Источники электроэнергии

(no title)

Источники электроэнергии

[Mar. 9th, 2012|12:40 pm]Научная кунсткамера
[]

“ВЕЧНЫЙ ИСТОЧНИК” ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И ВАКУУМНОЙ РАДИОЛАМПЫ С АВТОЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИЕЙ© Дудышев В.Д.академик , д.т.н.Контакт с автором:скайп: Dud063Все гениальное –просто!Совершенству нет предела !Вместе мы сила !Реферат

Разработана , апробирована и предлагается к продаже эскизная научно-техническая документация уникального экономичного статического источника электроэнергии мощностью 10 квт на основе эффекта взрывной автоэлектронной эмиссии с катода обычной вакуумной лампы-триода Основу устройство составляют трансформатора Тесла + обычные вакуумные радиолампы . Фактически данный источник дармовой электроэнергии работает в импульсном режиме электрополевого насоса по перекачке электронов с катода вакуумной лампы под действием кулоновских сил посредством высоковольтных импульсов напряжения – с их циркуляцией по замкнутому электрическому контуру ”катод-анод-нагрузка –катод “ Коэффициент эксэргия данного аномального источника электроэнергии составляет от 10 :1 и выше . Устройство может работать полностью в автономном режиме. Для запуска данного уникального устройства в работу м.б.использован маломощный автомобильный аккумулятор. Подробнее в статье автора http://new-energy21.ru/besplatnaya-elek … gii-2.html

Введение

Электроэнергия – самый эффективный и универсальный вид энергии, известный цивилизации . По мере развития цивилизации и ее техники ,потребность в ней непрерывно растет . Поэтому она –самый дефицитный товар и постоянно дорожает в мире .

Данная революционная энергетическая разработка, реферативно представленная ниже является всего лишь первым этапом на пути создания уникального бестопливного источника дешевой электроэнергии с использованием сразу нескольких открытий электрофизики, электротехники и электромеханики.

В поисках новых источников энергииСегодня человечество остро нуждается в замене существующих энергетических технологий на экологически чистые, гарантирующие сохранение биосферы. Это особенно касается энергетики, основанной на сжигании природных запасов угля, нефти, газа, урана. Уровни получаемой энергии остаются незначительными и проблема энергообеспечения не находит решения.

Доставка энергии потребителям также остается дорогостоящей. Кроме того, запасы полезных ископаемых и ресурсы дешевого урана исчерпываются. Предполагается, что в ближайшее время потребление природных ресурсов достигнет 25 млрд тонн, поэтому делаются прогнозы, что запасов природного топлива человечеству хватит примерно на 150 лет.

Атомная энергетика, кроме опасностей эксплуатационного характера, имеет нерешенную проблему захоронения и утилизации ядерных отходов. Все меньше надежд у ученых на успешную реализацию программы управляемого термоядерного синтеза. Решение этой проблемы многократно уже отодвигалось на более поздние сроки и теперь видят ее решение не ранее 2050 года.

Разрабатываются проекты использования солнечной энергии. Солнечную энергию планируется перерабатывать в электричество путем создания космических электростанций. Для получения мощности в 10 миллионов киловатт необходимы солнечные батареи площадью примерно 100 квадратных километров. В микроволновом диапазоне энергию можно будет транспортировать на Землю.

На пути решения этой задачи стоят серьезные проблемы создания передающих и приемных систем, работающих в диапазоне СВЧ-волн, небезопасных для биосферы, а также орбитальных солнечных электростанций, представляющих собой крупногабаритные космические объекты.

Как видим, экологически чистой энергии и способов ее получения, безопасных для биосферы, несмотря на огромнейшие затраты в этом направлении, мир еще не нашел.

Причиной является то, что поиски ведутся в традиционных направлениях, которые в рамках сложившихся представлений, могут привести лишь к небольшим “косметическим” доработкам существующих подходов и не способны вывести на прорывные решения. Ограниченность энергоресурсов ставит задачу поиска принципиально новых способов получения энергии.

Если проанализировать наиболее распространенные способы получения энергии, используемые в настоящее время, то можно увидеть определенную закономерность. Суть ее состоит в следующем. Конечным продуктом всей цепи энергетических преобразований, в современных способах получения энергии, является вещество.

Причем, это конечное вещество становится, как правило, более опасным для биосферы, чем исходный энергоноситель. Это относится и к энергетике, основанной на сжигании природного топлива, и к атомной энергетике, и к ядерному синтезу. Мир уже свыкся с мыслью, что для получения энергии нужно воздействовать на вещество и на конечной стадии также получать вещество.

Более того, такой путь считается чуть ли единственно возможным. А так ли это?Задача состоит в том, чтобы найти совершенно новые способы получения энергии, свободные от традиционной схемы: “вещество в начале – вещество в конце”.

Альтернативой существующим способам получения энергии могут стать только такие способы, в которых на конечной стадии энергопреобразований не будет появляться опасное для биосферы вещество или будет совсем отсутствовать вещество как таковое. Несмотря на казалось бы парадоксальную формулировку, решение проблемы существует и это решение дает физический вакуум. [1-4].

Поэтому, в настоящее время , наши направления поисков новых способов получения энергии переместились на область физического вакуума и их интенсивность в последние годы бурно возрастает.Совершенно реальным является создание принципиально новых генераторов [4], которые смогут использовать энергию окружающей среды и превратить ее в удобную форму энергии.

Постановка главной задачиПотребность в эффективных экономичных автономных бетопливных источниках электроэнергии в мире постоянно возрастает. Потребность населения и организаций в таких недорогих бестопливных сверхединичных простых источниках электроэнергии на мощность порядка 20-25 квт в мире огромная и потенциальный рынок их сбыта –многие миллионы штук в год.

