Էներգիան և դրա տեսակները: Heatերմային և էլեկտրական էներգիա ստանալու ավանդական մեթոդներ: Էներգիա

24.08.2019

Էներգիա ստանալու, փոխակերպելու և օգտագործելու եղանակներ: Էներգիան և դրա տեսակները: Նպատակը և օգտագործումը

Էներգիան և դրա տեսակները: Նպատակը և օգտագործումը

Մարդկային քաղաքակրթության զարգացման մեջ էներգիան որոշիչ դեր է խաղում: Էներգիայի սպառումը և տեղեկատվության կուտակումը մոտավորապես նույն բնույթի փոփոխություն ունեն ժամանակի ընթացքում: Էներգիայի սպառման և արտադրանքի միջև կա սերտ կապ:

Ֆիզիկական գիտության հասկացությունների համաձայն ՝ էներգիան մարմնի կամ մարմինների համակարգի աշխատանք կատարելու ունակությունն է: Կան էներգիայի տեսակների և ձևերի տարբեր դասակարգումներ: Եկեք նշենք դրա այն տեսակները, որոնք մարդիկ ամենից հաճախ հանդիպում են իրենց առօրյա կյանքում ՝ մեխանիկական, էլեկտրական, էլեկտրամագնիսական և ներքին: Ներքին էներգիան ներառում է ջերմային, քիմիական և միջուկային (ատոմային) էներգիան: Էներգիայի ներքին ձևը պայմանավորված է մարմինը կազմող մասնիկների փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիայով կամ դրանց պատահական շարժման կինետիկ էներգիայով:

Եթե էներգիան նյութական կետերի կամ մարմինների շարժման վիճակի փոփոխության արդյունք է, ապա այն կոչվում է կինետիկ; այն ներառում է մարմինների շարժման մեխանիկական էներգիան, ջերմային էներգիան ՝ մոլեկուլների շարժման պատճառով:

Եթե էներգիան տվյալ համակարգի մասերի հարաբերական դիրքի կամ այլ մարմինների նկատմամբ նրա դիրքի փոփոխության արդյունք է, ապա այն կոչվում է պոտենցիալ. այն ներառում է զանգվածների էներգիան, որոնք գրավում են համընդհանուր ձգողության օրենքը, միատարր մասնիկների դիրքի էներգիան, օրինակ ՝ առաձգական դեֆորմացված մարմնի էներգիան, քիմիական էներգիան:

Էներգիայի հիմնական աղբյուրը արևն է: Իր ճառագայթների ազդեցության տակ բույսը քլորոֆիլը քայքայում է օդից կլանված ածխաթթու գազը թթվածնի և ածխածնի; վերջինս կուտակվում է բույսերում: Ածուխը, ստորգետնյա գազը, տորֆը, թերթաքարն ու վառելափայտը ներկայացնում են արևի ճառագայթային էներգիայի պաշարները, որոնք քլորոֆիլով արդյունահանվում են ածխի և ածխաջրածինների քիմիական էներգիայի տեսքով: Energyրային էներգիան նույնպես ստացվում է արևային էներգիայից, որը գոլորշիացնում է ջուրը և գոլորշին բարձրացնում մթնոլորտի ավելի բարձր շերտեր: Քամու տուրբիններում օգտագործվող քամին առաջանում է տարբեր վայրերում արևի կողմից երկրի տարբեր տաքացումներից: Էներգիայի հսկայական պաշարներ են պարունակվում քիմիական տարրերի ատոմների միջուկներում:

SI միավորների միջազգային համակարգում ջուլը վերցվում է որպես էներգիայի չափման միավոր: Եթե հաշվարկները կապված են ջերմության, կենսաբանական, էլեկտրական և էներգիայի բազմաթիվ այլ տեսակների հետ, ապա որպես էներգիայի միավոր օգտագործվում է կալորիա (կալ) կամ կիլոկալորիա (կկալ):

1 կալ = 4.18 J..

Էլեկտրական էներգիան չափելու համար օգտագործվում է այնպիսի միավոր, ինչպիսին է Watt (Wh, kWh, MWh):

1 Վտ h = 3.6 MJ կամ 1 J = 1 Վտ հետ

Մեխանիկական էներգիան չափելու համար օգտագործվում է այնպիսի միավոր, ինչպիսին է կգ -ը: մ

1 կգ. մ = 9.8 J..

Էներգիան, որը պարունակվում է բնական աղբյուրներում (էներգետիկ ռեսուրսներ) և կարող է վերածվել էլեկտրական, մեխանիկական, քիմիական, կոչվում է առաջնային:

Առաջնային էներգիայի կամ էներգետիկ ռեսուրսների ավանդական տեսակները ներառում են `հանածո վառելիք (ածուխ, նավթ, գազ և այլն), գետերի հիդրոէներգետիկա և միջուկային վառելիք (ուրան, թորիում և այլն):

Կայանների հատուկ տեղակայանքներում առաջնային էներգիայի փոխակերպումից հետո մարդու ստացած էներգիան կոչվում է երկրորդական (էլեկտրական էներգիա, գոլորշու էներգիա, տաք ջուր և այլն):

Ներկայումս աշխատանքներ են տարվում ոչ ավանդական, վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների `արևի, քամու, մակընթացությունների, ծովի ալիքների, երկրի ջերմության օգտագործման ուղղությամբ: Այս աղբյուրները, բացի վերականգնվող լինելուց, դասակարգվում են որպես «մաքուր» էներգիայի տեսակներ, քանի որ դրանց օգտագործումը չի հանգեցնում շրջակա միջավայրի աղտոտման:

Նկ. 10.1.1 -ը ցույց է տալիս առաջնային էներգիայի դասակարգումը: Կարևորեց էներգիայի ավանդական տեսակները ՝ բոլոր ժամանակներում լայնորեն օգտագործվող մարդու կողմից, և ոչ ավանդական, համեմատաբար քիչ օգտագործված մինչև վերջերս ՝ դրանց արդյունաբերական վերափոխման տնտեսական մեթոդների բացակայության պատճառով, բայց հատկապես արդիական է այսօր ՝ բնապահպանական բարձր բարեկամության պատճառով:

Բրինձ 10.1.1. Էներգիայի առաջնային դասակարգման սխեմա

Դասակարգման աղյուսակում չվերականգնվող և վերականգնվող էներգիաները նշված են համապատասխանաբար սպիտակ և մոխրագույն ուղղանկյուններով:

Պահանջվող տիպի էներգիայի սպառումը և սպառողներին այն մատակարարելը տեղի է ունենում էներգիայի արտադրության գործընթացում, որից կարելի է առանձնացնել հինգ փուլ. 1. Էներգետիկ ռեսուրսների ձեռքբերում և կենտրոնացում. Վառելիքի արդյունահանում և հարստացում, ջրի ճնշման կենտրոնացում օգտագործելով հիդրավլիկ կառույցներ և այլն:

2. Էներգետիկ ռեսուրսների փոխանցում էներգիայի փոխակերպման կայաններ. այն իրականացվում է ցամաքային և ջրային տրանսպորտով կամ խողովակաշարերով ջուր, նավթ, գազ և այլն մղելով:

3. Առաջնային էներգիայի փոխակերպում երկրորդային էներգիայի, որն ունի տվյալ պայմաններում բաշխման և սպառման ամենահարմար ձևը (սովորաբար էլեկտրական և ջերմային էներգիայի):

4. Փոխակերպված էներգիայի փոխանցում և բաշխում:

5. Էներգիայի սպառումը, որն իրականացվում է ինչպես այն ձևով, որով այն հանձնվում է սպառողին, այնպես էլ փոխակերպվածին:

Եթե կիրառվող առաջնային էներգիայի ռեսուրսների ընդհանուր էներգիան ընդունվի որպես 100%, ապա օգտակար էներգիան կկազմի ընդամենը 35-40%, մնացածը կորած է, և դրա մեծ մասը ջերմության տեսքով է:

Էլեկտրական էներգիայի առավելությունը

Հեռավոր պատմական ժամանակներից ի վեր քաղաքակրթության զարգացումը և տեխնիկական առաջընթացը ուղղակիորեն կապված են օգտագործվող էներգետիկ ռեսուրսների քանակի և որակի հետ: Ամբողջ սպառված էներգիայի կեսից մի փոքր ավելին ջերմության տեսքով օգտագործվում է տեխնիկական կարիքների, ջեռուցման, ճաշ պատրաստելու համար, մնացածը ՝ մեխանիկական էներգիայի, առաջին հերթին ՝ տրանսպորտային կայաններում և էլեկտրական էներգիայի: Ավելին, ամեն տարի աճում է էլեկտրաէներգիայի տեսակարար կշիռը (նկ. 10.2.1):

Բրինձ 10.2.1. Էլեկտրաէներգիայի սպառման դինամիկա

Էլեկտրաէներգիան էներգիայի ամենահարմար ձևն է և իրավացիորեն կարելի է համարել ժամանակակից քաղաքակրթության հիմքը: Արտադրության գործընթացների (սարքավորումներ, գործիքներ, համակարգիչներ) մեքենայացման և ավտոմատացման տեխնիկական միջոցների ճնշող մեծամասնությունը, մարդկային աշխատանքի փոխարինումը մեքենայական աշխատանքով առօրյա կյանքում ունեն էլեկտրական հիմք:

Ինչու՞ է էլեկտրական էներգիայի պահանջարկն այդքան արագ աճում, ո՞րն է դրա առավելությունը:

Դրա լայն կիրառումը պայմանավորված է հետևյալ գործոններով. Հանքավայրերի և ջրի աղբյուրների մոտ մեծ քանակությամբ էլեկտրաէներգիա արտադրելու հնարավորությունը.

