Alternative energikilder: Teknologioversigt

Introduktion

Hele den moderne verdensøkonomi afhænger af den rigdom, der er akkumuleret i dinosaurernes tid: olie, gas, kul og andre fossile brændstoffer. De fleste af aktiviteterne i vores liv, lige fra at køre i metroen til at opvarme elkedlen i køkkenet, kræver i sidste ende afbrændingen af ​​denne forhistoriske arv. Hovedproblemet er, at disse let tilgængelige energiressourcer ikke er vedvarende. Før eller siden vil menneskeheden pumpe al olien ud fra jordens indre, brænde al gassen og grave alt kullet ud. Hvad skal vi så bruge til at varme tekander op?

Vi bør heller ikke glemme den negative miljøpåvirkning af brændstofforbrænding. En stigning i indholdet af drivhusgasser i atmosfæren fører til en stigning i den gennemsnitlige temperatur på hele planeten. Brændstofforbrændingsprodukter forurener luften. Beboere i store byer føler dette særligt godt.

Vi tænker alle på fremtiden, selvom denne fremtid ikke kommer med os. Det globale samfund har længe erkendt fossile brændstoffers begrænsninger. Og den negative indvirkning af deres brug på miljøet. Førende stater implementerer allerede programmer for en gradvis overgang til miljøvenlige og vedvarende energikilder.

Over hele verden leder menneskeheden efter og introducerer gradvist erstatninger for fossile brændstoffer. I lang tid har sol-, vind-, tidevands-, geotermiske og vandkraftværker været i drift over hele verden. Det ser ud til, at lige nu, hvad forhindrer os i at sørge for alle menneskehedens behov med deres hjælp?

Faktisk har alternativ energi mange problemer. For eksempel problemet med den geografiske fordeling af energiressourcer.Vindmølleparker bygges kun i områder, hvor stærke vinde ofte blæser, solenergi - hvor der er et minimum antal overskyede dage, vandkraftværker - på store floder. Olie fås selvfølgelig heller ikke alle steder, men det er nemmere at levere det.

Det andet problem med alternativ energi er ustabilitet. Ved vindmølleparker afhænger produktionen af ​​vinden, som konstant ændrer hastighed eller stopper helt. Solenergianlæg fungerer ikke godt i overskyet vejr og fungerer slet ikke om natten.

Hverken vinden eller solen tager hensyn til energiforbrugernes behov. Samtidig er energiproduktionen fra et termisk eller atomkraftværk konstant og let reguleret. Løsningen på dette problem kan kun være opførelsen af ​​enorme energilagringsanlæg for at skabe en reserve i tilfælde af lav produktion. Dette øger imidlertid omkostningerne for hele systemet betydeligt.

På grund af disse og mange andre vanskeligheder bremses udviklingen af ​​alternativ energi i verden. Afbrænding af fossile brændstoffer er stadig nemmere og billigere.

Men hvis alternative energikilder i den globale økonomis skala ikke giver meget fordel, så kan de inden for rammerne af et individuelt hus være meget attraktive. I forvejen mærker mange den konstante stigning i taksterne for el, varme og gas. Hvert år kommer energiselskaberne dybere ned i lommen på almindelige mennesker.

Eksperter fra den internationale venturefond I2BF præsenterede det første overblik over markedet for vedvarende energi. Ifølge deres prognoser vil alternative energiteknologier om 5-10 år blive mere konkurrencedygtige og blive udbredt. Allerede nu er forskellen i omkostningerne ved alternativ og konventionel energi hurtigt mindsket.

Energiomkostninger refererer til den pris, som en alternativ energiproducent ønsker at modtage for at kompensere for sine anlægsudgifter i løbet af projektets levetid og give et afkast på 10 % af den investerede kapital. Denne pris vil også inkludere omkostningerne til gældsfinansiering, da de fleste er stærkt gearede.

Den givne graf illustrerer vurderingen af ​​forskellige typer af alternativ og traditionel energi i 2. kvartal 2011 (fig. 1).

