
- •Возобновляемые источники энергии
- •Глава 16 посвящена очень важным для новой энергетики вопросам аккумулирования и передачи выработанной энергии.
- •Основы использования возобновляемых источников энергии
- •Введение
- •Основные понятия и определения
- •Энергии
- •Истощаемых источниках энергии
- •Научные принципы использования возобновляемых источнников энергии
- •Технические проблемы использования возобновляемых источников энергии
- •Энергии
- •Социально-экономические последствия развития энергетики на возобновляемых источниках энергии
- •Основы механики жидкости 2.1. Введение
- •Закон сохранения энергии, уравнение Бернулии
- •Закон сохранения количества движения
- •Вязкость
- •Турбулентность
- •Трение при течении в трубах
- •Глава 3.
- •Теплоперенос
- •Введение
- •Метод тепловой цепи и терминология
- •Теплопроводность
- •Конвективный теплообмен
- •Радиационный теплоперенос
- •Свойства прозрачных веществ
- •Теплоперенос посредством теплоносителя
- •Смешанный теплоперенос и его тепловая цепь
- •Глава 4 солнечное излучение 4.1. Введение
- •Космическое солнечное излучение
- •Составляющие излучения
- •Геометрия Земли и Солнца
- •Расположение приемника относительно Солнца
- •Влияние земной атмосферы
- •Оценки солнечной энергии
- •Расчет теплового баланса, общие замечания
- •Открытые нагреватели
- •Закрытые нагреватели
- •Системы с изолированным накопителем
- •Селективные поверхности
- •Вакуумированные приемники
- •Воздух)
- •Другие применения солнечной энергии
- •Введение
- •Подогреватели воздуха
- •Зерносушилки
- •Солнечные отопительные системы
- •Охлаждение воздуха
- •Опреснение воды
- •Солнечные пруды
- •Концентраторы солнечной энергии
- •Солнечные системы для получения электроэнергии
- •Глава 7
- •Фотоэлектрическая генерация
- •Введение
- •Кремниевый р—я-переход
- •Поглощение фотонов
- •Потребляемая солнечная энергия
- •Фотоэлектрические свойства цепи и нагрузки
- •Ограничения эффективности солнечных элементов
- •Конструкции солнечных элементов
- •2 При повышении температуры ширина запрещенной зоны уменьшается в таблице приведены данные для температуры окружающего воздуха
- •7.9. Фотоэмиссиоиные и термоэмиссионные системы
- •Глава 8
- •Гидроэнергетика
- •Введение
- •Основные принципы использования энергии воды
- •Оценка гидроресурсов для небольших станций
- •Активные гидротурбины
- •Реактивные гидротурбины
- •Гидроэлектростанции
- •Гидравлический таран
- •Пользуясь атласом, оцените гидроэнергетический потенциал страны или определенного района, действуя в такой последовательности.
- •Падающий на лопасти турбины Пельтона поток и отраженный образуют угол в в системе координат, связанной с лопастью. Скорость ut — тангенциаль
- •Ветроэнергетика
- •Введение
- •Классификация ветроустановок
- •Основы теории ветроэнергетических установок
- •Режимы работы ветроколеса
- •Метод линий тока
- •Характеристики ветра
- •Использование ветроколесом энергии ветра
- •Производство электроэнергии с помощью ветроэнергетических установок
- •Энергия; 6 — дорогая электроэнергия
- •Производство механической работы
- •Перспективы использования вэу
- •Фотосинтез
- •Введение
- •Трофический уровень фотосинтеза
- •Фотосинтез на уровне растений
- •Клетки губчатой ткани
- •"Замыкающая клетка устьица
- •Термодинамический анализ
- •Фотофизика
- •Фотосинтез на молекулярном уровне
- •Мембраны
- •Искусственный фотосинтез
- •Глава 11
- •Биотопливо
- •Введение
- •Классификация биотоплива
- •Сжигание биотоплива для получения тепла
- •Пиролиз (сухая перегонка)
- •Другие термохимические процессы
- •Газгольдер
- •Агрохимические способы получения топлива
- •Фермер, имеющий 50 свиней, предполагает использовать их навоз для получения биогаза в качестве топлира своего автомобиля.
