Pre mnohých z nás slovo „aura“ pevne vstúpilo do každodenného života a už nie je ako kedysi niečím nepochopiteľným a vlastne ani nadprirodzeným. Najčastejšie slovo "aura" znamená neviditeľnú energeticko-informačnú škrupinu, ktorá obklopuje ľudské telo.
Málokto však vie, že aura môže byť nielen „spoločníkom“ človeka, ale aj neoddeliteľnou súčasťou akejkoľvek živej bytosti a dokonca aj neživých predmetov. Energiu majú napríklad amulety, prírodné prírodné kamene atď. Má obyčajná voda auru? Faktom je, že voda, rovnako ako človek, má pozitívnu a dokonca negatívnu energiu. A zároveň je jej aura odlišná v štruktúre. Vďaka špeciálnym fotografickým metódam vedci získali unikátne zábery aury vody, ktorá bola v skúmavke. čo je voda? Je hlavným zdrojom života na planéte. Voda je najunikátnejší a najúžasnejší fenomén, ktorý má mnoho vlastností, ktoré nemožno opísať a študovať a ktoré môžu byť prospešné a užitočné pre ľudstvo.
Voda má úžasnú energiu. Energia vody je niekedy porovnateľná s energiou slnka a vzduchu. Ide o obnoviteľný zdroj energie, na ktorý treba v súčasnej situácii na planéte obzvlášť prihliadať. Väčšina z nás si dobre uvedomuje, že pozemské zdroje sú obmedzené a v určitom okamihu sa môžu minúť. Dnes je hľadanie alternatívnych zdrojov energie dôležitou úlohou každého štátu a ľudí. A ak vezmeme do úvahy, že energia vody je jednou z prvých energií, ktoré ľudia začali využívať na svoje účely, tak je potrebné konať práve z tohto princípu. Aj keď si pamätáte prácu obyčajných riečnych mlynov. Ich práca je jednoduchá, no zároveň brilantná. Prúd vody rozhýbe koleso, čím sa kinetická energia vody premieňa na mechanickú energiu kolesa. Mimochodom, moderné elektrárne fungujú výlučne na rovnakom princípe. Len v prípade elektrárne nie je prijatá energia mechanická, ale elektrická.
Aura vody a jej energie sa delí na tri typy v závislosti od formy, v ktorej sa premieňa. to:
- prílivovej energie. Sama o sebe je povaha odlivu (odlivu) veľmi zaujímavá, dlho sa tento jav nedal nijako vysvetliť. Ukázalo sa, že také vesmírne objekty ako Slnko a Mesiac viedli pôsobením svojej gravitácie k nerovnomernému rozloženiu vody v celom oceáne, čím sa vytvorili vodné kvapky. rotácia zeme spôsobila pohyb týchto nepravidelností a pohyb smerom k brehom. Počas obdobia prílivu sa plnia špeciálne nádrže inštalované pozdĺž pobrežia. Tieto nádrže vznikli vďaka priehradám. Odliv znamená aj spätný pohyb vody, ktorý sa používal na otáčanie turbín a následne na premenu energie. V tejto situácii je veľmi dôležité, že počas prílivu a odlivu je veľký rozdiel vo výškach. Práve z tohto dôvodu vznikali a v súčasnosti vznikajú prílivové elektrárne na dosť úzkych miestach s výškou prílivu minimálne 10 metrov. Takéto stanice majú aj „mínusy“, z ktorých najvýznamnejšie je, že veľká amplitúda priehrady vedie k zvýšeniu toku morskej vody smerom k pevnine a v dôsledku toho je povrch zaplavený morskou vodou, ktorá vysoký obsah soli. A to vedie k zmene flóry a fauny celého biologického systému, nie k najlepšiemu;
- energiu morských vĺn. Aj napriek tomu, že charakter tohto typu energie je podobný energii prílivu a odlivu, stále sa rozlišuje do samostatnej skupiny. Najvyššiu špecifickú silu má energia morských vĺn. Koeficient premeny vodnej energie na elektrickú energiu pri využívaní morských vĺn je pomerne vysoký – okolo 85 %. Ale aj napriek tomu sa dnes tento druh energie málo využíva kvôli množstvu ťažkostí, ktoré vznikajú pri výstavbe zariadení;