Ris. en.	Vurdering af forskellige former for alternativ og traditionel energi

Ifølge ovenstående tal har geotermisk energi, såvel som energi genereret ved afbrænding af affald og lossepladsgas, de laveste omkostninger af alle typer alternativ energi. Faktisk kan de allerede direkte konkurrere med traditionel energi, men den begrænsende faktor for dem er det begrænsede antal steder, hvor disse projekter kan gennemføres.

For dem, der ønsker at opnå uafhængighed af kraftingeniørers luner, som ønsker at bidrage til udviklingen af ​​alternativ energi, som blot vil spare lidt på energien, er denne bog skrevet.

Fra bog V. Germanovich, A. Turilin "Alternative energikilder. Praktiske designs til brug af vind, sol, vand, jord, biomasseenergi.

Fortsæt med at læse her

Er der en fremtid for alternative energikilder?

Alternative kilder til vedvarende energi er en ganske interessant og lovende retning. For eksempel er der flere effektive metoder til at generere vand fra luft. Sandt nok, her er det nødvendigt at bruge en generator.Om der vil blive fundet nye tilgange til at løse disse problemer og forbedre metoderne, må tiden vise.

Om det vil være muligt at bruge ressourcerne fornuftigt, er et stort spørgsmål

Se denne video på YouTube

Tidligere teknik️ 220 V spændingsrelæ til hjemmet: hvordan man korrekt organiserer beskyttelsen af ​​husholdningsapparater
Næste Engineering Skal jeg indsende data ved vandmålere i 2019: og hvad sker der, hvis du ikke gør det til tiden?

Typer af alternative energikilder.

Energien fra vind, sol, vand, biobrændstoffer, jordens varme er relativt uudtømmelige og vedvarende. Fordelene ved alternative energikilder er ubestridelige, da de bevarer naturressourcerne. Derudover er de meget mere i overensstemmelse med miljøsikkerhedskravene.

Vindenergi.

Princippet i at bruge vindkraft er at omdanne kinetisk energi til elektrisk, termisk, mekanisk. Vindgeneratorer bruges til at generere elektrisk energi. De kan have forskellige tekniske parametre, størrelser, design, vandret eller lodret rotationsakse. Sejl er et klassisk eksempel på brugen af ​​vindkraft i søtransport, og en vindmølle er en omdannelse til mekanisk energi.

Bladenes diameter og højden af ​​deres placering bestemmer vindgeneratorens kraft. Ved en vindstyrke på 3 m/s begynder generatoren at generere strøm og når sin maksimale værdi ved 15 m/s. Vindstyrke over 25 m/s er kritisk - generatoren er slukket.

Solenergi er en gave fra Solen.

Solenergi som en alternativ energikilde er en naturlig fortsættelse af Solens livgivende mission på vores planet. Men mens menneskeheden ikke har lært at bruge det direkte.I øjeblikket bruges solpaneler som omdannere af solenergi til elektrisk energi, og solfangere bruges til termisk energi. Derudover anvendes i nogle tilfælde en kombination af to typer.

Solteknologi består i opvarmning af overfladen med solens stråler og i brug af opvarmet vand til varmtvandsforsyning, opvarmning eller brug i dampkraftgeneratorer. Solfangere bruges til at omdanne solenergi til termisk energi. Deres fælles magt afhænger af antallet og effekten af ​​individuelle enheder, der er inkluderet i systemet til en sol- eller termisk station.

Solpaneler er opdelt i:

• silicium
• film

Batterier, der bruger siliciumkrystaller, er i øjeblikket i størst efterspørgsel, og film er de mest bekvemme. Siliciumpaneler er en af ​​de bedste muligheder for et privat hjem.

Vandkraft er brugen af ​​vandets kraft.

