Как из тепла сделать… холод?
В нашем воображении само понятие «теплофизика» обычно связывается с производством тепла, эффективностью сжигания топлива, с получением энергии. Понятно, что для жителей Сибири тепло стоит на более важном месте, нежели холод. Тем не менее, производство холода – это тоже одна из актуальных задач для ученых, работающих в области теплофизики. И самое примечательное – для производства холода они предлагают привлекать всё то же тепло!
Зачем нужно производить холод, думаю, многим из нас понятно. Холод нужен для хранения продуктов, для создания благоприятного микроклимата в помещениях, для определенных производственных процессов. У каждого из нас в доме стоит холодильник, все нормальные общественные здания оборудованы кондиционерами. Представьте себе кафе, магазин, гостиницу или бизнес-центр без кондиционера, и вы поймете, что система охлаждения не менее важна, чем система отопления, даже если речь идет о Сибири. Зимой, ясное дело, мы нуждаемся в тепле. А летом? Лето в наших краях тоже иногда бьет рекорды по жаре. А уж про южные страны и говорить нечего.
Короче говоря, современные параметры комфорта и потребность в хранении продуктов так или иначе требуют производства холода. И надо сказать, что из года в год потребность в искусственном холоде увеличивается как в России, так и за рубежом.
Как производят холод? На сегодняшний день существует два основных типа холодильных машин – парокомпрессионные холодильные машины и абсорбционные бромистолитиевые машины. Первый тип нам хорошо известен – так устроены наши бытовые холодильники, работающие от электросети. Работа таких машин основана на изменении агрегатных состояний холодильного агента – хладона (фреона) – под воздействием механической энергии. Для превращения электрической энергии в механическую здесь, как мы знаем, используются компрессоры.
Что касается холодильных машин второго типа, то их работа основана на химическом взаимодействии веществ рабочей пары – абсорбента и хладогента, и изменении агрегатного состояния хладогента под воздействием тепловой энергии. Иначе говоря, для своей работы такие машины используют тепло.
И вот здесь мы как раз и подходим к самому важному моменту, касающемуся холодильных машин второго типа. Так вот, если в первом случае нам для производства холода необходимо тратить электроэнергию, то во втором случае мы вполне можем использовать «лишнее» тепло, которое при иных обстоятельствах очень часто вылетает в трубу (в буквальном смысле). Конечно, греющими источниками для таких машин могут служить и обычные энергоресурсы – газ или мазут, но также можно вовсю использовать пар из котельных, промежуточные отборы ТЭЦ, горячую воду, дымовые газы или отходящие пары производств. Иначе говоря, тепло, выбрасываемое в атмосферу, благодаря абсорбционным машинам вполне пригодно для производства холода. То есть, в этом случае нет необходимости тратить ценные энергоресурсы – достаточно рачительно использовать «излишки» тепла, коих особенно много образуется как раз в летний период, когда имеет смысл охлаждать помещения.
Надо сказать, что экономичность – это одно из важнейших преимуществ абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин перед парокомпрессионными. Как мы понимаем, в условиях постоянного роста тарифов на электроэнергию это становится особенно важно.
Другое немаловажное преимущество – экологичность, связанная с отсутствием хладонов (фреонов), применение которых ограничено во многих странах в соответствии с Монреальским и Киотским протоколами. На бромистолитиевые машины подобные ограничения не распространяются. Используемый здесь в качестве абсорбента водный раствор бромистого лития является нелетучим и нетоксичным, относящимся к малоопасным веществам.
Еще одно преимущество связано с низким уровнем шума при роботе. Также можно упомянуть простоту в обслуживании, длительный срок службы и пожаро- и взрывобезопасность.
Благодаря указанным преимуществам такие машины в состоянии найти широкое применение как в быту, так и в хозяйственной деятельности. Спектр их применения достаточно широк – от металлургических предприятий, атомных электростанций, нефтехимических комбинатов – до тепличных хозяйств, многоквартирных домов, торговых центров и прочих общественных зданий, где требуется создать комфортный микроклимат. И самое важное (подчеркнем еще раз), этого комфорта можно добиться при минимальных затратах электроэнергии!
Разрабатывают ли в нашей стране такие машины? Да, разрабатывают! И даже производят. Как раз такой образец, разработанный специалистами Института теплофизики СО РАН, производится в Кемеровской области. Причем важно заметить, что отечественные машины обладают некоторыми преимуществами в сравнении с иностранными. Например, они, что называется, «подстраиваются» под конкретного потребителя. Наши специалисты используют гибкую систему проектирования и осуществляют сборку на самом объекте. Причем, заказчикам они могут предложить машину очень большой мощности – до 5,3 МВт. Кроме того, учитывая сложные реалии, разработчики предусмотрели – специально для аварийных случаев – дублирование автоматической системы управления ручной системой (с помощью «кнопочек»).
Однако такой индивидуальный подход выявил и свои слабые места. Речь идет о рыночной конкуренции с зарубежными серийными образцами (поступающими, главным образом, – из Китая). Так, зарубежные производители, «штампующие» такие машины на конвейере, в состоянии прибегнуть к демпингу. А если говорить о китайцах, то те вообще могут рассчитывать на государственную поддержку, осуществляя завоевание российского рынка. Нашим производителям государство помогать не собирается (и не будет).
Так что пока еще о серийном производстве отечественных машин речь не идет. Это, конечно, только в планах. Поэтому в настоящее время (что очень важно), специалисты ИТ СО РАН доводят свое детище до совершенства, максимально подстраиваясь под запросы каждого потребителя. Возможно, в этом индивидуальном подходе есть свой плюс. Не исключено, что такая вот «ручная сборка» когда-нибудь станет показателем высокого качества и будет высоко оценена на рынке.
Олег Носков
academcity.org
Энергия тепла и холода: зачем нужны термоэлектрики
Экология познания. Наука и техника:Новые материалы позволят получить полностью автономные источники электроэнергии.
Термоэлектрики — материалы, способные преобразовывать электрическую энергию в разницу температур или, наоборот, из разницы температур получить электричество — давно известны ученым, но новые технологии могут расширить сферу их применения. Сейчас термоэлектрики используются, например, для создания холода под действием напряжения. Правда, здесь речь идет не об обычных бытовых холодильниках, а о том, что через некоторые устройства, состоящие из полупроводниковых материалов, пропускается электрический ток и в результате возникает активное охлаждение. Такие устройства можно использовать, в том числе и в быту. Например, в корзинках для пикника, которые можно подключить к прикуривателю автомобиля, и от 12 вольт получать достаточно холода, чтобы продукты не испортились.