Однако пока данная острая энергетическая проблема по- сути в мире еще не решена .

Автор делает на основе своих открытий и изобретений в данной разработке и эскизном проектировании попытку поиска и обоснования простого и эффективного решения этой актуальной электроэнергетической проблемы- создания эффективного бестопливного полностью автономного источника электроэнергии (АИЭ), и представляет результаты изысканий по поиску базовых технических решений , для разработки и создания опытного образца такого АИЭ ,его конструктивной разработке и проектированию, оценке себестоимости, приведенных затрат и его конкурентоспособности на мировом рынке при его массовом серийном производстве .Простое устройство получения электроэнергии от вакуумной радиолампыПОЯСНЯЮЩИЙ НАЧАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ –ДЛЯ УЯСНЕНИЯ СУТИ ДАННОГО МЕТОДА И УСТРОЙСТВА

Ниже для иллюстрации принципа работы и для первых опытов –данного достаточно простого устройства приводим блок схему -базовую простейшую электросхему такой электрогенераторной установки , содержащей стандартную вакуумную радиолампу – например, ламповый триод и маломощный электрический источник высокого напряжения (ВН) -для получения дармовой электроэнергии с радиолампы (при отключенной сетке) с подачей одним проводом высоковольтного электрического потенциала от этого источника ВН -на ее катод и с заземленным –через минимальную нагрузку-ее анодом. Суть работы этого устройства (рис.1)в этом самом простом режиме работы – с отключенной сеткой- состоит в том что с подачей на катод вакуумной лампы достаточного по величине высоковольтного электрического потенциала –всего одним проводом -возникает мощная автоэлектронная эмиссия электронов с ее катода. Затем поток этих электронов с катода достигает анода и осаждается на нем . Однако если замкнуть анод через электрическую нагрузку на землю-то этот режим генерации мощного потока электронов- иначе сказать -процесс генерации дармовой по сути электроэнергии с катода лампы – на землю -можно сделать непрерывным. Обратим внимание на то что в данной простой электро схеме -электрический потенциал подается на катод всего одним проводом –т.е. иными словами это говорит о том, что источник ВН –один выход которого и присоединен к катоду лампы –вообще не тратит электроэнергию в радиолампу. И, значит, фактически именно сама радиолампа и вырабатывает электроэнергию в полезную нагрузку –благодаря возникновению потока электронов посредством явления автоэлектронной эмиссии при наличии на ее катоде высоковольтного потенциала от источника электрического поля. Этот требуемый электрический высоковольтный потенциал , подаваемый на катод радиолампы ,может создан стандартным маломощным источником высокого напряжения (ВН) ( к примеру блоком строчной развертки или иным способом). Чем больше электропотенциал на катоде радиолампы – тем больше, интенсивнее эмиссия электронов с катода ,и значит -тем более полезная электрическая мощность в нагрузке. Задача первых опытов и последующего экспериментального исследования данного электрогенераторного устройства состоит в подборе и согласовании электрических параметров -величины электропотенциала на катоде и параметров электрической нагрузки при конкретных конструктивных параметрах самой вакуумной радиолампы.

Более полная информация по данному автономному электрогенератору дешевой электроэнергии на мощность до 10-15 квт в статьях и в эскизном проекте академика Дудышева http://new-energy21.ru/novaya-energetik … gii-2.html  Рис.1 Блок – схема “вечного “источника дармовой электроэнергии на основе вакуумной радиоэлектронной лампы и маломощного источника электрического поля

“Заказать эскизный проект данного автономного электрогенераторного устройства “

http://shop-dudishev.ru/index.php?page= … &Itemid=80

“Контакты с автором” http://new-energy21.ru/index.php?option … Itemid=243

Внимание :Данная эксклюзивная важная научно – техническая документация в виде эскизного проекта –по альтернативному аномальному источнику электроэнергии –по существу развивает идеи Н.

Тесла Она однозначно полезна для ученых, аспирантов, и студентов в сфере энергетики, для изобретателей и грамотных электротехников -практиков , для ищущих людей , особенно для активных искателей дармовой электроэнергии и более предназначена для любителей Новой Энергетики и экспериментаторов в сфере альтернативной бестопливной энергетики , а также она полезна и для специалистов в сфере электротехники, электроники и прорывных энерготехнологий Н.Тесла , но она не является полной исчерпывающей документацией “ под ключ”.ЗаключениеОбщий метод высвобождения скрытой внутренней энергии вещества состоит в наложении на вещество внешнего силового потенциального поля и создание в нем внутреннего напряжения с использованием нелинейностей источника поля и самого вещества. Устройство для высвобождения внутренней энергии веществ(в нашем случае -электронов катода вакуумной лампы) работает в режиме электрополевого энергетического насоса .Величина извлеченной энергии из вещества , например, извлеченных электронов из металла катода вакуумной радиолампы ,зависит от сочетания параметров данного электроэнергетического насоса и свойств этого вещества и параметров технического вакуума радиолампы . Баланс энергии в этой энергетически разомкнутой системе, в случае полезного использования данной дармовой электроэнергии восполняется энергией и веществом из окружающей среды.Скрытая внутренняя энергия вещества при определенных условиях может выделяться под действием электрополевого энергетического насоса в виде направленного электромагнитного излучения, кинетической или электрической энергии движения этого вещества, в результате изменяются свойства вещества и его внутренняя энергия.Величина и вид выделяемой энергии из этого вещества зависят от параметров энергетического насоса и параметров внешнего электрического поля.Электрическое поле и инжектированный им униполярный электрический заряд, из катода вакуумной радиолампы ,например, в виде взрывной эмиссии электронов, являются двумя основными силовыми воздействиями для извлечения внутренней энергии из многих веществ, например, металлов, методом Дудышева.Предлагаемое новое научно-технического направление – импульсно- волновая электро-электронная эфиродинамика в вакууме позволит уже в ближайшее время создать эффективные электрические преобразователи -электрогенераторы дармовой электроэнергии. По сути дела –это эффективные преобразователи скрытой внутренней энергии вещества(металла катода и электрического поля, работающие в вакууме. и на их основе новые эффективные движители и генераторы электрической энергии

Методы извлечения скрытой внутренней энергия веществ посредством электрических полей в вакууме в перспективе могут обеспечить дешевой чистой электрической энергией цивилизацию на обозримое будущее.