Princippet for drift af turbiner i vandkraftværker er virkningen af ​​vandkraft på vingerne af en hydroturbine, som genererer elektricitet. Nogle gange er det kun de vandkraftværker, der klassificeres som alternative energityper, hvor kraftige dæmninger ikke bruges, og dannelsen af ​​strøm sker under påvirkning af den naturlige vandstrøm. Dette skyldes den betydelige negative indvirkning af kraftfulde vandkraftværker på naturlige flodlandskaber, deres lavvandede og katastrofale oversvømmelser.

Miljøforkæmpere har ikke noget imod brugen af ​​den naturlige energi fra hav- og havvande. Omdannelsen af ​​kinetisk energi til elektrisk energi sker i dette tilfælde ved specielle tidevandsstationer.

Geotermisk energi er jordens varme.

Jordens overflade udstråler varme ikke kun på steder, hvor varme seismiske kilder udsendes, som for eksempel i Kamchatka, men også i næsten alle områder af planeten. For at udvinde jordens varme bruges specielle varmepumper, og så omdannes den til elektrisk energi eller bruges som varme. Princippet for driften af ​​installationerne er baseret på termodynamikkens love og de fysiske love for opførsel af væsker og gasser, især freon.

Pumpens designtype bestemmer den primære energikilde, såsom jord-luft eller jord-vand.

Biobrændstof.

Princippet om at opnå biobrændstoffer er baseret på forarbejdning af økologiske produkter ved hjælp af specielle installationer. Under behandlingen genereres termisk eller elektrisk energi. Biobrændstoffer kan være flydende, faste eller gasformige. Faste stoffer omfatter for eksempel brændstofbriketter, flydende - bioethanol, gasformig - biogas. Dens sorter omfatter lossepladsgas, som dannes på lossepladser. Brugen af ​​biogas fra gamle lossepladser er med til at løse problemerne med genanvendelse af affald.

Alternativ energikilde: hvad er det, og hvorfor er det nødvendigt

Den dag i dag er energi baseret på veludviklede og gennemprøvede måder at producere elektricitet på. De er velkendte atomkraftværker, elektriske og vandkraftværker. Alle arbejder de med brugen af ​​vores planets ressourcer, som før eller siden vil være udtømte, eller involverer reaktioner, der kan forårsage uoprettelig skade.

I 2017 var procentdelen af ​​brugen af ​​disse ressourcer fordelt som følger:

• 39,3% - kul;
• 22,9% - naturgas;
• 16% - vand;
• 10,6% - atomenergi;
• 4,1% - olie.

I dag søger dette lovende område efter stoffer og processer i den omgivende verden, der er i stand til:

• forny din ressource (dvs. være uudtømmelig);
• repræsenterer en komplet erstatning for traditionelle med hensyn til kvalitet;
• være økonomisk;
• ikke skade miljøet.

Hvad er der galt med traditionelle energikilder?

Kul, olie og gas har endnu ikke fundet en fuldstændig erstatning for sig selv i produktionen af ​​energi, som menneskeheden har brug for. Deres lagre er dog begrænsede og kan ikke inddrives.

For eksempel brugte vores Jord op til 350 millioner år på at skabe olie og gas, og vi udtømte deres ressource i et meget hurtigere tempo.

Omkring 90 % af energien på planeten i 2010 blev produceret ved afbrænding af fossile brændstoffer og biobrændstoffer fra plante- eller dyreråstoffer. Og indtil 2040 vil andelen af ​​en sådan produktion ikke falde under 80%. Samtidig vokser energiforbruget: op til det 40. år - med 56%.

Tilbage i 2012 indikerede forskere, at hele gasforsyningen på planeten ville slutte i 2052, og olien ville holde lidt længere - indtil 2060. Det vil sige, at vores børn allerede kan fange det tidspunkt, hvor en olietanker eller en gasledning ikke vil være nyttig, og skovene bliver fældet.

Skadelige emissioner til atmosfæren forbundet med forbrændingsprodukter og atomenergiproduktion er ozonnedbrydende og globale opvarmningsledere.