- •Глава 12 энергия волн 12.1. Введение
- •Волновое движение
- •Энергия и мощность волны
- •Описание реальных волн
- •Устройства для преобразования энергии волн
- •Глава 13 энергия приливов 13.1. Введение
- •Причины возникновения приливов
- •Масштабы не соблюдены
- •Усиление приливов
- •Мощность приливных течений
- •Мощность приливного подъема воды
- •Угасающие приливы
- •Перспективные районы строительства приливных электростанций
- •Глава 14 преобразование тепловой энергии океана 14.1. Введение
- •Теплообменники
- •Требования к насосным агрегатам
- •Другие практические соображения
- •Глава 15 геотермальная энергия
- •Введение
- •Геофизика
- •Анализ свойств сухих горных пород и естественных водоносных пластов
- •Использование геотермальных ресурсов
- •Аккумулирование и передача энергии на расстояние 16.1. Значение процессов аккумулирования и передачи энергии
- •Биологическое аккумулирование
- •Химическое аккумулирование
- •Аккумулирование тепла
- •Аккумулирование электроэнергии: свинцово-кислотные батареи
- •1 Моль рь 207 г
- •Моль рьОг 239 г
- •Моля h2so4 196 г
- •Топливные элементы
- •Механическое аккумулирование
- •Передача энергии
- •Список рекомендуемой литературы
- •Оглавление
- •Глава 8. Гидроэнергетика 176
- •Глава 9. Ветроэнергетика 195
- •Глава 10. Фотосинтез 243
- •Глава 11. Биотопливо 266
- •Глава 12. Энергия волн 297
- •Глава 13. Энергия приливов 318
- •Глава 14. Преобразование тепловой энергии океана 336
- •Глава 15. Геотермальная энергия 348
- •Глава 16. Аккумулирование и передача энергии на расстояние 360
- •Твайделл Джон, Уэйр Антони Возобновляемые источники энергии
видимое
излучение (0,4 мкм<А,<0,7 мкм) —45%
интенсивности;
инфракрасное
излучение (к>
0,7 мкм)—46% интенсивности.
Вклад
в поток солнечной радиации излучения
с длиной волны больше 2,5 мкм пренебрежимо
мал, поэтому все три области относятся
к коротковолновому излучению.
Солнечная
энергия достигает атмосферы в виде
направленного потока солнечного
космического излучения. На поверхности
Земли регистрируется как прямой поток,
так и рассеянное атмосферой излучение.
На рис. 4.2 показано, как это происходит.
Рис.
4.2. Прямое и рассеянное солнечное
излучение
Прямые
лучи рассеянное
излучение
Рис.
4.3. Способы измерения различных
составляющих солнечного излучения.
Предполагается, что детектор
представляет собой зачерненную
поверхность единичной площади с
фильтром, обрезающим длинноволновое
излучение: регистрируются только
прямые лучи (а);
только диффузная составляющая (б);
суммарное излучение (в):
/
— приемная площадка, перпендикулярная
потоку излучения; 2—
горизонтальная приемная площадка;
3
— произвольный угол наклона приемника
Составляющие излучения
На
практике прямые лучи от диффузной
составляющей отличаются тем, что
направленный поток может быть
сфокусирован. Даже в ясный день имеется
некоторое количество рассеянного
излучения. Отношение интенсивности
направленного потока к полной
интенсивности излучения меняется от
0,9 в ясный день до нуля в очень пасмурный
день.
Важно
различать компоненты солнечного
излучения и выделить площадку, на
которой измеряется облученность. Мы
использовали следующие индексы для
обозначений на рис. 4.3: b
—
прямые лучи, d
—
рассеянное излучение, t
—
полное излучение, h
—
горизонтальная площадка, с
— приемная площадка. Звездочкой
обозначен поток на площадку,
перпендикулярную прямым лучам. Индекс
0 обозначает величины вне атмосферы.
Если индексов нет вообще, это аналогично
сразу двум индексам с
и /, так что G
= Gtc•
Из рис. 4.3 следует
Gbc
= Gt
cos 0, (4.1)
где
0 — угол между направлением потока
излучения и нормалью к поверхности
приемника. В частности,
Gbh
= Gl
cos 0г, (4.2)
где
02
— угол между направлением потока и
вертикалью. Полная облученность
произвольной площадки есть сумма
интенсивности направленного и рассеянного
излучений:
Gt
= Gb
+ Gd. (4.3)
Определения.
Читателю
будет полезно иметь под рукой сферу,
на которой можно отмечать точки и
плоскости, показанные на следующёй
диаграмме.
На
рис. 4.4 изображена Земля. Она обращается
за 24 ч вокруг своей оси, которая
обозначена точками северного и южного
Рис.
4.4. Схема определения
широты ф и
долготы г|? (по-
дробнее см. в тексте):
—
экваториальная
плоскость;
Геометрия Земли и Солнца