Читайте также:  Инфракрасный декодер пультов ду на arduino
Comments:
From: kincajou2012-03-09 09:32 am (UTC) (Link)

это тот Дудышев или другой Дудышев?

From: vsounder2012-03-09 09:45 am (UTC) (Link)

Другого такого нет… Это его тема.
Кстати товарищ неунывающий оптимист. Общался с ним на перепонке.

From: kincajou2012-03-09 09:36 am (UTC) (Link)

после “опасных веществ” всё стало ясно

Вот мне интересно, а откуда г-н Дудышев взял, что использование свойств вакуума в целях извлечения его энергии (ну, допустим, что такая установка создана и вдруг на самом деле заработала) БЕЗОПАСНО? Может, её работа создаёт какое-то локальное перенапряжение, некий градиент отрицательной энергии.. оно накапливается-накапливается а потом БДЫЖ!!! и чорная дыра на месте установки, вместе с экспериментатором.

From: kincajou2012-03-09 09:39 am (UTC) (Link)

да, и этсамое.. стоять рядом с лампой, сквозь которую летить двадцать пять киловатт электронов, я бы никому не советовал – с лучевой болезнью шутки плохи.

From: victor_koldun2012-03-09 09:48 am (UTC) (Link)

Валерий Дмитриевич – голова!Во всяком случае, он единственный из альтернаторов с которым можно пообщаться.П.С. Ах да, забыл, общеться с Валерием Дмитриевичем можно на любые темы, кроме научно-технических!

😉

From: beluch2012-03-09 12:02 pm (UTC) (Link)

А лицо умное…

From: mi5ter_fi5ter2012-03-09 10:23 pm (UTC) (Link)

Все гениальное –просто!Совершенству нет предела !

Вместе мы сила !


OMFG! Война — это мир Свобода — это рабство

Незнание — сила

Источник: https://science-freaks.livejournal.com/2053332.html

Источники электроэнергии » как делают электричество

Тема: как делают электричество, источники электроэнергии

В предыдущей статье, я уже рассказывал  вкратце о способах преобразования природных энергий в энергию электрическую. В этой статье хотелось больше раскрыть данную тематику и привести некоторые примеры.

И так, начну обзор данной темы под названием источники электроэнергии или как делают электричество.

Основной и, пожалуй, самой главной частью любой электростанции дающей электроэнергию, конечно является электрогенератор.

Это электрическое устройство которое способно превращать механическую работу в электричество. Внешне он похож на обычный электродвигатель, да и внутри не на много отличается.

Основной принцип действия и работа, основаны на законе электромагнитной индукции Фарадея. Для выработки ЭДС необходимы два условия.

Во первых это контур в виде медной обмотки и наличие магнитного потока, который, как правило, создается обычным магнитом либо дополнительной обмоткой.

Таким образом, для  того чтобы появилось желаемое ЭДС на выходе электрогенератора, необходимо привести в движение либо магнит или обмотку относительно друг друга. Магнитный поток, пройдя сквозь контур, в результате и создаёт электричество.

Причём скорость вращения напрямую влияет на величину вырабатываемого напряжения. Теперь имея представление об электрогенераторе нам всего лишь необходимо найти источник движения для него, то есть источники электроэнергии.

Давайте с Вами разберём основные источники электроэнергии.

В 1882 году великий учёный Томас Эдисон запустил первую в мире тепловую электростанцию (ТЭС), работающую на паровом двигателе.

В то время паровой двигатель был лутьшим устройством для создания движения, будь то паровоза или производственного станка и конечно не удивительно, что электростанция тоже была на нём.

 При нагревании воды в котле, образуется пар высокого давления, который подавался на лопасти турбины либо цилиндр с поршнем, тем самым толкая его, в результате производя механическое движение за счет нагрева воды. В качестве топлива обычно используют уголь, мазут, природный газ, торф, одним словом то, что хорошо горит.

Гидроэлектростанции — это специальные сооружения, построенные на местах падения реки, тем самым используя её энергию для вращения электрогенератора. Пожалуй самый безвредный способ получения электроэнергии, поскольку не происходит сжигание топлива и не оставляет после себя вредных отходов. Бежит себе вода и даёт нам электричество.

Атомные электростанции — в принципе очень похожи на тепловые, разница лишь в том, что в ТЭЦ используют горючее топливо для нагрева воды и получения пара, а в АЭС источником нагрева служит тепло выделяемое при ядерной реакции.

То есть в реакторе находится радиоактивное вещество, как правило, УРАН, который при своём распаде выделяет большое количество теплоты, и тем самым нагревая котёл с водой, с последующим выделением пара, для вращения турбины и  электрогенератора.

С одной стороны атомные электростанции очень выгодные, поскольку при своём малом количестве вещества, способны выдавать много энергии.

Хоть АЭС и предусматривает высокую степень безопасности, но все, же бывают и проколы как Чернобыльская АЭС. Да и после отработки ядерного топлива, отходы всё же остаются и их нужно куда-то девать. В общем, думаю, проблема ясна.

Также существует большое множество и гораздо менее используемых источников электроэнергии в отличие от основных. Это к примеру ветряные электрогенераторы, которые обычную силу ветра превращают непосредственно в электрический ток. Тут всё просто, ветряная лопасть, прикрученная к генератору, есть ветер, и есть электричество.

