Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Планета Океан (TEC7)

Аватар пользователя Already Yet

Нашу планету по иронии судьбы называют Землёй.
Название «Земля» присутствует в массе языков, связывая нашу планету с прочной твердью, к которой мы привыкли в своих обычных построениях.
В то время, как настоящим, истинным названием нашей планеты вполне может быть именно «Океан». Ведь жидкая вода занимает в виде гидросферы около 71% поверхности Земли (или порядка 361 миллиона квадратных километров), оставляя для суши жалкие 29% площади планеты.
Есть места из космоса, при взгляде с которых наша планета так и выглядит. Как сплошной Океан, в котором изредка встречаются мелкие островки весьма одинокой суши:



И именно об Мировом Океане и о его громадном потенциале я хотел бы поговорить сегодня с вами. Ну а попутно, походя, мы зацепим и все те жалкие куски суши, которые к этому Океану прилепились. Если что, то Россия тут — слева вверху. А маленький остров слева внизу — это Новая Зеландия.
Этот пост будет о той самой альтернативной энергетике, которую я здесь часто ругаю. Но сегодня у нас по отношению к ней будут и тёплые слова. Будем справедливы.

С Мировым Океаном у человечества связано сразу несколько идей, касающихся энергетики.
Конечно же, основная идея, о которой я уже говорил, связана с получением тяжёлого изотопа водорода — дейтерия, пригодного для термоядерного синтеза, из гидросферы планеты.
Термоядерный реактор с электрической мощностью в 1 ГВт, использующий так называемое термоядерное «монотопливо» (реакцию D+D) сожжёт за год около 200 кг дейтерия.

Если предположить, что все термоядерные электростанции будут производить в будущем столько же, сколько сегодня производят все электростанции Земли, то потребление дейтерия для их нужд составит всего 3 000 тонн дейтерия в год.
Дейтерия, которого у нас 1013 тонн только в гидросфере Земли (которую и в самом деле зря не назвали «Океаном»)  нам хватит на то, чтобы снабжать человечество энергией в течение многих миллионов лет.
Тяжёлого водорода у нас около 0,015% от числа атомов его лёгкого собрата-протия, но даже такой скромной доли дейтерия вполне достаточно для обеспечения экономической целесообразности процесса получения термоядерного топлива из морской или пресной воды.

Приятным бонусом реакции D+D является практически бесплатная наработка в ней топлива для реакций D+T для гелиевого цикла на 3He (пресловутом гелии-3).
Всё дело в том, что продуктами реакции D+D является всё то же термоядерное топливо — а именно тритий и гелий-3!
Основная реакция D+D идёт по двум путям: на тритий и протон и на гелий-3 и нейтрон.
Если не сильно утомлять вас различными формулами и сечениями реакций (а попросту говоря — их вероятностями), то ситуация в дейтериевой плазме будет развиваться по следующему сценарию:
Основные реакции:


Побочные реакции:



Тритий и гелий-3 достаточно хорошо горят и сами в дейтериевой плазме, но если придумать, как их оттуда забирать, то «сложная» дейтериевая реакция, кроме того, что обеспечит нам энергетический «рог изобилия» сама по себе, ещё и сможет нарабатывать как тритий для простой, «детской» реакции D+T, над которой мы бьёмся уже сегодня, так и гелий-3, основная ценность которого — в качестве уникального топлива для межпланетных и (чем чёрт не шутит!) даже межзвёздных перелётов.

Однако, сегодня мы поговорим не о «светлом термоядерном послезавтра», а об «альтернативном зелёном завтра». В котором, кстати, у нас отнюдь не карликовые проекты, которые тоже связаны с Мировым Океаном.
Вначале — посмотрим на райские места нашей планеты, обделённые нефтью и газом, но зато богатые солнцем и морской водой. Именно тут возможно реализовать проект, который может обеспечить практически неограниченные потребности в энергии. Да ещё и при возможности иметь весьма эксклюзивный вид из окна:



Речь идёт о электростанциях на температурном градиенте морской воды.

Идее таких преобразователей, получающих электричество из простой разницы температур мы обязаны французу Жаку Арсену Д'Арсонвалю.



Французского врач Жак Арсен Д’Арсонваль (1851 — 1940) в медицинской среде известен, как изобретатель метода лечения при помощи электрических токов. Воздействие на поверхностные ткани и слизистые оболочки организма импульсными токами высокой частоты и сегодня называется дарсонвализацией. Электротехникам он известен как создатель гальванометра. Знают его и энергетики.

В 1881 году Д'Арсонваль предложил необычный паровой двигатель. Вы знаете, наверное, что паровой двигатель может работать, только когда температура пара, выходящего из его котла, выше, чем температура окружающей среды. Тогда, соприкасаясь с ней, он снова может превратиться в жидкость. Полученную жидкость можно снова закачать насосом в котел, там превратить в пар, и так поступать снова и снова, замкнув так называемый паровой цикл Ренкина.
Именно этот момент (наличие холодного конденсатора, необходимого для работы любого теплового цикла) часто упускают из виду многие, рассуждая о тепловых машинах. А ведь именно наличие холодного конденсатора с заданной температурой задаёт многие параметры тепловой машины. И когда конденсатор оказывается внезапно слишком «тёплым», это часто приводит к массе проблем, как, например, случилось с АЭС «Хурагуа» на Кубе.  Тогда оказалось, что расчетная температура охлаждающей воды для работы АЭС была задана советскими проектировщиками в 28 °C, в то время, как температура воды в Карибском море, как оказалось, на Кубе никогда не опускалась ниже 30 °C, а иногда и спокойно доходила до 35-37 °C.

С ещё более сложной проблемой столкнулся в своих рассуждениях и идеях Д'Арсонваль в 1881 году.
Его идеей было поставить на службу человечеству «бесхозный» температурный градиент морской воды, наблюдающийся при переходе от тропических, нагретых Солнцем поверхностных слоёв воды к более глубоким, холодным слоям воды Мирового Океана в тех же тропических широтах.
Вот картинки современных исследований, проведенных с целью определения данного градиента в различных точках земного океанического шара:

Глубины 0 метров / 500 метров, разницы температур:



Глубины 0 метров / 1000 метров, разницы температур:



Всё, что заштриховано на карте оттенками красного и жёлтого — теоретически подходит для использования в цикле тепловых машин. В этих местах «океанического шара» разница температур между поверхностным слоем и слоем расположенным на глубине в 1 километр (а кое-где — и на глубине «всего лишь» в 500 метров) составляет больше 20 °C.

О важности разности температур для работы любой тепловой машины я говорил в своей старой статье о фреонах и о тепловых машинах, построенных на их использовании. Именно разница температур (ΔT) определяет КПД любой тепловой машины.
Обычно инженеры не мучаются с подбором вариантов по ΔT, просто нагревая горячую часть тепловой машины как можно интенсивнее за счёт сжигания топлива, и используют тот конденсатор, что бесплатно предоставляет им сама Природа.
В случае же Д'Арсонваля и его идеи «прикрутить» к его тепловой машине ещё и бесплатный нагреватель в виде Солнца, греющего поверхностный слой воды, выбирать не приходилось.
Природа давала ему лишь градиент в 20-25 °C, а дальше предлагала самому сварить в голове «хреновую юшку» из такой «дешёвой, но поганой рыбки».
Ограничение «снизу» по температуре, которое я озвучил, как 20 °C, задавалось для Д'Арсонваля самой физикой работы тепловой машины, описаной ещё Сади Карно.
Вот эта простая формула, описывающее идеальный КПД любой тепловой машины:


Как видите, она проста и лаконична и в ней присутствуют только два параметра — температура холодильника (конденсатора) Тх и температура нагревателя Тн. Они, и только они, определяют нам идеальный КПД тепловой машины. Считаются обе температуры, как и всё в термодинамике, от абсолютного нуля градусов, выраженного в ноль градусов Кельвина.