Hele den moderne civilisation, uanset hvordan politikere og olieproducenter afviser den, står således over for et globalt spørgsmål – hvilken energikilde vil erstatte de traditionelle, samtidig med at miljøet bevares.

Termisk kraftindustri

Den mest almindelige energisektor i Rusland. Termiske kraftværker i landet producerer mere end 1.000 MW ved at bruge kul, gas, olieprodukter, skiferaflejringer og tørv som råmateriale.Den genererede primærenergi omdannes yderligere til elektricitet. Teknologisk har sådanne stationer en masse fordele, som bestemmer deres popularitet. Disse omfatter ukrævende driftsforhold og let teknisk organisering af arbejdsgangen.

Termiske kraftanlæg i form af kondensanlæg og kraftvarmeværker kan opføres direkte i de områder, hvor den forbrugsbare ressource udvindes, eller hvor forbrugeren befinder sig. Sæsonbestemte udsving påvirker ikke stationernes stabilitet, hvilket gør sådanne energikilder pålidelige. Men der er også ulemper ved termiske kraftværker, som omfatter brugen af ​​udtømmelige brændselsressourcer, miljøforurening, behovet for at forbinde store mængder arbejdskraftsressourcer mv.

Hvad skal man vælge: vedvarende energikilder eller atomenergi?

Historisk set har atomkraft, kul og vandkraft været enorme energikilder

Uden at tage højde for det faktum, at mange lande i verden er tæt engageret i udviklingen af ​​sektoren for vedvarende energi, planlagde ledelsen af ​​Den Russiske Føderation kun at modtage 4,5% af energien fra vedvarende energi i begyndelsen af ​​2020, og indså. at kulbrintereserverne ikke er ubegrænsede

Den russiske regering regner med langsigtet energiproduktion fra plutonium og fusionsenergi; sådanne energikilder er ikke fuldt ud undersøgt og udgør en reel trussel mod menneskeheden. Det gælder udvikling og anvendelse af al kerneenergi.

Med henblik på mere forskning i atomenergi i Frankrig i 2007 blev konstruktionen af ​​en eksperimentel termonuklear reaktor af international betydning påbegyndt.

Projektet blev grundlagt af en gruppe af flere lande, herunder Rusland.Hovedformålet med at skabe et sådant projekt var at bevise den mulige kommercielle brug af energi opnået fra termonuklear fusion som en kilde til elektrisk energi. Der er endnu ikke fundet en løsning på dette problem.

Ifølge beregninger fra forskere, der er involveret i undersøgelsen af ​​termonukleare processer, vil mængden af ​​​​energi, der modtages fra dem i 2100, ikke være i stand til at overstige bjælken på 100 GW, hvilket er en lav indikator for at løse menneskehedens problemer forbundet med at generere elektricitet . Som et eksempel kan vi tage det faktum, at verdens moderne kraftværker leverer 4000 GW elektricitet.

Den eneste måde at løse problemet med at få elektricitet på er menneskehedens overgang til vedvarende energikilder med parallel brug af teknologier, der bidrager til at spare elektricitet. Fordelen ved en sådan overgang vil være bevarelsen af ​​planetens klima. Al den nødvendige økonomi til at starte denne proces er tilgængelig.

Alternativ energi i det moderne Rusland

Sammenlignet med tidligere år udvikler alternativ energi i Rusland sig hurtigere, men er ikke dominerende. I dag kommer det meste af energien i landet fra traditionelle kilder.

Solcelleanlæg

Solenergianlæg i Ural

De sydlige regioner af landet, såvel som det vestlige, østlige Sibirien og Fjernøsten har potentialet til produktion af solenergi. I Rusland er det lovende at udvinde energi fra Solen, så projekter i denne retning modtager statsstøtte.