համեմատաբար փոքր կորուստներով երկար հեռավորությունների փոխադրման հնարավորությունը.
էլեկտրաէներգիան էներգիայի այլ տեսակների վերածելու հնարավորությունը `մեխանիկական, քիմիական, ջերմային, թեթև;
շրջակա միջավայրի աղտոտման բացակայություն;
հիմնովին նոր առաջադեմ տեխնոլոգիական գործընթացների `էլեկտրաէներգիայի հիման վրա ավտոմատացման բարձր աստիճանի օգտագործման հնարավորությունը:

Քննարկվող հարցեր.

1. Էներգիայի սահմանում:

2. Էներգիայի տեսակները

3. Էներգիայի նպատակը և օգտագործումը:

Մեզ շրջապատող աշխարհում նյութը գոյություն ունի մատերիայի, դաշտի և ֆիզիկական վակուումի տեսքով: Նյութի և դաշտի տեսքով նյութն ունի զանգված, թափ, էներգիա: Actionանկացած գործողության, փոխազդեցության և ընդհանրապես գոյության անհրաժեշտ պայման է էներգիայի սպառումը, էներգիայի փոխանակումը: Մարդկային հասարակության մեջ մշակույթի մակարդակը ՝ նյութական և հոգևոր, սերտորեն կապված է սպառված էներգիայի քանակի հետ: Էներգամատակարարման մակարդակը որոշում է ցանկացած երկրի տնտեսությունը: Այսպիսով, ինչ է էներգիան:

1. Էներգիան և դրա տեսակները

Էներգիա- բնական երևույթների համընդհանուր հիմքը, մշակույթի հիմքը և մարդկային բոլոր գործողությունները: Միևնույն ժամանակ, էներգիան հասկացվում է որպես նյութի շարժման տարբեր ձևերի քանակական գնահատում, որոնք կարող են մեկը մյուսի վերածել:

Ֆիզիկական գիտության հասկացությունների համաձայն, էներգիան - դա մարմնի կամ մարմինների համակարգի աշխատանք կատարելու ունակությունն է:

Բնության մեջ կան էներգիայի մոտ 20 գիտականորեն ապացուցված տեսակներ: Կան նաև էներգիայի տեսակների և ձևերի տարբեր դասակարգումներ: Մարդն իր առօրյա կյանքում առավել հաճախ հանդիպում է էներգիայի հետևյալ տեսակների. մեխանիկական, էլեկտրական, էլեկտրամագնիսական, ջերմային, քիմիական, ատոմային (միջուկային), գրավիտացիոն և այլ տեսակներ:Գործնականում ուղղակի 4 տեսակի էներգիա է ուղղակիորեն կիրառվում. ջերմային ( 70-75%), մեխանիկական (20-22%), էլեկտրական(3-5%), էլեկտրամագնիսական- թեթև (15%):

Ամբողջ սպառված էներգիայի երկու երրորդից ավելին օգտագործվում է ջերմության տեսքով ՝ տեխնիկական կարիքների, ջեռուցման, ճաշ պատրաստելու համար, մնացածը ՝ մեխանիկական, առաջին հերթին ՝ տրանսպորտային կայաններում և էլեկտրական էներգիայի տեսքով: Ավելին, էլեկտրական էներգիայի օգտագործման մասնաբաժինը մշտապես աճում է:

Եթե էներգիա- նյութական կետերի կամ մարմինների շարժման վիճակի փոփոխության արդյունքը, ապա այն կոչվում է կինետիկ;այն ներառում է մարմինների շարժման մեխանիկական էներգիան, ջերմային էներգիան ՝ մոլեկուլների շարժման պատճառով:

Եթե էներգիան տվյալ համակարգի մասերի հարաբերական դիրքի կամ այլ մարմինների նկատմամբ նրա դիրքի փոփոխության արդյունք է, ապա այն կոչվում է ներուժ;այն ներառում է զանգվածների էներգիան, որոնք գրավում են համընդհանուր ձգողության օրենքը, միատարր մասնիկների դիրքի էներգիան, օրինակ ՝ առաձգական դեֆորմացված մարմնի էներգիան, քիմիական էներգիան:

Բնագիտության մեջ էներգիան, կախված բնությունից, բաժանվում է հետևյալ տեսակների:

Մեխանիկական էներգիա- արտահայտվում է առանձին մարմինների կամ մասնիկների փոխազդեցության, շարժման մեջ: Այն ներառում է մարմնի շարժման կամ պտույտի էներգիան, ճկման, ձգման, ոլորման, առաձգական մարմինների (աղբյուրների) սեղմման ժամանակ դեֆորմացիայի էներգիան: Այս էներգիան առավել լայնորեն օգտագործվում է տարբեր մեքենաներում `տրանսպորտային և տեխնոլոգիական:

Theերմային էներգիա- նյութերի մոլեկուլների անկարգ (քաոսային) շարժման և փոխազդեցության էներգիա: Fuelերմային էներգիան, որն առավել հաճախ ստացվում է տարբեր տեսակի վառելիքի այրման արդյունքում, լայնորեն օգտագործվում է ջեռուցման համար ՝ իրականացնելով բազմաթիվ տեխնոլոգիական գործընթացներ (ջեռուցում, հալեցում, չորացում, գոլորշիացում, թորում և այլն):

Էլեկտրաէներգիա- էլեկտրական էներգիայի միացում էլեկտրական սխեմայի երկայնքով (էլեկտրական հոսանք): Էլեկտրական էներգիան օգտագործվում է էլեկտրական շարժիչների միջոցով մեխանիկական էներգիա ստանալու և նյութերի մշակման մեխանիկական գործընթացներ իրականացնելու համար. էլեկտրաքիմիական ռեակցիաներ իրականացնելու համար. էլեկտրական ջեռուցման սարքերում և վառարաններում ջերմային էներգիա ստանալը. նյութերի անմիջական մշակման համար (էլեկտրական լիցքաթափման մեքենայացում):

Այս տեսակի էներգիան ամենակատարյալն է ՝ պայմանավորված հետևյալ գործոններով.

Մեծ քանակությամբ այն ստանալու հնարավորությունները հանածո վառելիքի կամ ջրի աղբյուրների պաշարների մոտ.
Համեմատաբար փոքր կորուստներով երկար հեռավորությունների վրա փոխադրման հարմարավետություն.
Էներգիայի այլ տեսակների վերածվելու ունակություն;
Շրջակա միջավայրի աղտոտման բացակայություն;
Հիմնականում նոր տեխնոլոգիական գործընթացների ստեղծման հնարավորությունները `արտադրության բարձր ավտոմատացման և ռոբոտացման բարձր աստիճանով:

Քիմիական էներգիա- Սա նյութերի ատոմներում «պահվող» էներգիան է, որն արտազատվում կամ ներծծվում է նյութերի միջև քիմիական ռեակցիաների ընթացքում: Քիմիական էներգիան կամ ազատվում է ջերմային էներգիայի տեսքով էկզոթերմիկ ռեակցիաների ժամանակ (օրինակ ՝ վառելիքի այրման), կամ վերածվում է էլեկտրական էներգիայի գալվանական բջիջներում և մարտկոցներում: Այս էներգիայի աղբյուրները բնութագրվում են բարձր արդյունավետությամբ (մինչև 98%), բայց ցածր հզորությամբ:

Մագնիսական էներգիա- մշտական մագնիսների էներգիան, որոնք ունեն էներգիայի մեծ պաշար, բայց շատ դժկամությամբ են «հրաժարվում» դրանից: Երբ էլեկտրական հոսանքը անցնում է շրջագծով, մագնիսական դաշտ է ստեղծվում հաղորդիչի շուրջը: Էլեկտրական և մագնիսական էներգիան սերտորեն փոխկապակցված են միմյանց հետ, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է համարվել որպես մյուսի «հակառակ» կողմ: Քանի որ էլեկտրական և մագնիսական էներգիան սերտորեն կապված են, գործնականում օգտագործվում է էլեկտրամագնիսական էներգիա հասկացությունը:

Էլեկտրամագնիսական էներգիաԱրդյո՞ք էլեկտրամագնիսական ալիքների էներգիան է, այսինքն. շարժվող էլեկտրական և մագնիսական դաշտեր: Այն ներառում է տեսանելի լույս, ինֆրակարմիր, ուլտրամանուշակագույն, ռենտգենյան ճառագայթներ և ռադիոալիքներ:

Թվարկված ճառագայթման միջակայքերը տարբերվում են ալիքի երկարությամբ (և հաճախականությամբ).