В последнее время набирают весьма большею популярность солнечные батареи, которые в отличии то электрогенератора используют иной принцип работы. По сути он основан на преобразовании солнечных лучей солнца, а точнее его фотонов.

Фотоэлемент состоит из двух тонких слоев полупроводникового материала, при попадании в границу соприкосновения двух полупроводников солнечной радиации, возникает ЭДС, которая впоследствии, может выдавать на своих выходных электродах электрический ток. Это, пожалуй, самые ходовые способы получения электричества, хотя их конечно больше. На этом буду заканчивать данную тему, источники электроэнергии или как делают электричество.

P.S. Электроэнергия, это, безусловно, хорошо, но получение её не должно оставлять после себя отходов и загрязнения окружающей среды. С этим трудно не согласится.

Источник: https://electrohobby.ru/istochn-elektr-eneog-kak-del-el.html

Основные источники электроэнергии в России

В России действуют около 600 электростанций общей мощностью 218145,8 МВт.

По типу используемой энергии их можно разделить на три группы:

  1. Тепловые – 68,4%;
  2. Гидравлические – 20,3%;
  3. Атомные – около 11.1%;
  4. Альтернативные виды электроэнергии.

Чтобы выявить преимущества того или иного вида энергии рассматриваются четыре основных параметра:

  1. Эффективность использования;
  2. Применение природных ресурсов;
  3. Влияние на окружающую среду;
  4. Потенциальная опасность.

Теплоэлектростанции

ТЭС работают на преобразовании тепловой энергии топлива таких как, нефть, уголь, природный газ,в механическую, а затем в электрическую энергию.

К недостаткам теплоэлектростанций относится использование невозобновляемых ресурсов.

Недостатком будет и влияние на окружающую среду так, как в химический состав топлива входит углерод, пагубно действующий на атмосферу, создавая так называемый «парниковый эффект».

Также отрицательным будет и выброс в гидросферу теплоты с водой. Теплоэлектростанции являются взрывопожарными и химически опасными объектами.

Гидроэлектростанции

Преобразования энергии происходит за счет использования потока воды. ГЭС обладают значительным КПД до высокого 95%.

Основным преимуществом этого вида энергии является, экологически чистая кинетическая энергия воды.

Недостатком такого вида энергии является изменение водных биоценозов, и подтопление населенных пунктов вблизи ГЭС. Удерживаемые плотиной массы воды таят в себе огромную разрушительную силу.

Атомные электростанции

АЭС работают на использовании атомной (ядерной) энергии. КПД АЭС примерно равен ТЭС – 35%. В качестве топлива применяется ядерное горючее – уран, плутоний. При сжигании 1 кг урана можно извлечь столько же теплоты сколько из 3000 т каменного угля.

К недостаткам относится проблема захоронения атомных отходов, а также выброс в окружающую средурадионуклидов, оказывающих на человека и все живые существа мутагенное действие, и вызывающих лучевую болезнь. Потенциальная опасность радиационного загрязнения при авариях, представляет угрозу для жизни в течение многих лет.

Исходя из всего вышесказанного можно сделать следующие выводы, а именно:

  1. Негативное влияние большинства электростанций на окружающую среду.
  2. Неэффективное использование невозобновляемых природных ресурсов.
  3. Потенциальная опасность для окружающего мира.

Исходя из всего этого, можно заключить, что необходима модернизация существующих электростанций или введение и поиск новых альтернативных видов источников энергии. Это требует значительных денежных затрат.

Источник: http://enargys.ru/osnovnyie-istochniki-elektroenergii-v-rossii/

Основные химические источники электроэнергии

Химические источники тока — это устройства и приборы которые в процессе химической окислительно-восстановительной реакции выделяют напряжение. Также они называются электрохимическими, гальваническими элементами.

Основной принцип действия их основан на взаимодействии химических реагентов которые вступая, в реакцию друг с другом вырабатывают электроэнергию, в виде постоянного тока.

Этот процесс происходит без механического или теплового воздействия, что является основными факторами играющими превосходящую роль среди других генераторов постоянного напряжения. Химические источники тока, сокращённо ХИТ, уже давно нашли применение не только в быту, но и на производстве.

Немного истории создания ХИТ

Ещё в восемнадцатом веке итальянский учёный Луиджи Гальвани придумал простейший элемент который химическим способом выделял электрический ток. Однако он был не только учёным, но и физиком, врачом, физиологом.

Он интересовался и проводил опыты которые были направлены на изучение реакции животных на внешние раздражители. Как и всё гениальное первый химический источник энергии был получен Луиджи абсолютно случайно, во время многочисленных экспериментов над лягушками.

После присоединения двух пластин из металла к лягушачьей мышце на лапке, было замечено мускульное сокращение. Гальвани посчитал это нервной реакцией на внешний раздражитель и изложил это в результатах своих исследований, попавших в руки другого великого учёного Алессандро Вольта.

Он и выложил свою теорию о возникновении напряжения в результате химической реакции, возникшей между двумя металлическими пластинами в среде мускульной ткани лягушки.

Первый химический источник электрического тока представлял собой емкость с соляным составом, в который было погружено две пластины из разных материалов. Одна из меди, другая из цинка. Именно это устройство в будущем, а конкретнее во второй половине девятнадцатого века, было применено при изобретении и создании марганцево-цинкового элемента внутри которого был тот же солевой электролит.

Принцип действия

Устройства вырабатывающее электрический ток содержит два электрода, которые помещаются между электролитом. Именно на их границе соприкосновения и появляется небольшой потенциал. Один из них называют катодом, а другой анодом.

Все эти элементы вместе образуют электрохимическую систему. Во время возникновения окислительно-восстановительной реакции между электродами один элемент отдаёт мельчайшие частицы электроны другому.