Vandkraft- og tidevandskraftværker

Rusland bruger aktivt vandpotentialet til at generere elektricitet: Fra 2017 har landet 15 kraftværker med en kapacitet på mere end 1000 megawatt og også hundredvis af stationer med en lavere kapacitet. Den energi, der genereres af et vandkraftværk, koster halvt så meget som den, der genereres af et termisk kraftværk.

Tidevandsstationer kræver store finanser, så udviklingen af ​​denne retning i Den Russiske Føderation forekommer ikke. Ifølge videnskabsmænds prognoser kan TPP'er udgøre en femtedel af den elektricitet, der produceres i Rusland.

vindturbine

Det er umuligt at installere generatorer med en vandret rotationsakse i Rusland på grund af lav vindhastighed. Imidlertid anvendes ofte strukturer med en lodret rotationsakse.

Vindkraftværk i Ulyanovsk-regionen

Fra 2018 udgjorde vindmøllernes samlede kapacitet i Rusland 134 megawatt. Det største kraftværk i Ulyanovsk-regionen (kapacitet - 35 megawatt).

Geotermiske stationer

Der er 5 geotermiske kraftværker i Rusland, hvoraf tre er placeret i Kamchatka. Ifølge 2016-data genererer GeoPP 40% af den elektricitet, der forbruges på denne halvø.

Anvendelse af biobrændstof

Brændstofproduktion er også organiseret i Rusland. Samtidig er det mere rentabelt for landet at udvikle faste biobrændstoffer end flydende. Nu udføres produktionen på en fabrik i Vladivostok.

Atomkraftværk

Rusland producerer elektricitet ved hjælp af atomenergi og fortsætter med at udvikle sig i denne retning. Nye stationer bygges, nye udvindingsmetoder tages i brug. Ifølge 2019-data opererer 10 atomkraftværker i Rusland. Den Russiske Føderation rangerer nummer to i verden med hensyn til elproduktionskapacitet ved hjælp af atomkraftværker; Folkerepublikken Kina har vundet mesterskabet i denne industri.

Vindenergi

Vindmølleparker er en lovende måde at generere energi på, især på steder, hvor vindens retning er konstant.

Metoden til at opnå sådan energi forurener ikke det naturlige miljø. Der er dog en afhængighed af inkonstans i vindens retninger og styrke. Selvom denne afhængighed delvist kan udjævnes ved at installere svinghjul og en række batterier.

Men konstruktion, vedligeholdelse og reparation af vindmølleparker er ikke billig. Derudover er deres drift ledsaget af støj, forstyrrer fugle og insekter og reflekterer radiobølger med roterende dele.

Alternativ energi til datacentre

Datacenterejere er i stigende grad interesserede i alternative kilder til elektricitet. Den eneste måde at opretholde kapacitetsvæksten på her er at reducere omkostningerne ved implementering, vedligeholdelse og afkøling af datacentre markant. Der er flere muligheder.

For eksempel kan den varme, der genereres under driften af ​​servere, ledes til rumopvarmning. Så i 2015 opvarmede Yandex en hel by i Finland. Ved at levere varme til byen var Yandex i stand til at tilbagebetale en del af sine elregninger.

Køling af datacentre er en af ​​de mest glubske udgiftsposter for it-virksomheder. I gennemsnit står køling for 45 % af energiomkostningerne.

En original måde at spare på udstyrets køling er at bruge "frikøling". Eller ganske enkelt sagt for at køle serverne med luft fra gaden. For Rusland, hvor det er koldt udenfor det meste af året, gælder det især.

En anden måde at afkøle luften i datacentret, så du kan spare på energiomkostninger — metode til adiabatisk afkøling. I dette tilfælde sprøjtes vand for at sænke temperaturen. Under fordampning tager den varme og reducerer på så enkel en måde luftens temperatur.

Under alle omstændigheder, før du eksperimenterer, er det tilrådeligt at udføre en detaljeret energisyn. Dens resultater gør det muligt at analysere energiforbrugets tilstand og identificere muligheder for at spare energiressourcer.