- vodné elektrárne. Energia vody tu interaguje s energiou vzduchu a slnka. Svietidlo odparuje vodu z povrchu vodných plôch, tvoria sa oblaky a vietor ich posúva do najvyšších oblastí, kde sa premieňajú na kondenzát a vypadávajú vo forme zrážok. Sú to zrážky, ktoré stekajú k svojim primárnym zdrojom, na ktorých sú inštalované vodné elektrárne, zachytávajúce energiu padajúcej vody a tým ju premieňať na elektrickú energiu. Čím vyššia je výška pádu vody, tým vyšší je výkon energie generovanej stanicou. Preto sú na vodných elektrárňach inštalované hrádze, aby sa regulovala veľkosť prietoku. Napriek tomu, že výstavba vodných elektrární je nákladná, v mnohých krajinách sveta boli vybudované zariadenia, keďže ide o nevyčerpateľný zdroj energie. HPP majú svoje klady aj zápory. Vytvorenie vodnej elektrárne vedie k výraznému zaplaveniu veľmi rozsiahlych oblastí, čo spôsobuje nenapraviteľné škody na miestnej faune. Aj keď vezmeme do úvahy tieto okolnosti, treba pamätať na vysokú ekologickosť takýchto štruktúr, pretože spôsobujú iba lokálne škody a neznečisťujú zemskú atmosféru. V súčasnosti sa neustále vyvíjajú nové spôsoby prevádzky vodných elektrární a zdokonaľuje sa konštrukcia turbín. Vodná energia je vysoko rozvinutá a predstavuje približne 25 % celkovej svetovej výroby elektriny. A ak vezmeme do úvahy tempo jeho vývoja, potom môžeme s istotou povedať, že toto odvetvie je veľmi sľubným smerom.
Tradičné zdroje energie nie sú večné a skôr či neskôr sa vyčerpajú a vzhľadom na zvyšujúcu sa spotrebu energie k tomu dôjde skôr ako neskôr, a preto je využívanie alternatívnej energie také dôležité.
Po dlhú dobu ľudia, ktorí sledovali tok riek a pád vodopádov, pochopili, ako využiť energiu vody.
Čo môže byť jednoduchšie a dômyselnejšie ako vodný mlyn?
Voda, ktorá otáča koleso, premieňa kinetickú energiu pohybujúceho sa prúdu na mechanickú prácu kolesa. Moderné vodné elektrárne fungujú na rovnakom princípe, no v nich sa mechanická energia dodatočne premieňa na elektrickú energiu.
Energia prílivu a odlivu
Po dlhú dobu, pravidelne sa opakujúce, sa príliv a odliv nedal vysvetliť. Teraz je jasné, že Slnko a Mesiac svojou gravitáciou vytvárajú nerovnomerné rozloženie vody v oceáne.
Objavujú sa vodné „hrby“, ktoré sa vplyvom rotácie zeme presúvajú na breh. Ale kvôli rotácii sa mení aj poloha oceánu, čo spôsobuje pokles gravitácie.
Príliv napĺňa špeciálne nádrže, ktoré tvoria hrádze na brehu. Pri odlive sa voda pohybuje späť a toto prúdenie roztáča turbíny.
Čím väčší je rozdiel medzi prílivom a odlivom, tým viac energie sa spotrebuje. bolo čo najviac. Preto je výhodnejšie vytvárať prílivové elektrárne na úzkych miestach, kde je výškový rozdiel aspoň 10 metrov. Príkladom je prílivová elektráreň pri ústí rieky Early vo Francúzsku.
Nevýhody takýchto staníc zahŕňajú skutočnosť, že pri vytvorení priehrady sa zvyšuje amplitúda prílivu a odlivu, čo vedie k zaplaveniu pôdy slanou vodou a v dôsledku toho sa mení ekológia.
Energia morských vĺn
Povaha energie morských vĺn je podobná energii prílivu a odlivu, ale stále je zvykom posudzovať ju oddelene.