Поэтому она и не может происходить вечно, а со временем просто теряются свойства каждого элемента этой цепи.

Электроды могут быть представлены в виде пластин или решёток из металла. После погружения их в среду с электролитом меду их выводами возникает разность потенциалов, которая именуется напряжением разомкнутой цепи. Даже при удалении хотя бы одного из электродов с электролита процесс генерации напряжения прекращается.

Состав электрохимических систем

В качестве электролита используются следующие химические вещества:

  1. Водные растворы на основе щелочей, кислот, солей и т. д.;
  2. Растворы с ионной проводимостью на неводной основе, которые получены при растворении солей в неорганических или органических растворителях;
  3. Твердые соединения, содержащие ионную решетку, где один из ионов является подвижным;
  4. Матричные электролиты. Это особый вид жидких растворов и расплавов, которые находятся в порах твёрдого непроводящего элемента — электроносителя;
  5. Расплавы солей;
  6. Ионообменные электролиты с униполярной системой проводимости. Твёрдые тела с фиксированной ионогенной группой одного знака.

Классификация гальванических элементов и их подбор

Генераторы электрического тока получающегося во время химической реакции разделяются по:

  • Размерам;
  • Конструктивным особенностям;
  • Способу и реагенту, за счёт которого, и получается электроэнергия.

Все элементы вырабатывающее ток во время химической реакции делятся на:

  1. Заряжаемые, которые в процессе эксплуатации могут неоднократно заряжаться от источника постоянного тока, они называются аккумуляторами;
  2. Не заряжаемые, то есть источники одноразового использования которые после завершения химической реакции просто приходят в негодность и должны быть утилизированы. Попросту это гальванический элемент или батарейка.

Для того чтобы подобрать источник электроэнергии, основанный на химической реакции, нужно понимать его характеристики, к которым относятся:

  • Напряжение между анодом и катодом при разомкнутой цепи. Этот показатель чаще всего зависит от выбранной электрохимической системы, а также концентрации и вылечены всех составляющих;
  • Мощность источника;
  • Показатель силы тока;
  • Емкость;
  • Электротехнические показатели, то есть количество циклов заряда и разряда;
  • Диапазон рабочих температур;
  • Срок хранения между тем временем как элемент был создан и до начала его эксплуатации;
  • Полный срок службы;
  • Прочность, то есть защита корпуса от различных механических повреждений и влияний, а также вибраций;
  • Положение работы, некоторые из них работают только в горизонтальных положениях;
  • Надёжность;
  • Простота в эксплуатации и обслуживании. В идеале отсутствие необходимости малейшего вмешательства в работу в течение всего срока эксплуатации.

При выборе нужной батареи или аккумулятора обязательно нужно учесть его электрические номиналы такие как напряжение и ток, а также ёмкость. Именно она является ключевой для сохранения работоспособности, подключаемого к источнику прибора.

Современные химические источники тока и их применение

Современный быт человека тяжело приставить без этих мобильных генераторов энергии, с которыми он сталкивается в течение всей жизни, начиная с детских игрушек и заканчивая, допустим, автомобилем.
Сферы применения различных батареек и аккумуляторов настолько разнообразны что перечислить их очень сложно.

Работа любого мобильного телефона, компьютера, ноутбука, часов, пульта дистанционного управления была бы невозможна без этого переносного и очень компактного устройства для создания стабильного электрического заряда. В медицине широко используются источники химической энергии при создании любого аппарата, помогающего человеку полноценно жить.

Например, для слуховых аппаратов и электрокардиостимуляторов которые могут работать только от переносных источников напряжения, чтобы не сковывать человека проводами. В производстве применяются целые системы аккумуляторных батарей для обеспечения напряжением цепей отключения и защит в случае пропадания входящего высокого напряжения на подстанциях.

И также широко применяется это питание во всех транспортных средствах, военной и космической технике.

Одним из видов распространённых батарей являются литиевые источники электрического тока, так как именно этот элемент обладает высоким показателем удельной энергии.

Дело в том что только этот химический элемент, оказывается, обладает сильным отрицательным потенциалом среди всех известных и изученных человеком веществ.

Литий-ионные батареи выделяются среди всех остальных элементов питания по величине вырабатываемой энергии и низким габаритам, что позволяет применять их в самых компактных и мелких электронных устройствах.

Способы утилизации химических источников энергии

Проблема утилизации разных по габаритах химических источников напряжения является экологической проблемой всей планеты. Современные источники содержат в себе до тридцати химических элементов которые могут нанесите ощутимый вред природным ресурсам, поэтому для их утилизации разработаны целые программы и построены специализированные цеха по переработке.

Некоторые методы позволяют не только качественно перерабатывать эти вредные вещества, но и возвращать в производство, тем самым защитив окружающую среду.

В целях извлечения цветных металлов из батарей и аккумуляторов в настоящий момент разработаны и применены в цивилизованных странах, следящих и заботящихся об окружающей среде, целые пирометаллургические и гидрометаллургические комплексы.

Самый же распространённый способ утилизации отработанных химических источников тока является метод, работающий на соединении этих процессов. Главным его достоинством считается высокая степень извлечения с минимальным количеством отходов.
Этот метод пирометаллургической, гидрометаллургической и механической переработки включает в себя восемь основных стадий:

  1. Измельчение;
  2. Магнитная сепарация;
  3. Обжиг;
  4. Дополнительное измельчение;
  5. Выделение крупных и мелких элементов с помощью грохочения;
  6. Водное очищение и выщелачивание;
  7. Сернокислотное выщелачивание;
  8. Электролиз.

Организация правильного сбора и утилизации ХИТ позволяет максимально уменьшить негативное влияние как на окружающую природу, так и на здоровье самого человека.