Нетрудно посчитать, что для случая градиента в 20 °C и для температуры поверхностного слоя (нагревателя тепловой машины) в 35 °C Д'Арсонваль мог в идеале рассчитывать всего лишь на 7% КПД.
В реальной же жизни, за счёт различных расходов установки, которые тоже составляют до 5-6% от полезной энергии, вырабатываемой самой электростанцией, чистый выход идеи Д'Арсонваля вообще мог упасть до 1-2%.

Но проблема была даже не низком КПД. Чёрт с ним, у паровой машины Ньюкомена КПД был и того хуже!
Проблема была в том, что у Д'Арсонваля вообще не было пара для его тепловой машины!
Ведь, если кто забыл, фреоны были изобретены уже гораздо позже 1881 года. Да и скромный патентный служащий со своими (или всё же не своими?) идеями насчёт спирта ещё тоже был там, в отдалённом будущем.

По состоянию же на 1881 год человечеству были известны среди низкотемпературных вариантов тепловых машин только аммиачно-водный цикл, сернисто-ангидридный цикл и цикл на диэтиловом эфире. Все эти паровые циклы нуждались в весьма капризных и дорогих химических компонентах. Ведь аммиак ещё тоже надо было научится получать хоть сколь-либо эффективнее, нежели из всяких неаппетитных отходов жизнедеятельности живых существ, а сернистый ангидрид и диэтиловый эфир ещё и были весьма неудобными в использовании.

Поэтому Д'Арсонвалю пришлось ограничится демонстрацией принципиальной возможности цикла на сернистом ангидриде, после чего о его идее благополучно забыли почти на полвека.

Для цикла Д'Арсонваля долго не удавалось подобрать другую легкокипящую жидкость вместо сернистого ангидрида: одни были дороги, другие были ядовиты, третьи — огнеопасны.
И лишь в 1926 году два других французских инженера Георг Клод и Поль Бушеро предложили применить в двигателе Д’Арсонваля самую совершенную, самую простую и наиболее нетоксичную жидкость — воду!
Да, каждый из вас знает, что вода кипит при 100 °C. Но каждый, помнящий курс школьной физики или же пытавшийся сварить яйца где-нибудь высоко в горах, знает, что вода может кипеть и при температурах, гораздо более низких, нежели 100 °C. Нужно лишь создать пониженное давление. В 1926 году Клод и Бушеро продемонстрировали перед Французской академией наук двигатель, в котором вода кипела при температуре 28 °С, пар вращал турбину, а от генератора турбины легко горели лампочки.

Для достижения кипения воды при температуре 28°С, как это было в опыте Клода и Бушеро, им пришлось снизить давление в их установке до значения в 0,03 атм. В процессе кипения пар через трубку из колбы с водой перетекал в колбу со льдом, который и обеспечивал быструю конденсацию паров воды для поддержания стабильно низкого давления. Скорость истечения водяного пара в опыте оказалась на удивление велика — до 500 м/с. Такой скорости вполне хватало, чтобы раскрутить хорошую одноступенчатую турбину со сверхзвуковыми соплами Лаваля.

В одном из таких экспериментов мощность генератора кратковременно достигла 3 кВт. На этом принципе ученые в 1928 году построили электростанцию возле бельгийского металлургического завода Угрей-Мариэй на реке Маас. Источником тепла для нее служила вода, охлаждавшая заводскую домну. Эту воду обычно сбрасывали в реку. Температура этой воды всегда была на 20° С выше, чем в реке, но этой небольшой разности температур оказалось вполне достаточно, чтобы кипящая при пониженном давлении вода приводила в действие турбогенератор мощностью в 50 кВт.
Сейчас такое использование техногенного тепла становится практически обыденностью — «мечты сбываются» и человечество уже легко получает совершенно халявные киловатты мощности от машин, идею которых предложил ещё Д'Арсонваль. Впрочем, сейчас в таких установках больше используют фреон, нежели воду при низком давлении.

Ну а как же наша идея о Мировом Океане?
Накопив необходимый опыт, в 1930 году инженеры Построили на Кубе установку, уже работающую от разности температуры океанских вод.
При этом выяснилось: самое сложное — это подъем с больших глубин холодной океанской воды, обрастание труб морскими организмами и значительный расход энергии на перекачивание самой морской воды по километровым подводящим трубам.


Подводящие трубы кубинской установки Клода и Бушеро.

Клод и Бушеро в итоге получили со своей кубинской установки полезную мощность около 28 кВт, при этом потратив на её создание более миллиона долларов из собственных средств. Кроме того, выяснилось, что даже в тихой бухте Матанзас, которую изобретатели выбрали для своей первой установки, тоже иногда штормит, в результате чего первый же небольшой шторм вдребезги разнёс всю хлипкую конструкцию из понтонов и полупогружённых труб.
Кроме того, сама идея расположения установки на берегу задавала длину труб (по разным данным длина труб установки колебалась от 1,8 до 2,5 километра), в результате чего вся полученная полезная энергии электростанции тратилась тут же на перекачку морской воды по трубам. Есть даже мнение, что первая установка Клода и Бушеро так и не вышла на положительный энергетический баланс, с учётом расходов на энергию насосного и вспомогательного оборудования.

Учтя свой кубинский опыт, в 1934 году ученые начали сооружение плавающей установки для производства льда, основанной на похожих принципах, возле Рио-де-Жанейро. Мощность бразильской установки была увеличена до 1,2 МВт, с тем, чтобы уменьшить в ней долю расходов на собственные нужды, а использование списанного судна позволило сократить длину труб.


Списанное судно Tunisie, использовавшееся для опытов Клода и Бушеро.

Однако при строительстве установки произошла авария. Продолжить работу Клод и Бушеро уже не смогли — из-за банальной нехватки наличных средств.
Посмотреть на процесс строительства и эксплуатации установки Клода и Бушеро на Кубе и в Бразилии можно вот по этой ссылке.
Старая киносъёмка хорошо передаёт масштабы и размах того первого начинания по технологии OTEC (Ocean thermal energy conversion), как называют сейчас установки, основанные на использовании температурного градиента морской воды на Западе.

К идее установок OTEC возвратились снова уже после Второй мировой войны.

В 1974 году правительством США на Гавайях была создана специализированная лаборатория NELHA, и уже в 1979 году на ее базе инженеры Lockheed, Dillingham Corp и Makai Ocean Engineering построили экспериментальную станцию Mini-OTEC мощностью в 50 кВт. Она располагалась в 2 км от Кихоул-Пойнт на борту переоборудованной баржи ВМФ США. Забор холодной воды с температурой в 6°С осуществлялся с глубины 900 метров по полиэтиленовой трубе, а критически важные элементы системы – теплообменники – были выполнены из титана. Mini-OTEC стала первым в истории проектом с положительной нетто-мощностью, достигавшей при оптимальных погодных условиях выдачи в сеть до 15 кВт полезной мощности. Правда, через два года этот рекорд был побит японцами.


Установка ОТЕС в Кихоул-Пойнт, Гавайи

Ещё в 1970 году печально знаменитая теперь японская компания TEPCO приступила к созданию экспериментальной установки OTEC на столь же печально знаменитом острове Науру.
Эта установка имела мощность в 120 кВт и была предназначена для электроснабжения ближайшей школы и небольшого посёлка на Науру. При этом около 90 кВт мощности установки расходовалось на её собственные нужды, в то время, как полезная мощность составляла всего 30 кВт.
Установка на Науру была пущена в 1981 году и до сих пор держит рекорд в части максимальной мощности установки, долговременно подключенной к электрической сети с реальными потребителями. Видео об этой японской установке есть тут и тут.
Сейчас эта установка остановлена и демонтирована.