Táto energia má pomerne veľký špecifický výkon - priemerný výkon oceánskych vĺn je 15 kW / m, s výškou vlny asi dva metre môže táto hodnota dosiahnuť 80 kW / m. Ale to sú približné údaje, pretože. nie všetka energia morských vĺn sa premení na elektrickú energiu – konverzný faktor je 85 %.
Vzhľadom na zložitosť vytvárania inštalácií nenašlo využitie energie morských vĺn široké uplatnenie a je len vo fáze vývoja.
Ak ho však zvládnete, môžete si byť istý, že moderná energetika už nebude globálne závislá od fosílnych zdrojov energie: uhlia, ropy a plynu.
vodná energia
Energiu vodného toku má človek k dispozícii už od vzniku mlynov.
Teraz sa v dráhe vodných tokov inštalujú vodné elektrárne, ktoré túto energiu premieňajú na elektrickú energiu.
Sila energie závisí od výšky pádu, preto sú na vodnej elektrárni vybudované priehrady, ktoré umožňujú nastaviť úroveň stúpania a množstvo prietoku vody.
Vytvorenie výkonnej vodnej elektrárne je namáhavé a veľmi nákladné, ale časom sa plne vyplatí, pretože. vodné zdroje sú nevyčerpateľné a dostupné kedykoľvek.
Nevýhody vytvárania vodných elektrární zahŕňajú:
- závislosť výstavby na veľkých zásobách vodnej energie
- zaplavenie úrodnej pôdy
- nebezpečenstvo výstavby na horských riekach v dôsledku vysokej seizmicity
- vplyv záplav a neregulovaného vypúšťania vody na ekosystém.
Tento vplyv znižujú nové spôsoby prevádzky staníc a jedným z týchto spôsobov sa stali aj zásobníky vody.
Voda sa po prechode turbínami hromadí vo veľkých nádržiach a pri minimálnom zaťažení vodnej elektrárne sa potom vplyvom energie tepelnej alebo jadrovej elektrárne nahromadená voda prečerpá späť a cyklus opakuje.
Vo Francúzsku prišli s nápadom využiť energiu padajúceho dažďa!
Každá kvapka, ktorá sa dostane na piezokeramický prvok, spôsobí vzhľad elektrického potenciálu. Elektrický náboj sa potom upraví na použiteľné vibrácie.
Vodná energia je teraz rozvinutá v mnohých krajinách a predstavuje 25 % celkovej elektriny. A tempo jeho vývoja nám umožňuje považovať ho za veľmi sľubný smer.
Niektorí vedci sa domnievajú, že by bolo správnejšie nazývať našu planétu nie Zemou, ale Vodou, pretože asi tri štvrtiny povrchu planéty sú pokryté vodou. Svetový oceán je obrovským akumulátorom energie – pohlcuje väčšinu energie prichádzajúcej zo Slnka. Využívajú aj prílivy a odlivy, morské prúdy, mohutné rieky, ktoré nesú obrovské masy vody do morí a oceánov. Predtým sa všetci ľudia naučili využívať energiu riek.
Vodná energia (vodná energia)
Vodná energia alebo bioenergia je tiež premenená slnečná energia. Padajúca voda sa už dlho používa na otáčanie lopatkových kolies a turbín. Voda bola prvým zdrojom energie a prvým strojom, pomocou ktorého človek využíval energiu vody, bola primitívna vodná turbína. Už pred viac ako 2000 rokmi horolezci na Blízkom východe používali vodné koleso vo forme hriadeľa s lopatkami: prúd vody odvádzaný z potoka alebo rieky tlačil na lopatky a prenášal na ne svoju kinetickú energiu. Lopatky sa pohybovali a keďže boli pevne pripevnené k hriadeľu, hriadeľ sa otáčal. K nemu bol zasa pripevnený mlynský kameň, ktorý sa spolu s hriadeľom otáčal voči nepohyblivému spodnému mlynskému kameňu. Takto fungovali prvé „mechanizované“ obilné mlyny. Stavali sa však iba v horských oblastiach, kde mali rieky a potoky veľké poklesy a silný tlak.