Diomedia
Что касается генерации электроэнергии, то здесь использование термоэлектрических материалов пока на стадии экспериментальных моделей. Например, термоэлектрическое устройство устанавливается на автомобиль, и бросовое тепло, потерянное или в результате торможения, или в результате работы двигателя на холостом ходу, преобразуется в некоторую мощность. Около 40% потерянного тепла можно таким образом перевести в дополнительное электричество, в дополнительное питание бортовой системы.
Такого же типа устройства могут быть использованы в ЖКХ. Если в доме имеются нагревательные системы, значит есть и условия для создания разницы температур. А термоэлектрические материалы уже преобразуют избыточную часть тепла в дополнительное электричество. Правда, пока они это делают с очень малым КПД (6–7%).
Но и этого может хватить для обеспечения энергией телевизора или компьютера.
Термоэлектрические материалы были открыты довольно давно. Сначала немецкий ученый Томас Иоганн Зеебек обнаружил взаимосвязь между теплом и электричеством. Затем термоэлектрические явления более подробно изучил французский физик Жан Пельтье. Сумма законов Зеебека и Пельтье послужила основой для первого экспериментального наблюдения термоэлектрического эффекта. Его в середине XIX века произвел российский физик Эмилий Христианович Ленц. Он взял спай из проволок висмута и сурьмы, поместил на него каплю воды, пропустил электричество, и капля замерзла.
С тех пор прошло довольно много времени, прежде чем термоэлектрические материалы нашли практическое применение. Произошло это благодаря нашему соотечественнику академику Абраму Федоровичу Иоффе, который еще в 1940-е годы высказал идею, что термоэлектрические материалы из очень тяжелых элементов могут быть достаточно эффективны для применения. Иоффе предложил два соединения: теллурид висмута и теллурид свинца. Свои работы он опубликовал на рубеже 1940-1950-х годов, после чего началось развитие исследований в области термоэлектрических материалов с целью создать своего рода отрасль промышленности, которая эти термоэлектрические материалы будет выпускать.
Для того чтобы определить, насколько велика эффективность тех или иных термоэлектрических материалов, нужна была система измерения. И тогда придумали такую безразмерную величину, которая называется «добротность термоэлектрического материала». Она учитывает эффект передачи носителей заряда и эффект передачи носителей тепла в одном соединении.
Для соединений, предложенных академиком Иоффе, величина добротности составила примерно 0,6. Благодаря усилиям по легированию, допированию этих соединений, они за довольно короткое время были доведены до большей эффективности, равной уже 0,9, и началось промышленное производство.
С тех пор все попытки улучшить эффективность термоэлектрического материала были бесплодными, пока в середине 90-х годов XX века новую идею не выдвинул Слэк, американский физик из Ренселеровского политехнического университета. Он сказал, что раз огромную роль играют два процесса: транспорта носителей зарядов, то есть электронов или дырок, и транспорта фононов, то есть транспорта тепла, — то нужно создать такое соединение, в котором эти два типа транспорта будут разделены. И он придумал концепцию с названием «фононное стекло — электронный кристалл».
На базе этой концепции, которая уточнялась, видоизменялась (превратившись в «фононную жидкость и электронный кристалл»), в течение последних 15 лет были созданы новые термоэлектрические материалы. У каждого из них есть свои плюсы и минусы, но, если суммировать все, что мы имеем на сегодняшний день, то для того чтобы создать холод под действием электричества, нет ничего лучше теллурида висмута. А вот для того чтобы создавать электричество под действием температур в диапазоне 200-600 градусов, были найдены новые соединения.
Вопрос в том, как довести эти соединения до промышленных технологий.
Чем эти новые соединения интересны? Например, они не содержат такого элемента, как теллур, который является одним из самых редких элементов на Земле. А до сих пор без теллура не обходится производство ни одного термоэлектрического материала. То есть появилась возможность заменить его на более доступные вещества: железо, медь, сурьму, никель, серу, селен.
Появились и новые направления использования термоэлектрических материалов. Еще в 50-е — начале 60-х годов XX века их стали использовать в космосе. Идея заключалась в том, что тепло, необходимое для работы термоэлектрического материала, должен дать радиоактивный источник. Были созданы такие устройства, в которых образец плутония, саморазогреваясь, давал достаточно тепла для того, чтобы на автономных системах — спутниках, космических объектах — работали термоэлектрические материалы и давали бортовое питание.
Сегодня мы хорошо понимаем, что использование радиоактивных материалов небезопасно и уж никак нельзя перенести этот опыт на то, что мы называем объектами народного хозяйства или объектами быта — безопасность здесь превыше всего. Тем не менее, существуют идеи использования альтернативных источников тепла (например, инфракрасного излучения Солнца) для работы термоэлектрических материалов и преобразования тепловой энергии в электрическую.
На сегодняшний день ведется много разработок по всему миру, в том числе в МГУ и питерском Физтехе. Они показывают, что идеи, выдвинутые Слэком в середине 1990-х годов, все еще живы, и на их основе можно создать новые термоэлектрические материалы с более высоким КПД.
Уровень развития термоэлектрических разработок пока таков, что весь рынок составляет порядка $6 млрд в год, и его сильного увеличения пока не предвидится. Тем не менее, эффективность термоэлектрического материала, как материала, который работает, по сути дела, автономно, обеспечивая небольшое, но заметное замещение углеводородных источников энергии, нельзя сбрасывать со счетов. опубликовано econet.ru
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econet
econet.ru
Создан преобразователь тепла в холод
А это привычные нам холодильники. Трудно представить жизнь современного человека без них – белых красавцев.Инженеры Государственного университета Орегона (США) создали установку для улавливания тепла и преобразования его в холод, о чём сообщают нам журналисты сайта DailyTech. При проектировании этой установки учёные смогли совместить цикл газовой компрессии с циклом Ранке, в результате чего удалось добиться «возвращения» до 80% уходящей тепловой энергии, правда… в виде холода.