Главная проблема установок OTEC кроется в их гигантских теплообменниках и в длинных трубах для подачи морской воды. Многолетние эксперименты на Науру и на Гавайях показали, что их эффективность очень быстро падает из-за загрязнения солями и микроорганизмами. С морской живностью пытались бороться механическими способами: фильтрацией и чисткой. Но установка фильтров приводит к слишком большим энергозатратам на прокачку воды, а подача губчатой резиновой дроби в каналы системы почему-то лишь стимулирует размножение микроорганизмов.

Руководитель проектов OTEC корпорации Lockheed Martin Роберт Варли считает, что активная коммерческая генерация энергии из температурного градиента океана начнется лишь через 20–30 лет, а в ближайшие годы придется обкатывать технологию на пилотных опытных установках по 5–10 МВт мощности.

При таком росте размера установки встаёт и ещё одна острая проблема – для установки требуется, как ни крути, километровая труба для забора и подъема глубинной воды. В первых версиях установок обоих типов (и на Науру, и на Гавайях) ее делали из толстого полиэтилена. Для маломощных станций в десятки киловатт этот материал вполне приемлем. Но экономические расчеты показали, что минимальная нетто-мощность плавучей установки, претендующей на коммерческий успех, должна быть не менее 50 МВт. По оценке специалистов, для такого сооружения  понадобится стекловолоконная труба диаметром около 8,7 м и с толщиной стенки 75 мм. Масса такой трубы в сборе составит уже  около 2500 тонн, что дополнительно усложняет требования к плавучей платформе.

Современные разработки систем OTEC в большинстве своём используют уже не воду при низком давлении, а фреоны — это упрощает их конструкцию и уменьшает размер теплообменников. Кроме того, не приходится возиться с деаэрацией и очисткой воды.

Но и старые добрые системы OTEC открытого цикла имеют неоспоримые плюсы, главный из которых — это попутное опреснение большого объема воды. Напомню, что в процессе работы установки вода переходит в газообразное состояние, что автоматически решает проблему опреснения поступающей воды.
Компактные установки, способные обеспечить военно-морские базы электричеством и питьевой водой «в одном флаконе», крайне актуальны для армии и военно-морского флота США. Корпорация Lockheed Martin к 2015 году по контракту с ВМФ должна запустить на Гавайях пилотную тепловую электростанцию (пока закрытого типа) мощностью 5 МВт. Если она оправдает надежды, то партнеры приступят к реализации сразу двух больших проектов мощностью 100 МВт — на Гавайях и на острове Гуам. Кроме того, в течение двух лет на удаленной базе Диего Гарсия компания OCEES International начнет строить для моряков  ВМФ США небольшую установку открытого типа в 13 МВт нетто-мощности, которая заменит нынешние дизель-генераторы и будет выдавать на-гора ещё и по 4,7 млн литров пресной воды в сутки.

Хорошо, скажет придирчивый читатель. А при чём тут Россия?
Гавайи мы так и не присоединили (ну вот не захотел Александр I рисковать ради каких-то клочков суши на планете Океан), Папуасской Совестской Социалистической Республики в составе СССР вроде бы тоже не было (не поняли современники товарища Миклухо-Маклая), так что же автор нам тут хочет сказать?
Ну нет у нас пальм и такой водички, как на фото чуть повыше в статье!

У нас море вот такое:


Да, русское море — это не Гавайи!

Но «дельта-те» (ΔT) вообще-то пофиг, что вода в Арктике почти что замерзает, имея в страшном сне температуру в 4 °С.
Важна не температура, а разность температур.

Несмотря на то, что Россия расположена очень далеко от красивой, красной «тропической зоны», мы можем развернуть свои мощности по станциям OTEC как раз в Арктике! Только надо поменять холодильник и нагреватель местами. Комбинация очень холодного воздуха Арктики и морской воды с плюсовой температурой дает градиент далеко за 25 и даже за 30 °С . При этом установка будет гораздо дешевле классической: километровая труба для забора глубинной воды в данной схеме просто не нужна — относительно «тёплую» морскую воду можно брать прямо с поверхости Северного Ледовитого Океана.

Ну а микроорганизмы... Да.
Трудно микроорганизму при 4 °С. И мало организмов могут жить сразу и в пресной, и в солёной воде.
Ну а пресной воды — в Арктике завались. Вон, мишка прямо по пресной воде и прыгает, засранец эдакий.
Так что, господа, скрипач не нужен. Всё есть под рукой — бери и пользуйся.

Вот только института по исследованию и постройке электростанциий на температурном градиенте морской воды в России пока нет.
А жаль, пора создавать. Лишним это не будет.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Listener
Listener(4 года 8 месяцев)(16:18:31 / 05-10-2013)

Вкупе с этими бойцами много интересного можно придумать для севера.

Аватар пользователя Artemy
Artemy(5 лет 12 месяцев)(16:22:19 / 05-10-2013)

Если 29% оставлено для суши, то 71% - это сакэ. Иначе нельзя.  Закуска градус крадет. :)


Аватар пользователя Sergant76
Sergant76(4 года 8 месяцев)(16:24:46 / 05-10-2013)

Ваши статьи про науку и энергетику читаю с огромным удовольствием. Очень интересно и познавательно.

Судя по всему в энергетической безопасности России Вы уверены, а что по другим странам, кому в ближайшие 100 лет будет комфортно?

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(6 лет 1 месяц)(23:58:30 / 05-10-2013)
Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(6 лет 2 недели)(16:34:51 / 05-10-2013)

Гм... а зачем играть на градиенте температур, если уже давно открыт способ прямого преобразования тепла в электричество(само изобретение "под сукном" и любых повторителей будут тихо "убирать" лоббисты интересов энергодобывающих компаний)?

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(16:43:36 / 05-10-2013)

За вами уже вылетели. Не отходите от своего ноутбука, сопротивление бесполезно!

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(16:46:34 / 05-10-2013)

Под каким нафиг "сукном"?! Элемены Пельте и термопары только ленивый не делает. Просто пока у них генераторный КПД ниже чем у механических генераторов, а стоимость такая, что больше единиц киловатт установка выходит просто золотой. (сейчас генераторные Пельте идут примерно по 20-30 руб/вт,  без стоимости обвеса, монтажа и электроники.)  Кроме того, для внятного КПД им разница температур нужна 100-200 град. (для термопар до 800 град.) 

Наногенераторы, которые преобразуют термоколебания кристаллической решетки в ЭДС пока не вышли из области полувиртуальных экспериментов, способны производить лишь нанотоки, и стоят как четверть истребителя.

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(18:03:45 / 05-10-2013)

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(18:08:17 / 05-10-2013)

.

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(18:04:07 / 05-10-2013)

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(18:02:58 / 05-10-2013)

вы еще безводные сахара вспомните - там ведь даже минимолнии в домашних условиях можно получать. прелестная тема для окучивания легковерных

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(16:38:25 / 05-10-2013)

Такие станции можно и нужно создавать не только вдоль берега но и на континенте. Нагреватель, - в земле, охладитель - на воздухе. В тех местах где нет вечной мерзлоты, в земле всего на глубине 20 м уже +5 - +8, на воздухе (зимой) - минус 50. Очень выгодно именно отапливать такими станциями, так как чем сильнее мороз, тем эффективнее работает станция (при тех же габаритах дает больше тепла). За зиму подземный "нагреватель" остывает, превращаясь в огромный куб льда с температурой -4 -10 град. Когда наступает лето, и на воздухе , на солнце, температура поднимается до 30 град мы опять имеем отличный градиент температур, и опять можем получать энергию (переключаем холодильник и нагреватель "наоборот"). Таким образом станция не работает только в короткое северное межсезонье когда температура под землей и на воздухе равны +/- эти самые 20 град. 