Voda, ktorá sa v dávnych dobách používala na vykonávanie mechanickej práce, je stále dobrým zdrojom energie, teraz elektrickej. Energia padajúcej vody, ktorá otáča vodné koleso, slúžila priamo na mletie obilia, pílenie dreva a výrobu látok. Mlyny a píly na riekach však začali miznúť, keď v 30. rokoch XIX. pri vodopádoch sa začala výroba elektriny.
V modernej vodnej elektrárni (VVE) sa masa vody rúti vysokou rýchlosťou na lopatky turbíny. Voda preteká cez ochrannú sieť a nastaviteľnú bránu oceľovým potrubím k turbíne, nad ktorou je inštalovaný generátor. Mechanická energia vody sa cez turbínu prenáša do generátora a tam sa premieňa na elektrickú energiu. Potom voda tečie do rieky tunelom, postupne sa rozširuje, pričom stráca svoju rýchlosť.
Podľa kapacity sa VE delia na malé (s inštalovaným výkonom do 0,2 MW), malé (do 2 MW), stredné (do 20 MW) a veľké (viac ako 20 MW); pre tlakové - až nízkotlakové (výtlak do 10 m), stredný tlak (do 100 m) a vysokotlakové (viac ako 100 m). V niektorých prípadoch dosahujú vysokotlakové vodné priehrady výšku 240 m. Sústreďujú vodnú energiu pred turbínami, akumulujú vodu a zvyšujú jej hladinu. Turbína je energeticky veľmi výhodný stroj, pretože v nej voda ľahko mení dopredný pohyb na pohyb rotačný. Rovnaký princíp sa často používa v strojoch, ktoré nevyzerajú ako vodné koleso (ak sú lopatky ovplyvnené parou, potom hovoríme o parných turbínach). Pri typických vodných elektrárňach je účinnosť často 60-70%, to znamená, že 60-70% energie zostupujúcej vody sa premieňa na elektrinu.
Výstavba vodných elektrární je nákladná a vyžadujú si značné prevádzkové náklady, no ich „palivo“ je zadarmo a nehrozí im žiadna inflácia. Primárnym zdrojom energie je Slnko, vyparuje vodu z oceánov, morí a riek. Vodná para kondenzuje, keď dážď padá na vysočine a steká do mora. Vodné elektrárne sú postavené v dráhe tohto odtoku, aby zachytávali energiu pohybu vody – energiu, ktorá by sa inak použila na transport sedimentov do mora.
Vodná energia preto nie je úplne ekologická.
Zvážte niektoré negatívne dôsledky pre prírodu spojené s výstavbou priehrad na riekach. Keď sa tok rieky spomalí, ako sa to zvyčajne stáva, keď jej vody vstupujú do nádrže, suspendovaný sediment začne klesať na dno. Čistá voda pod nádržou padajúca do rieky oveľa rýchlejšie eroduje brehy rieky, akoby obnovila objem zrážok, ktoré sa stratili v nádrži. Častým javom je teda zvýšená erózia a obrusovanie brehov pod nádržou.
Dno nádrže sa postupne pokrýva vrstvou sedimentu, ktorý periodicky vystupuje na hladinu alebo sa opäť zaplavuje pri poklese a stúpaní hladiny v dôsledku odtoku vody alebo prílivu. V priebehu času sa zrážky nahromadia toľko, že začnú zaberať významnú časť užitočného objemu nádrže. To znamená, že nádrž vybudovaná na zadržiavanie vody alebo kontrolu povodní postupne stráca svoju účinnosť. Akumulácii veľkého množstva zrážok v zdrži možno čiastočne zabrániť pravidelným sledovaním množstva suťového materiálu unášaného vodnými tokmi.
Nateraz neviditeľné haldy nánosov, ktoré sa zviditeľnia, až keď je v nádrži málo vody, nie sú jediným dôvodom, prečo sa mnohí stavajú proti výstavbe priehrad. Existuje ďalší, dôležitejší: po naplnení nádrže sa cenné pozemky ukážu ako pod vodou bez možnosti obnovy. Miznú aj cenné zvieratá a rastliny, a to nielen suchozemské; Ryby obývajúce prehradenú rieku môžu tiež zmiznúť, pretože priehrada blokuje cestu k ich neresiskám.
