Ядерные реакторы
РБМК 1000
Математика
Курсовые
Альтернативная энергетика
ВВЭР
Информатика
Черчение

Теплоэнергетика

Реактор БН
Сопромат
Электротехника
Ядерная физика
Ядерное оружие
Графика
Карта

Нетрадиционные виды получения электрической энергии

Солнечная энергетика направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии[1] и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.

Производство электрической энергии для различных типов, видов транспортных средств.

Автомобильный транспорт

 

Расстояние, преодолеваемое, после одной заправки 500 км. Максимальная скорость 150 км/ч.

В настоящее время ограниченными партиями выпускаются:

Автомобили с силовыми установками на водородных топливных элементах производят и испытывают:

BMW Hydrogen 7; Mazda RX-8 hydrogen; Ford Motor Company — Focus FCV; Honda —

Honda FCX; Hyundai — Tucson FCEV (топливные элементы компании UTC Power);

Nissan — X-TRAIL FCV (топливные элементы компании UTC Power); Toyota — Toyota Highlander FCHV; Volkswagen — space up; General Motors; Daimler AG — Mercedes-Benz Автобусы с силовыми установками на водородных топливных элементах производят и испытывают:

Daimler AG — Mercedes-Benz Citaro (топливные элементы компании Ballard Power Systems);

Toyota — FCHV-BUS; Thor Industries — (топливные элементы компании UTC Power);

Irisbus — (топливные элементы компании UTC Power); MAN Lion City Bus; Ford E-450.

Железнодорожный транспорт

В Дании водородный поезд курсирует между городами Vemb, Lemvig и Thyboron. Протяженность маршрута — 59 км, что ограничено ёмкостью водородных баков. Проект получил название Danish Hydrogen Train Project

Водный транспорт

В Германии производятся подводные лодки класса U-212 с топливными элементами производства Siemens AG. U-212 стоят на вооружении Германии. Hydrogen challenger — германский танкер. Производит водород на борту из энергии ветра.

Авиация

Первый пилотируемый полёт самолёта с силовой установкой мощностью 20 кВт.

Состоялся 3 апреля 2008 года. Проект разрабатывался компанией Boeing. Топливные элементы компании UQM Technologies (США).

- элементы питания переносных устройств

В январе 2010 г. компания Horizon Hydrofill, США, выпустила портативное зарядное устройство MiniPAK. Предназначенная для зарядки: сотовых телефонов, КПК, GPS,

МР3-плееров.

Мощность MiniPak DC выход 2.5W (5V, 400mA). Зарядка через порт micro-USB и многовариантный кабель.

Рис. 52. портативное зарядное устройство MiniPAK

В октябре 2004 года компания NEC выпустила ноутбук-прототип, работающий на водороде.

Рис. 51. Ноутбук работающий на водородных элементах питания

 

 

О ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ГРУНТОВ

При эксплуатации систем тепло-хладоснабжения, использующих теплоаккумуляционные свойства грунта поверхностных слоев Земли, необходимо учитывать, что грунтовый массив, находящийся в пределах зоны теплового влияния системы теплосбора, вследствие сезонного изменения параметров наружного климата, а также под воздействием эксплуатационных нагрузок, как правило, подвергается многократному замораживанию и оттаиванию. При этом происходит изменение агрегатного состояния влаги, заключенной в порах грунта, которая, в общем случае, может находиться в жидкой, твердой и газообразной фазах одновременно. Грунтовый массив системы теплосбора, включая влагу, независимо от состояния, в котором он находится (в мерзлом или талом), представляет собой сложную трехфазную полидисперсную гетерогенную структуру, скелет которой образован огромным количеством твердых частиц разнообразной формы и величины и может быть как жестким, так и подвижным.

Моделирование процессов тепломассопереноса, участвующих в формировании теплового режима многокомпонентной системы, требует учета и математического описания разнообразных механизмов их осуществления: теплопроводности в отдельной частице, теплопередачи от одной частицы к другой при их контакте, молекулярной теплопроводности в среде, заполняющей промежутки между частицами, конвекции пара и влаги, содержащихся в поровом пространстве и многих других. При моделировании теплового режима систем необходимо также учитывать химико-минералогическую природу грунтового скелета, его механическую структуру, количественные соотношения между фазами среды, заполняющей промежутки между твердыми частицами скелета, и их взаимное расположение в поровом пространстве, а также многие другие физико-химические параметры грунтового массива.

Разработанный ОАО "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" метод математического моделирования основан на сопоставлении двух задач: о нестационарном тепловом режиме системы теплосбора при ее эксплуатации и о естественном тепловом режиме грунтового массива системы теплосбора.

Использование данного метода при построении математических моделей теплового режима систем сбора низкопотенциального тепла грунта позволяет не только обойти трудности, связанные с аппроксимацией внешних воздействий на систему, но и использовать в качестве решения базовой задачи достоверные, экспериментально полученные данные о естественном тепловом режиме грунта. Это является преимуществом данного метода в сравнении с традиционным подходом к моделированию тепловых процессов, поскольку позволяет частично учесть в модели весь комплекс факторов (таких как наличие грунтовых вод, их скоростной и тепловой режимы, структуру и расположение слоев грунта, "тепловой фон" Земли, атмосферные осадки, фазовые превращения влаги в поровом пространстве и многих других), влияющих на формирование теплового режима системы теплосбора.

На основе описанного метода разработан комплекс компьютерных программ, моделирующих пространственный нестационарный тепловой режим систем сбора низкопотенциального тепла грунта в процессе многолетней эксплуатации.

Проведенные с помощью этого комплекса численные эксперименты показали, что потребление тепловой энергии из грунтового массива к концу отопительного сезона вызывает вблизи регистра труб системы теплосбора понижение температуры грунта, которое в почвенно-климатических условиях большей части территории России не успевает компенсироваться в летний период года, и к началу следующего отопительного сезона грунт выходит с пониженным температурным потенциалом. В течение следующего отопительного сезона происходит дальнейшее снижение температуры грунта, так далее...

Однако, начиная с пятого года эксплуатации, многолетнее потребление тепловой энергии из грунтового массива системы теплосбора сопровождается периодическими изменениями его температуры.

В связи с этим, при проектировании систем теплохладоснабжения, использующих тепло грунта, представляется необходимым учет падения температур грунтового массива, вызванного многолетней эксплуатацией системы теплосбора, и использование в качестве расчетных параметров, температур грунтового массива, ожидаемых на 5-ый год эксплуатации.

Правильность геокриологического прогноза и оценки количественной интенсивности теплового и механического взаимодействия массивов пород с различного рода сооружениями во многом определяются качеством вводимой информации о теплофизических свойствах пород, о фазовом составе влаги в них, величине температуры замерзания (оттаивания).

Коэффициент теплопроводности  (Вт/(м · °К)) характеризует способность материала (породы) проводить тепло, а объемная Cp (Дж/(м · °К)) или удельная (весовая) теплоемкость C (Дж/кг · °К)) и коэффициент температуропроводности a (м2/с) - тепловую инерцию и инерцию изменения температурного поля соответственно.

гелиотермальная энергетика — Нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи, и последующее распределение и использование тепла (фокусирование солнечного излучения на сосуде с водой для последующего использования нагретой воды в отоплении или в паровых электрогенераторах). Термовоздушные электростанции (преобразование солнечной энергии в энергию воздушного потока, направляемого на турбогенератор).

Инженерная графика

 

Сопромат