Скромных познаний в физике достаточно для того, чтобы представлять себе общую картину эффективности современных двигателей внутреннего сгорания. На полезную работу уходит всего 25–40% выделяемой при сгорании топлива энергии. Большая её часть в виде тепла «уходит» в окружающую среду. Схожая ситуация происходит на тепловых электростанциях и других промышленных объектах. Помимо повышенного расхода углеводородов, это вредит экологии и является причиной дискомфорта. Даже офисный компьютер может поднять температуру в помещении, не говоря уже про серверные стойки, которые могут нормально функционировать только под постоянным обдувом кондиционерами.
Количество искусственных источников тепла растёт с каждым днём, но, к счастью, научный прогресс не стоит на месте. Инженеры Государственного университета Орегона (США) создали установку для улавливания тепла и преобразования его в холод, о чём сообщают нам журналисты сайта DailyTech. При проектировании этой установки учёные смогли совместить цикл газовой компрессии с циклом Ранке, в результате чего удалось добиться «возвращения» до 80% уходящей тепловой энергии, правда… в виде холода. Преобразование улавливаемого тепла в электричество, к сожалению, не имеет такой эффективности, она составляет около 15–20%, хотя и это уже неплохо.
Очевидно, что подобные устройства могут быть использованы в самом широком спектре отраслей. К примеру, такую установку можно закрепить на выхлопной системе автомобиля, получая кондиционер, не требующий дополнительного расхода топлива.
Бюджет Министерства Обороны США является одним из источников финансирования данного проекта, потому ведомство заинтересовано в возможности охлаждения электроники в полевых условиях, за счёт (если можно так выразиться) тепла дизельных генераторов.
У специалистов университета уже имеется реально функционирующий прототип данной установки. Он работает именно так, как задумывали учёные, и продолжает совершенствоваться.
www.nanonewsnet.ru
Создан преобразователь тепла в холод
Скромных познаний в физике достаточно для того, чтобы представлять себе общую картину эффективности современных двигателей внутреннего сгорания. На полезную работу уходит всего 25-40% выделяемой при сгорании топлива энергии. Большая её часть в виде тепла “уходит” в окружающую среду. Схожая ситуация происходит на тепловых электростанциях и других промышленных объектах. Помимо повышенного расхода углеводородов, это вредит экологии и является причиной дискомфорта. Даже офисный компьютер может поднять температуру в помещении, не говоря уже про серверные стойки, которые могут нормально функционировать только под постоянным обдувом кондиционерами.
Количество искусственных источников тепла растёт с каждым днём, но, к счастью, научный прогресс не стоит на месте. Инженеры Государственного университета Орегона (США) создали установку для улавливания тепла и преобразования его в холод, о чём сообщают нам журналисты сайта DailyTech. При проектировании этой установки учёные смогли совместить цикл газовой компрессии с циклом Ранке, в результате чего удалось добиться “возвращения” до 80% уходящей тепловой энергии, правда… в виде холода. Преобразование улавливаемого тепла в электричество, к сожалению, не имеет такой эффективности, она составляет около 15-20%, хотя и это уже неплохо.
Очевидно, что подобные устройства могут быть использованы в самом широком спектре отраслей. К примеру, такую установку можно закрепить на выхлопной системе автомобиля, получая кондиционер, не требующий дополнительного расхода топлива. Бюджет Министерства Обороны США является одним из источников финансирования данного проекта, потому ведомство заинтересовано в возможности охлаждения электроники в полевых условиях, за счёт (если можно так выразиться) тепла дизельных генераторов. У специалистов университета уже имеется реально функционирующий прототип данной установки. Он работает именно так, как задумывали учёные, и продолжает совершенствоваться.
Telegram-канал @overclockers_news – это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.overclockers.ru
24. Тепловой насос и его отличие от холодильной машины. Коэффициент преобразования энергии кпэ теплового насоса.
Тепловой насос – это устройство, позволяющее принимать тепловую энергию от низкопотенциальных тепловых источников, увеличивать тепловой потенциал этой энергии, и передавать её для дальнейшего использования (например, нагрев воды для горячего водоснабжения, отопления, и т.д.).
Термодинамический цикл у теплового насоса идентичен холодильной машине. Однако если в холодильной машине основной целью является производство холода путём отбора теплоты из какого-либо объёма испарителем, а конденсатор осуществляет сброс теплоты в окружающую среду, то в тепловом насосе картина обратная. Конденсатор является теплообменным аппаратом, выделяющим теплоту для теплоносителя, а испаритель — теплообменным аппаратом, утилизирующим низкопотенциальную теплоту: вторичные энергетические ресурсы и (или) нетрадиционные возобновляемые источники энергии.
Тепловой насос, также как и холодильная установка в своей работе используют переход агрегатного состояния вещества из жидкого в газообразное, и наоборот.
Коэффициент преобразования энергии тепловым насосом — это отношение его теплопроизводительности к энергозатратам, которое зависит от разницы температур в испарителе и конденсаторе, и находится в различных конструкция в интервале от 2,5 до 5 и даже выше, т. е. на 1 Вт затраченной электроэнергии тепловой насос производит от 2,5 до 5 Вт тепловой.
25.Обратный цикл Карно
Цикл Карно с протеканием процессов против часовой стрелки называется обратным. Это цикл холодильных машин и тепловых насосов. Для всех циклов окружающая среда выступает в зависимости от их предназначения в виде горячего или холодного источника теплоты с температурой ТОС. В отличие от цикла двигателей, где окружающая среда выступает в качестве холодного источника теплоты, в цикле Карно холодильной машины, окружающая среда является горячим источником теплоты. В холодильной установке осуществляется обратный цикл Карно, в котором рабочее тело забирает теплоту q2от охлаждаемого тела с температурой ТХ и отдает теплоту q1 в окружающую среду с температурой ТОС > TХ. Для осуществления передачи теплоты от холодного тела к теплому затрачивается работа lt, которая преобразуясь в теплоту q1=lt+q2, вместе с q2 передается окружающей среде. При заданных температурах охлаждаемого тела и окружающей среды обратный цикл Карно будет самым экономичным. Его холодильный коэффициент определяется только температурами TОС и Tх, и рассчитывается как
(9.10) |
В тепловом насосе тоже осуществляется обратный цикл Карно , но в этом цикле окружающая среда выступает в роли холодного источника теплоты. При работе теплового насоса даровая теплота внешней среды (т.е. отсутствует сжигание топлива и т.п.) q2 за счет совершения работы lt передается потребителю теплоты с температурой ТТП>ТОС, при этом работа lt преобразуется в теплоту и общее количество теплоты, полученное потребителем, будет представлено величиной q1=lt+q2. Коэффициент преобразования теплоты, характеризующий эффективность цикла Карно теплового насоса, определяется только температурами ТОС и ТТП, и расчитывается как
(9.11) |
Холодильный коэффициент (9.10) и коэффициент преобразования теплоты (9.11) в циклах Карно при заданной температуре окружающей среды ТОС возрастают при увеличении ТХ и уменьшении ТТП. Обратимые циклы Карно холодильной машины и теплового насоса при постоянных температурах источников теплоты ТОС и TХ или ТОС и ТТП имеют наибольшую экономичность по сравнению с другими циклами, имеющими такие же источники теплоты.