И чем более континентальный климат, (весна и осень -все более короткие) тем выгоднее содержать такую станцию. Заодно, если правильно расчитать режим подземных теплообменников мы получаем бесплатный вечный морозильник для всяких там продуктов, неограниченного объема. Этот же холодильник можно использовать и для предварительного охлаждения природного газа, перед его сжижжением. Это во первых позволит с пользой утилизировать теплоту запасенную в природном газе (это примерно 60-80 градусов дельты Тэ), и во вторых позволит сэкономить примерно пороцентов 20 топлива, затрачиваемого на сжижжение. 

Вообще, использование тепла от сжижжающих установок  СПГ, это невероятно перспективная тема, так как это равноценно дармовой энергии эквивалентной сжиганию  5-8% от всего объема производимого СПГ.

Аватар пользователя kot-obormot
kot-obormot(4 года 7 месяцев)(16:44:37 / 05-10-2013)

Тщемто практически любое крупное промышленное  предприятие (особенно металлургические) имеют постоянный мощный источник тепла. При наличии рядом реки с проточной водой получить необходимый градиент "ващьпе непраблема, насяльника".

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(16:50:00 / 05-10-2013)

По ссылкам из статьи, на старое:

"В России действует самая протяженная газотранспортная сеть в мире, включающая 155 тыс. км. магистральных газопроводов. Более 4 000 газоперекачивающих агрегатов (ГПА) суммарной мощностью 44,2 ГВт  ежегодно перекачивают около 700 млрд. куб. м. природного газа на расстояние в тысячи километров. Около 85% ГПА имеют привод от газотурбинных установок с КПД всего лишь в 23-35%. Это значит, что 1,2-1,3 млн. ГДж тепла в год (температура выхлопных газов достигает 500 ºС) выбрасывается в атмосферу! Используя это тепло, можно было бы обеспечить около 5 ГВт столь необходимой в России электроэнергии."

5 раз по , если кто забыл что такое 1 ГВт.

Аватар пользователя kot-obormot
kot-obormot(4 года 7 месяцев)(17:38:30 / 05-10-2013)

Добавьте сюда градирни АЭС, ТЭЦ, металлургических заводов, городские сточные воды на очистных сооружениях... Список оооочень длинный.

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(17:52:23 / 05-10-2013)

их дешевле перевести на производство биомассы для корма скота, чем для делания электричества. другой вопрос, что капитальные затраты будут сравнимы с этой тэц

Аватар пользователя jamaze
jamaze(6 лет 1 месяц)(22:31:42 / 05-10-2013)

А EROEI? Объедки со стола ископаемой энергии. Только как локальное решение.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(23:29:58 / 05-10-2013)

А вот не скажу вам ничего про EROI. Потому что не люблю пизд говорить того, чего не знаю.

В принципе, схема арктического ОТЕС - без километровых труб, без борьбы с водорослями, моллюсками и прочей гадостью в теплообменниках мне импонирует больше. Она достаточно простая ради того, чтобы с ней возиться.

Ну и поскольку, в принципе, вода в этой схеме у нас нагреватель - а греться на крайнем севере ой как хочется - то давайте и совмещать приятное с полезным. Что с того, если мы превратили 10% энергии дров в электричество? А оставшиеся 90% пустили в батареи?

И в доме тепло, и установке приятно работать на градиенте под 100 градусов.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(6 лет 1 месяц)(12:51:14 / 10-10-2013)

для расчета возьмите любой тепловой насос, тк  это прмяой пример для таких установок... 

А вобще  надо пробовать давление 0,03 атмосферы маловато конечно... У грунта надоступных для обычного человека 6-8 метрах температура всего +4 градуса на урале... те получается что тут КПД будет еще ниже тк сначала  надо прокочать по трубе  газ потом  выжать из него тепло для работы парового двигателя, а потом уже снимать снего ЭЭ.

В тепловом  варианте  все конечно проще, но тоже не без тонкостей. Надо просчитать может это можнго применить уже сейчас... В малом  масштабе, о воде при низких давлениях я пока вобще не задумывался... 

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя B-Ura
B-Ura(5 лет 11 месяцев)(20:53:26 / 13-10-2013)

Ага, а как с холодильником?

Опять ветряки ставить или плёночные/капельные городить?

Даёшь сотни кв.км. в полярных льдах?

По какой цене?

Боюсь, сильно пахнет "оврагами"... 

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(19:18:35 / 07-10-2013)

когда у вас станция на необжитой территории сосет энергию прямо из среды,  EROEI может быть любым, даже меньше еденицы.

Аватар пользователя kokunov
kokunov(5 лет 11 месяцев)(06:38:27 / 06-10-2013)

Газпром сечас массово ставит на выкид от газовой турбины котлы-утилизаторы. Общее КПД поднимается до эпических 60-63%. Тепло идет на обогрев ближайших поселков-городов.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(17:01:55 / 05-10-2013)

Ну, на всех уважающих себя предприятиях, давно это тепло утилизируют. Но это немного другая тема, так как там высокопотенциальное тепло со значительным градиентом (сотни град) - там проблема утилизации решается гораздо проще.

А тут вся проблема, в конкретной реализации в железе. Конструктивно не так уж и просто высосать из среды энергию, когда разница между горячим и холодным всего 20 град. Пока, чёрная жижа текущая из земляных дырок, была по 3 доллария за бочку, - никто не хотел этим заниматься, а когда стала по 100 доллариев, то появилось столько неотложных проблем, что не успевают еще и этим заниматься. 

Вообще у таких установок есть один крупный минус: для промышленных мощностей (сотни и тысячи мегаватт) они имеют просто мегалитичесие размеры (отсюда материалоемкость, стоимость, окупаемость - все эти показатели, такие важные для "эффективных инвесторов", - все они уходят "в дрова").

Аватар пользователя kot-obormot
kot-obormot(4 года 7 месяцев)(17:07:55 / 05-10-2013)

На предприятих утилизируют именно что высокотемпературное тепло. Всё, что ниже 60-70 градусов Цельсия - отправляют в градирню или в пруд-испаритель.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(17:47:05 / 05-10-2013)

Да, я так и написал: " там высокопотенциальное тепло со значительным градиентом"

Аватар пользователя Grisha
Grisha(5 лет 12 месяцев)(00:10:02 / 06-10-2013)

Ну в реальной жизни, где кони на 4 ногах, электричества из земли не насосать, зато тепла и холода запросто. Тепловые насосы продаются в полный рост.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(23:37:30 / 06-10-2013)

"Ну в реальной жизни, где кони на 4 ногах, электричества из земли не насосать" - просто вы о реальности судите только по тому, что продается.

Аватар пользователя Listener
Listener(4 года 8 месяцев)(16:58:48 / 05-10-2013)

Могут ли они плыть и работать и можно ли к ним прикрутить процесс выделения из воды фосфора и прочих важных эелемнтов? Если я не ошибаюсь то ведь в придонных отложениях его много.

Аватар пользователя Йорген
Йорген(5 лет 2 месяца)(17:00:54 / 05-10-2013)

Тут вот что-то нечто - 10 способов получить эл-во - http://povny.blogspot.ru/2008/10/10.html
Некоторые вопросов не вызывают, а вот эти...

3. Получение электроэнергии из энергии солнца и звезд

Российские ученые-ядерщики создали батарею, которая может трансформировать в электричество как солнечную энергию, так и энергию звезд.
(Гетероэлектрики! О! - http://www.cntiprogress.ru/eventnews/5782.aspx  )

4. Получение электроэнергии из воздуха

Hitachi разработала новую технологию получения электроэнергии, используя естественно возникающие в воздухе вибрации с амплитудой в несколько микрометров.

5. Получение электроэнергии из проточной воды

Канадские ученые изобрели новое устройство называется электрокинетическая батарея. Электрокинетическая батарея - на самом деле довольно примитивное устройство. Она представляет собой небольшой стеклянный сосуд, который пронизывают сотни тысяч микроскопических каналов.