Ռադիոալիքներ `ավելի քան 10 -2 սմ;
Ինֆրակարմիր ճառագայթում - 2 * 10 -4 - 7, 4 * 10 -5;
Տեսանելի լույս -7, 4 * 10 -5 -4 * 10 -5; (420-760 նմ);
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում -4 * 10 -5 -10 -6;
Ռենտգենյան ճառագայթում -10 -5 -10 -12;
Գամմա ճառագայթումը ավելի քան 10-12 սմ է:

Այսպիսով, էլեկտրամագնիսական էներգիան ճառագայթման էներգիա է: Radառագայթումը կրում է էներգիա էլեկտրամագնիսական ալիքի էներգիայի տեսքով: Երբ ճառագայթումը ներծծվում է, նրա էներգիան վերածվում է այլ ձևերի, առավել հաճախ ՝ ջերմության:

Միջուկային էներգիա- էներգիա, որը տեղայնացված է ռադիոակտիվ նյութերի ատոմների միջուկներում: Թողարկվում է ծանր միջուկների տրոհման (միջուկային ռեակցիա) կամ թեթեւ միջուկների միաձուլման (ջերմամիջուկային ռեակցիա) ժամանակ:

Այս տեսակի էներգիայի համար կա նաև հին անուն ՝ ատոմային էներգիա, բայց այս անունը ոչ ճշգրիտ է արտացոլում այն երևույթների էությունը, որոնք հանգեցնում են էներգիայի ահռելի քանակությունների ազատմանը, առավել հաճախ ՝ ջերմային և մեխանիկական տեսքով:

Գրավիտացիոն էներգիա- էներգիան զանգվածային մարմինների փոխազդեցության (ձգողության) պատճառով, այն հատկապես նկատելի է արտաքին տարածության մեջ: Երկրային պայմաններում սա, օրինակ, Երկրի մակերեւույթից որոշակի բարձրության բարձրացած մարմնի կողմից «պահվող» էներգիան է `ձգողության էներգիան:

Հաճախ նրանք արտանետում են էներգիայի հատուկ տեսակներ կենսաբանական և մտավորէներգիա: Այնուամենայնիվ, ըստ բնական գիտության ժամանակակից տեսակետների, մտավոր և կենսաբանական գործընթացները ֆիզիկաքիմիական գործընթացների հատուկ խումբ են, բայց դրանք իրականացվում են վերը նկարագրված էներգիայի տեսակների հիման վրա:

Այսպիսով, կախված դրսևորման մակարդակից, մակրոկոսմոսի էներգիան- գրավիտացիոն, մարմինների փոխազդեցության էներգիա ՝ մեխանիկական, մոլեկուլային փոխազդեցությունների էներգիա ՝ ջերմային,

Դեպի էներգիամակարդակով ձևավորված միկրոաշխարհ, ներառում են `ատոմային փոխազդեցությունների էներգիան` քիմիական; ճառագայթման էներգիա - էլեկտրամագնիսական; ատոմների միջուկներում պարունակվող էներգիան միջուկային է:

Modernամանակակից գիտությունը չի բացառում էներգիայի այլ տեսակների առկայությունը, որոնք դեռ գրանցված չեն, բայց չեն խախտում աշխարհի մեկ բնական-գիտական պատկերը և էներգիայի հայեցակարգը և էներգիայի պահպանման օրենքը:

Միավորների միջազգային համակարգում SI as էներգիայի միավորներընդունված Ouոուլ()) 1 equivalent համարժեք
1 նյուտոն x մետր (Nm) Եթե հաշվարկները կապված են ջերմության հետ, կենսաբանական օբյեկտների էներգիայի և էներգիայի շատ այլ տեսակների հաշվարկի հետ, ապա համակարգից դուրս միավորը օգտագործվում է որպես էներգիայի միավոր - կալորիա(կալ) կամ կիլոկալորիա (կկալ), 1 կալ = 4.18 J.. Էլեկտրական էներգիան չափելու համար օգտագործեք այնպիսի միավոր, ինչպիսին է Վատ ժամ(Wh, kWh, MWh), 1 Wh = 3.6 MJ: Մեխանիկական էներգիան չափելու համար օգտագործեք 1 կգ մ = 9.8 value արժեքը:

Բնության մեջ ուղղակիորեն արդյունահանվող էներգիան (վառելիքի, ջրի, քամու, Երկրի ջերմային էներգիա, միջուկային), և որը կարող է վերածվել էլեկտրական, ջերմային, մեխանիկական, քիմիական, կոչվում է առաջնային... Սպառման հիման վրա էներգետիկ ռեսուրսների դասակարգմանը համապատասխան, կարող են դասակարգվել նաև առաջնային էներգիան: Նկ. 1 -ը ցույց է տալիս առաջնային էներգիայի դասակարգման սխեմա:

Մակընթացությունների էներգիան

Երկրաջերմային էներգիա

Seaովի ալիքների էներգիան

Կենսաբանական վառելիք

Քամու էներգիա

Արեւային էներգիա

Էներգիայի ոչ սովորական տեսակներ

Գազային վառելիք

Հեղուկ վառելիք

Պինդ վառելիք

Ատոմային էներգիա

Գետերի հիդրոէներգիա

Հանածո վառելիք

Ավանդական էներգիայի ձևեր

Առաջնային էներգիա

Բրինձ 1. Առաջնային էներգիայի դասակարգում

Անձի կողմից ստացված էներգիան, հատուկ կայանքներում `կայաններում առաջնային էներգիայի փոխակերպումից հետո, կոչվում է երկրորդական(էլեկտրական էներգիա, գոլորշու էներգիա, տաք ջուր և այլն):

Ամբողջ սպառված էներգիայի կեսից մի փոքր ավելին ջերմության տեսքով օգտագործվում է տեխնիկական կարիքների, ջեռուցման, ճաշ պատրաստելու համար, մնացածը ՝ մեխանիկական, առաջին հերթին ՝ տրանսպորտային կայաններում և էլեկտրական էներգիայի տեսքով:

Էլեկտրական էներգիան իրավամբ կարելի է համարել ժամանակակից քաղաքակրթության հիմքը: Դա պայմանավորված է դրա առավելություններից և օգտագործման հարմարավետությունից: Արտադրության գործընթացների (սարքավորումներ, գործիքներ, համակարգիչներ) մեքենայացման և ավտոմատացման տեխնիկական միջոցների ճնշող մեծամասնությունը, առօրյա կյանքում մարդկային աշխատանքի փոխարինումը մեքենայական աշխատանքով ունեն էլեկտրական հիմք:

Էլեկտրաէներգիա- էներգիայի առավել բազմակողմանի ձև: Նա լայն կիրառություն գտավ առօրյա կյանքում և ազգային տնտեսության բոլոր ոլորտներում: Կենցաղային տեխնիկայի ավելի քան չորս հարյուր անուն կա `սառնարաններ, լվացքի մեքենաներ, օդորակիչներ, օդափոխիչներ, հեռուստացույցներ, մագնիտոֆոններ, լուսավորման սարքեր և այլն: Անհնար է պատկերացնել արդյունաբերություն առանց էլեկտրական էներգիայի: Գյուղատնտեսության մեջ էլեկտրաէներգիայի օգտագործումը մշտապես ընդլայնվում է ՝ կենդանիներին կերակրելը և ջրելը, նրանց խնամելը, ջեռուցումն ու օդափոխումը, ինկուբատորները, օդափոխիչները, չորանոցները և այլն: Էլեկտրիֆիկացում- ազգային տնտեսության ցանկացած ճյուղում տեխնիկական առաջընթացի հիմքը: Այն թույլ է տալիս էներգիայի անհարմար ռեսուրսները փոխարինել ունիվերսալ տիպի էներգիայով ՝ էլեկտրական էներգիա, որը կարող է փոխանցվել ցանկացած հեռավորության վրա, վերածվել էներգիայի այլ տեսակների, օրինակ ՝ մեխանիկական կամ ջերմային և բաժանվել սպառողների միջև:

Էլեկտրաէներգիայի առավելությունները.