Анализируя обратный цикл Карно, можно привести следующие формулировки второго закона термодинамики: Осуществить на практике обратимый цикл Карно невозможно, поскольку в природе не существует обратимых процессов.
26Эффективность теплового насоса – нашла только это
В процессе работы компрессор затрачивает электроэнергию. На каждый затраченный киловатт-час электроэнергии тепловой насос вырабатывает 2,5-5 киловатт-часов тепловой энергии. Соотношение вырабатываемой тепловой энергии и потребляемой электрической называется коэффициентом трансформации (или коэффициентом преобразования теплоты) и служит показателем эффективности теплового насоса. Эта величина зависит от разности уровня температур в испарителе и конденсаторе: чем больше разность, тем меньше эта величина.
По этой причине тепловой насос должен использовать по возможности большее количество источника низкопотенциального тепла, не стремясь добиться его сильного охлаждения. В самом деле, при этом растет эффективность теплового насоса, поскольку при слабом охлаждении источника тепла не происходит значительного роста разницы температур. По этой причине тепловые насосы делают так, чтобы масса низкотемпературного источника тепла была значительно большей, чем нагреваемая масса.
Отличие теплового насоса от топливных источников тепла состоит в том, что для работы, кроме энергии для компрессора, ему нужен также источник низкопотенциального тепла, в то время как в традиционных источниках тепла вырабатываемое тепло зависит исключительно от теплотворной способности топлива.
27.Тепловой насос — это устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой. Термодинамически тепловой насос аналогичен холодильной машине. Однако если в холодильной машине основной целью является производство холода путём отбора теплоты из какого-либо объёма испарителем, а конденсатор осуществляет сброс теплоты в окружающую среду, то в тепловом насосе картина обратная. Конденсатор является теплообменным аппаратом, выделяющим теплоту для потребителя, а испаритель — теплообменным аппаратом, утилизирующим низкопотенциальную теплоту: вторичные энергетические ресурсы и (или) нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Энергетическая эффективность теплового насоса:
● Тепловой насос осуществляет трансформацию тепловой энергии с низкого температурного уровня на более высокий, необходимый потребителю.
● При этом на привод компрессора затрачивается механическая (электрическая) энергия. При наличии низкопотенциального источника количество тепла, поставляемого потребителю, в несколько раз превышает затраты энергии на привод компрессора.
● Отношение полезного тепла к работе, затрачиваемой на привод компрессора, называется коэффициентом преобразования (или коэффициентом трансформации) теплового насоса φ, и в наиболее распространенных теплонасосных системах он достигает 3 и более. Коэффициент φ тем выше, чем меньше разница температур двух уровней.
● Объем среды низкопотенциального тепла должен быть гораздо больше объема отапливаемого помещения.
Сфера применения тепловых насосов — это теплоснабжение зданий и сооружений различного типа (отопление, горячее водоснабжение и охлаждение воздуха), технологический цикл ряда производств:
● Объекты жилищного строительства (коттеджи, многоквартирные дома, бассейны).
● Объекты социального назначения (административные здания, гостиницы, больницы, санатории, спортивные торговые и развлекательные центры и другие).
● Производственные и административные помещения различного типа.
● Сельскохозяйственные объекты (теплицы, животноводческие комплексы и другие).
● Объекты пищевой промышленности (молочные, сыроваренные и колбасные производства и другие).
● Объекты ЖКХ и ТЭК (ТЭС, ТЭЦ).
28.Компрессионные
тепловые насосы. Компрессионные насосы
применяются для теплоснабжения отдельных
зданий или групп зданий, а так же для
теплоснабжения отдельных промышленных
цехов или установок.
В
качестве рабочего агента в теплонасосных
установках используются обычно фреоны.
На
рис. 4.1 приведена принципиальная схема
идеального парокомпрессионного теплового
насоса. В испаритель I подводится
располагаемая теплота низкого потенциала
при температуре Тн. Пары рабочего агента
поступают из испарителя I в компрессор
II в состоянии 1 сжимаются до давления
рк и соответствующей ему температуре
насыщения Тк. В состоянии 2 сжатые пары
рабочего агента поступают в конденсатор
III, где передают теплоту теплоносителю
системы теплоснабжения. В конденсаторе
пары рабочего агента конденсируются.
Из конденсатора рабочий агент поступает
в жидком виде в детандер IV (устройство,
в котором расширение рабочего тела,
производимое совместно с охлаждением,
происходит с совершением полезной
работы), где происходит расширение
рабочего агента от давления рк до
давления ро, сопровождающееся снижением
его температуры и отдачей теплоты. Из
детандера рабочий агент поступает в
испаритель I и цикл замыкается.
studfiles.net
Прямое преобразование тепловой энергии — Мегаобучалка
Лекция 10
Энергетические ресурсы океана и их использование
10.1 Тепловаяэнергияокеана
Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, ведь две трети земной поверхности (361 млн км2) занимают моря и океаны – акватория Тихого океана составляет 180 млн км2. Атлантиче-ского – 93 млн км2, Индийского – 75 млн км2. Так, тепловая (внутрен-няя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, скажем, на 20 градусов, имеет величину порядка 1026 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величи-ной порядка 1018 Дж. Однако пока люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии,
Последние десятилетия характеризуется определенными успехами в использовании тепловой энергии океана. Так, созданы установки мини-ОТЕС и ОТЕС-1. В авгу-сте 1979 г. вблизи Гавайских островов начала работать теплоэнергети-ческая установка мини-ОТЕС (рисунок 10.1).. Ее полная мощность составляла в сред-нем 48,7 кВт, максимальная – 53 кВт; 12 кВт (максимум 15) установка отдавала во внешнюю сеть на полезную нагрузку, точнее – на зарядку аккумуляторов.