Видео о химических источниках тока

Источник: https://amperof.ru/elektropribory/osnovnye-himicheskie-istochniki-elektroenergii.html

Источники электрической энергии

Электрическая энергия производится из многих различных источников электрической энергии. Некоторые из этих источников  возобновляемые, а другие невозобновляемые.

Электростанции

Большая часть электричества, используемого в мире производится от электростанций, которые сжигают ископаемое топливо для создания пара. Основным видом топлива для электростанций является уголь, потому что он позволяет большое количество электроэнергии производить в одном месте.

С помощью угля в настоящее время вырабатывается свыше 50 процентов электричества. Оно вырабатывается через угольные электростанции. Уголь является невозобновляемым источником, что означает, что он будет в конечном итоге сгорать. Важно сохранить ресурсы угля и искать более экологически чистые способы производства электроэнергии.

Кратко о сути возобновляемых источников электроэнергии

Есть другие способы генерации электричества с использованием природных ресурсов, которые могут быть заменены или возобновлены без ущерба окружающей среды или способствовать парниковому эффекту.

Возобновляемые источники энергии используются для создания 30 процентов электричества.

Из этих источников возобновляемой энергии гидроэнергетика является крупным донором, обеспечивая около 10 процентов общего объема электроэнергии.

15% обеспечивают атомные электростанции.

При этом доля атомных электростанций в мире различна от 77 % во Франции до 2,5 % в Китае.

Конечно большинство людей хотели бы видеть экологическое сочетание превращающееся в электрические ресурсы, но в настоящее время источники ископаемого топлива являются основой электроэнергии в мире. Сочетание и доля источников электрической силы с течением времени видоизменяются и появляются необычные источники энергии.

Гидро

Электричество из воды накапливается в огромных плотинах. Сила, созданная водой из этих плотин превращается в электричество гидро электрическими турбинами и генераторами. Самые известные источники гидроэлектрической энергии находятся на крупных реках. Это дешевле, чем добыча ископаемого топлива и не способствует парниковому эффекту.

Солнце

При генерации электроэнергии с помощью солнца предотвращает выброс в атмосферу парниковых газов.

Ветер

Перемещение воздуха, который создается, когда солнце нагревает и охлаждение воздуха движет его. Это вызывает ветер. Через века люди научились использовать силу ветра. Как солнце она может также использоваться для создания электроэнергии. Ветер генерирует менее 1% электроэнергии в мире, но больше ветровых электростанций строятся каждый год.

Биомасса

Энергия, которая поступает из свалки – или мусорные свалки. Она включает в себя образование горючего газа и тепла от материи животных и растений. Свалочный газ создается, когда выбрасываются отходы и начинается загнивание (или разложение) в земле.

Этот газ, как правило, просто будет просачиваться через землю в атмосферу, способствуя экологическим проблемам, как парниковый эффект. Однако может быть захвачен и обрабатываться для создания электроэнергии. Газ собирается, сушится (чтобы избавиться от воды) а затем фильтруется (чтобы избавиться от любых отходов и частиц).

Затем подается через трубы к газовому генератору, который сжигает газ для создания электроэнергии.

Геотермальная энергия

Ресурсы от тепла земли. Она была использована тысяч лет в некоторых странах для горячей воды, отопления и приготовления пищи. Она также может генерировать электричество с помощью пара производимого из тепла, найденного под поверхностью земли.

Это не распространено во многих странах, но хотя экспериментально геотермальная электроэнергия изучается в малонаселенных районах и используется в некоторых частях Новой Зеландии, Европе, Камчатке (Россия), а Исландия получает более 50 % своих энергетических ресурсов из геотемальных видов.

Источники электрической энергии в настоящее время являются неотъемлемой частью нашей жизни. Многие вещи работают только с помощью электричества и значение которой мы резко не изменим.

Эти изменения не будут восприниматься как положительные большинством людей.

Для поддержки технологии, лежащей в производстве электричества с использованием возобновляемых и невозобновляемых ресурсов работают ученые из многих областей исследования, в том числе химии, геологии, физики и биологии.

Аргументы в пользу более возобновляемых источников электрической энергии включают в себя:

  • Необходимость сохранения энергетических ресурсов для будущего
  • Угроза повышения парникового газа индуцированного изменением климата.

Противоположные аргументы для использования невозобновляемых ресурсов включают:

  • Для использования этих ресурсов уже существует хорошо развитая технология
  • Неспособность альтернатив для обеспечения базовой нагрузки мощности для бытового и промышленного использования
  • Стоимость является относительно низкой для выработки электричества с невозобновляемых ресурсов.

Источник: http://beelead.com/istochniki-elektricheskoj-energii/

Основные виды источников электрической энергии

К основным источникам электрической энергии можно отнести электростанции, коих существует три типа. Это тепловые, атомные и гидроэлектростанции. К тепловым относят станции, вырабатывающие энергию в ходе преобразования тепла, выделяемого в процессе сжигания органических видов топлива.

Среди них преобладают паротурбинные тепловые станции, где тепловую энергию в парогенераторе используют для получения водяных паров под высоким давлением.

Это позволяет приводить во вращение роторы паровых турбин, которые соединяются с роторами электрических генераторов, как правило, синхронного типа. В качестве привода подобные станции оснащаются конденсационными или теплофикационными турбинами.

Станции, которые оснащены теплофикационными турбинами, называются теплоэлектроцентралями.

В свою очередь гидроэлектростанции представляют собой комплекс оборудования и сооружений, преобразующих энергию воды в электричество.

Гидроэлектростанция это, по сути, цепь гидротехнических сооружений, которые обеспечивают необходимый уровень концентрации водных потоков и создают напор.

Вместе с этим в их структуре есть энергетическое оборудование, способное преобразовывать энергию, которая движется под водяным напором в механическое вращение, преобразуемое в электроэнергию.