6. Океанская подводная электростанция

Уже который год в промышленном дизайне востребованной остается концепция «биомимикрии», то есть заимствования различных технологических решений у природы. Таким подходом воспользовалась австралийская компания BioPower Systems, разрабатывая проект океанской подводной электростанции BioWawe, которая вырабатывает электроэнергию за счет создаваемых подводными течениями колебаний специальных «стеблей». Похожим образом колеблются и водоросли, правда, не вырабатывая при этом электричество.

7. Получение электроэнергии из краски

В ходе исследований, длившихся три года, компания Industrial Nanotech создала особый вид термоизолирующего покрытия, способный вырабатывать электроэнергию за счет разницы температур между стеной дома и окружающей средой.
(тут, как я понял, используется эффект Зеебека)

10. Производство электроэнергии с помощью живых деревьевЛагадинос считает, что любой может воспроизвести простой опыт: "Воткните алюминиевый стержень через кору в ствол живого дерева; сделайте медную трубку и погрузите её на 17 сантиметров в грунт. Возьмите вольтметр и убедитесь, что между стержнем в стволе и зарытой трубкой есть потенциал — 0,8 — 1,2 вольта постоянного тока".



И ещё способ из комментов:
Все гораздо проще - зарываеш в землю два медных анодированых столба, один на глубину 5 м, другой на глубину 20м. Рахность потенциалов дает ток около 20кВт Сам лично видел, как такую хрень ставили немцы в Запорожье, буквально пару недель назад. Для частного коттеджа. Стоимость хрени - 20000евро.
Кстати, я эту технологию читал еще в своем совковом детстве - только не помню - то-ли в юном технике, то-ли в технике молодежи. Вот так-то.


Так и хочется спросить: "Чё, правда?".
Особенно интересно услышать мнения про способы 3, 4 и "зарываеш в землю два медных анодированых столба".

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(17:13:34 / 05-10-2013)

Все варианты зарывания и забивания в деревья разнородных металлов - суть примитивная земляная гальваническая батарея, никаких "ток около 20кВт" давать не могут, и работают на той энергии, которую потратил меде-, железо-, или цинко- плавильный завод, на выплавку зарытого куска металла.

ГЭФ, - здорово, но почему наши КА пола летают на классике?

Аватар пользователя Йорген
Йорген(5 лет 2 месяца)(17:42:56 / 05-10-2013)

ГЭФ, - здорово, но почему наши КА пола летают на классике?

Так они только в мае презентовали.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(6 лет 1 месяц)(13:03:02 / 10-10-2013)

да не  может и 20 киловатт только при 100 стержней попериметру участка  да при очень не удобных кислых почвах и напруге 1,2 вольта при бешеном токе... так что там  далеко за 20к евро обвязка выйдет 

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя MindTaker
MindTaker(6 лет 1 неделя)(17:04:56 / 05-10-2013)

Арктике нужен ОТЕЦ!

И совсем никто у нас этим не занимается? Плохо.

Аватар пользователя kot-obormot
kot-obormot(4 года 7 месяцев)(17:10:51 / 05-10-2013)

Вот ещё одна Потёмкинская деревня. Выглядит красиво, но как работает - непонятно. 

http://ru.euronews.com/2013/10/03/algae-powered-building/

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(17:58:54 / 05-10-2013)

"В основании фундамента размещён биореактор". На этой фразе как то сразу вспомнилось.

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(18:25:16 / 05-10-2013)

это есть разазаривание ресурсов.

на белке, сахарах и свете любой дурак с трех квадратных метров и обогреется и прокормиться.

на самом деле одноклеточные имееют очень славый выхлоп - на кв.м. до 6кг сухой биомассы в год(идеальные условия). легче елками пробавляться.

другой вопрос, что и без сахаров на одном только свете эти заразы могут выдавать 20г белка - а это уже совершенно другая пляска для животноводства.

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 4 месяца)(17:15:18 / 05-10-2013)

Если использовать холод с глубин, то он же может там исчерпаться?

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 9 месяцев)(17:44:49 / 05-10-2013)

Так как поступающие от Солнца ~ 35-40 000 ТВт до сих пор его не нагрели, то его там (в глубинах) более 40 000 ТВт.  (мощность всех станций мира на сегодня примерно 13-16 ТВт.) Хотя по сути, вы правы, - холод глубин -не полностью возобновляемый ресурс (Привет от Великих Оледенений)

Аватар пользователя Remchik
Remchik(6 лет 1 неделя)(17:31:19 / 05-10-2013)

И на этот случай у нас билетик нашелся :)

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(17:45:57 / 05-10-2013)

у меня только один вопрос насчет этих райских кущей.

а достаточно ли эти штуки могут производить энергии для собственного воспроизводства(ну например установка из километров труб выработает ли достаточно энергии, чтобы окупить добычу руды, обагащение, плавку, обработку, доставку и текущий ремонт за ожидаемый срок службы)? или это огромные аккомуляторы типа большинства ветряков?

или же нужно пилить в сторону биоматериалов с заданныи своийствами?

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(18:03:22 / 05-10-2013)

В случае Арктики нет километровых труб. Там труба - 30 метров (немного вбок и немного вниз).

Скорее я бы озаботился ресурсом вот этих машинок:

Но, судя по ресурсу таких агрегатов на системах кондиционирования и климат контроля - мы их уже делать научились. Там есть движущиеся части, но подшипники можно ведь и поменять, неправда ли?

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(18:17:35 / 05-10-2013)

нет.

если на гуаме им и электричества не нужно(150тысяч человек на 500 км), хватит только пресной воды(кстати, кастую в случае успешного запуска уже через несколько лет установки в персидском заливе на градиенте черная поверхность над водой/погруженная в воду именно для воды)

я про дилемму ветряка в неудачном месте. т.е. когда у вас аллюминий из России, выплавлена ферма на китайском угле, а продаете вы электричество по 12 евроцентов за кв в час, то выгодно. а вот если все пересчитать в киловатты, то как бы выхлоп менше, чем потратили. 

то есть не выдаст ли за обозримый цикл(ну сколько, там 10-15 лет до полного износа) установка меньше электричества, чем потратили на добычу необходмых ей металлов и обслуживание?

ну или другой пример. примитивный паровик на дровах имеет отрицательный кпд в общем. вы тратите больше энергии на подвоз дров и прочее, чем он дает. правда сама по себе трава и деревья механическую работу выполнять не могут, а лошадьми - неудобно

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(19:02:15 / 05-10-2013)

Где вы там увидели "горы алюминия"?

Вот сердце такой установки:

Эта установка - где-то 400 кВт мощности. Причём, как видите, тут уже всё вместе - и теплообменники, и турбина и генератор.

Отличия от большого бытовой системы климат-контроля и какой-нибудь небольшой паровой турбины - минимальны. А они, при должном уходе, служат десятилетиями.

Да что там говорить - мой товарищ такой пепелац на заднем дворе, в гараже собирает. Вот его крайний пуск:

Бюджет затеи - несколько тысяч долларов. Всё делает сам, "с собственного труда" и с пожертвований заинтересовавшихся зрителей и читателей.

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(21:50:53 / 05-10-2013)

люминий не в этих установках, не суть.

я просто спрашивал, на получение и обработку этих кубометров железа и весь сопутсвующий процесс уйдет х тонн условного топлива.

а установка за определенный промежуток времени, до серьезного капремонта и т.п. выработает z энергии, которые так же можно привести к y тонн условного топлива.

х≶у и насколько? вдруг у вас прикидки есть или все очевидно(тогда просто скажите)

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(23:33:00 / 05-10-2013)

Я сам лично видел турбину 1928 года выпуска. В 2008 году.

Так что - можете рассчитывать и на 50 лет работы. Эти вещи очень трудно сломать - у них ресурс исчисляется сотнями тысяч часов работы между крупными ремонтами. ДВС нервно курит в сторонке - у него 10 000 часов - уже средний ремонт, 10 лет - капиталка, 15 лет - пиздец конструкции.