Hvorfor har vi brug for alternative energikilder

Når udtømmelige energikilder (fossile brændstoffer) løber tør, bliver menneskeheden nødt til at skifte til AES (alternative energikilder). Fra 2017 blev 35 % af den elektricitet, der blev produceret i Rusland, produceret på en kulstoffri måde - på atomkraftværker og vandkraftværker.

Brug af traditionelle energikilder er problematisk af følgende årsager:

• TPP'en bruger brændstof, der vil løbe tør i den nærmeste fremtid. Ifølge de værste skøn vil det ske om 30 år;
• Prisen på fossile brændstoffer stiger, så prisen på elektricitet stiger;
• Elproduktionsprodukter forurener miljøet;
• Varmen genereret af stationerne forårsager global opvarmning.

Menneskeheden har kun én vej - overgangen til AIE.

Ebbe og flod energi

Omdannelsen af ​​tidevandsenergi til elektricitet udføres på tidevandskraftværker på to måder:

1. Den første metode, ifølge princippet om energiomdannelse, ligner omdannelsen af ​​energi i et vandkraftværk ved at rotere en turbine forbundet med en elektrisk generator;
2. Den anden metode bruger energien fra vandbevægelse; Denne metode er baseret på forskellen i vandstanden under høj- og lavvande.

De professionelle

• Solenergi er en vedvarende ressource. Så længe Solen eksisterer, vil dens energi nå Jorden.
• Solenergiproduktion resulterer ikke i vand- eller luftforurening, fordi der ikke er nogen kemisk reaktion fra afbrænding af brændstoffet.
• Solenergi kan bruges meget effektivt til praktiske formål såsom opvarmning og belysning.
• Fordelene ved solenergi ses ofte til opvarmning af swimmingpools, resorts og vandtanke rundt om i verden.

Cons

• Solenergi producerer ikke energi, hvis solen ikke skinner. Natte og overskyede dage begrænser i høj grad mængden af ​​produceret energi.
• Solcelleanlæg kan være meget dyre at bygge.

Hovedtyper af vedvarende energi

Solens energi

Solenergi anses for at være den førende og miljøvenlige energikilde. Til dato er termodynamiske og fotoelektriske metoder blevet udviklet og brugt til at generere elektricitet. Konceptet om nanoantenners funktionsdygtighed og udsigter er bekræftet. Solen, som er en uudtømmelig kilde til miljøvenlig energi, kan meget vel opfylde menneskehedens behov.

Vindenergi

Vindenergi er blevet brugt med succes af mennesker i lang tid og vindmøller. Forskere udvikler nye og forbedrer eksisterende vindmølleparker. Reducere omkostninger og øge effektiviteten af ​​vindmøller. De er af særlig relevans ved kysterne og i områder med konstant vind. Ved at omdanne luftmassernes kinetiske energi til billig elektrisk energi yder vindmølleparker allerede et væsentligt bidrag til de enkelte landes energisystem.

geotermisk energi

Geotermiske energikilder bruger en uudtømmelig kilde - Jordens indre varme. Der er flere arbejdsordninger, der ikke ændrer essensen af ​​processen. Naturlig damp renses for gasser og føres ind i turbiner, der roterer elektriske generatorer. Lignende installationer fungerer over hele verden. Geotermiske kilder leverer elektricitet, opvarmer hele byer og lyser op i gaderne. Men kraften fra geotermisk energi bruges meget lidt, og produktionsteknologierne har lav effektivitet.

Tidevands- og bølgeenergi

Tidevands- og bølgeenergi er en hurtigt udviklende metode til at omdanne den potentielle energi fra vandmassernes bevægelse til elektrisk energi. Med en høj energikonverteringsrate har teknologien et stort potentiale. Sandt nok kan det kun bruges på kysterne af oceaner og have.

biomasse energi

Processen med biomassenedbrydning fører til frigivelse af gas indeholdende metan. Renset bruges det til at generere elektricitet, rumopvarmning og andre husholdningsbehov. Der er små virksomheder, der fuldt ud opfylder deres energibehov.