Три насоса потребовались из следующего расчета: один – для подачи теплой воды из океана, второй – для подкачки холодной воды с глубины около 700 м, третий – для перекачки вторичной рабочей жидкости внутри самой системы, т. е. из конденсатора в испаритель. В качестве вторичной рабочий жидкости применяется аммиак.
Рисунок 10.1. Схема термальной установки, работающей по замкнутому циклу: 1 – насос теплой воды; 2 – испаритель; 3 – насос осушителя парообразного рабоче-
го тела; 4 – осушитель; 5 – турбина с электрогенератором; 6 – конденсатор; 7 – насос для забора холодной воды; 8 – насос для подачи рабочего тела
В такой системе с помощью теплых поверхностных вод, прокачи-ваемых насосом через теплообменник испарителя, превращают в пар какое-либо подходящее рабочее тело (аммиак, фреон, пропан), создают пар повышенного давления, давая ему возможность расшириться через турбину в холодильник, где пар конденсируется при контакте с охлаж-даемыми поверхностями второго теплообменника, омываемого водой, закачиваемой из глубинных слоев океана.
Для перепадов температур между поверхностными и глубинными слоями воды в пре-делах от 15 до 26 °С он соответственно изменяется в диапазоне от 5 до 9 %. Реальный КПД, как правило, существенно ниже (2,5%).
Использование перепада температур океан-атмосфера
Идея использования перепада температур между холодным возду-хом и незамерзающей (теплой) водой подо льдом Арктики впервые бы-ла высказана во Франции А. Баржо.
Особенность работы таких станций – так называемый «треуголь-ный» цикл: нагрев и испарение рабочего тела в результате политропно-го процесса, адиабатное расширение через турбину, изотермическое сжатие при подаче в испаритель с одновременным отводом избыточно-го тепла в холодильнике.
На рисунке 10.2 приведена разработанная А.К. Ильиным и В.В. Тикме-новым схема АОТЭС с обдуваемыми воздухом теплообменниками.
Рисунок 10.2 – Схема арктической ОТЭС на перепаде вода–воздух:
1 – испаритель основного контура; 2 – турбина с электрогенератором;
3 – конденсатор; 4 – теплообменник контура охлаждения промежуточного рабочего тела; 5 – насос для подачи хладагента; 6 – насос для подачи рабочего те-ла; 7 – насос для подачи морской воды; 8 – водозаборник; 9 – патрубок сброса от-работанной воды
Прямое преобразование тепловой энергии
Схема ОТЭС на термоэлектрических преобразователях показана на рисунке. 10.3. В основе ее действия – явление Зеебека, заключающееся в возникновении разности потенциалов в электрической цепи, составлен-ной из материалов с различной концентрацией носителей заряда, места соединений которых нагреты до разных температур.
Рисунок 10.3 – Схема ОТЭС с прямым преобразованием тепловой энергии в электрическую: а – устройство отдельного блока; б, в – варианты устройства термоэлектрического преобразователя;
1 – кожух; 2 – термоэлектрический генератор; 3 – полупроводниковые элементы с n- и p – проводимостью; 4 – поверхностное изолирующее покрытие; 5 – изолятор;
6 – соединительные шины
КПД такого преобразо-вателя, выполненного на полупроводниковых элементах, достигает 10 %.
10.4.Энергияприливовиотливов
Могучее природное явление – ритмичное движение морских вод вызывают силы притяжения Луны и Солнца. Поскольку Солнце находится от Земли в 400 раз дальше, гораз-до меньшая масса Луны действует на земные поды вдвое сильнее, чем масса Солнца. Поэтому решающую роль играет прилив, вызванный Лу-ной (лунный прилив).
В морских просторах приливы чередуются с отливами теоретиче-ски через 6 ч 12 мин 30 с. Если Луна, Солнце и Земля находятся на одной прямой (так называемая сизигия), Солнце своим притяжением усиливает воздействие Луны, и тогда наступает сильный прилив (сизигийный прилив, или большая вода). Когда же Солнце стоит под прямым углом к отрезку Земля–Луна (квадратура), наступает слабый прилив (квадратурный, или малая вода). Сильный и слабый приливы чередуются через семь дней.
Приливная волна Индийского океана катится против течения Ганга на расстояние 250 км от его устья. Приливная волна Атлантического океана распро-страняется на 900 км вверх по Амазонке. В закрытых морях, например Черном или Средиземном, возникают малые приливные волны высотой 50…70 см.
Максимально возможная мощность в одном цикле прилив–отлив, т. е. от одного прилива до другого, выражается уравнением
W=rgSR2
где r – плотность воды, g – ускорение силы тяжести, S – площадь приливного бассейна, R – разность уровней при приливе.
Как видно из формулы, для использования приливной энергии наиболее подходящими можно считать такие места на морском побережье, где приливы имеют большую амплитуду, а контур и рельеф берега позволяют устроить большие замкнутые «бассейны». Мощность ЭС некоторых местах могла бы составить 2…20 МВт.
Первая морская приливная электростанция мощностью 635 кВт была построена в 1913 г. в бухте Ди около Ливерпуля. В 1935 г. приливную электростанцию начали строить в США. Американцы перего-родили часть залива Пассамакводи на восточном побережье, истратили 7 млн долл., но работы пришлось прекратить из-за неудобного для строительства слишком глубокого и мягкого морского дна, а также из-за того, что построенная неподалеку крупная тепловая электростанция да-ла более дешевую энергию.
Аргентинские специалисты предлагали использовать очень высо-кую приливную волну в Магеллановом проливе, но правительство не утвердило дорогостоящий проект.
С 1967 г. в устье реки Ранс во Франции на приливах высотой до 13 м работает ПЭС мощностью 240 тыс. кВт с годовой отдачей 540 тыс. кВт·ч.
Уже разработан целый ряд современных устройств для преобразования энергии приливных течений, один из которых показан на рисунке 10.4. Капитальные затраты на создание подобных устройств в расчете на 1 кВт установленной мощности достаточно высоки.