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(23:48:11 / 05-10-2013)

там будут и менее надежные элементы.

впрочем, не суть.

в петропавловске до сих пор топят угольком - варварство, если учесть на чем стоят дома

Аватар пользователя Vanek
Vanek(6 лет 1 месяц)(19:12:16 / 07-10-2013)
задачи на севере, требующие решения - в любом случае есть.
даже если установки не смогут производить больше затраченного, есть надежда, что они смогут сэкономить на доставке альтернативных источников энергии (регулярно завозить керосин - тоже затраты энергии).
Аватар пользователя Strim
Strim(4 года 11 месяцев)(18:20:14 / 05-10-2013)

зачет:)

Аватар пользователя Руслан
Руслан(5 лет 3 месяца)(21:02:20 / 05-10-2013)

Была у меня идейка:

Для дрейфующих полярных станций можно делать установку: двигатель Стирлинга, работающий от разницы температуры воды (темп. около 0 цельсия) и окруж. воздуха (темп. -30 гр. цельсия) приводит в действие (напрямую, без преобразование в эл.энергию) тепловой насос, использующий опять-же воду под льдиной.

Сколько весьма дорогущей (с учетом доставки) соляры можно съэкономить...

 

 

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(6 лет 1 месяц)(21:49:10 / 05-10-2013)

Ну, допустим, технические проблемы строительства разрешимы (хладноломкость, смена сезонов, лед и т.д.), но сколько человек живет в заполярье? Военные, нефтянники и чукчи? Тянуть же ЛЭП на тысячи километров по тундре глупо - электричество будем тратить только на обогрев тундры. Это не значит что этими установками не надо заниматься, но как ни крути - нишевое решение.

С экватором еще интереснее. Допустим то, что нужен перепад глубин 1000 м, уже само по себе ограничиевает применение - не везде такие глубины на разумном растоянии от берега, тянуть же кабель на сотни км, это опять же существенное удорожание и так недешевой установки. Но ведь надо же учитывать воздействие штормов и тайфунов - снова удорожание. Поэтому потребитель на берегу должен иметь достаточно средств, что бы осилить капзатраты на уровне, скажем, глубоководной буровой платформы - 340 мегабаксов (Дипвотер хоризонт, построенная в 2001 г). И что они получат взамен - 100 МВт установленной мощности? Где у нас много богатых буратин, готовых платить 3400 за кВт установленной мощности (первая очередь Тяньваньской АЭС - 2 ГВт за 3 млрд., т.е. 1500 $/кВт, построенная в 1999-2006 гг)? Разве что в Японии, и то, пока этот "маленький остров-2" еще не окончательно обанкротился.

Так что Индия, Иран, Китай и Сауды выбирают АЭС, у разных папуасов просто ни на что нет денег, а у Австралийцев с Новозеландцами пока что дофига своего угля (а в перспективе и газа). С Пиндостаном и Японией же такая ситуация, что никакие фокусы их уже не спасут - ИМХО, построить за 10 лет 150 АЭС они сейчас не смогут, а станции OTEC не возместят убывающие мощности, т.к. это надо построить примерно 1500 Дипвотеров (до 2015 еще не известно чего вообще-то строить), водоизмещением по 50 тыс.т. Вы себе этот флот представляете? Для справки, на 2009 год мировой флот гражданских крупнотонажных судов (балкеров) составлял 6864 ед.

ЗЫ. Заранее прошу прощения у граммарнаци за ашипки и очепятки - после обновления у огнелиса сдох спелчекер.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(22:03:25 / 05-10-2013)

Тянуть же ЛЭП на тысячи километров по тундре глупо - электричество будем тратить только на обогрев тундры.

С вами играет дурную шутку дедушка Меркатор. И его проекция. Вы смотрите на его вытянутую по высоким широтам карту и видите, что Арктика большая-пребольшая. А она маленькая. Даже очень маленькая, если честно.

Расстояние От устья Оби до Екатеринбурга - всего лишь около 1500 километров.

А теперь смотрим на вот такие существующие линии электропередач:

Самая длинная HVDC линия в мире в настоящее время находится в Китае и соединяет ГЭС Сянцзяба с городом Шанхай. Её длина 1980 км, мощность 6400 МВт при 800 кВ напряжения. В 2013 году в Бразилии будет сдана в эксплуатацию самая длинная HVDC линия (длиной 2375 км), она будет соединять ГЭС Санто-Антонио и Жирау с городом Сан-Паулу.

Так что вот так. Давно уже не космос.

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(6 лет 1 месяц)(23:16:19 / 05-10-2013)

Согласен - не космос. Но ведь экономически на пределе? А в условиях вечной мерзлоты строительство сильно удорожается (фундамент, доставка материалов, оплата труда и т.д.).

И потом, к этой ЛЭП, мощностью 6400 МВт нужно будет подключить 64 ОТЕС (да знаю, сильно упрощенных, конечно, в сравнении с..), а у нас пока большие проблемы с судостроением - для ВМФ-то строят с трудом и большими задержками. Вот запустят Звезду (2020) - тогда и посмотрим на реальность таких проектов.

ИМХО, другое дело модульные ОТЕС малой мощности (в десятке контейнеров) - летом можно успеть завезти куда надо и быстро развернуть.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(23:17:33 / 05-10-2013)

Начинать надо в любом случае с малого - у нас нет опыта даже с ОТЕС размером с американскую на Гавайях или с японскую на Науру.

Под такие опытные площадки вполне можно найти пару удалённых посёлков на крайнем севере и там развернуть такой испытательный полигон. А потом уже думать и об установках мегаваттного класса.

Кстати - никто не запрещает немножко подогреть воду дровами. Градусов эдак до 80 °C - 90 °C. Чтобы система отопления, значится, эффективно работала. ;)

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(23:51:49 / 05-10-2013)

лучше на дв - камчатка, магадан. народу больше чем на побережье северного ледовитого. а на камчатке вам воду подогреет тепловой насос

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(6 лет 1 месяц)(23:53:13 / 05-10-2013)

А почему 80-90, не 800-1000? Но дров в тундре-то не густо, так что топливо все-равно будет привозное и, скорее всего не дрова... Тут надо посчитать, каков будет выигрыш в завозе топлива по сравнению с дизельными генераторами, учитывая низкий КПД ОТЕС. Не выйдет ли баш на баш? Может ну его нафиг - усложнение конструкции, если конечно нет дармового местного топлива как на нефтяных и газовых месторождениях? Но тогда нет смысла и в ОТЕС - рулят газопрошневые или микротурбины..

Или Вы про Сибирь, Урал, и Русский север? Тогда вообще не понимаю причем тут ОТЕС? Да, дров/торфа/лигнита много, ставить теплонасосные генераторы можно, но океана-то нет. И снова надо считать КПД по сравнению с ГРЭС (желательно современными) или, например, газогенераторами + ГПУ.

В общем, мы оба согласны, что Газпрому и Роснефти надо срочно начинать создание профильного НИИ с КБ и ОП. :) Со своей стороны готов поработать у них в качестве материаловеда и технолога по керамике. ;)

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(23:58:41 / 05-10-2013)

вы забываете про тот же РС и сибирь - там есть и другой источник воды +4 озера.

да, как бы маломощная, но скорей всего это будет интереснее завоза уголька баржами или отдельной ветки жд и лэп

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(6 лет 1 месяц)(00:09:59 / 06-10-2013)

Да нет! Я просто не уловил мысль уважаемого ОЙ про дрова! Я как раз и говорю, что плюс ОТЕС в том, что топлива можно меньше возить на крайний север. Т.е. плевать на КПД ОТЕС - хоть 1 %, но топлива каждый год везем в 5 раз меньше.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(00:20:38 / 06-10-2013)

Смотрите: сегодня вы везёте уголь на угольную ТЭС. Угольная ТЭС даёт вам электричество, тепло в дома и... воду с совершенно неудобной для ТЭС температурой в 20-28 С (как в опытах Клода и Бушеро).

