Новые ресурсы энергетики

Тепловые насосы – это компактные, экономически и экологически чистые системы отопления, позволяющие получать тепло для горячего водоснабжения и отопления помещений за счет использования тепла низко потенциального источника, путем переноса его к теплоносителю с более высокой температурой, а также источник холода для систем кондиционирования. Затратив 1 кВт электрической энергии, можно получить 3-7кВт энергии тепла или холода для потребителя, от возобновляемых природных источников воды, солнца, ветра и грунта. Это может быть река, море, сточные воды, выход теплого воздуха из системы вентиляции или система охлаждения какого-либо промышленного оборудования, вообще любой источник тепла с температурой 1 – 2 градуса Цельсия и выше, доступный в зимнее время. Внешний контур, собирающий тепло окружающей среды, представляет собой металлический или полиэтиленовый трубопровод, уложенный в землю или в воду.

К преимуществам тепловых насосов в первую очередь следует отнести экономичность: для передачи в систему отопления 1 кВт*ч тепловой энергии установке необходимо затратить всего 0, 2-0, 35 кВт*ч электроэнергии. Все системы функционируют с использованием замкнутых контуров и практически не требуют эксплуатационных затрат, кроме стоимости электроэнергии, необходимой для работы оборудования.

Еще одним достоинством тепловых насосов является возможность переключения с режима отопления зимой на режим кондиционирования воздуха летом.

Тепловой насос надежен, его работой управляет автоматика. В процессе эксплуатации система не нуждается в специальном обслуживании, возможные манипуляции не требуют особых навыков и описаны в прилагаемых инструкциях.

Важной особенностью системы является ее сугубо индивидуальный характер для каждого потребителя, который заключается в обоснованном выборе стабильного источника низкопотенциальной энергии, расчете коэффициента преобразования, срока окупаемости. Исполнительный блок теплового насоса компактен (его модуль по размерам не превышает обычный холодильник) и практически бесшумен.

Однако для организации теплового насоса необходимы высокие первоначальные затраты: на организацию системы теплосъема из энергоносителя, имеющего, как правило, низкую плотность энергии, насосов и монтажа. Время окупаемости тепловых насосов составляет 4-9 лет, при сроке службы по 15-20 лет до капитального ремонта.

Массовое использования тепловых насосов в частном секторе будет когда стоимость оборудования станет сопоставима с затратами на установку газового отопления и подключения к газовой сети. В западных странах тепловые насосы применяются давно — и в быту, и в промышленности. Сегодня в Японии, например, эксплуатируется около 3 миллионов установок, в Швеции около 500 000 домов обогревается тепловыми насосами различных типов. Правильный выбор мест для строительства какого – либо объекта с возможностью обеспечения его неисчерпаемой энергией - теплом Земли, энергией ветра и Солнца, является актуальной задачей.

Сегодня в мире действует 233 геотермальные электростанции (ГеоТЭС) суммарной мощностью 5136 мВт, строятся 117 ГеоТЭС мощностью 2017 мВт. Ведущее место в мире занимают США (более 40 % действующих мощностей в мире). Большое распространение в настоящее время в мире получили гелиоустановки горячего водоснабжения. В большинстве стран приняты законы, создающие льготные условия, как для производителей, так и для потребителей альтернативной энергии, что является определяющим фактором успешного внедрения чистой энергии.

Энергия биомассы. К биомассе, кроме водорослей, быстрорастущих однолетних растений можно также отнести и продукты жизнедеятельности домашних животных. Фирма Kvaerner стремится получить поддержку ЕС для сооружения электростанции, действующей на курином помете. Проект входит в программу EС Thermie, которая предусматривает развитие новых, нетрадиционных источников энергии и методов сбережения энергетических ресурсов. Спроектированная финской фирмой силовая установка будет сжигать в топках 120 тысяч тонн куриного помета в год, вырабатывая 75 млн. киловатт-часов энергии.

Энергетика очень быстро аккумулирует, ассимилирует, вбирает в себя все самые новейшие идеи, изобретения и достижения науки. Это понятно: энергетика связана буквально со Всем, и Все тянется к энергетике, зависит от нее. Поэтому энергохимия, водородная энергетика, космические электростанции, энергия, запечатанная в антивеществе, кварках, «черных дырах», вакууме - это всего лишь наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные черточки того сценария, который пишется на наших глазах и который можно назвать Завтрашним Днем Энергетики. Лабиринты энергетики. Таинственные переходы, узкие, извилистые тропки, полные загадок препятствия, неожиданных озарений, воплей печали и поражений, кликов радости и побед. Тернист, непрост, непрям энергетический путь человечества. Но мы верим, что мы на пути к Эре Энергетического Изобилия и что все препоны, преграды и трудности будут преодолены. Сравните сетевой телефон с современным «мобильником» и станет ясно, что предела совершенствованию энергетических технологий нет. Рассказ об энергии может быть бесконечен, неисчислимы альтернативные формы ее использования при условии, что мы должны разработать для этого эффективные и экономичные методы. Идея " перпетуум-мобиле" - вечного двигателя, работающего без потребления энергии до полного износа деталей, пришла из глубины веков - чуть ли не со времен родоначальника механики Архимеда. Бесплодные попытки не прекратились и после того, как Французская академия наук в середине прошлого века наложила категорический запрет на рассмотрение проектов «вечных двигателей». Французских академиков можно понять. Немецкий исследователь Клаузиус в свое время опубликовал знаменитый постулат о том, что в принципе невозможно создать устройство, вырабатывающее больше энергии, чем потребляет. Он выведен на основании фактов, полученных наукой в то время. А это автоматически исключает существование вечного двигателя. Но наука не стоит на месте и постоянно открывает новые явления природы, способные участвовать в «подпитке» новых устройств «дополнительной» энергией. Летательный аппарат Джона Серла представляет собой магнитное кольцо, вращающееся на роликах. Больше ничего о конструкции неизвестно. При достижении определенной скорости вращения аппарат начинает саморазгоняться. Тогда происходит потеря веса аппарата, и он взлетает. Как утверждают наблюдатели, присутствовавшие на испытаниях, несколько моделей потерялись, улетев неизвестно куда. Итоговый полет был проведен с управляемым аппаратом из Лондона в Корнуэлл и обратно, что в общей сложности составило 600 километров.

Таким образом, вечный двигатель, скорей всего, уже построен. И не исключено, что в XXI веке он органично войдет в наш быт. Так же как найдет применение энергия вакуума, которую исчерпать невозможно.

Ядерное горючее приходит на смену нефти, углю, древесине... Всегда было так: следующий источник энергии был более мощным. То была, если можно так выразиться, «воинствующая» линия энергетики. В погоне за энергией человек все глубже погружался в устойчивый мир природных явлений и до какой-то поры не очень задумывался о последствиях своих дел и поступков. Но времена изменились. Сейчас, в 21 веке, начинается новый, значительный этап энергетики. Появилась неисчерпаемая энергетика, построенная так, чтобы человек не рубил сук, на котором сидит, заботился об охране уже сильно поврежденной биосферы. Несомненно, в будущем параллельно с линией интенсивного развития энергетики получат широкие права гражданства и линия экстенсивная: рассредоточенные источники энергии не слишком большой мощности, но зато с высоким КПД, экологически чистые, удобные в обращении.