Рисунок 10.4 – Схема электростанции на приливном течении
10.5.Энергияморскихтечений
Неисчерпаемые запасы кинетической энергии морских течений, накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду (по-добно ветряным мельницам, «погруженным» в атмосферу).
Важнейшее и самое известное морское течение – Гольфстрим. Его основная часть проходит через Флоридский пролив между полуостро-вом Флорида и Багамскими островами. Ширина течения составляет 60 км, глубина до – 800 м, а поперечное сечение – 28 км2. Энергию Р, которую несет такой поток воды со скоростью 0,9 м/с, можно выразить формулой (в Вт)
где m – масса воды, кг, r– плотность воды, кг/м3, А – сечение, м2, v – скорость, м/с.
Подставив цифры, получим
P=50000 МВт. Если бы мы смогли полностью использовать эту энергию, она была бы эквивалентна суммарной энергии от 50 крупных электростанций по 1000 МВт.В настоящее время в ряде стран, в первую очередь в Англии, ведутся интенсивные работы по использованию энергии морских волн. Британские острова имеют очень длинную береговую линию, во многих местах море остается бурным в течение длительного времени.
По аналогии с ВЭУ существующие преобразователи энергии течений можно условно разделить на две группы. К первой целесообразно отнести те из них, в основу которых положен принцип преобразования скоростного напора во вращательное движение турбин. Ко второй, менее многочисленной, группе относят преобразователи, основанные на других физических принципах (объемные насосы, упругие преобразователи и др.).
Родоначальником устройств первой группы по праву считают водяное колесо (рисунок 10.5, а). Ленточное колесо (рисунок 10.5, б) оказывается более компактным, требует меньше материалов, менее подвержено воздействию атмосферы. Подобное устройство может быть установлено в потоке на понтонах с таким расчетом, чтобы нижние лопасти входили в воду, а верхние оставались «сухими». Эффективность преобразования скоростного напора повышается за счет того, что сразу несколько лопастей оказываются под воздействием потока. Однако, простое увеличение числа лопастей лен-точного колеса не приведет к существенному увеличению момента на валах.
Рисунок 10.5 -. Эволюция водяного колеса:
а – колесо-прототип; б – ленточное колесо на плавучем основании; в – ленточное колесо в толще потока;г – ленточное колесо со складными лопастями
На базе ленточного колеса созданы устройства, полностью по-гружаемые в толщу потоков (рисунок 10.5, в, г). Для таких устройств пред-лагается несколько способов уменьшения сопротивления движению ленты во время холостого хода. Это и сооружение воздушной камеры над колесом и применение различных вариантов механизмов складывания лопастей.
10.6 Преобразователиэнергииволн
10.6.1 Преобразователи, отслеживающие профиль волны
Разрмотрим преобразователя типа «колеблющееся крыло», предложенного профессором Эдинбургского университета Стефана Солтера и названного в честь создателя «утка Солтера». Форма преобразователя обеспечивает максимальное извлечение мощности (рисунок 10.6).
Рисунок 10.6 -. «Утка Солтера»: схема преобразования энергии волны
Волны, поступающие слева, заставляют утку колебаться. Цилинд-рическая форма противоположной поверхности обеспечивает отсутст-вие распространения волны направо при колебаниях утки вокруг оси. Мощность может быть снята с оси колебательной системы с таким рас-четом, чтобы обеспечить минимум отражения энергии. Отражая и про-пуская лишь незначительную часть энергии волн (примерно 5 %), это устройство обладает весьма высокой эффективностью преобразования в широком диапазоне частот возбуждающих колебаний (рисунок.10.7).
Рисунок 10.7 – Эффективность «утки Солтера» (диаметр 15 м, ось зафиксирована)
Испытания, проведенные в 1977 году, показали, что рабочая модель океанского преобразователя (50-метровая гирлянда из 20-метровых «уток» общей массой 16 т) для первой английской волновой электростанции работала с КПД около 50 %.
Наиболее серьезными недостатками для «уток Солтера» оказались следующие:
– необходимость передачи медленного колебательного движения на привод генератора;
– необходимость снятия мощности с плавающего на значительной глубине устройства большой протяженности;
– вследствие высокой чувствительности системы к направлению волн необходимость отслеживать изменение их направления для получения высокого КПД преобразования;
– затруднения при сборке и монтаже из-за сложности формы по-верхности «утки».
Другой вариант волнового преобразователя с качающимся эле-ментом – контурный плот Коккерелла. Его модель также в 1/10 величи-ны испытывалась в том же году, что и «утка Солтера», в проливе Со-лент, вблизи г. Саутгемптона. Контурный плот – многозвенная система из шарнирно-соединенных секций (рисунок 10.8). Как и «утка», он устанавливается перпендикулярно к фронту волны и отслеживает ее профиль.
Рисунок 10.8 – Вариант выполнения контурного плота Коккерелла: 1 – колеблющаяся секция; 2 – преобразователь; 3 – тяга; 4 – шарнир
Детальные лабораторные испытания модели плота в масштабе 1/100 показали, что его эффективность составляет около 45 %. Это ниже, чем у «утки» Солтера. Но плот привлекает другим достоинством: близость конструкции к традиционным судостроительным).
10.6.2 Преобразователи, использующие энергию колеблющегося водяного столба
При набегании волны на частично погруженную полость, открытую под водой, столб жидкости в полости колеблется, вызывая изменения давления в газе над жидкостью. Полость может быть связана с ат-мосферой через турбину. Поток может регулироваться так, чтобы проходить через турбину в одном направлении, или может быть использована турбина Уэлса. Уже известны по крайней мере два примера коммерческого использования устройств на этом принципе – сигнальные буи, внедренные в Японии Масудой (рисунок 10.9) и в Великобритании – сотрудниками Королевского университета Белфаста.
Главное преимущество устройств на принципе водяного колеблющегося столба состоит в том, что скорость воздуха перед турбиной может быть значительно увеличена за счет уменьшения проходного се-чения канала. Это позволяет сочетать медленное волновое движение с высокочастотным вращением турбины. Кроме того, здесь создается возможность удалить генерирующее устройство из зоны непосредственного воздействия соленой морской воды.