1. Էլեկտրական էներգիան համընդհանուր է, այն կարող է օգտագործվել տարբեր նպատակների համար: Մասնավորապես, շատ հեշտ է այն վերածել ջերմության, լույսի: Դա արվում է, օրինակ, էլեկտրական լույսի աղբյուրներում (շիկացած լամպեր), մետաղագործության մեջ օգտագործվող տեխնոլոգիական վառարաններում, տարբեր ջեռուցման և ջեռուցման սարքերում: Էլեկտրական էներգիայի փոխակերպումը մեխանիկական էներգիայի օգտագործվում է էլեկտրական շարժիչներ վարելու համար:

2. Երբ էլեկտրական էներգիան սպառվում է, այն կարող է անվերջ պառակտվել: Այսպիսով, էլեկտրական մեքենաների հզորությունը, կախված դրանց նպատակից, տարբեր է. Տեխնոլոգիայի շատ ճյուղերում և կենցաղային արտադրանքներում օգտագործվող միկրո շարժիչների վտ -ի բաժնից մինչև էլեկտրակայանների գեներատորներում միլիոն կիլովատ գերազանցող հսկայական արժեքներ:

3. Էլեկտրական էներգիայի արտադրության և փոխանցման գործընթացում հնարավոր է կենտրոնացնել դրա հզորությունը, բարձրացնել լարումը և ցանկացած քանակությամբ էլեկտրաէներգիա փոխանցել էլեկտրակայանից, որտեղ այն արտադրվում է, իր բոլոր սպառողներին, ինչպես կարճ, այնպես էլ կարճաժամկետ երկար հեռավորություններ:

Մարդկության ողջ ընթացքում բնական գիտության զարգացումն անհերքելիորեն ապացուցեց, որ էներգիան երբեք ոչնչից չի ստեղծվում և չի ոչնչանում առանց հետքի, այն միայն մի տեսակից անցնում է մյուսին, այսինքն.

բոլոր տեսակի էներգիայի գումարը մնում է հաստատուն: Սա տիեզերքի ամենահիմնական օրենքներից մեկի էությունն է. էներգիայի պահպանման օրենքը:

Էներգիայի օգտագործման հետ կապված հարցերի ցանկացած քննարկման ժամանակ անհրաժեշտ է տարբերակել պատվիրված շարժման էներգիան, որը արվեստում հայտնի է որպես անվճար էներգիա(մեխանիկական, քիմիական, էլեկտրական, էլեկտրամագնիսական, միջուկային) և քաոսային էներգիա, այսինքն ՝ ջերմություն: Ազատ էներգիայի ցանկացած ձև կարող է գրեթե ամբողջությամբ օգտագործվել: Միեւնույն ժամանակ, ջերմության քաոսային էներգիան, երբ վերածվում է մեխանիկական էներգիայի, կորչում է ջերմության տեսքով: Մենք չենք կարողանում ամբողջությամբ կարգադրել մոլեկուլների պատահական շարժումը ՝ դրա էներգիան վերածելով ազատ էներգիայի: Ավելին, ներկայումս գործնականում չկա քիմիական և միջուկային էներգիան ուղղակիորեն էլեկտրական և մեխանիկական էներգիայի վերածելու ոչ մի միջոց, քանի որ ամենաօգտագործվածն է: Անհրաժեշտ է նյութերի ներքին էներգիան վերածել ջերմային էներգիայի, այնուհետև մեխանիկական կամ էլեկտրական էներգիայի `մեծ անխուսափելի ջերմային կորուստներով: Այսպիսով, էներգիայի բոլոր տեսակները, օգտակար աշխատանք կատարելուց հետո, վերածվում են ավելի ցածր ջերմաստիճանի ջերմության, գործնականում պիտանի չէ հետագա օգտագործման համար:

Էներգիայի պահպանման օրենքը հաստատվել է տարբեր ոլորտներում ՝ սկսած նյուտոնական մեխանիկայից մինչև միջուկային ֆիզիկա: Ավելին, էներգիայի պահպանման օրենքը ոչ միայն փորձերի երևակայության կամ ընդհանրացման արդյունք է: Ահա թե ինչու մենք կարող ենք լիովին համաձայնել ամենամեծ տեսական ֆիզիկոսներից մեկի ՝ Պուանկարեի հայտարարության հետ. Հետևաբար, անկախ նրանից, թե աշխարհի ինչ նոր գաղափարների կհանգեցնեն մեզ ապագա փորձերը, մենք նախապես գիտենք. Դրանցում կլինի ինչ -որ բան, որը մնում է հաստատուն, որը կարելի է անվանել ԷՆԵՐԳԵՏԻԿԱ »:

«Էներգախնայողության հիմունքներ» կրթական կարգապահությունը կոչված է ապագա մասնագետին վերազինել ընդհանուր օրենքների և էներգիայի ստացման, փոխակերպման և փոխանցման ընթացքում տեղի ունեցող գործընթացների հաշվարկման մոտեցումներով:

3. Մարդկային էներգիայի օգտագործման խնդիրները

Բոլոր տեսակի էներգետիկ ռեսուրսներից Արևի էներգիան առանձնահատուկ նշանակություն ունի: Բոլոր տեսակի էներգետիկ պաշարները արևի էներգիայի բնական վերափոխումների արդյունք են: Ածուխը, նավթը, բնական գազը, տորֆը, նավթի թերթաքարն ու վառելափայտը արևի պայծառ էներգիայի պաշարներն են, որոնք արդյունահանվում և փոխակերպվում են բույսերի կողմից: Շրջակա միջավայրի անօրգանական տարրերից `ջուր H 2 O և ածխածնի երկօքսիդ CO 2 ֆոտոսինթեզի ռեակցիայի ընթացքում արևի լույսի ազդեցության տակ բույսերում ձևավորվում է օրգանական նյութ, որի հիմնական տարրը ածխածինն է ՀԵՏ... Մի քանի երկրաբանական դարաշրջանում, միլիոնավոր տարիների ընթացքում, ճնշված և ջերմաստիճանային պայմանների ազդեցության տակ մահացած բույսերից, որոնք, իր հերթին, Երկրի վրա Արևից ընկած էներգիայի որոշակի քանակության արդյունք են, և օրգանական էներգիայի պաշարները ձևավորված, որի հիմքը բույսերում նախկինում կուտակված ածխածինն է ... Energyրային էներգիան նույնպես ստացվում է արևի էներգիայից, որը գոլորշիացնում է ջուրը և գոլորշին բարձրացնում մթնոլորտի ավելի բարձր շերտեր: Քամին առաջանում է մեր մոլորակի տարբեր մասերի Արևի տաքացման տարբեր ջերմաստիճանների պատճառով: Բացի այդ, Արեգակի ուղիղ ճառագայթումը, ընկնելով Երկրի մակերևույթի վրա, ունի հսկայական էներգետիկ ներուժ:

Այսպիսով, հանածո վառելիքի ձևավորումը մի կողմից արևի էներգիայի բնական փոխակերպումների արդյունք է, իսկ մյուս կողմից `երկար դարերի ջերմային, մեխանիկական և կենսաբանական ազդեցությունների արդյունք` բուսական և կենդանական աշխարհի մնացորդների վրա երկրաբանական կազմավորումներ: Այս բոլոր վառելիքները հիմնված են ածխածնի վրա, և էներգիան դրանցից ազատվում է հիմնականում ածխաթթու գազի (CO2) ձևավորման միջոցով:

Իր գոյության ընթացքում մարդկությունը օգտագործել է բնության կողմից կուտակված էներգիան միլիարդավոր տարիների ընթացքում: Միևնույն ժամանակ, դրա օգտագործման եղանակներն անընդհատ բարելավվել են `առավելագույն արդյունավետություն ստանալու համար:

Այսպիսով, իր էվոլյուցիոն զարգացման հենց սկզբում `միայն նրա մարմնի մկանների էներգիան ... Հետագայում մարդը սովորեց ստանալ և օգտագործել կրակի էներգիա ... Մարդկային հասարակության էվոլյուցիոն զարգացման հաջորդ փուլը հնարավորություն տվեց օգտագործել ջրի և քամու էներգիան - հայտնվեցին առաջին ջրային և հողմաղացները, ջրային անիվները, առագաստանավերը ՝ քամու ուժը օգտագործելով իրենց շարժման համար: 18 -րդ դարում հայտնագործվեց գոլորշու շարժիչ, որի մեջ ջերմային էներգիա , որը ձեռք է բերվել ածուխի կամ փայտի այրման արդյունքում, վերածվել է մեխանիկական շարժման էներգիայի: 19 -րդ դարում հայտնաբերվեց վոլտայական աղեղ, էլեկտրական լուսավորություն, հայտնագործվեց էլեկտրական շարժիչ, այնուհետև էլեկտրական գեներատոր, որը դարասկիզբ էր: էլեկտրաէներգիա ... XX դարը իսկական հեղափոխություն էր մարդկության էներգիա ստանալու և օգտագործելու մեթոդների զարգացման մեջ. Կառուցվում են հսկայական էներգիայի ջերմային, հիդրավլիկ և ատոմակայաններ, բարձր, ծայրահեղ բարձր և ծայրահեղ բարձր լարման էլեկտրական էներգիայի հաղորդման գծեր: կառուցվում են, մշակվում են էլեկտրաէներգիայի արտադրության, փոխակերպման և փոխանցման նոր մեթոդներ ( վերահսկվող ջերմամիջուկային ռեակցիա, մագնիսահիդրոդինամիկ գեներատոր, գերհաղորդիչ տուրբինային գեներատորներ և այլն), ստեղծվում են հզոր էներգահամակարգեր... Միևնույն ժամանակ, հայտնվեցին նավթի և գազի մատակարարման հզոր համակարգեր:
Այսպիսով, մեզ շրջապատող աշխարհն ունի էներգիայի տարբեր տեսակների իսկապես անսպառ աղբյուր: Նրանցից ոմանք դեռ լիովին չեն օգտագործվում և ներկայումս ` Արեգակի էներգիան, Երկրի և Լուսնի փոխազդեցության էներգիան, ջերմամիջուկային միաձուլման էներգիան, Երկրի ջերմության էներգիան .

Այժմ էներգիան որոշիչ դեր է խաղում մարդկային քաղաքակրթության զարգացման մեջ: Էներգիայի սպառման և արտադրանքի միջև կա սերտ կապ: Էներգիան մեծ նշանակություն ունի մարդկության կյանքում: Դրա զարգացման մակարդակը արտացոլում է հասարակության արտադրական ուժերի զարգացման մակարդակը, գիտատեխնիկական առաջընթացի հնարավորությունները և բնակչության կենսամակարդակը: Unfortunatelyավոք, մարդկանց կողմից սպառվող էներգիայի մեծ մասը վերածվում է անօգուտ ջերմության ՝ առկա էներգետիկ ռեսուրսների օգտագործման ցածր արդյունավետության պատճառով:

Աշխարհում տարվա սպառվող էներգիայի մոտավոր բաշխումը տրված է աղյուսակում: 1.1. Էներգիայի քանակը տրվում է ածուխի քանակությամբ մեգատոն(Mt), որը այրվելիս նույն էներգիան կտա:
Մարդու սնուցման համար տարեկան ծախսվում է մոտ 400 Մտ, որից մոտ 40 Մտ վերածվում է օգտակար աշխատանքի: Մոտ 800 մլն դրամ ծախսվում է տնային տնտեսությունների կարիքների համար, իսկ 1000 մլն -ը `սոցիալական արտադրության:

Աղյուսակ 1.1
Աշխարհում տարեկան էներգիայի սպառումը

Էներգիայի ձև	Քանակ, MT	Աղբյուր
Մարդկանց սնունդ և կեր անասունների համար	650	արեւի լույս (ներկա)
Վառելափայտ	150	արեւի լույս (անցյալում)
Հիդրոէլեկտրակայաններ	100	Րի շարժում
Ածուխ, նավթ, գազ, տորֆ	6 600	արեւի լույս (անցյալում)

Այսպիսով, 7500 Մտ տարեկան սպառումից 2200 Մտ օգտագործվում է օգտակար, մնացածը վատնում է ջերմության տեսքով: Բայց նույնիսկ 2200/7500 Մտ արդյունավետությամբ, մարդկությունը չի կարող պարծենալ, քանի որ Երկրի վրա ընկնող արևի ճառագայթումը, որը տարեկան կազմում է 10,000,000 Մտ, հաշվի չի առնվում:

Բրինձ 2 Արևի լույսից էներգիայի բաշխում:

Բնակչության կողմից էներգիայի անհավասար օգտագործումը ներկայացված է Նկ. 3 -ում:

Բրինձ 3. Բնակչության կողմից էներգիայի անհավասար օգտագործումը:

Էներգիան որոշիչ դեր է խաղացել քաղաքակրթության զարգացման մեջ: Էներգիայի սպառումը և տեղեկատվության պահպանումը ունի ժամանակի ընթացքում փոփոխությունների մոտավորապես նույն բնույթը, կա սերտ կապ էներգիայի սպառման և արտադրանքի ծավալների միջև: Հաստատված է, որ ժամանակակից մարդուն անհրաժեշտ է մոտավորապես նույնքան էներգիա `իր ֆիզիոլոգիական կարիքները բավարարելու համար, որքան պարզունակ մարդը: Միևնույն ժամանակ, էներգիայի սպառման աճը զարմանալիորեն բարձր է: Բայց նրա շնորհիվ է, որ մարդը կարող է իր կյանքի մի զգալի մասը նվիրել ժամանցին, կրթությանը, ստեղծագործական գործունեությանը և հասել է ներկայիս կյանքի բարձր տևողության:
Մենք էներգիան համարում ենք այն, ինչ մեզ պետք է, որը կարող է աշխատել մեզ համար:

Հասարակությանը էներգիա մատակարարելը անհրաժեշտ է `սենյակների ջեռուցման, շարժման ապահովման, մեզ անհրաժեշտ ապրանքների ազատման, տարբեր մեքենաների, մեխանիզմների, սարքերի կատարման, խոհարարության, լուսավորության, կյանքի պահպանման և այլն:

Էներգիայի կիրառման այս օրինակները կարելի է բաժանել երեք լայն խմբերի.
ա)էլեկտրամատակարարում . Այն ավելի թանկ է, քան էներգիայի այլ տեսակները. Մեկ ջոուլ ցորենը շատ ավելի թանկ է, քան ածուխը: Սնունդը ապահովում է ջերմություն `մարմնի ջերմաստիճանը պահպանելու համար, էներգիա` դրա շարժման համար, մտավոր և ֆիզիկական աշխատանքի իրականացման համար.
բ) էներգիա `տների ջեռուցման և ճաշ պատրաստելու համար ջերմության տեսքով: Այն հնարավորություն է տալիս ապրել տարբեր կլիմայական պայմաններում և դիվերսիֆիկացնել մարդու սննդակարգը.
v) էներգիա `ապահովելու սոցիալական արտադրության գործունեությունը: Սա էներգիա է ապրանքների և ծառայությունների արտադրության, մարդկանց և ապրանքների ֆիզիկական տեղաշարժի համար տիեզերքում, կապի բոլոր համակարգերի գործունակությունը պահպանելու համար: Այս էներգիայի արժեքը մեկ շնչի հաշվով զգալիորեն ավելի բարձր է, քան սննդի էներգիայի արժեքը:

Unfortunatelyավոք, քաղաքակրթության զարգացման դինամիկան այնպիսին է, որ ամեն տարի մարդկությանը ավելի ու ավելի շատ էներգիա է անհրաժեշտ իր գոյության և զարգացման համար: Չնայած մեծ թվով էներգետիկ ռեսուրսների առկայությանը և մարդկության կողմից էներգիայի տարբեր տեսակների օգտագործմանը, էներգետիկ ռեսուրսների սպառման տեմպը զգալիորեն գերազանցում է բնության կողմից դրանց նորացման հնարավորությունները: Սա առաջին հերթին վերաբերում է չվերականգնվող բնական ռեսուրսներին: Մարդկային կարիքներն աճում են, մարդիկ դառնում են ավելի ու ավելի, և դա առաջացնում է էներգիայի արտադրության հսկայական ծավալներ և դրա սպառման աճի տեմպերը: Այսօր ավանդական էներգիայի աղբյուրները (տարբեր վառելիք, ջրային ռեսուրսներ) և դրանց օգտագործման տեխնոլոգիաներն այլևս չեն կարողանում ապահովել հասարակության էլեկտրամատակարարման պահանջվող մակարդակը, քանի որ դրանք չվերականգնվող աղբյուրներ են: Եվ չնայած բնական վառելիքի ապացուցված պաշարները շատ մեծ են, բնական մառանների սպառման խնդիրըդրանց զարգացման ներկա և կանխատեսվող տեմպերով նրանք շարժվում են դեպի իրական և մոտաժամկետ հեռանկար: Արդեն այսօր մի շարք հանքավայրեր, սպառման պատճառով, անպիտան են արդյունաբերական զարգացման համար, իսկ նավթի և գազի համար, օրինակ, պետք է գնալ դժվարամատչելի, հեռավոր շրջաններ, օվկիանոսի դարակներ և այլն: Լուրջ կանխատեսողներն ապացուցում են, որ եթե էներգիայի սպառման ներկայիս ծավալներն ու աճի տեմպերը մնան 3 ... 5% -ի սահմաններում (և դրանք, անկասկած, ավելի բարձր կլինեն), ապա օրգանական վառելիքի պաշարները լիովին կչորանան 70-150 տարի հետո:

Վառելիքի այրման արդյունքում էներգիայի արտադրության զգալի աճը սահմանափակող մեկ այլ գործոն է բոլորը էներգիայի արտադրության թափոններով շրջակա միջավայրի աղտոտման ավելացում... Այս թափոնները զգալի քաշ ունեն և պարունակում են մեծ քանակությամբ տարբեր վնասակար բաղադրիչներ: Այսպիսով, պինդ վառելիքի վրա աշխատող ժամանակակից էլեկտրակայանում 106 կՎտժ էլեկտրաէներգիա արտադրելիս 14,000 կգ խարամ, 80,000 կգ մոխիր, 1,000,000 կգ ածխաթթու գազ, 14,000 կգ ծծմբի երկօքսիդ, 4,000 կգ ազոտի օքսիդներ են արտանետվում շրջակա միջավայր. 100,000 կգ ջրային գոլորշի, ինչպես նաև ֆտորի, մկնդեղի, վանադիումի և այլ տարրերի միացություններ: Բայց տարեկան արտադրվող էլեկտրաէներգիայի քանակը հաշվարկվում է հարյուրավոր և հազարավոր միլիարդ կիլովատ ժամերով: Այստեղից են առաջանում թթվային անձրևները, գյուղատնտեսական հողերի և ջրամբարների թունավորումը և նմանատիպ երևույթները: Ավելին, բնությունն այլևս ի վիճակի չէ մշակել այդ աղտոտիչները և ինքն իրեն վերականգնել բնական ֆիզիկաքիմիական և մանրէաբանական մեթոդներով:

Միջուկային էներգիայի ոլորտում այլ տեսակի բնապահպանական խնդիրներ են ծագում: Դրանք կապված են միջուկային վառելիքի ներթափանցումը շրջակա միջավայրի և հուսալիության բացառման անհրաժեշտության հետ միջուկային թափոնների հեռացում, որը տեխնոլոգիայի եւ տեխնոլոգիայի զարգացման ներկա մակարդակում կապված է մեծ դժվարությունների հետ:

Ոչ պակաս վնասակար է շրջակա միջավայրի ջերմային աղտոտումըմիջավայր, որը կարող է հանգեցնել Երկրի կլիմայի գլոբալ տաքացման, սառցադաշտերի հալեցման և համաշխարհային օվկիանոսների մակարդակի բարձրացման: Վերոգրյալի լույսի ներքո, այսպես կոչված ոչ ավանդական և վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների, որոնք, ի թիվս այլ բաների, նաև էկոլոգիապես մաքուր են, չեն աղտոտում շրջակա միջավայրը, դառնում է ավելի ու ավելի հրատապ: Այդպիսի աղբյուրները ներառում են արևային էներգիա, քամու էներգիա, ծովի ալիքների և մակընթացությունների էներգիա, կենսազանգվածի էներգիա, երկրաջերմային էներգիա և այլն: Այս էներգիայի աղբյուրներից յուրաքանչյուրի բնույթը նույնը չէ, և դրանց կիրառման և օգտագործման եղանակները տարբեր են: Միևնույն ժամանակ, դրանք ունեն նաև ընդհանուր հատկանիշներ և, մասնավորապես, առաջացած էներգիայի հոսքի ցածր խտությունը, ինչը անհրաժեշտություն է առաջացնում դրա կուտակման և վերապահման համար:

4. Էներգետիկ անվտանգություն և էներգախնայողություն

Գիտնականները կանխատեսում են, որ տեսանելի ապագայում ածխաջրածնային վառելիքն ու միջուկային վառելիքը կմնան էներգիայի հիմնական աղբյուրը: Բայց մարդկությունն արդեն մոտենում է ավանդական էլեկտրակայանների ընդհանուր հզորության ավելացման այնպիսի սահմանին, որի հաղթահարումը անխուսափելիորեն կբերի էկոլոգիական աղետ... Հետևաբար, ժամանակակից «ոչ ավանդական» էներգիան այն պահուստն է, որը հույս և հնարավորություն է տալիս հաղթահարել բազմաթիվ անլուծելի թվացող խնդիրները և հետագայում բավարարել մարդկության աճող կարիքները: Տեխնոլոգիաների կատարելագործմամբ և գործնական կիրառման մասշտաբով որոշ «ոչ ավանդական» էլեկտրակայաններ կդառնան ավանդական «խոշոր» էներգիա, մյուս մասը իր տեղը կգտնի տեղական օբյեկտների էլեկտրամատակարարման «փոքր» էներգիայի մեջ: . Այսպես թե այնպես, ոչ ավանդական էներգիայի աղբյուրներն ունեն մեծ ապագա, և մենք պետք է անենք հնարավորը, որպեսզի այս ապագան ավելի ներկան դառնա: Մեր մոլորակի կյանքի և մահվան խնդիրները կախված են դրանից, և հենց դա է որոշում էներգիայի ռացիոնալ սպառման հրատապ անհրաժեշտությունը ՝ նվազեցնելով դրա միավոր ծախսերը մարդկային գործունեության բոլոր ոլորտներում: Այս ուղղությունը ստացել է անվանումը ՝ էներգախնայողություն:

Էներգախնայողության արդյունքներից մեկը ծախսերի ուղղակի մի քանի անգամ նվազումն է ՝ էներգիայի աղբյուրների մշտական որոնումների և դրանց զարգացման արագացման արագացման համար: Այս և այլ խնդիրների լուծման ցանկությունը գործնականում նկատվում է լայնածավալ էներգետիկ ճարտարագիտության հենց սկզբից: Այն իրականացվում է ինչպես էներգիայի այլ առաջնային աղբյուրների (էլեկտրաքիմիական և ջերմամիջուկային փոխարկիչներ) որոնման, այնպես էլ առաջնային աղբյուրների էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու նոր մեթոդների մշակման մեջ, օրինակ ՝ ջերմաէլեկտրական կամ ջերմային սարքերում, MHD գեներատորներում: .

Էներգախնայողություն- պետական մարմինների, իրավաբանական և ֆիզիկական անձանց կազմակերպչական, գիտական, գործնական, տեղեկատվական գործունեությունը: Այս գործունեությունն ուղղված է վառելիքի և էներգիայի ռեսուրսների սպառման (կորուստների) կրճատմանը `դրանց արդյունահանման, վերամշակման, փոխադրման, պահպանման, արտադրության, օգտագործման և հեռացման գործընթացում: Էներգախնայողությունը էներգառեսուրսների արդյունավետ և ռացիոնալ օգտագործումն ապահովող միջոցառումների շարք է:

Ներկայումս էներգիայի պահպանման հետևյալ ոլորտները ճանաչվում են ամենաարդյունավետը.