S výstavbou priehrad a nádrží sú spojené aj ďalšie problémy. V určitých obdobiach môže byť kvalita vody v nádrži, a teda aj kvalita vody z nej uvoľnenej, veľmi nízka. Počas leta a jesene sú spodné vrstvy vody v nádrži naplnené kyslíkom, čo je spôsobené súčasným pôsobením dvoch procesov: neúplné premiešanie vody a bakteriálny rozvrh mŕtvych rastlín v spodných vrstvách, vyžaduje veľké množstvo kyslík. Keď sa táto voda chudobná na kyslík uvoľní z nádrže, ryby a ďalší vodný život po prúde trpia ako prvé.
Napriek tomu všetkému sú výhody vodných elektrární zrejmé – neustále obnoviteľné zásobovanie energiou samotnou prírodou, jednoduchosť prevádzky a absencia znečisťovania životného prostredia.
Dnes sú vytvorené nádrže na prevádzku vodných elektrární na riekach, často až kaskády nádrží. Reálny hydroenergetický potenciál všetkých svetových riek sa odhaduje na 2 900 GW a v praxi sa na výrobu vodnej energie využíva menej ako 1 000 GW. Vo svete sú teraz v prevádzke desaťtisíce vodných elektrární. To znamená, že ľuďom zatiaľ slúži len malá časť hydroenergetického potenciálu Zeme. Každý rok sa do morí nevyužité vlievajú obrovské prúdy vody, ktoré vznikajú z dažďov a topenia snehu. Ak by ich zadržali pomocou priehrad, ľudstvo by dostalo navyše obrovské množstvo energie.
1 M 3 vody má potenciálnu energiu Vo výške 124 m - 1 000 * 9,8 * 124 \u003d J (HPP Krasnojarsk - Rusko)
Najväčšie vodné elektrárne v Rusku Názov Kapacita, GW Priemerný ročný výkon, miliarda kWh Zemepis Sayano-Shushenskaya 6 4023,50 rub. Jenisej (Sayanogorsk) Krasnojarsk 6.0020.40 rub. Yenisei (Divnogorsk) Bratskaya 4.5022.60 rub. Angara (Bratsk) Usť-Ilimskaja 4 3221,70 rub. Angara (Ust-Ilimsk)
Veterná farma je skupina veterných turbín zostavených na jednom alebo viacerých miestach. Veľké veterné farmy môžu pozostávať zo 100 alebo viacerých veterných turbín. Niekedy sa veterné elektrárne nazývajú veterné farmy (z angl. Wind farm). veterné generátory.
Prílivová elektráreň (TPP) je špeciálny typ vodnej elektrárne, ktorá využíva energiu prílivu a odlivu, ale v skutočnosti kinetickú energiu rotácie Zeme. Prílivové elektrárne sú postavené na brehoch morí, kde gravitačné sily Mesiaca a Slnka menia hladinu vody dvakrát denne. Kolísanie hladiny vody v blízkosti pobrežia môže dosiahnuť 13 metrov. Najväčšia prílivová elektráreň na svete La Rance, Francúzsko
Na získanie energie je záliv alebo ústie rieky blokované priehradou, v ktorej sú inštalované hydroelektrické jednotky, ktoré môžu pracovať v režime generátora aj v režime čerpadla (na čerpanie vody do nádrže na následnú prevádzku v neprítomnosti prílivu a odlivu). ). V druhom prípade sa nazývajú prečerpávacia elektráreň.
V Rusku od roku 1968 funguje experimentálna TPP v zálive Kislaya na pobreží Barentsovho mora s výkonom 0,4 MW. TPP v Mezen Bay (MW kapacita) na Bielom mori. Výška jej hrádze je 6 m, dĺžka 93 m.9 Model prílivovej elektrárne
Vodná energia je energia sústredená v tokoch vodných hmôt v kanálových vodných tokoch a prílivových pohyboch. Najčastejšie sa využíva energia padajúcej vody. Pre zvýšenie rozdielu vodných hladín najmä na dolných tokoch riek sa budujú priehrady. Prvý typ energie široko používaný na technologické účely. Do polovice 19. storočia na to slúžili vodné kolesá, ktoré premieňali energiu pohybujúcej sa vody na mechanickú energiu rotujúceho hriadeľa. Neskôr sa objavili rýchlejšie a efektívnejšie hydraulické turbíny. Do konca 19. storočia sa energia rotujúceho hriadeľa využívala priamo napríklad na mletie obilia vo vodných mlynoch alebo na pohon mechov a bucharov. Teraz sa takmer všetka mechanická energia generovaná hydroturbínami premieňa na elektrinu.