Energi af elektromagnetisk solstråling

Det kan bruges til at generere både el og varme. Direkte omdannelse af solstråling til elektrisk energi udføres både gennem direkte konvertering på grund af fænomenet med intern fotoelektrisk effekt på solcellepaneler og indirekte ved hjælp af termodynamiske metoder (opnåelse af damp med højt tryk).

solcelleanlæg

Kvittering termisk energi fra solenergi produceres ved at absorbere denne energi og yderligere opvarme overfladen og kølevæsken, både ved hjælp af specielle solfangere og ved at bruge teknikkerne "solar architecture".

Sæt med indstillinger for omdannelse af solenergi er sol kraftværk.

Fordele

Vindenergi producerer ikke forurening, der kan forurene miljøet. Fordi der ikke finder nogen kemiske processer sted, som ved afbrænding af fossile brændstoffer, er der ingen skadelige biprodukter tilbage.

• Da vindproduktion er en vedvarende energikilde, vil vi aldrig afslutte den.
• Landbrug og græsning kan stadig foregå på land besat af vindmøller, som kan være med til at producere biobrændstoffer.
• Vindmølleparker kan bygges offshore.

Enheden og brugen af ​​solfangere

En primitiv solfanger er en sort metalplade placeret under et tyndt lag af en gennemsigtig væske. Som du ved fra et fysikkursus i skolen, opvarmer mørke genstande mere end lyse. Denne væske bevæger sig ved hjælp af en pumpe, køler pladen og opvarmer samtidig selv. Det opvarmede væskekredsløb kan placeres i en tank tilsluttet kilde til koldt vand. Ved at opvarme vandet i tanken afkøles væsken fra opsamleren. Og så kommer det tilbage. Således giver dette energisystem dig mulighed for at få en konstant kilde til varmt vand, og om vinteren også varme radiatorer.

Der er tre typer af samlere, der adskiller sig i enhed

Til dato er der 3 typer af sådanne enheder:

• luft;
• rørformet;
• flad.

Luft

Luftfangerne består af mørke farvede plader.

Luftsamlere er sorte plader beklædt med glas eller gennemsigtig plast. Luft cirkulerer naturligt eller tvunget rundt om disse plader. Varm luft bruges til at opvarme rum i huset eller til at tørre tøj.

Fordelen er den ekstreme enkelhed i design og lave omkostninger. Den eneste ulempe er brugen af ​​tvungen luftcirkulation. Men du kan godt undvære det.

Rørformet

Fordelen ved en sådan samler er enkelhed og pålidelighed.

Rørformede samlere ligner flere glasrør, der er opstillet på række, belagt på indersiden med et lysabsorberende materiale.De er forbundet til en fælles opsamler og væske cirkulerer gennem dem. Sådanne samlere har 2 måder at overføre den modtagne energi på: direkte og indirekte. Den første metode bruges om vinteren. Den anden bruges hele året rundt. Der er en variation ved at bruge vakuumrør: det ene indsættes i det andet, og der skabes et vakuum mellem dem.

Dette isolerer dem fra miljøet og holder bedre på den resulterende varme. Fordelene er enkelhed og pålidelighed. Ulemperne omfatter de høje installationsomkostninger.

flad

For at få samlere til at arbejde mere effektivt har ingeniører foreslået brugen af ​​koncentratorer.

Fladpladesamleren er den mest almindelige type. Det var ham, der tjente som et eksempel for at forklare princippet om driften af ​​disse enheder. Fordelen ved denne sort er enkelhed og billighed i sammenligning med andre. Ulempen er et betydeligt varmetab end andre undertyper ikke lider.

For at forbedre de allerede eksisterende solsystemer foreslog ingeniører at bruge en slags spejle kaldet koncentratorer. De giver dig mulighed for at hæve vandtemperaturen fra standarden 120 til 200 C°. Denne underart af samlere kaldes koncentration. Dette er en af ​​de dyreste muligheder for udførelse, hvilket uden tvivl er en ulempe.