1. Էներգախնայողության կարգավորող և իրավական դաշտի ստեղծում:

2. Անհրաժեշտ տնտեսական մեխանիզմների ստեղծում:

3. Էներգախնայողության ֆինանսական մեխանիզմների ստեղծում:

4. Գնագոյացման քաղաքականություն վարելը, որն արտացոլում է էներգառեսուրսների, արտադրված արտադրանքի, ծառայությունների ծախսերը և որոշում է բնակչության կենսամակարդակը:

5. Էներգախնայողության կառավարման համակարգի ստեղծում:

6. Էներգախնայողության խնդիրները խթանելու, այս ոլորտում աշխատող անձնակազմի վերապատրաստման, վերապատրաստման տեղեկատվական համակարգի ստեղծում:

Էներգախնայողության հիմքը. էներգետիկ ռեսուրսների ռացիոնալ օգտագործումըև նվազեցնելով նրանց կորուստները: Էներգախնայողության քաղաքականությունը լայնորեն կիրառվում է բոլոր առաջադեմ երկրներում:

Հայեցակարգի սահմանման հիման վրա էներգախնայողությունը ՝ որպես էներգիայի արդյունավետ օգտագործմանն ուղղված միջոցառումների ամբողջություն,պահանջ կա սահմանափակել արտաքին միջավայրի նյութական ռեսուրսների օգտագործման հնարավորությունները, եթե խոսքը, այսպես կոչված, չվերականգնվող առաջնային էներգիայի աղբյուրների մասին է ՝ օրգանական հանքային վառելիքի տեսքով: Միանգամայն հասկանալի է, որ շատ երկրներ ձգտում են ժամանակակից պայմաններում առավելագույնի հասցնել օգտագործումը, սակայն նոր սկզբունքներով ՝ վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների ՝ քամու, արևի, կենսազանգվածի և այլն: Դրանք օգտագործելն այսօր թույլ կտա լուծել բազմաթիվ բնապահպանական խնդիրներ,որը նախադրյալներ է ստեղծում դրա համար հանածո վառելիքի պաշարների մի մասի ժառանգների վերապահում(եթե միևնույն ժամանակ դրանք դեռ չեն արտահանվի արտասահման), այդ թվում `ոչ էներգետիկ կարիքների համար. քիմիական արտադրանքի, դեղերի, բոլոր տեսակի դեղերի արտադրություն:

Էներգետիկ անվտանգության ներքոպետության վիճակը հասկացվում է, երբ բոլոր նրանց սպառողները, ովքեր ունեն դրա կարիքը, չեն զգում էներգիայի բոլոր տեսակների պակաս: Ավելի լայն -

սա վառելիքաէներգետիկ համալիրի վիճակն է, որն ապահովում է բավարար և հուսալի էներգիայի մատակարարում երկրին, որն անհրաժեշտ է կայուն տնտեսական զարգացման և բնակչության համար նորմալ պայմաններում ապրելու հարմարավետ պայմանների և արտակարգ իրավիճակներում վնասների նվազեցման համար:
- Հասարակության վիճակն է պահպանել անհրաժեշտ ազգային անվտանգության մակարդակը

Գլխավոր հիմնական էներգետիկ անվտանգության սկզբունքներըեն ՝

Էներգետիկ ռեսուրսների կամ պաշարների առկայությունէներգետիկ հումք
Էլեկտրական և ջերմային էներգիայի պաշարներ(գագաթնակետային բեռի համեմատ առնվազն 15%)
Էլեկտրասարքավորումների հուսալիություն
Էլեկտրաէներգիայի համակարգի հսկողություներկիր պետությանը
Եթե պետության էներգետիկ ոլորտը հիմնված է էներգառեսուրսների ներմուծման վրա, գնումները չպետք է կատարվեն մեկ երկրում... Էներգիայի մատակարարման յուրաքանչյուր աղբյուրի մասնաբաժինը չպետք է գերազանցի 50% -ը
Պետության էներգախնայողության քաղաքականությունը- էներգախնայողության ոլորտում գործունեության իրավական, կազմակերպչական և ֆինանսատնտեսական կարգավորումը: Էներգախնայողության խնդրի լուծման կարևորության գիտակցման օրինակ է Բելառուսի Հանրապետության «Էներգախնայողության մասին» օրենքը, որն ընդունվել է 1998 թվականին: Սույն օրենքը կարգավորում է էներգախնայողության բնագավառում իրավաբանական և ֆիզիկական անձանց գործունեության ընթացքում ծագող հարաբերությունները `վառելիքի և էներգիայի ռեսուրսների օգտագործման արդյունավետությունը բարձրացնելու նպատակով և սահմանում է այդ հարաբերությունների իրավական հիմքերը: ... Պետական մակարդակով էներգախնայողության իրականացման համար դրանք մշտապես զարգանում են էներգախնայողության ծրագրեր:
Հանրապետական - 5 տարի ժամկետով ՝ սկսած 2001 թ.
Տարածաշրջանային - 1 տարի ժամկետով
Ոլորտի գիտատեխնիկական ոլորտներ. Կան երկարաժամկետ (5 տարի ժամկետով) և կարճաժամկետ (1 տարվա համար)
Բելառուսը խնդիր ունի էներգախնայողություն և համախառն ներքին արդյունքի էներգիայի ինտենսիվության նվազեցում:
Այս խնդիրը լուծելու համար անհրաժեշտ է.
- էներգախնայողության, էներգախնայողության տեխնոլոգիաների և էներգիայի կառավարման բնագավառի մասնագետների համար վերապատրաստման համակարգի ստեղծում.
- ապահովել հասարակության մտածողության վերակառուցումը որպես ամբողջություն, արմատապես փոխել նրա վերաբերմունքը էներգիայի և ռեսուրսների պահպանման խնդրին:

Դասախոսություն 2

Աշխարհի էներգետիկ պաշարները

Քննարկվող հարցեր.

1. Հիմնական սահմանումներ

2. Էներգետիկ ռեսուրսների տեսակները եւ դրանց դասակարգումը:

3. Համաշխարհային էներգետիկ տնտեսության կառուցվածքը և վիճակը

2.1. Էներգետիկ ռեսուրսները և դրանց դասակարգումը

Օրենքի համաձայնԲելառուսի Հանրապետություն «Էներգախնայողության մասին»,որն ընդունվել է 1998 թվականի հունիսի 29 -ին, էներգիայի աղբյուրը էներգետիկ ռեսուրսներն են.

Էներգետիկ ռեսուրսներ- դրանք նյութական օբյեկտներ են, որոնցում կենտրոնացված է էներգիան ՝ պիտանի մարդկանց կողմից գործնական օգտագործման համար: Էներգետիկ ռեսուրսը ցանկացած էներգիայի աղբյուր է `բնական կամ արհեստականորեն ակտիվացված: Էներգետիկ ռեսուրսներ- էներգակիրներ, որոնք ներկայումս օգտագործվում են կամ կարող են օգտակար լինել ապագայում:

վառելիքի և էներգիայի ռեսուրսներ(FER) - հանրապետությունում օգտագործվող վառելիքի և էներգիայի բոլոր բնական և փոխակերպված տեսակների հավաքածու: Էներգետիկ ռեսուրսները դասակարգվում են հետևյալ սխեմայի համաձայն (նկ. 1):

Առաջնային բնական էներգետիկ ռեսուրսներ- բնականաբար, ձևավորված Երկրի երկրաբանական զարգացման արդյունքում կամ դրսևորվելով տիեզերական կապերի միջոցով (Արեգակից ճառագայթում), բաժանվում են չվերականգնվող (ածուխ, նավթ, բնական գազ, թերթաքար, տորֆ) և վերականգնվող (գետի էներգիա, արևի ճառագայթում, մակընթացության էներգիա, կենսավառելիք):

Վերականգնվողներառել բնության կողմից վերականգնվող ռեսուրսներ (հող, բույսեր, կենդանիներ և այլն), չվերականգնվող- նախկինում բնության մեջ կուտակված, բայց գործնականում չձևավորված նոր երկրաբանական պայմաններում (նավթի, ածխի և ընդերքի այլ պաշարներ) .

Երկրորդային էներգետիկ ռեսուրսներ(VER)- էներգիա, որը ստացվել է ցանկացած տեխնոլոգիական գործընթացի ընթացքում ՝ հիմնական էներգիայի հիմնական արտադրանքի ենթամթերքի տեսքով առաջնային էներգիայի չօգտագործման արդյունքում և չի օգտագործվում այս էներգետիկ գործընթացում: Այս տեսակի ռեսուրսը ներառում է `կենցաղային և արդյունաբերական թափոններ, տաք թափոնների ջերմային կրիչներ, այրվող օրգանական նյութերի թափոններ, գյուղատնտեսական թափոններ:

R&S 1. Էներգետիկ ռեսուրսների կառուցվածքը:

Բնական ռեսուրսների դասակարգումներից է սպառվածության հիման վրա դասակարգումը, ըստ որի էներգետիկ ռեսուրսները բաժանվում են սպառելիեւանսպառ (նկ. 3)... Իր հերթին, սպառվողը կարելի է բաժանել վերականգնվողեւչվերականգնվող.