Premena potenciálnej energie vody akumulovanej v nádržiach na mechanickú energiu rotácie na pohon mlynov a iných mechanizmov sa využívala už od čias Rímskej ríše. Koncom 19. storočia bola možná premena vodnej energie na elektrickú energiu. vďaka objavom fyziky a technologického pokroku. Veľké vodné elektrárne začali vznikať na prelome 19. a 20. storočia.
Vodné zdroje na Zemi sa odhadujú na 32 900 TWh ročne, z čoho je asi 25 % technicky a ekonomicky vhodných na využitie. Tabuľka 1 obsahuje údaje o vodných zdrojoch energie v rôznych krajinách.
Hydroenergetický potenciál riek bývalého ZSSR je veľký – 4000 TWh (450 miliónov kW priemerného ročného výkonu), čiže 12 % potenciálu svetových riek.
hydroenergetická havária fyzikálna
stôl 1
Fyzikálne princípy procesu premeny energie padajúcej vody na elektrickú energiu sú celkom jednoduché, no ich technická realizácia je dosť prácna. Voda pod tlakom vytvoreným priehradou sa posiela do potrubia, ktoré končí turbínou. Turbína otáča hriadeľ, ku ktorému je pripevnený rotor generátora. Výroba elektriny závisí od potenciálnej energie vody uloženej v nádrži a účinnosti jej premeny na elektrickú energiu. Kapacita vodnej elektrárne závisí tak od množstva vody, ako aj od rozdielu medzi vodnou hladinou nádrže a úrovňou inštalácie vodných elektrární; tento rozdiel sa nazýva tlak. Voda vstupujúca do turbíny pri vysokom tlaku má väčšiu potenciálnu energiu ako pri nízkom tlaku, takže vysokotlaková vodná elektráreň potrebuje na získanie rovnakého výkonu menej vody. Čím vyšší je tlak, tým menšie sú požadované rozmery turbíny, čo znižuje náklady na celú konštrukciu. V SNŠ je asi 775 tisíc riek s celkovou dĺžkou viac ako 5 miliónov kilometrov. Celkový objem priemerného ročného odtoku je 4720 km3. Medzi najväčšie rieky patrí Jenisej - priemerný ročný odtok je 623 km3, Lena - 508; Ob - 397, Amur - 373, Volga - 251, Pečora - 131, Neva - 78, Amudarja - 72, Dneper - 52, Syrdarja - 36 km3. Rozloženie vodných zdrojov v krajine a údaje o ich využívaní ku koncu roku 1980 sú uvedené v tabuľke 2.
tabuľka 2
Ďalším spôsobom využitia vodnej energie sú prílivové vodné elektrárne (TPP). V niektorých oblastiach oceánov je pozorovaná veľmi veľká amplitúda prílivovej vlny a rozdiel medzi hornou a dolnou značkou prílivu dosahuje 10 m. Ak otvoríte uzáver v priehrade v čase, keď prílivová vlna naberá výšku, nechajte nádrž naplniť a potom zatvorte plavebnú komoru v najvyššom bode prílivu, potom môže nahromadená voda prechádzať cez turbíny pri odlive a tak vyrábať elektrinu. Efektívnejšie je, ak sú turbíny reverzibilné, v takom prípade budú fungovať tak, keď je nádrž naplnená, aj keď je prázdna. Výroba elektriny v TPP je však možná len v určitých časoch dňa, čo sťažuje využitie prílivovej energie vo veľkých energetických systémoch. Hodnota celkového energetického potenciálu je podľa odborníkov 13 000 MW. Vo Francúzsku boli postavené dve TPP: jedna s výkonom 9 MW a druhá s výkonom 240 MW. V Ruskej federácii je prevádzkovaná experimentálna TPP; na polostrove Kola s výkonom 7 MW.