4. plads. Tidevands- og bølgekraftværker

Traditionelle vandkraftværker fungerer efter følgende princip:

1. Vandtrykket tilføres møllerne.
2. Møllerne begynder at snurre.
3. Rotationen overføres til generatorer, der genererer elektricitet.

Opførelsen af ​​et vandkraftværk er dyrere end et termisk kraftværk og er kun muligt på steder med store reserver af vandenergi. Men hovedproblemet er skaderne på økosystemerne på grund af behovet for at bygge dæmninger.

Tidevandskraftværker arbejder efter et lignende princip, men bruger tidevandets kraft til at generere energi.

"Vand" typer af alternativ energi omfatter en så interessant retning som bølgeenergi. Dens essens koger ned til generering af elektricitet gennem brug af havbølgeenergi, som er meget højere end tidevandsenergien. Det kraftigste bølgekraftværk i dag er Pelamis P-750, som genererer 2,25 MW elektrisk energi.

Svingende på bølgerne bøjer disse enorme konvektorer ("slanger"), som et resultat af hvilke hydrauliske stempler begynder at bevæge sig indenfor. De pumper olie gennem hydrauliske motorer, som igen vender elektriske generatorer. Den resulterende elektricitet leveres til kysten gennem et kabel, der lægges langs bunden. I fremtiden vil antallet af konvektorer blive mangedoblet, og stationen vil kunne generere op til 21 MW.

Historien om brugen af ​​vindenergi

Det er umuligt at sige præcis, hvornår brugen af ​​vindenergi til at løse økonomiske problemer for en person begyndte. Vindmøller har været kendt siden oldtidens egyptiske tid. I det gamle Kina blev vindmøller brugt til at pumpe vand fra rismarker. Brugen af ​​et sejl til navigation er kendt endnu tidligere, fra det gamle Babylons tid, og dette er kun skriftlige beviser.

Europa var i de dage en samling af vilde stammer. Med udseendet af tegn på civilisation dukkede vindmøller, sejlskibe også op her. Men i en lang periode var dette afslutningen på brugen af ​​vind. For ustabil, uforudsigelig kilde, det var umuligt at regne med det uden at have et tilbagefald.

Med udviklingen af ​​produktionen dukkede de første pumper op til løft af vand fra brønde.Samtidig begyndte brugen af ​​vindmøller som drivkraft for dem. Sådanne enheder fungerer stadig i dag, de er enkle, pålidelige og krævende i drift.

Vindgeneratorer begyndte at dukke op med fremkomsten af ​​enheder til at konvertere rotationsbevægelse til elektricitet - generatorer. Vindmøller udviklede sig hurtigt i det 20. århundrede, selvom krigen stoppede mange projekter i Europa.

I dag er de førende inden for brugen af ​​vindmølleparker USA og Kina. Et stort antal stationer er tilgængelige i Europa, de er koncentreret på vestkysten. Mest af alt i Danmark, hvilket er ganske forståeligt - der findes ikke andre kilder her i landet.

Den høje effektivitet af HPP'er, fraværet af stærke og stabile vinde i de fleste områder har reduceret interessen for vindenergi. Derudover havde udstyret, der eksisterede på det tidspunkt, ikke høj produktivitet, gjorde det ikke muligt at producere nok energi. Problemet blev løst ved at bruge benzin- eller dieselgeneratorer, mere pålidelige og klar til at producere det ønskede resultat på det rigtige tidspunkt.

I dag er interessen for vindenergi vokset markant. Nye mere effektive udviklinger er dukket op, som kan give et tilstrækkeligt antal forbrugere. Derudover er der stærke neodymmagneter, der giver dig mulighed for selvstændigt at fremstille generatorer med evnen til at arbejde ved en langsom rotationshastighed, hvilket radikalt ændrede situationen og vakte stor interesse blandt designere.