Именно с такой температурой конденсатор угольной ТЭС выбрасывает воду в пруд охладитель. Он, кстати, работает на похожих разряжениях - в 0,01-0,03 атмосферы.

А для ОТЕС это не "бросовое тепло". Это - супертопливо!

То же самое - с любой котельной. В ней есть так называемые "дымовые газы". С ними улетают пары воды, которые иначе вам сконденсируются прямо в трубе. Ну и 10% КПД любого котла. Если же вы их конденсируете "насильно" (например с помощью так называемой "водяной завесы" на пути дымовых газов), то получите воду при 40-50 С.

Для системы отопления иметь такую воду - смешно. Будет греть саму себя. А для ОТЕС это... ну, в общем, опять-таки - просто безумный градиент!

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(6 лет 1 месяц)(01:04:54 / 06-10-2013)

Спасибо, теперь понял - меня смутили 80-90 :). Действительно, так можно нужно везде внедрять. Но это уже вроде было в Вашей первой статье про тепловые насосы? По первой статье у меня вопросов нет - нормальное себе энергоресурсосбережение.

ЗЫ Извините за правку.

ЗЫЫ Оказывается, прямым текстом не было: http://aftershock.news/?q=node/9537

Аватар пользователя trader
trader(5 лет 4 месяца)(23:35:19 / 05-10-2013)

гелий-3, основная ценность которого — в качестве уникального топлива для межпланетных и (чем чёрт не шутит!) даже межзвёздных перелётов.

А почему гелий-3 ценен для межпланетных перелетов? В чем его проимущество перед реакций на тритии и/или дейтерии?

П.С. Шикарная статья. Спасибо!

Аватар пользователя федов
федов(4 года 7 месяцев)(23:53:25 / 05-10-2013)

меньший выброс ионизирующего на единицу энергии.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 10 месяцев)(23:54:49 / 05-10-2013)

Все продукты реакции - заряженные частицы. Нет потерь на нейтронах. Ну и магнитное поле в движке, в принципе, позволяет направить частицы куда надо достаточно легко.

В общем, можно почитать вот тут.

Аватар пользователя Фарцовщик

Спасибо, интересно.

Комментарий администрации:  
*** Это не ник - это состояние души ***
Аватар пользователя Mikhail_T
Mikhail_T(5 лет 3 месяца)(11:08:58 / 06-10-2013)

Градиент температур океанской воды это производная от солнечной энергия только ещё менее концентрированная. Может хорошее решение для пары удалённых городков и исследовательских станций но на новою парадигму не тянет.

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 5 месяцев)(09:18:53 / 08-10-2013)

Арктическая ОТЕС не взлетит, и вот почему: малый энергопоток в воде и плохая теплопроводность морского льда. Кто сталкивался с полярными водолазами помнит в какую глыбу льда превращается редуктор на баллонах. Так вот, если повысить забор тепла подлёдной воды, то имеем мини айсберг, который не тает долго (айсберги далеко уплывают от полярного круга), а значит надо увеличивать теплообменник - тогда имеем эпические размеры и большие потери материалов. Вот поэтому никто и не заморачивается такими системами, или как минимум долго запрягают.

Аватар пользователя wolkwww
wolkwww(4 года 10 месяцев)(14:54:16 / 09-10-2013)

Не забываем, что эффективная энергетика имеет две стороны.

Кроме выработки есть ещё и экономное использование полученной "конфетки".

В крайнее время активно читал форум Дом и Дача(по личным причинам). Так вот, там присутствует гражданин(которому крайняя уважуха). Он описал свою систему отопления. Основана на солнечных коллекторах. Летом избыток тепла от этих коллекторов в реверсном режиме тепловые насосы загоняют в грунт под здание (насверлена кучка скважин, т.о. эффективный объём теплоаккумулятора составляет ~50000м^3), т.о. к началу отопительного сезона температура грунта поднимается до ~23 градусов. Ну, а зимой его теплонасосы работают в комфортных условиях (при относительно высоких плюсовых температурах источника тепла - грунта), а значит с высоким отношением тепла полученного в систему отопления к энергии потреблённой от э-сети. Если насос(точнее - теплопроводность грунта) не справляется с нагрузкой, подтапливает тэнами. Ну и конечно, солнечные коллекторы трудятся "каждый Божий день". Понятно, что и "отопительный сезон" понятие сильно сокращенное по причине всё того же солнышка и может пониматься только как окончательный автоматический переход теплонасосов из реверсного в прямой режим, когда уже остальные "печурки топят" - мама не горюй.

И соорудил он это чудо теплотехники под Москвой.

На вопрос газовщиков "Чем будуте отапливать здание?" Он ответил: "Солнцем". Те не поверили: "Такого быть не может!".

Однако ж - :)

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 2 месяца)(01:08:02 / 10-10-2013)

А электроэнергию для насосов и автоматики он откуда берёт, из сети, или и это на солнечную энергию перевёл, не знаете?

Аватар пользователя wolkwww
wolkwww(4 года 10 месяцев)(21:09:55 / 10-10-2013)

Энергию для насосов и автоматики он, пока берёт из сети(может и переведёт на солнечные батарейки).

По его словам тепловой насос в реверсном режиме летом включается на 15 мин за час.

Учитывая достаточно высокий показатель "перекачки" тепла при таких рабочих температурах ~7:1, скорей всего  больше(причина проста солнечные коллекторы дают почти 100град, и надо просто теплоноситель гнать по трубам не помню, мне, пока, не по средствам, но кто знает?...), э-энергии уходит не много. Хотя, кончно, надо считать, но это не первый его опыт с насосами. Сначала он построил себе дом, а затем это (не помню сколько точно площадь, но ~1000м^2) производственное здание с офисами, гаражом и пр. помещениями. 

Следует также учитывать, что если на первых порах потери в грунт (ту его часть которая не может зимой эффективно отдать тепло) высоки, то со временем установления динамического баланса(прогрева этой части грунта) потери уменьшаться. 

А емкость ТА охеренная ~200ГДж/град, если Вам это о чём-нибудь говорит.

Вообще, я читал о его первом годе(2012) после постройки здания.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 2 месяца)(21:26:58 / 10-10-2013)

Спасибо...

Мне первый раз о такой фишке рассказал на стройке один прораб, серб, давно было. Он сказал, что в Европе - так уже давно извращаются, а кто самые хитрые - летом греют грунт, но не так как у вас в рассказе - солнцем с крыши, а греют грунт жарой из дома (тем же солнцем, но иначе) т.е. устраивают кондиционирование в доме на лето, ну, а зимой - ясное дело - отапливают дом.

Первый раз такое слыша - удивляются многие, однако немного разобравшись - всё становится ясно, подобную систему может сварганить любой человек с инженерным образованием и немного разбирающийся в трубопроводах, насосах, теплообменниках и электричестве ;)

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 5 месяцев)(09:45:52 / 11-10-2013)

Всё-бы хорошо, но если грунтовые воды близко залегают, то это будет пустой пшик.

Аватар пользователя wolkwww
wolkwww(4 года 10 месяцев)(16:23:51 / 11-10-2013)

Всё-бы хорошо, но если грунтовые воды близко залегают, то это будет пустой пшик.

Это да! Я строю щас именно с высоким УГВ и мне такой теплоаккумулятор не светит... А вот использовать солнечные коллекторы для получения горячего водоснабжения планирую.

Единственно, для нормального функционирования "солнечного отопления" в течение всего периода в наших суровых условиях необходимы именно вакуумные СК (которые естественно - дороже)

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 2 месяца)(20:08:28 / 11-10-2013)

Тепловой насос будет вытаскивать тепло из недр грунта, зимой, и без летнего аккумулирования. Но коэффициент преобразования энергии будет не сильно козырной, т.е. где-то 1 к 3, к 4 ... Можно потратить 1 кВт-час электроэнергии, а из грунта вытащить 3 кВт-часа тепла для горячей воды и отопления, зимой.