Наиболее эффективными и производительными являются атомные электростанции, преобразующие ядерную энергию в электрическую. В качестве генератора энергии здесь выступает  атомный реактор, выделяемое им тепло в ходе цепной реакции, подразумевающей деление ядер ряда тяжёлых элементов, преобразуется в электричество.

В то время, как ТЭС работает с ограниченным топливом атомные станции функционируют на ядерном горючем, которое основано на  239Pu, 235U, а также 233U.

В процессе деления одного грамма изотопов плутония или урана происходит высвобождение 22500 кВт/ч, это эквивалентно объёму энергии, которая содержится в 2800кг обыкновенного топлива.

Не является секретом, что запасы ядерного горючего, такого как плутоний и уран значительно превышают залежи органического топлива, такого как уголь, нефть и природный газ.

Это открывает широкие перспективы для выработки энергии, однако в ходе эксплуатации атомных станций были выявлены серьёзные проблемы с безопасностью, что оставляет открытым вопрос об универсальном источнике электрической энергии.

Перспективы развития атомной энергетики. Безтопливная энергетика

Источник: http://about-prom.ru/energetika/osnovnye-vidy-istochnikov-elektricheskoj-energii.html

Источники энергии будущего | CHIP Россия

Несмотря на серьезные инвестиции в развитие альтернативных источников энергии, сейчас они удовлетворяют менее 1% глобальных нужд человечества в электричестве. Но этот показатель с каждым годом стабильно растет.

В 1872 году русский изобретатель Александр Лодыгин создал электрическую лампочку накаливания, но в те времена он не мог даже предположить, что со второй половины XX столетия электростанции привычных типов не смогут удовлетворять растущие потребности человечества без нанесения вреда окружающей среде.

И дело даже не в освещении жилых помещений, ведь во многих странах галогеновые лампы уже стали стандартом, а на подходе еще более энергоэффективная технология — светодиоды. Главная причина быстро растущего уровня потребления электричества на планете заключается в возникновении абсолютно новых типов устройств, расходующих гигаватты электроэнергии.

В первую очередь речь идет о дата-центрах и электромобилях.

Дата-центры — вычислительные технологии сегодняшнего дня — не только потребляют столько же электричества, сколько целый жилой микрорайон города, но и выделяют огромные объемы тепла.

Кроме того, сложно представить, как высоко в самом ближайшем будущем поднимут уровень энергопотребления электрокары — очень перспективные, но пока непригодные для повсеместного применения разработки.

Данные проблемы заставляют лучшие умы современности искать новые, экономически выгодные способы выработки электроэнергии, минимизирующие негативное влияние на биосферу. Многие технологии уже активно эксплуатируются на всех континентах.

На основе других пока созданы только экспериментальные установки — их творцам еще предстоит доказать рациональность своих идей. Но, возможно, именно за самыми фантастическими методами — будущее нашей планеты.

Солнечная энергия

Гелиоэнергетика подразумевает непосредственное использование солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Как и ветер, солнце является ее возобновляемым источником.

Солнечные батареи на основе фотоэлементов, преобразующих энергию фотонов в электричество, не вырабатывают никаких вредных отходов. Главным их преимуществом является возможность комбинирования с тепловыми машинами, что позволяет обеспечить человека не только электричеством, но и отоплением и горячей водой.

Компании First Solar, Suntech и Sharp составляют тройку лидеров рынка фото-элементов. Солнечные электростанции (СЭС) широко распространены в Германии, Испании и Японии.

К сожалению, в 2010 году на долю гелиоэнергетики приходилось лишь 0,1% всего выработанного в мире электричества, потому что у данного метода есть свои недостатки.

Солнечные батареи дорогостоящие (производство фотоэлементов с высоким КПД требует немалых затрат), к тому же их эффективность напрямую зависит от погоды и времени суток. Кроме того, фотоэлементы на основе кадмия сложны в утилизации. Тем не менее миниатюрные солнечные батареи в последнее время широко используются в электронике.

Получение электроэнергии из волн

Мощью волн восхищались еще древнегреческие поэты и философы. Современные специалисты более практичны: они применяют энергию волн не только для выработки электричества, но и опреснения воды в регионах с чрезмерно сухим климатом. В теории вода обладает намного большей кинетической энергией, чем воздух, что позволяет получать в разы больше электричества.

Оборудование для строительства волновых электростанций проектируют Marine Current Turbine, Wavegen, Ocean Power Delivery и другие предприятия. Подобные решения идеальны для государств с большой протяженностью морского побережья и сильными порывами ветра.

К примеру, волновая электростанция Oyster в Великобритании использует вырабатываемую электроэнергию для получения водорода и алюминия.

Водород и сероводород

Водород является полностью безотходным источником электроэнергии, ведь в результате его горения помимо большого количества тепла выделяется только вода (Н2О) — естественное и совершенно безвредное для окружающей среды вещество.

Ведущие автомобилестроительные концерны — Daimler, Honda, General Motors, Hyundai и Fiat — уже выпускают автомобили, двигатель внутреннего сгорания которых способен работать на водороде. Япония готовит к введению в эксплуатацию первый в мире поезд на водороде, а в Германии уже поставлены на конвейер подводные лодки класса U-212 с водородными топливными элементами Siemens.

В США идет строительство электростанций на водороде FutureGen мощностью 275 МВт, Китай готовит свой ответ — электростанцию GreenGen со вдвое более высокой мощностью.

Оба проекта применяют технологию газификации угля, которая на данный момент является самой дешевой — $2 (16 гривен) за килограмм водорода.

Сырьем для его получения также служит сероводород (H2S) — в глубинных водах морей и океанов его концентрация очень высока.

