Fuentes de energía alternativas: descripción general de la tecnología

Introducción

Toda la economía mundial moderna depende de la riqueza acumulada en la época de los dinosaurios: petróleo, gas, carbón y otros combustibles fósiles. La mayoría de las actividades de nuestra vida, desde viajar en metro hasta calentar la tetera en la cocina, requieren en última instancia quemar este legado prehistórico. El principal problema es que estos recursos energéticos fácilmente disponibles no son renovables. Tarde o temprano, la humanidad extraerá todo el petróleo de las entrañas de la tierra, quemará todo el gas y extraerá todo el carbón. ¿Qué usaremos para calentar teteras entonces?

Tampoco debemos olvidarnos del impacto ambiental negativo de la quema de combustible. Un aumento del contenido de gases de efecto invernadero en la atmósfera provoca un aumento de la temperatura media en todo el planeta. Productos de combustión de combustible contaminar el aire Los residentes de las grandes ciudades sienten esto especialmente bien.

Todos pensamos en el futuro, aunque este futuro no venga con nosotros. La comunidad mundial ha reconocido durante mucho tiempo las limitaciones de los combustibles fósiles. Y el impacto negativo de su uso en el medio ambiente. Los estados líderes ya están implementando programas para una transición gradual hacia fuentes de energía renovables y respetuosas con el medio ambiente.

En todo el mundo, la humanidad está buscando e introduciendo gradualmente sustitutos de los combustibles fósiles. Las plantas de energía solar, eólica, mareomotriz, geotérmica e hidroeléctrica han estado operando en todo el mundo durante mucho tiempo. Parecería que en este momento, ¿qué nos impide satisfacer todas las necesidades de la humanidad con su ayuda?

De hecho, la energía alternativa tiene muchos problemas. Por ejemplo, el problema de la distribución geográfica de los recursos energéticos.Los parques eólicos se construyen solo en áreas donde a menudo soplan fuertes vientos, solares, donde hay un número mínimo de días nublados, centrales hidroeléctricas, en grandes ríos. El petróleo, por supuesto, tampoco está disponible en todas partes, pero es más fácil entregarlo.

El segundo problema de la energía alternativa es la inestabilidad. En los parques eólicos, la generación depende del viento, que cambia constantemente de velocidad o incluso se detiene por completo. Las plantas de energía solar no funcionan bien cuando está nublado y no funcionan en absoluto durante la noche.

Ni el viento ni el sol tienen en cuenta las necesidades de los consumidores de energía. Al mismo tiempo, la producción de energía de una central térmica o nuclear es constante y fácilmente regulable. La solución a este problema solo puede ser la construcción de enormes instalaciones de almacenamiento de energía para crear una reserva en caso de baja producción. Sin embargo, esto aumenta considerablemente el costo de todo el sistema.

Debido a estas y muchas otras dificultades, el desarrollo de energías alternativas en el mundo se está desacelerando. La quema de combustibles fósiles sigue siendo más fácil y económica.

Sin embargo, si en la escala de la economía global, las fuentes de energía alternativas no brindan muchos beneficios, en el marco de una casa individual pueden ser muy atractivas. Muchos ya sienten el aumento constante de las tarifas de electricidad, calefacción y gas. Cada año, las empresas de energía se meten más en el bolsillo de la gente común.

Expertos del fondo de riesgo internacional I2BF presentaron la primera visión general del mercado de energías renovables. Según sus previsiones, en 5 a 10 años, las tecnologías de energía alternativa serán más competitivas y se generalizarán. La brecha en el costo de la energía alternativa y convencional ya se está reduciendo rápidamente.

El costo de la energía se refiere al precio que un productor de energía alternativa desea recibir para compensar sus gastos de capital durante la vida del proyecto y proporcionar un rendimiento del 10 % sobre el capital invertido. Este precio también incluirá el costo de la financiación de la deuda, ya que la mayoría están fuertemente apalancados.

El gráfico presentado ilustra la evaluación de varios tipos de energía alternativa y tradicional en el segundo trimestre de 2011 (Fig. 1).

Arroz. una.	Evaluación de varios tipos de energías alternativas y tradicionales

De acuerdo con las cifras anteriores, la energía geotérmica, así como la energía generada por la quema de basura y gas de vertedero, tiene el costo más bajo de todos los tipos de energía alternativa. De hecho, ya pueden competir directamente con la energía tradicional, pero el factor limitante para ellos es el número limitado de lugares donde se pueden implementar estos proyectos.

Para aquellos que quieren independizarse de los caprichos de los ingenieros eléctricos, que quieren contribuir al desarrollo de energía alternativa, que solo quieren ahorrar un poco de energía, este libro está escrito.

Del libro V. Germanovich, A. Turilin “Fuentes de energía alternativas. Diseños prácticos para el aprovechamiento de la energía del viento, sol, agua, tierra, biomasa.

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¿Hay futuro para las fuentes de energía alternativas?

Las fuentes alternativas de energía renovable son una dirección bastante interesante y prometedora. Por ejemplo, existen varios métodos efectivos para generar agua a partir del aire. Es cierto que aquí es necesario usar un generador. Si se encontrarán nuevos enfoques para resolver estos problemas y mejorar los métodos, el tiempo lo dirá.

Si será posible utilizar los recursos de manera inteligente es una gran pregunta.

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Tipos de fuentes alternativas de energía.

La energía del viento, el sol, el agua, los biocombustibles, el calor de la Tierra son relativamente inagotables y renovables. Los beneficios de las fuentes de energía alternativas son innegables ya que conservan los recursos naturales. Además, son mucho más consistentes con los requisitos de seguridad ambiental.

Energía eólica.

El principio del uso de la energía eólica es convertir la energía cinética en eléctrica, térmica y mecánica. Los aerogeneradores se utilizan para generar energía eléctrica. Pueden tener diferentes parámetros técnicos, tamaños, diseños, eje de rotación horizontal o vertical. Las velas son un ejemplo clásico del uso de la energía eólica en el transporte marítimo, y un molino de viento es una conversión en energía mecánica.

El diámetro de las palas y la altura de su ubicación determinan la potencia del aerogenerador. Con una fuerza de viento de 3 m/s, el generador comienza a generar corriente y alcanza su valor máximo a 15 m/s. La fuerza del viento por encima de 25 m/s es crítica: el generador está apagado.

La energía solar es un regalo del sol.

La energía solar como fuente alternativa de energía es una continuación natural de la misión dadora de vida del Sol en nuestro planeta. Pero mientras la humanidad no ha aprendido a usarlo directamente.Actualmente, los paneles solares se utilizan como convertidores de energía solar en energía eléctrica, y los colectores solares se utilizan para energía térmica. Además, en algunos casos, se utiliza una combinación de dos tipos.

La tecnología solar consiste en calentar la superficie con los rayos del sol y en el uso de agua calentada para suministro de agua caliente, calefacción o uso en generadores de energía de vapor. Los colectores solares se utilizan para convertir la energía solar en energía térmica. su común el poder depende de el número y la potencia de los dispositivos individuales que se incluyen en el sistema de una estación solar o térmica.

Los paneles solares se dividen en:

• silicio
• película

Actualmente, las baterías que utilizan cristales de silicio tienen la mayor demanda, y las de película son las más convenientes. Los paneles de silicona son una de las mejores opciones para una vivienda particular.

La hidroelectricidad es el uso de la fuerza del agua.

El principio de funcionamiento de las turbinas en las centrales hidroeléctricas es el efecto de la fuerza del agua sobre las palas de una hidroturbina, que genera electricidad. A veces, solo aquellas centrales hidroeléctricas se clasifican como tipos alternativos de energía, donde no se utilizan represas potentes y la generación de corriente se produce bajo la influencia del flujo natural del agua. Esto se debe al impacto negativo significativo de las poderosas centrales hidroeléctricas en los paisajes naturales de los ríos, su poca profundidad e inundaciones catastróficas.

Los ecologistas no se oponen al uso de la energía natural de las mareas marinas y oceánicas. La conversión de energía cinética en energía eléctrica en este caso ocurre en estaciones especiales de mareas.

La energía geotérmica es el calor de la Tierra.

La superficie de la Tierra irradia calor no solo en lugares donde se expulsan fuentes sísmicas calientes, como, por ejemplo, en Kamchatka, sino también en casi todas las regiones del planeta. Para extraer el calor de la tierra se utilizan bombas de calor especiales, y luego se convierte en energía eléctrica o se utiliza como calor. El principio de funcionamiento de las instalaciones. se basa en las leyes de la termodinámica y las leyes físicas del comportamiento de los líquidos y gases, en particular el freón.

El tipo de diseño de la bomba determina la fuente primaria de energía, como suelo-aire o suelo-agua.

Biocombustible.

El principio de obtención de biocombustibles se basa en el procesamiento de productos orgánicos mediante instalaciones especiales. Durante el procesamiento, se genera energía térmica o eléctrica. Los biocombustibles pueden ser líquidos, sólidos o gaseosos. Sólido, por ejemplo, briquetas de combustible, líquido - bioetanol, gaseoso - biogás. Sus variedades incluyen gas de vertedero, que se forma en los vertederos. El uso de biogás de antiguos vertederos ayuda a solucionar los problemas de reciclaje de residuos.

Fuente de energía alternativa: qué es y por qué es necesaria

Hasta el día de hoy, la energía se basa en formas bien desarrolladas y comprobadas de producir electricidad. Son conocidas centrales nucleares, eléctricas e hidroeléctricas. Todos ellos funcionan con el uso de los recursos de nuestro planeta, que tarde o temprano se agotará, o implicarán reacciones que pueden causar daños irreparables.

En 2017, el porcentaje de uso de estos recursos se distribuyó de la siguiente manera:

• 39,3% - carbón;
• 22,9% - gas natural;
• 16% - agua;
• 10,6% - energía nuclear;
• 4,1% - aceite.

Hoy, esta área prometedora está buscando sustancias y procesos en el mundo circundante que sean capaces de:

• renovar su recurso (es decir, ser inagotable);
• representan un reemplazo completo para los tradicionales en términos de calidad;
• ser económico;
• no dañe el medio ambiente.

¿Qué hay de malo con las fuentes de energía tradicionales?

El carbón, el petróleo y el gas aún no han encontrado un reemplazo completo para sí mismos en la producción de la energía que necesita la humanidad. Sin embargo, sus existencias son limitadas y no recuperables.

Por ejemplo, nuestra Tierra dedicó hasta 350 millones de años a crear petróleo y gas, y agotamos sus recursos a un ritmo mucho más rápido.

Alrededor del 90% de la energía del planeta en 2010 se produjo mediante la quema de combustibles fósiles y biocombustibles a partir de materias primas vegetales o animales. Y hasta 2040, la participación de dicha producción no caerá por debajo del 80%. Al mismo tiempo, el consumo de energía está creciendo: hasta el año 40, en un 56%.

En 2012, los científicos indicaron que todo el suministro de gas en el planeta terminaría en 2052 y que el petróleo duraría un poco más, hasta 2060. Es decir, nuestros hijos ya pueden atrapar el momento en que un petrolero o un gasoducto no sirvan y los bosques sean talados.

Las emisiones nocivas a la atmósfera asociadas con los productos de la combustión y la generación de energía nuclear agotan la capa de ozono y son conductores del calentamiento global.

Por lo tanto, toda la civilización moderna, sin importar cómo los políticos y los productores de petróleo la descarten, se enfrenta a una pregunta global: qué fuente de energía reemplazará a las tradicionales, preservando el medio ambiente.

industria de la energía térmica

El sector energético más común en Rusia.Las centrales térmicas del país producen más de 1.000 MW utilizando carbón, gas, productos derivados del petróleo, depósitos de esquisto y turba como materia prima. La energía primaria generada se convierte posteriormente en electricidad. Tecnológicamente, tales estaciones tienen muchas ventajas que determinan su popularidad. Estos incluyen condiciones de funcionamiento poco exigentes y facilidad de organización técnica del flujo de trabajo.

Las instalaciones de energía térmica en forma de instalaciones de condensación y plantas combinadas de calor y electricidad pueden construirse directamente en las áreas donde se extrae el recurso consumible o donde se encuentra el consumidor. Las fluctuaciones estacionales no afectan la estabilidad de las estaciones, lo que hace que estas fuentes de energía sean confiables. Pero también existen desventajas de las centrales térmicas, que incluyen el uso de recursos de combustible agotables, la contaminación ambiental, la necesidad de conectar grandes cantidades de mano de obra, etc.

¿Qué elegir: fuentes de energía renovables o energía nuclear?

Históricamente, la energía nuclear, el carbón y la hidroeléctrica han sido fuentes masivas de energía.

Por lo tanto, sin tener en cuenta el hecho de que muchos países del mundo están estrechamente comprometidos con el desarrollo del sector de las energías renovables, los líderes de la Federación Rusa planearon recibir solo el 4,5 % de la energía procedente de energías renovables a principios de 2020, al darse cuenta que las reservas de hidrocarburos no son ilimitadas

El gobierno ruso cuenta con la generación de energía a largo plazo a partir del plutonio y la energía de fusión; tales fuentes de energía no se exploran completamente y representan una amenaza real para la humanidad. Esto se aplica al desarrollo y aplicación de toda la energía nuclear.

Con el objetivo de aumentar la investigación sobre energía nuclear en Francia, en 2007 se inició la construcción de un reactor termonuclear experimental de importancia internacional.

El proyecto fue fundado por un grupo de varios países, incluida Rusia. El propósito principal de crear tal proyecto fue probar el posible uso comercial de la energía obtenida de la fusión termonuclear como fuente de energía eléctrica. Aún no se ha encontrado una solución a este problema.

Según los cálculos de los científicos involucrados en el estudio de los procesos termonucleares, la cantidad de energía recibida de ellos para el año 2100 no podrá superar la barra de 100 GW, que es un indicador bajo de la resolución de los problemas de la humanidad asociados con la generación de electricidad. . Como ejemplo, podemos tomar el hecho de que las centrales eléctricas del mundo moderno proporcionan 4000 GW de electricidad.

La única forma de resolver el problema de la obtención de energía eléctrica es la transición de la humanidad hacia fuentes de energía renovable con el uso paralelo de tecnologías que contribuyan al ahorro de energía eléctrica. La ventaja de tal transición será la preservación del clima del planeta. Todas las finanzas necesarias para iniciar este proceso están disponibles.

Energía alternativa en la Rusia moderna

En comparación con años anteriores, la energía alternativa en Rusia se está desarrollando más rápido, pero no es dominante. Hoy, la mayor parte de la energía del país proviene de fuentes tradicionales.

Plantas de energía solar

Planta de energía solar en los Urales

Las regiones del sur del país, así como el oeste, el este de Siberia y el Lejano Oriente tienen potencial para la producción de electricidad solar. En Rusia, promete extraer energía del sol, por lo que los proyectos en esta dirección reciben apoyo estatal.

Centrales hidroeléctricas y mareomotrices

Rusia está utilizando activamente el potencial del agua para generar electricidad: según datos de 2017, el país tiene 15 centrales eléctricas con una capacidad de más de 1000 megavatios, y también cientos de estaciones de menor capacidad. La energía generada por una central hidroeléctrica cuesta la mitad que la generada por una central térmica.

Las estaciones de mareas requieren grandes finanzas, por lo que el desarrollo de esta dirección en la Federación Rusa no ocurre. Según las previsiones de los científicos, los TPP podrían representar una quinta parte de la electricidad producida en Rusia.

turbinas de viento

Es imposible instalar generadores con un eje de rotación horizontal en Rusia debido a la baja velocidad del viento. Sin embargo, a menudo se utilizan estructuras con un eje de rotación vertical.

Planta de energía eólica en la región de Ulyanovsk

A partir de 2018, la capacidad total de las turbinas eólicas en Rusia ascendió a 134 megavatios. La central eléctrica más grande de la región de Ulyanovsk (capacidad - 35 megavatios).

Estaciones geotérmicas

Hay 5 plantas de energía geotérmica en Rusia, tres de las cuales están ubicadas en Kamchatka. Según datos de 2016, el GeoPP genera el 40% de la electricidad que se consume en esta península.

Aplicación de biocombustibles

La producción de combustible también está organizada en Rusia. Al mismo tiempo, es más rentable para el país desarrollar biocombustibles sólidos que líquidos. Ahora la producción se lleva a cabo en una planta en Vladivostok.

estación de energía nuclear

Rusia está produciendo electricidad utilizando energía nuclear y continúa desarrollándose en esta dirección.Se están construyendo nuevas estaciones, se están aplicando nuevos métodos de extracción. Según datos de 2019, en Rusia operan 10 centrales nucleares. La Federación de Rusia ocupa el segundo lugar en el mundo en términos de capacidad de generación de energía utilizando plantas de energía nuclear; la República Popular de China ha ganado el campeonato en esta industria.

Energía eólica

Los parques eólicos son una forma prometedora de generar energía, especialmente en lugares donde la dirección del viento es constante.

El método de obtención de dicha energía no contamina el entorno natural. Sin embargo, existe una dependencia de la inconstancia de las direcciones y la fuerza del viento. Aunque esta dependencia se puede suavizar parcialmente instalando volantes y una variedad de baterías.

Pero la construcción, mantenimiento y reparación de parques eólicos no es barata. Además, su funcionamiento va acompañado de ruido, interfiere con pájaros e insectos y refleja ondas de radio con piezas giratorias.

Energía alternativa para centros de datos

Los propietarios de centros de datos están cada vez más interesados ​​en fuentes alternativas de electricidad. La única forma de mantener la tasa de crecimiento de la capacidad aquí es reducir significativamente los costos de implementación, mantenimiento y enfriamiento de los centros de datos. Hay varias opciones.

Por ejemplo, el calor generado durante el funcionamiento de los servidores se puede dirigir a la calefacción de espacios. Entonces, en 2015, Yandex calentó una ciudad entera en Finlandia. Al suministrar calor a la ciudad, Yandex pudo reembolsar parte de sus facturas de electricidad.

La refrigeración de los centros de datos es uno de los gastos más voraces para las empresas de TI. En promedio, el enfriamiento representa el 45% de los costos de energía.

Una forma original de ahorrar en la refrigeración de los equipos es utilizar el “freecooling”. O, simplemente, para enfriar los servidores con aire de la calle.Para Rusia, donde hace frío afuera la mayor parte del año, esto es especialmente cierto.

Otra forma de enfriar el aire en el centro de datos, permitiéndole ahorrar sobre los costos de energía — método de enfriamiento adiabático. En este caso, se rocía agua para bajar la temperatura. Al evaporarse toma calor y de manera tan sencilla reduce la temperatura del aire.

En cualquier caso, antes de experimentar, es recomendable realizar una auditoría energética detallada. Sus resultados permitirán analizar el estado del consumo energético e identificar oportunidades de ahorro de recursos energéticos.

¿Por qué necesitamos fuentes de energía alternativas?

Cuando se agoten las fuentes de energía agotables (combustibles fósiles), la humanidad tendrá que cambiar a AES (fuentes de energía alternativas). A partir de 2017, el 35 % de la electricidad generada en Rusia se produjo sin emisiones de carbono, en centrales nucleares y centrales hidroeléctricas.

El uso de fuentes de energía tradicionales es problemático por las siguientes razones:

• El TPP utiliza combustible que se agotará en un futuro próximo. Según las peores estimaciones, esto sucederá en 30 años;
• El costo de los combustibles fósiles está aumentando, por lo que el precio de la electricidad está aumentando;
• Los productos de generación de electricidad contaminan el medio ambiente;
• El calor generado por las estaciones provoca el calentamiento global.

La humanidad solo tiene un camino: la transición a AIE.

Flujo y reflujo de energía

La conversión de la energía mareomotriz en electricidad se realiza en las centrales mareomotrices de dos formas:

1. El primer método, según el principio de conversión de energía, es similar a la conversión de energía en una central hidroeléctrica al hacer girar una turbina conectada a un generador eléctrico;
2. El segundo método utiliza la energía del movimiento del agua; Este método se basa en la diferencia en el nivel del agua durante las mareas altas y bajas.

Los profesionales

• La energía solar es un recurso renovable. Mientras exista el Sol, su energía llegará a la Tierra.
• La generación de energía solar no da como resultado la contaminación del agua o del aire porque no hay una reacción química al quemar el combustible.
• La energía solar se puede utilizar de manera muy eficiente para fines prácticos como la calefacción y la iluminación.
• Los beneficios de la energía solar se ven a menudo para calentar piscinas, centros turísticos y tanques de agua en todo el mundo.

Los contras

• La energía solar no produce energía si el sol no brilla. La noche y los días nublados limitan severamente la cantidad de energía producida.
• Las plantas de energía solar pueden ser muy costosas de construir.

Principales tipos de energías renovables

energía del sol

La energía solar es considerada la fuente de energía líder y respetuosa con el medio ambiente. Hasta la fecha, se han desarrollado y utilizado métodos termodinámicos y fotoeléctricos para generar electricidad. Se confirma el concepto de operatividad y perspectivas de las nanoantenas. El sol, al ser una fuente inagotable de energía respetuosa con el medio ambiente, bien puede satisfacer las necesidades de la humanidad.

Energía eólica

La energía eólica ha sido utilizada con éxito por personas durante mucho tiempo y molinos de viento. Los científicos están desarrollando nuevos parques eólicos y mejorando los existentes. Reducción de costes y aumento de la eficiencia de los molinos de viento. Son de especial relevancia en las costas y en zonas con vientos constantes.Al convertir la energía cinética de las masas de aire en energía eléctrica barata, los parques eólicos ya están haciendo una contribución significativa al sistema energético de los países individuales.

energía geotérmica

Las fuentes de energía geotérmica utilizan una fuente inagotable: el calor interno de la Tierra. Hay varios esquemas de trabajo que no cambian la esencia del proceso. El vapor natural se limpia de gases y se alimenta a las turbinas que hacen girar los generadores eléctricos. Instalaciones similares funcionan en todo el mundo. Las fuentes geotérmicas proporcionan electricidad, calientan ciudades enteras e iluminan las calles. Pero el poder de la energía geotérmica se usa muy poco y las tecnologías de producción tienen una baja eficiencia.

Energía mareomotriz y undimotriz

La energía de las mareas y las olas es un método de rápido desarrollo para convertir la energía potencial del movimiento de las masas de agua en energía eléctrica. Con una alta tasa de conversión de energía, la tecnología tiene un gran potencial. Es cierto que solo se puede usar en las costas de océanos y mares.

energía de biomasa

El proceso de descomposición de la biomasa conduce a la liberación de gas que contiene metano. Purificado, se utiliza para generar electricidad, calefacción de espacios y otras necesidades del hogar. Existen pequeñas empresas que satisfacen plenamente sus necesidades energéticas.

Energía de la radiación solar electromagnética

Se puede utilizar para generar tanto electricidad como calor.La conversión directa de la radiación solar en energía eléctrica se realiza tanto por conversión directa por el fenómeno del efecto fotoeléctrico interno de los paneles fotovoltaicos, como indirectamente por métodos termodinámicos (obtención de vapor a alta presión).

planta de energía solar

Recibo energía térmica de La energía solar se produce absorbiendo esta energía y calentando aún más la superficie y el refrigerante, tanto mediante colectores especiales como mediante el uso de técnicas de "arquitectura solar".

Conjunto de ajustes para conversión de energía solar es solar planta de energía.

ventajas

La energía eólica no produce contaminación que pueda contaminar el medio ambiente. Debido a que no se llevan a cabo procesos químicos, como cuando se queman combustibles fósiles, no quedan subproductos nocivos.

• Dado que la generación eólica es una fuente de energía renovable, nunca la terminaremos.
• La agricultura y el pastoreo aún pueden tener lugar en tierras ocupadas por turbinas eólicas, lo que podría ayudar a producir biocombustibles.
• Los parques eólicos se pueden construir en alta mar.

El dispositivo y el uso de colectores solares.

Un colector solar primitivo es una placa de metal negro colocada debajo de una fina capa de un líquido transparente. Como sabes por el curso de física de la escuela, los objetos oscuros se calientan más que los claros. Este líquido se mueve con la ayuda de una bomba, enfría la placa y al mismo tiempo se calienta. El circuito de líquido calentado se puede colocar en un tanque conectado a fuente de agua fria. Al calentar el agua en el tanque, se enfría el líquido del colector.Y luego vuelve. Así, este sistema de energía le permite obtener una fuente constante de agua caliente, y en invierno también radiadores calientes.

Hay tres tipos de colectores que difieren en el dispositivo.

Hasta la fecha, hay 3 tipos de tales dispositivos:

• aire;
• tubular;
• plano.

Aire

Los colectores de aire consisten en placas de color oscuro.

Los colectores de aire son placas negras recubiertas de vidrio o plástico transparente. El aire circula de forma natural o forzada alrededor de estas placas. El aire caliente se usa para calentar las habitaciones de la casa o para secar la ropa.

La ventaja es la extrema simplicidad del diseño y el bajo costo. El único inconveniente es el uso de circulación de aire forzado. Pero puedes prescindir de él.

Tubular

La ventaja de un colector de este tipo es la simplicidad y la fiabilidad.

Los colectores tubulares parecen varios tubos de vidrio alineados en fila, recubiertos por dentro con un material que absorbe la luz. Están conectados a un colector común y por ellos circula fluido. Dichos colectores tienen 2 formas de transferir la energía recibida: directa e indirecta. El primer método se usa en invierno. El segundo se utiliza todo el año. Existe una variación utilizando tubos de vacío: uno se inserta en el otro y se crea un vacío entre ellos.

Esto los aísla del ambiente y retiene mejor el calor resultante. Las ventajas son la sencillez y la fiabilidad. Las desventajas incluyen el alto costo de instalación.

plano

Para hacer que los colectores funcionen de manera más eficiente, los ingenieros han propuesto el uso de concentradores.

El colector de placa plana es el tipo más común.Fue él quien sirvió de ejemplo para explicar el principio de funcionamiento de estos dispositivos. La ventaja de esta variedad es la simplicidad y el bajo costo en comparación con otras. La desventaja es una importante pérdida de calor que otros subtipos no sufren.

Para mejorar los sistemas solares ya existentes, los ingenieros propusieron utilizar una especie de espejos llamados concentradores. Te permiten subir la temperatura del agua de los 120 a los 200 C° estándar. Esta subespecie de coleccionistas se llama concentración. Esta es una de las opciones más caras para la ejecución, lo que sin duda es una desventaja.

4to lugar Centrales eléctricas undimotrices y mareomotrices

Las centrales hidroeléctricas tradicionales funcionan según el siguiente principio:

1. La presión del agua se suministra a las turbinas.
2. Las turbinas comienzan a girar.
3. La rotación se transmite a generadores que generan electricidad.

La construcción de una central hidroeléctrica es más costosa que una central térmica y solo es posible en lugares con grandes reservas de energía hidráulica. Pero el principal problema es el daño a los ecosistemas por la necesidad de construir represas.

Las plantas de energía mareomotriz funcionan con un principio similar, pero usan el poder de las mareas para generar energía.

Los tipos de energía alternativa "agua" incluyen una dirección tan interesante como la energía de las olas. Su esencia se reduce a la generación de electricidad mediante el aprovechamiento de la energía de las olas del mar, que es mucho mayor que la de las mareas. La planta undimotriz más potente en la actualidad es Pelamis P-750, que genera 2,25 MW de energía eléctrica.

Balanceándose sobre las olas, estos enormes convectores ("serpientes") se doblan, como resultado de lo cual los pistones hidráulicos comienzan a moverse en el interior.Bombean aceite a través de motores hidráulicos, que a su vez hacen funcionar generadores eléctricos. La electricidad resultante se entrega a la orilla a través de un cable que se tiende a lo largo del fondo. En el futuro, se multiplicará el número de convectores y la central podrá generar hasta 21 MW.

Historia del uso de la energía eólica

Es imposible decir exactamente cuándo comenzó el uso de la energía eólica para resolver los problemas económicos de una persona. Los molinos de viento se conocen desde la época del antiguo Egipto. En la antigua China, los molinos de viento se usaban para bombear agua de los campos de arroz. El uso de una vela para la navegación se conoce incluso antes, desde la época de la antigua Babilonia, y esto es solo evidencia escrita.

Europa en aquellos días era una colección de tribus salvajes. Con la aparición de signos de civilización, también aparecieron aquí molinos de viento, veleros. Pero durante un largo período, el uso del viento terminó ahí. Fuente demasiado inestable e impredecible, era imposible contar con ella sin tener una opción de respaldo.

Con el desarrollo de la producción, aparecieron las primeras bombas para sacar agua de los pozos. Al mismo tiempo, comenzó el uso de molinos de viento como propulsión para ellos. Dichos dispositivos todavía funcionan hoy en día, son simples, confiables y de operación poco exigente.

Los generadores de viento comenzaron a aparecer con la llegada de dispositivos para convertir el movimiento de rotación en electricidad: generadores. Las turbinas eólicas se desarrollaron rápidamente en el siglo XX, aunque la guerra detuvo muchos proyectos en Europa.

Hoy, los líderes en el uso de parques eólicos son Estados Unidos y China. Un gran número de estaciones están disponibles en Europa, se concentran en la costa oeste.Sobre todo en Dinamarca, lo cual es bastante comprensible: no hay otras fuentes en este país.

La alta eficiencia de las HPP, la ausencia de vientos fuertes y estables en la mayoría de las áreas han reducido el interés por la energía eólica. Además, los equipos que existían en ese momento no tenían una alta productividad, no permitían producir suficiente energía. El problema se resolvió utilizando generadores de gasolina o diesel, más confiables y listos para producir el resultado deseado en el momento adecuado.

Hoy en día, el interés por la energía eólica ha crecido significativamente. Han aparecido nuevos desarrollos más eficientes que pueden proporcionar un número suficiente de consumidores. Además, existen fuertes imanes de neodimio que le permiten fabricar generadores con la capacidad de trabajar a una velocidad de rotación lenta, lo que cambió radicalmente la situación y despertó un gran interés entre los diseñadores.