Конструкция преобразователя термальной энергии океана
По своей конструкции система замкнутого цикла очень проста. Насосы осуществляют циркуляцию рабочей жидкости (жидкий пропан, фреон или аммиак) через составные части электростанции — компрессоры, трубы и т.п. Сначала рабочая жидкость попадает в камеру кипения. Здесь, нагреваясь от теплой океанской воды, она превращается в газ. Газ устремляется в турбогенератор, вращает его и вырабатывает электрический ток. Однако отработанный газ не удаляется из установки. После прохождения через турбогенератор он поступает в конденсатор, где конденсируется и сжижается. Затем, уже опять в жидком состоянии, рабочая жидкость вновь накачивается в камеру кипения, и цикл повторяется. Он заканчивается только тогда, когда электростанция прекращает свою деятельность из-за ремонтных или периодические профилактические работы.
Энергетические фермы в океане.Устройства получения энергии
Бурые водоросли уже давно известны как полезные растения. Они использовались для приготовления прованского масла и были ингредиентами в производстве пластмасс, красок, картона зубной пасты и питательной смеси для животных. Не так давно бурые водоросли стали привлекать ученых-океанологов как источник получения метана. «Мы можем рассаживать бурые водоросли на океанских энергетических фермах, культивировать их, собирать урожай и превращать запасенную в них энергию на метан.
Как известно бурые водоросли растут на мелководье. Для имитации дна пришлось построить большой плот, погрузить на глубину 12 метров, покрыть его сетью полипропиленовых тросов и прикрепить длинными канатами к дну океана, находится значительно глубже.[adsense_id=»1″]
Для выращивания на энергетической ферме был выбран вид бурых водорослей — Macrocystis pyriefa (Макроцистис грушевидный). Это наибольший по размерам вид бурых водорослей, произрастающих в океане до высоты, которой на суше достигают лишь гигантские секвои.
Как только молодое растение закрепится на дне, оно начинает расти вверх, к свету. Когда она достигает поверхности воды, ее коричневые ветви строками стелятся по залитой солнцем поверхности моря. В этих-то ветвях и происходит превращение солнечной энергии в химическую в процессе фотосинтеза.
Установка для преобразования энергии волн и ветра
Конструкция данной установки состоит из двух частей: резервуара и наклонной плоскости. Когда наклонная плоскость помещается в море, волны, набегая на нее, перекатываются и попадают в резервуар.
Несмотря на простоту конструкции установка генерирует значительное количество электроэнергии. Даже в те дни, когда высота волн достигает двух метров, а скорость ветра 25 км / ч, установка может вырабатывать 1.5 МВт.
Волно-ветряные преобразователи могут быть также смонтированы на стальных каркасах, находящихся на причале как волноломы-электровибраторы.
Вычисления показывают, что пятнадцать таких каркасов, каждый по 100 метров длиной, смогут обеспечивать электричеством населенный пункт с двадцатитысячным населением. При этом поток энергии будет постоянным, так как наклонные плоскости автоматически подстраиваться под высоту волн, а каркасы волноломов поворачиваться, ориентируясь по направлению ветра и волн. Специалисты рассчитывают создать работающую энергосистему такого комбинированного типа. Технология ее проста, недорога и вполне реальна. Необходимые капиталовложения невелики, волны и ветры бесплатны.
Устройство солнечной тепловой электростанции
[adsense_id=»1″]Гелиостатов (зеркальные модули) отслеживают положение Солнца и отражают его лучи на коллектор солнечного излучения. Последний устанавливается в верхней части башни и является системой теплообменников с протекающей через них теплоносителем (водой или жидкостью с низкой температурой кипения). С помощью гелиостатов солнечное излучение фокусируется на коллектор и нагревает теплоноситель. Дальнейшая передача тепловой энергии от коллектора к электрогенератора происходит по схеме, которая используется на обычной ТЭС. Этот метод «собирания» солнечного излучения, т.е. повышение интенсивности в сотни раз, технически наиболее перспективен.
Преобразователь энергии волн (выпрямитель Рассела)
Эта установка регулирует движение воды так, что она поступает на турбину только с одной стороны. Несколько резервуаров закреплены на якорях в открытом море, при этом некоторые из них находятся над, а некоторые — под поверхностью воды. Между верхними и нижними резервуарами расположен турбогенератор. Волны нагоняют воду в верхние резервуары. Оттуда она (через невозвратные клапаны) стекает вниз, приводит в движение турбогенератор, производя тем самым электричество и выливается наружу .
Спектротрансформатор — преобразователь длин волн
Способ трансформации длин световых волн, основанный на аккумулировании, преобразовании и получении тепловой энергии, как объект трансформации является волны всего спектра излучения, попадающие на поглотительную поверхность и аккумулируют, далее распространяют в рабочую среду, где генерируют волны с новой частотой, отличной от предыдущих, потом волны измененной частотой попадают в усилитель, там их усиливают и направляют в объединитель, где объединяются световое излучение в результате чего получают трансформировано излучения с нужной длиной периода волны на выходе.
Такая резонансное взаимодействие и дает возможность изменения частотного диапазона солнечного спектра в желаемом направлении.
Способ трансформации длин световых волн разделяют на 9 этапов: 1этап — распространение космических лучей, 2 этап — поглощение космических лучей, 3 этап — переход поглощенных лучей для дальнейшей обработки, 4 этап — преобразование длин волн; 5 этап — распространение преобразованных волн; 6 этап — усиление интенсивности излучения; 7 этап — распространение усиленного излучения, 8 этап — объединение усиленного излучения, 9 этап — выход трансформированных световых волн.[adsense_id=»1″]
Способ трансформации длин световых волн происходит следующим образом: входящие космические лучи попадают на поглотительную поверхность, с которой поглощены лучи переходят в рабочую среду, где генерируют волны с новой частотой, отличной от предыдущих, потом распространяют на усилитель, где усиливают интенсивность преобразованных волн, после этого усиленные волны переходят в объединитель, там объединяют трансформировано излучения, в результате получаются трансформированы световые волны с нужной длиной периода волны на выходе.
Способ трансформации длин волн базируется на использовании резонансного оптической накачки паров щелочных металлов, которые являются эффективным рабочей средой частотного преобразователя космического излучения в любой другой диапазон, в котором за счет информационно-енергечного превращение достигается возможность создания унифицированной спектральной трансформации всех волн космического излучения в любой нужный диапазон.
Как известно из квантовой теории излучения вихреподобных атомов и атомов щелочных металлов, процесс перехода среды в инверсный состояние называется накачкой усилительного среды. Этот процесс можно рассмотреть на примере работы полупроводникового лазерного диода, который связан с тремя основными процессами, обусловленными переходами носителей: поглощением, спонтанной эмиссией и стимулирующим излучением.
Рассмотрим два энергетических уровня Е 1 и Е 2, один из которых Е 1 характеризует основной (стационарный), а другой Е 2 — возбужденное состояние атома.
Любой переход носителей между этими уровнями сопровождается испусканием или поглощением кванта с частотой v 12, определяемой из соотношения:
hv 12 = Е 2 — Е 1
где h — постоянная Планка.
При обычных температурах большинство атомов находится в основном состоянии. Эта ситуация нарушается в результате воздействия на систему кванта с энергией, равной hv 12. Атом в состоянии E 1 поглощает квант и переходит в возбужденное состояние Е 2. Это и составляет процесс поглощения излучения.