Рисунок 10. 9. – Схема установки, в которой используется принцип колеблющегося водного столба (разработана в Великобритания, размещается непосредственно на грунте,турбина приводится в действие потоком одного направления):
1 – волновой подъем уровня; 2 – воздушный поток; 3 – турбина; 4 – выпуск воздуха; 5 – направление волны; 6 – опускание уровня; 7 – впуск воздуха.
megaobuchalka.ru
Тепло из холода да | Авторская платформа Pandia.ru
Отдельные дома в нашей стране и многие дома за рубежом отапливаются теплом, получаемым из земли, воды и воздуха в любое время года — в том числе и зимой. Есть и другие примеры использования «даровой» энергии, рассеянной в окружающей нас среде. Они убедительно демонстрируют перспективность поиска принципиально новых, экологически чистых источников возобновляемой энергии. Об этих поисках и рассказал нашему корреспонденту известный ученый и изобретатель, руководитель Общественного института энергетической инверсии, доктор технических наук, профессор Павел Кондратьевич Ощепков.
— Павел Кондратьевич, расскажите, пожалуйста, о возглавляемом вами институте.
— Общественный институт энергетической инверсии создан более двадцати лет назад в Москве при Комитете по рациональному использованию материальных ресурсов.
Сегодня он объединяет сотни специалистов, которые помимо своей основной, штатной работы, занимаются нашей тематикой. Только в составе научно-технического совета у нас более пятидесяти профессоров, докторов и кандидатов наук. Цель, объединяющая нас, — научное обоснование проблемы использования энергии, рассеянной в окружающей среде. Само слово «инверсия» в переводе с латинского означает перестановку, изменение, преобразование. Энергоинверсия — преобразование той энергии, которая находится буквально вокруг нас.
— Энергия солнца, ветра, морских приливов и отливов?
— Нет. Использование этих возобновляемых источников энергии очень важно, но наш институт занимается другим. Нас интересует, подчеркну еще раз, рассеянная энергия окружающей среды.
— В обыденном представлении понятие энергии связывается с теплом. Но на Земле много мест, где чаще бывает холодно. О зиме и говорить нечего. А на полюсах и подавно — трескучие морозы…
— Энергия, конечно, там, где тепло. Но с одной поправкой: для природы тепло там, где температура выше абсолютного нуля, иными словами, выше минус 273 градуса по шкале Цельсия. Так что мы живем поистине в энергетическом «океане». Надо только научиться эту энергию добыть, сконцентрировать, чтобы затем использовать.
Этой идеей «болело» не одно поколение ученых.
О том, что оба процесса — и рассеяние, и концентрация энергии — «равны и обеспечивают вечное возникновение юности Вселенной», писал Константин Эдуардович Циолковский. Это его высказывание как бы перекликается с мыслью Ф. Энгельса, приводимой им в «Диалектике природы»: «…Излученная в мировое пространство теплота должна иметь возможность каким-то путем, — путем, установление которого будет когда-то в будущем задачей естествознания, — превратиться в другую форму движения, в которой она может снова сосредоточиться и начать активно функционировать».
Недавно мы узнали о том, что Швеция приняла решение о поэтапном закрытии всех атомных реакторов и о развитии нетрадиционных видов энергии. Насколько сегодня мы приближены к такому решению энергетической проблемы?
— Развитие современной науки и техники вплотную подошло к возможности использования энергии окружающей среды. За рубежом, например, мощность уже действующих установок с использованием тепловых насосов (машин, позволяющих осуществлять передачу тепла от менее нагретого тела к более нагретому за счет затраты механической энергии) составляет сейчас несколько миллионов киловатт.
По оценкам западных специалистов, в ближайшем будущем суммарная мощность таких установок достигнет 100—150 миллионов киловатт, что эквивалентно примерно 30—50 таким крупным гидроэлектростанциям, как Братская.
В Германии такие установки станут наиболее массовыми источниками тепла для бытовых нужд. От использования в ближайшие годы 10 миллионов тепловых насосов в Соединенных Штатах Америки предполагают сэкономить почти миллиард киловатт-часов электроэнергии.
В США прекратили строить атомные электростанции и открыли тем самым более широкие возможности для финансирования поиска альтернативных возобновляемых источников энергии.
Холодильник холодит
Тепловой насос греет
В Японии есть государственная научно-техническая программа использования энергии окружающей среды, и называется она «Лунный свет». В соответствии с ней уже созданы опытные тепловые насосные установки высокой эффективности, которые, затрачивая один киловатт-час электроэнергии, получают в восемь раз больше. Тем не менее японские фирмы предлагают нашему институту сотрудничество…
— А каково положение дел у нас в стране?
— К сожалению, мы здорово отстали. По воле некоторых высокопоставленных представителей официальной науки четверть века назад эти исследования были обречены на прозябание. Теперь они оживились, хотя по-прежнему без участия официальной науки. По инициативе Общественного института энергетической инверсии в последние годы состоялось восемь научных конференций по проблеме использования энергии окружающей среды. Наверстать упущенное, однако, не просто. В стране сейчас работают лишь несколько маломощных теплонасосных установок. По данным института ВНИПИ-энергопром, к концу века их мощность намечено довести до трех гигакалорий. Для энергетических потребностей нашей страны это капля в море.
— Чтобы лучше представить принцип энергоинверсии, давайте, Павел Кондратъевич, вернемся к тем домам, о которых мы упомянули в начале беседы. Как же все-таки отапливается такой домик?
— В его прихожей стоит большой белый ящик с пультом управления. Это и есть тепловой насос или, как его еще называют, «холодильник наоборот», поставляющий пятикомнатному дому теплую воду для обогрева радиаторов и хозяйственных нужд.
— Система эта представляется достаточно сложной…
— Она не проста, но и не очень сложна. В саду рядом с домом на глубине полутора метров зарыты полиэтиленовые трубы, в которых циркулирует незамерзающая жидкость (антифриз). Для нее холодная земля — теплая. От земли можно черпать тепло, даже если на улице сильный мороз. Антифриз, проходя по трубам, поступает в бак с фреоном. При взаимодействии с антифризом тот испаряется, сжимается компрессором и нагревается до температуры выше пятидесяти градусов по Цельсию.
Подобное устройство может «черпать» энергию не только из земли, но и из воздуха и воды.
Например, энергию морской воды преобразует в бытовое тепло теплонасосная установка в пансионате «Дружба» близ Ялты. Она отапливает здание, где отдыхают 400 человек, дает горячую воду, подогревает морскую воду для плавательного бассейна. А в жаркое время года установка несет в номера пансионата освежающую прохладу.