Переработка сероводорода в водород не только позволит получить большие объемы топлива для транспортных средств и электростанций, но и предотвратит повышение концентрации этого ядовитого вещества в морских водах.

Энергия из космоса

Все ранее описывавшиеся альтернативные источники электроэнергии давно прошли этап экспериментальных установок и реально функционируют, принося ощутимую пользу.

Чего нельзя сказать об этом варианте: он все еще балансирует на тонкой грани между произведениями классиков научной фантастики и новейшими технологиями.

Речь идет о космической энергетике. Данная отрасль тесно связана с гелиоэнергетикой, так как использует аналогичные солнечные батареи на основе фотоэлементов. Разница только в одном: исполинского размера солнечные батареи должны расположиться на земной орбите, откуда вырабатываемый ток будет передаваться в виде радиоволн.

Трудность проведения практических экспериментов препятствует быстрому развитию данного типа энергетики, ведь позволить себе запустить на орбиту тестовые установки могут только страны, имеющие собственные космодромы.

К тому же пока неясно, как именно инженеры планируют минимизировать вред от гигаватт энергии, которая в виде радиоволн хлынет в земную атмосферу, и без того сильно перегруженную спутниковым телевидением и сотовой связью.

В целом, космическая энергетика пока является скорее экспериментом, и в ближайшие десятилетия ей предстоит продемонстрировать свой потенциал. Но уже сейчас ясно, что вскоре человечеству станет не хватать электроэнергии, вырабатываемой только на Земле, — придется искать ее источники за пределами планеты.

Получение электроэнергии из биотоплива

Схема автомобиля, работающего на биогазе и обычном топливе Ошибочно называть биотопливом только продукты переработки стеблей и семян растений.

На самом деле человек использует простейшее твердое биотопливо еще со времен зарождения цивилизации. Речь идет, конечно же, о дереве. Сейчас древесина расходуется все реже: это слишком ценный материал.

На смену ей пришли брикеты из прессованных стружек. Но будущее все же не за твердым, а за жидким биотопливом.

Биоэтанол получают путем переработки рапса, кукурузы и сахарного тростника, биометанол — в результате брожения фитопланктона, биодизель — из животных и растительных жиров. Чаще всего биотопливо применяется как заменитель бензина, но во многих странах тепловые электростанции (ТЭС) перешли на него с мазута и угля.

Биоэтанол, производство которого сконцентрировано в Бразилии и США, покрывает 1,5% глобальной потребности в жидком топливе. Эта цифра может показаться незначительной, но, по оценкам ведущих аналитиков, остановка выработки всех видов биотоплива приведет к 15-процентному росту стоимости барреля нефти.

В 2010 году Европейский союз ввел унифицированную стандартизацию биотоплива — EN-PLUS.

Но и в случае с этим источником энергии не обошлось без негатива. Мировую общественность волнует проблема растущего потребления биотоплива, ведь поля с плодородной землей все чаще засеивают не продовольственными культурами (пшеницей, рожью или рисом), а рапсом.

Действующие экспериментальные технологии

Существует множество проектов по добыче экологически чистой электроэнергии, которые обладают большим потенциалом, но все еще находятся на стадии разработки. Одним из самых перспективных на сегодняшний день является получение биотоплива третьего поколения в результате переработки особого вида водорослей с высоким содержанием масла.

По своим энергетическим характеристикам они значительно превосходят другое сырье. Такие водоросли не распространены широко в естественной среде, но очень быстро растут в искусственных водоемах.

Однако основная технологическая трудность заключается в том, что водоросли очень чувствительны к изменениям температуры — она должна поддерживаться на определенном уровне с отсутствием даже минимальных колебаний.

Антиматерия

Давней мечтой ученых является получение антивещества. Любое вещество состоит из частиц, а антивещество — из античастиц.

Эти две субстанции полностью противоположны: в обычном веществе протоны в атоме имеют положительный заряд, а электроны — отрицательный, в антивеществе все наоборот — антипротоны с отрицательным зарядом и позитроны с положительным.

Частицы антивещества и обычного вещества при контакте аннигилируют — исчезают, и при этом выделяется огромное количество энергии. Тонна антивещества могла бы покрыть годовую энергетическую потребность всей планеты.

Резервация и хранение электроэнергии

Избыток вырабатываемой энергии в одно время и недостаток ее в другое свойственны всем без исключения непостоянным источникам — ветру, солнцу, волнам и т. п.

Теоретически у этой проблемы есть довольно простое решение — использовать аккумуляторы. Но на практике все намного сложнее, чем кажется на первый взгляд.

Необходимость применения батарей в разы увеличивает себестоимость мегаватта вырабатываемой электроэнергии.

На сегодняшний день широко распространены свинцово-кислотные, никель-металл-гидридные, литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. Свинцово-кислотные, самые распространенные в мире, отличаются высокой ЭДС (электродвижущей силой) и широким диапазоном рабочих температур (от –40 до +40 °С).

Именно они чаще всего применяются в качестве аварийных источников электроэнергии. Зато в пользу литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов говорят их миниатюрные размеры и простота в обслуживании.

Но стоит отметить, что они подвержены эффекту старения, и продолжительность их жизненного цикла оставляет желать лучшего.

Вывод

Несмотря на серьезные инвестиции в развитие альтернативных источников энергии, сейчас они удовлетворяют менее 1% глобальных нужд человечества в электричестве.

Но этот показатель с каждым годом стабильно растет из-за быстро снижающейся себестоимости мегаватта электроэнергии, вырабатываемой подобными методами. На данный момент больше всего средств в развитие экологически чистой энергетики вкладывают Китай, США, Великобритания и Индия.

К 2020 году глобальные инвестиции в возобновляемые источники энергии должны вырасти до 1,7 триллиона долларов.

Источник: https://ichip.ru/istochniki-energii-buduschego.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector