическим чайником можно сказать, что его время работы будет составлять 0,4 часа. В итоге, за это время работы электрочайник израсходует накопленную за сутки энергию.

Чтобы рассчитать мощность, необходимую для работы автономной электростанции, важно подбирать наиболее оптимальные параметры в плане соотношения мощности генерирующей установки, ёмкости и напряжения аккумуляторов, а также выходной мощности и КПД. Имеет смысл установить максимальное число аккумуляторов

Правда, следует учесть тот факт, что стоимость зарядных устройств и инверторов в таком случае возрастет, но с ними вырастет и основной параметр электростанции – это время её автономной работы. В итоге, чем больше солнечных батарей вы поставите, тем больше энергии они смогут выработать и больше аккумуляторов зарядят

Имеет смысл установить максимальное число аккумуляторов. Правда, следует учесть тот факт, что стоимость зарядных устройств и инверторов в таком случае возрастет, но с ними вырастет и основной параметр электростанции – это время её автономной работы. В итоге, чем больше солнечных батарей вы поставите, тем больше энергии они смогут выработать и больше аккумуляторов зарядят.

1 место. Солнечные электростанции (СЭС)

Наибольшие перспективы имеет солнечная энергетика. Технология преобразования солнечного излучения с помощью фотоэлементов развивается из года в год, становясь всё эффективнее.

Гелиотермальные электростанции также зарекомендовали себя неплохо. Их работа основана на использовании солнечного тепла для нагрева воды и получения пара, который раскручивает электротурбину.

Подробнее: Состояние солнечной энергетики на сегодня

В России солнечная энергетика развита относительно слабо. Однако некоторые регионы показывают отличные результаты в этой отрасли. Взять хотя бы Крым, где функционирует несколько мощных солнечных электростанций.

В будущем возможно может развиваться космическая энергетика. В этом случае СЭС будут строиться не на поверхности земли, а на орбите нашей планеты. Самое главное преимущество такого подхода – фотоэлектрические панели смогут получать гораздо больше солнечного света, т.к. этому не будет препятствовать атмосфера, погода и времена года.

7 место. Распределённая энергетика

Перед тем как рассматривать альтернативные источники энергетики, разберём одну интересную концепцию, которая в перспективе способна изменить структуру энергетической системы.

Сегодня электроэнергия производится на больших станциях, передаётся на распределительные сети и поступает в наши дома. Распределённый подход подразумевает постепенный отказ от централизованного производства электричества. Добиться этого можно посредством строительства небольших источников энергии в непосредственной близости к потребителю или группе потребителей.

В качестве источников энергии могут использоваться:

  • микротурбинные электростанции;
  • газотурбинные электростанции;
  • паровые котлы;
  • солнечные батареи;
  • ветряки;
  • тепловые насосы и пр.

Такие миниэлектростанции для дома будут подключены к общей сети. Туда будут поступать излишки энергии, а при необходимости электросеть сможет компенсировать недостаток питания, например, когда солнечные панели работают хуже из-за облачной погоды.

Однако реализация этой концепции сегодня и в ближайшем будущем маловероятна, если говорить о глобальных масштабах. Связанно это в первую очередь с большой дороговизной перехода от централизованной энергетики к распределённой.

Биогазовые установки

Газ образуется в результате обработки продуктов жизнедеятельности домашних птиц и животных. Переработанные отходы используются для удобрения почвы на приусадебных участках. Процесс основан на реакции брожения, в котором участвуют бактерии, живущие в навозе.

Самым лучшим источником биогаза считается навоз КРС, хотя для этого также подходят отходы птиц или другого домашнего скота.

Брожение происходит без доступа кислорода, поэтому целесообразно использовать закрытые емкости, которые еще называют биореакторами. Реакция активизируется, если периодически перемешивать массу, для этого используется ручной труд или различные электромеханические приспособления.

Также потребуется поддерживать температуру в установке от 30 до 50 градусов для обеспечения активности мезофильных и термофильных бактерий и участия их в реакции.

Изготовление конструкции

Самой простой биогазовой установкой является бочка с мешалкой, закрывающаяся крышкой. Газ из бочки поступает в резервуар через шланг, в крышке для этой цели проделывается отверстие. Такая конструкция обеспечивает газом одну или две газовые горелки.          

Для получения масштабных объемов газа используется надземный или подземный бункер, который изготавливается из железобетона. Всю емкость целесообразно разделить на несколько отсеков, для того чтобы реакция происходила со сдвигом во времени.

Емкость заполняется массой не полностью, примерно на 20 процентов, остальное пространство служит для скапливания газа. К крышке емкости подсоединяются две трубки, одна отводится к потребителю, а другая к гидрозатвору – емкости, заполненной водой. Это обеспечивает очищение и осушение газа, к потребителю подается газ высокого качества.

Список источников

  • rosuchebnik.ru
  • novate.ru
  • homeli.ru
  • NatWorld.info
  • xroniki-nauki.ru
  • xn—-8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai
  • topor.info
  • solar-energ.ru
  • akbinfo.ru
  • altenergiya.ru
  • Hi-News.ru

Похожие статьи

Комментировать
0
8 просмотров

Если Вам нравятся статьи, подпишитесь на наш канал в Яндекс Дзене, чтобы не пропустить свежие публикации. Вы с нами?

Adblock
detector