Если всю электроэнергию для этого получать с крыши путём солнечных батарей - то смысл есть, однако сама система - жутко дорогая, и всё ж лучше газ или центральное отопление, но там, где этого нифига нету, а есть только электроэнергия, и деньги на панели и тепловой насос - то смысл есть.

Аватар пользователя wolkwww
wolkwww(4 года 10 месяцев)(10:30:56 / 14-10-2013)

Вы забываете, что есть предельная температура рассола(который - теплоноситель) по-моему порядка -10 град. после которой тепловой насос вообще ничё не качает(наверное зависит от марки насоса). Если грунт подойдёт к этой температуре, то увы и ах - "топи печурку".

А "летний подогрев" позволяет держать на весь период строго ++.

Что касается дороговизны - эт дааа. Но если будет массовое производство, то стоимость системы можно существенно снизить, начиная от снижения стоимости т.насоса, до солнечных коллекторов(вакуумных).  Собственно, вакуумные они только номинально, насколько мне известно никто там (в Китае) не откачивает трубки, просто в процессе изготовления труба горячая, после запайки температура падает и соответсенно, там примерно ~0,25 атм присутствует. Если усоврешенствовать, например откачивать или запайку производить в атмосфере аргона, то КПД (особенно в зимнее время) существенно возрастёт. 

Вообще для сЭбэ решил(со временем) установить ~6м^2 таких коллекторов строго вертикально на фронтоне 2-го этажа(живу на 55-ой параллели, климат сильно-континентальный). 

Т.к.:

1. Летом тепла в избытке, солнышко в полдень будет светить под большим углом и хай с ним...

2. Зимой солнце поднимается до ~30град над горизонтом, соответственно, тепла будет побольше отсорбироваться.

3. Зимой если холодно, всегда - ясная погода.

Планирую снимать ~300-400Вт/м^2 в среднем в ясный день(правда день зимой короткий), на полное отопление не хватит, но прибавка хорошая, а главное(т.к. пока не будет газа) кочегаром работать по-минимуму придётся(и только в крутой мороз, не в демисезонье),  это - гууууд...

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 2 месяца)(12:10:15 / 14-10-2013)

Очень многое зависит от глубины скважин, куды вы засунете трубы... обычно, по промышленному - бурят скважину 100 м глубиной, там всегда +7 - +10 и выше... даже на севере, хотя север бывает разный.

Если вы хотите попроще, то вам нужно просто закопать змейку трубы под дом, но на правильную глубину (не такую экстремальную как 100 м).

Вот файлик -  почитайте его, там в конце есть несколько табличек, вы увидите разные города и разные температуры грунта по месяцам года на разной глубине. Выбирайте какой город из представленных по климату ближе к вашему - и сможете понять что вас ждёт на этом пути, если вдруг решитесь делать.

Аватар пользователя wolkwww
wolkwww(4 года 10 месяцев)(14:31:46 / 14-10-2013)

Спасибо, но я пока(во всяком случае) обойдусь просто солнечными коллекторами. Привод насосов теплоносителя (который в коллекторах) тоже пока от сети, хотя есть идея поставить СБ и их напряжением питать помпу(в качестве насоса), например, от ГАЗели. Преимущества очевидны, не надо инверторов и качать будет только когда есть солнце. Солнышко зашло - теплоноситель: "стоп!", чтобы не забирал накопленное тепло. Как-то так.

А теплонасосы даже без бурения скважин - удовольствие для меня пока дорогое... Солнечные коллекторы(самонаборные из вакуумных трубок) на 2м^2 стоят ~15тр - подъёмно.

А теплоаккумулятор сделаю из бочки кубов от 2 до 6(есть такие на примете из нержавейки), пока не решил окончательно, но до  зимы 2014-15 года время есть... На зиму такой теплоёмкости не хватит, но в крутые морозы(у нас они бывают до -40) на сутки - трое хватит, особенно с учётом "солнечной подпитки".

Аватар пользователя wolkwww
wolkwww(4 года 10 месяцев)(16:26:51 / 11-10-2013)

Русская инженерная мыслЯ создала многое в этом мире в том числе и СГА :)

Аватар пользователя O6OPOTEHb
O6OPOTEHb(4 года 11 месяцев)(16:59:57 / 10-10-2013)

А про волновые электростанции есть инфа? А то несколько раз упоминалось о негативном влиянии морской штормовой обстановки на "зач0тные девайсы", а в биореактор утилизировать это "буйство" - слабО? 
Почему бы не строить бОновые поля, использующие энергию волн для генерации электричества, выработанную ЭЭ направить на добычу фосфора из океана или фиксацию азота воздуха с помощью солидного размера плавучих химзаводов, а потом продукцию танкерами и балкерами "малой скоростью в разные городапорты" ? Можно было бы обеспечить большие поверхности воды, практически лишённые волнения, и пригодные для гидроаэродромов. "тольяттиазоты" на суше перепрофилировать на выработку моторного топлива из воды и углекислоты. Ну, ладно, что-нибудь можно было бы придумать ещё как эффективно применить дешёвую ЭЭ.

Жаль, в российской Арктике это не очень бы работало, разве что в  Баренцевом море, да и всё равно, просто заводчанам было бы холодно...

Аватар пользователя O6OPOTEHb
O6OPOTEHb(4 года 11 месяцев)(17:33:47 / 10-10-2013)

В продолжение, хотелось бы сходу отмести возражения, что "морские волны - слабоконцентрированный источник энергии являющийся второй производной солнечной энергии, приводящий в движение атмосферу (ветер), а потом этот ветер генерирует волнение". Волны естественным образом концентрируют энергию, которая в них рассеивается на несколько порядков медленнее, чем энергия ветра вблизи поверхности земли. Волны расходятся кругами в течение нескольких дней после того, как утихомиривается воздушная стихия (мёртвая зыбь).
Кроме того, волны необязательно суть порождения ветра. Фиксируемые системой GPS отклонения земной оси, случающиеся после землетрясений (з/т), составляющие около десятка сантиметров, несомненно вызывают возмущения 71% повержности "планеты Океан"(попробуйте неосторожно сдвинуть тарелку супа!). А з/т нередки; говорят, на Японских островах трясёт понемногу каждый день. А если учесть, что представленный в статье "глобус Тихого океана" окружён "Тихоокеанским" же "огненным кольцом" с богатым "месторождением" вулканов и "земного труса" (старинное русское именование з/т), то океан явно не тихий даже в безветрие.

P.S. Википедия. 

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 5 месяцев)(09:51:33 / 11-10-2013)

Волны - это тонкий слой, значит большие размеры приёной части, тут приливные станции лучше.

Аватар пользователя O6OPOTEHb
O6OPOTEHb(4 года 11 месяцев)(20:43:20 / 29-10-2013)

Приливные станции хуже волновых, поскольку волны есть каждую секунду, а цикл "прилив-отлив" лишь дважды в сутки. Не так уж много мест на "планете Океан" где естественные очертания суши концентрируют энергию приливов в высокие уровни перепадов., но немало мест, где размеры обычных волн сравнимы с приливными.

Соглашусь только с тем, что концентрация энергии потребует больших сооружений. Попросту этот факт является "общим местом" для всех технологий "возобновляемой энергии". Это потребует усилий по максимальному удешевлению конструкций, которое представляется более осуществимым, чем значительное снижение установочной стоимости киловатта солнечных панелей, но и ведёт к некоторой пользе: образуются значительные штилевые зоны, в которых морские суда могут переждать непогоду, можно запланировать гидродромы для посадки гидросамолётов, и даже экранолётов, подвозящих вахтовый персонал.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...