Как она работает?.. Для сравнения, еще раз подчеркну, что холодильник отбирает тепло из камеры и выбрасывает его в окружающую атмосферу. Тепловой же насос, наоборот, отбирает тепловую энергию из окружающей среды (в пансионате — морская вода). Для этого воду прокачивают через испаритель, где она отдает свою энергию жидкому фреону. Нагреваясь, фреон кипит и превращается в газ, который поступает в компрессор. Там его сжимают, разогревая до 110 градусов. Конденсат газа и отдает свое тепло пресной воде, циркулирующей в системах отопления.
— Можно ли оценить эффективность такой энергосберегающей, системы?
— Конечно. Затрачивая одну единицу энергии, получают четыре и более.
Только за три месяца работы этой не очень еще совершенной установки получено от Черного моря около трех миллионов киловатт-часов энергии. За один отопительный сезон установка экономит около 500 тонн условного топлива. Можно себе представить облако дыма в белоснежной Ялте после сожжения этих сотен тонн. Значит теплонасосные системы, кроме удивительной экономичности, обладают еще одним очень важным ныне качеством — экологической чистотой.
Остается добавить, что в городе Саки Крымской области намечено строительство опытно-промышленного комплекса с применением нетрадиционных источников теплоснабжения, в том числе теплонасосных установок.
— Но, видимо, тепловые насосы — это лишь частичное решение проблемы. К тому же они потребляют электрическую энергию…
— Компрессор теплового насоса работает на электричестве, но расходует его немного. Если бы здание в пансионате «Дружба» отапливалось только электрической энергией, то ее потребовалось бы в четыре раза больше. Но вы правы: тепловые насосы не свободны от недостатков и пока не отвечают всем должным требованиям.
Энергетика будущего, на мой взгляд,— энергетика электронная. Она должна решить самую важную задачу — не просто брать тепло из окружающего пространства, но преобразовывать его в электроэнергию. В этом я вижу величайшую научно-техническую проблему современности. Научная и инженерно-конструкторская мысль ищут пути для ее решения.
— Что вы имеете в виду?
— Около тридцати лет назад на московском заводе «Сантехника» произошло событие, которое наделало много шума в научном мире. Заводу поручили выпуск кондиционеров для жилых помещений. Их задача — охлаждать воздух в жаркую погоду и согревать в холодную. Но вместо давно известной конструкции, применяемой в холодильниках, здесь использовали полупроводники.
Испытания прошли успешно. Когда же подсчитали коэффициент полезного действия установки, то он оказался равным… 200 процентам. То есть, количество тепловой энергии, отводимой от кондиционера, вдвое превышало затраты на его питание. Как выяснилось, лишнюю теплоэнергию кондиционер брал из… наружного воздуха.
— Тот кондиционер — первый отечественный тепловой насос на полупроводниках?
— Именно. Будущее, я уверен, за электронной энергетикой. Она должна решать важнейшую задачу — не просто брать тепло из окружающей среды (это с успехом делают тепловые насосы), а преобразовывать его сразу в электричество.
— Об этом вы писали в первом номере журнала «Коммунист» за 1986 год?
— Да. Тогда журнал опубликовал мою статью «Одна из революционных идей в области научно-технического прогресса». В ней я еще раз обосновал необходимость (учитывая резкое ухудшение экологической обстановки и нехватку энергии на планете) научных и практических изысканий по использованию энергии, рассеянной в окружающей среде.
— Как оценила научная общественность эту вашу публикацию?
— В редакцию пришли сотни писем. В них — понимание и одобрение идеи экологически чистого использования энергии окружающей среды. Но ложка дегтя все-таки была — письмо за подписью трех академиков. Монополизм в науке и на сей раз дал о себе знать. А без плодотворного сопоставления различных точек зрения поиск истины весьма затруднителен.
Сотрудники нашего общественного института и в самых трудных условиях не прекращали работу.
Нами создана теория и выполнены расчеты по конструированию электронных установок для получения электрического тока в результате преобразования энергии окружающей среды. Разработан ряд технологий, которые уже используются в промышленности.
Как предварительный итог нашей работы — созданы и работают несколько экспериментальных электронных установок, преобразующих энергию окружающей среды непосредственно в электрический ток. В специально созданных схемах из резисторов и особым образом обработанных диодов (грубый паллиатив потенциального барьера) удалось создать устройство, в котором генерируется напряжение величиною более десяти вольт. Проведены эксперименты по получению с помощью таких установок металлических покрытий.
— Я знаю, с большим интересом отнеслись к работам вашей лаборатории, направленным на поиск альтернативных источников энергии.
— Да, Госплан обратился с предложением в Госкомитет по науке и технике апробировать модель электронной установки в условиях промышленной лаборатории. И мы надеемся, дело наконец сдвинется с мертвой точки.
На алтарь затратной экономики министерства и ведомства долгие годы приносили и продолжают приносить невосполнимые природные богатства — уголь, нефть, газ. Мало того, что их запасы на глазах истощаются, они и превосходное ценное сырье для химической промышленности. Их сжигают в топках электростанций, загрязняя атмосферу, что может вызвать в конце концов катастрофический «парниковый эффект», который с точки зрения опасности для человечества ученые ставят в один ряд с термоядерной катастрофой.
Есть еще один парадокс традиционной технологии в энергетике — огромная энергия сначала производится в одном месте, а затем ее по дорогостоящим и не всегда надежным линиям электропередачи транспортируют нередко за тысячи километров к потребителю. Если это квартира, то… к лампочке. Не слишком ли сложно и расточительно? Ведь случись что со станцией (не дай, как говорится, бог с атомной) – и парализована жизнь целого города, а то и региона.
Все можно организовать иначе — проще, дешевле, надежнее, эффективнее. Пусть мощные энергосистемы обеспечивают электроэнергией крупные заводы и производства. Массового же потребителя, особенно в сельской местности Севера России и Сибири, можно снабдить мини-установками, преобразующими энергию среды в электричество мощностью один-два киловатта. Этого достаточно, чтобы обеспечить одну квартиру энергией для освещения, отопления и прочих нужд. Размер одной такой установки не более настольной лампы.
…Если человечество хочет жить в гармонии с окружающей средой, оно должно сделать все, чтобы научиться получать энергию, не нарушая экологического равновесия в природе.
pandia.ru