Դեպի անսպառներառում են տարածական, կլիմայական, ջրային ռեսուրսները:

Նկար 2: Սպառվող և անսպառ էներգետիկ ռեսուրսներ:

Էներգիայի բոլոր անսպառ աղբյուրները համարվում են վերականգնվող:

Փաստորեն, տիեզերքում չկան անսպառ էներգետիկ ռեսուրսներ: Վաղ թե ուշ դրանք սպառվելու են: Այսպիսով, օրինակ, 4,5 միլիարդ տարի անց մեր աստղը ՝ Արեգակը, կմտնի էվոլյուցիայի հաջորդ փուլը և կվերածվի սպիտակ թզուկի: Այս անցումը կոչվում է գերնոր պայթյուն: Միևնույն ժամանակ, էներգիայի հսկայական հոսք կթողարկվի տիեզերք, որը կհասնի մեր մոլորակին, կկործանի (կայրեցնի) Երկրի մթնոլորտը, գոլորշիացնի օվկիանոսները, և Երկիրը կվերածվի անկենդան տիեզերական մարմնի:

Այնուամենայնիվ, համեմատած մարդկային կյանքի և մարդկային քաղաքակրթության գոյության ժամանակի հետ, նման աղբյուրները համարվում են անսպառ: Այսպիսով, վերականգնվող էներգիայի աղբյուրները կոչվում են աղբյուրներ, որոնց էներգիայի հոսքերը մշտապես գոյություն ունեն կամ պարբերաբար առաջանում են շրջակա միջավայրում և չեն հանդիսանում մարդու նպատակային գործունեության հետևանք:

Վերականգնվող էներգիայի ռեսուրսները ներառում ենէներգիա:

Համաշխարհային օվկիանոսը `ալիքի էներգիայի, ալիքների էներգիայի տեսքով;

- քամի;

Seaովային հոսանքներ;

Աղած;

Ջրիմուռ;

Արտադրված կենսազանգվածից;

Utրհոսներ;

Կոշտ կենցաղային թափոններ;

Երկրաջերմային աղբյուրներ:

Վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների թերությունն այն էդրա համակենտրոնացման ցածր աստիճանը: Բայց դա մեծապես փոխհատուցվում է դրանց լայն տարածվածությամբ, համեմատաբար բարձր էկոլոգիական մաքրությամբ և գործնական անսպառությամբ: Առավել ռացիոնալ է նման աղբյուրների օգտագործումը անմիջապես սպառողի մոտ ՝ առանց էներգիա հեռավորության վրա փոխանցելու: Այս աղբյուրների վրա աշխատող էներգիան օգտագործում է էներգիայի հոսքերը, որոնք արդեն գոյություն ունեն շրջակա տարածքում, վերաբաշխում է, բայց չի խախտում դրանց ընդհանուր հավասարակշռությունը:

Ներկայումս օգտագործվող էներգետիկ ռեսուրսների մոտ 90% -ը կազմում են չվերականգնվող(ածուխ, նավթ, գազ և այլն): Դա պայմանավորված է նրանց բարձր էներգետիկ ներուժով, դրանց արդյունահանման հարաբերական մատչելիությամբ: Այս ռեսուրսների արդյունահանման և սպառման տեմպերը որոշում են էներգետիկ քաղաքականությունը: Այսօր առավել հաճախ օգտագործվող էներգետիկ ռեսուրսները կոչվում են ավանդական,էներգիայի ռեսուրսների նոր տեսակներ, որոնց օգտագործումը համեմատաբար վերջերս է սկսվել. այլընտրանքային (գետերի, ջրամբարների և արդյունաբերական արտահոսքերի էներգետիկ ռեսուրսներ, քամու էներգիա, արևային էներգիա, նվազեցված բնական գազ, կենսազանգված (ներառյալ փայտի թափոնները), կեղտաջրերը և քաղաքային կոշտ թափոնները) .

Բնության ժամանակակից կառավարման մեջ էներգետիկ ռեսուրսները դասակարգվում են երեք խումբ

– մշտական շրջանառության և էներգիայի հոսքի մասնակցություն(արեգակնային, տիեզերական էներգիա և այլն),

- ավանդադրված էներգետիկ ռեսուրսներ(նավթ, գազ, տորֆ, թերթաքար և այլն) և

- արհեստականորեն ակտիվացված էներգիայի աղբյուրներ(ատոմային և ջերմամիջուկային էներգիա):

Տնտեսական տեսանկյունից կան համախառն, տեխնիկական և տնտեսականէներգետիկ ռեսուրսներ:

Համախառն ռեսուրսներկայացնում է տվյալ էներգետիկ ռեսուրսում պարունակվող ընդհանուր էներգիան:

Տեխնիկական ռեսուրս – սա այն էներգիան է, որը կարելի է ստանալ այս տիպի էներգետիկ ռեսուրսներից ՝ գիտության և տեխնիկայի առկա զարգացմամբ: Այն տատանվում է համախառն տոկոսից մինչև տասն տոկոսի սահմաններում, սակայն այն անընդհատ աճում է, քանի որ էներգետիկ սարքավորումները բարելավվում են և տիրապետում նոր տեխնոլոգիաներին:

Տնտեսական ռեսուրս – էներգիա, որի ստացումն այս տեսակի ռեսուրսներից տնտեսապես շահավետ է սարքավորումների, նյութերի և աշխատանքի գների առկա հարաբերակցության հետ: Այն կազմում է տեխնիկական մասի որոշակի մասնաբաժին և ավելանում է նաև էներգետիկ ոլորտի զարգացման հետ մեկտեղ:

Ընդունված է էներգետիկ ռեսուրսները բնութագրել այն տարիների քանակով, որոնց ընթացքում այդ ռեսուրսը բավարար կլինի ժամանակակից որակի մակարդակով էներգիայի արտադրության համար: Համաշխարհային էներգետիկ խորհրդի հանձնաժողովի զեկույցից (1994), հաշվի առնելով սպառման ներկա մակարդակը, ածխի պաշարները կտևեն 250 տարի, գազը `60 տարի, նավթը` 40 տարի: Միևնույն ժամանակ, Կիրառական համակարգերի վերլուծության միջազգային ինստիտուտի տվյալներով, էներգիայի համաշխարհային պահանջարկը նավթի տեսակարար կշռով 9,2 մլրդ տոննայից (1990-ականների վերջ) կդառնա 14,2-24,8 մլրդ տոննա 2050 թվականին:

Էներգաարդյունավետության ցուցանիշ- գիտականորեն հիմնավորված վառելիքի և էներգիայի ռեսուրսների սպառման բացարձակ կամ հատուկ քանակություն (հաշվի առնելով դրանց կարգավորիչ կորուստները) ցանկացած նպատակի համար, որը սահմանված է կարգավորիչ փաստաթղթերով:

Արդյունավետությունէներգետիկ ռեսուրսների օգտագործումը որոշվում է նրանց էներգետիկ ներուժի `վերջնական օգտագործվող արտադրանքի կամ էներգիայի սպառված տեսակների վերածվելու աստիճանի և բնութագրվում է էներգիայի օգտագործման գործոնը:

որտեղ η դ – վերականգնման գործոնըէներգիայի պոտենցիալ մատակարարում (արդյունահանվողի հարաբերակցությունը ռեսուրսի ընդհանուր ծավալին),

η ԱԱ – փոխակերպման գործոնը(ստացված օգտակար էներգիայի հարաբերակցությունը մատակարարված էներգառեսուրսների հետ), η եւ – էներգիայի օգտագործման գործոնը(օգտագործված էներգիայի հարաբերակցությունը սպառողին մատակարարվող էներգիային):

Հանքային էներգիայի պաշարների որոշ տեսակների համար η դէ ՝

նավթի համար `30,… 40%, գազի համար` 80%, ածուխի համար `40%: Վառելիքի այրման ժամանակ η ԱԱհավասար է 94-98%-ի:

Էներգաարդյունավետության հայեցակարգը կապված է էներգառեսուրսների արդյունավետ և ռացիոնալ օգտագործման հայեցակարգի հետ:

Էներգետիկ հաշվեկշիռԷներգետիկ ռեսուրսների եկամտի և սպառման, ըստ տեսակի և սպառողների միջև քանակական համապատասխանությունն արտացոլող ցուցանիշների համակարգ է (տես նկ. 3):

Բրինձ 3. Էներգետիկ հաշվեկշռի կառուցվածքը:

Ռեսուրսների ռացիոնալ օգտագործում -դա գործունեության համակարգ է, որը նախատեսված է ապահովել տնտեսական ռեսուրսների օգտագործում և վերարտադրությունհաշվի առնելով զարգացող ազգային տնտեսության խոստումնալից շահերը և մարդկանց առողջության պահպանումը:

Ռեսուրսների արդյունավետ օգտագործում -էներգիայի բոլոր տեսակների օգտագործումը տնտեսապես հիմնավորված, առաջադեմ եղանակներով ՝ տեխնոլոգիայի և տեխնոլոգիայի զարգացման առկա մակարդակով (ենթադրում է ռեսուրսների երկրորդային օգտագործում, սպառման կրճատում, էներգախնայողություն, չգերազանցելով էկոհամակարգի կայունության էկոլոգիական շեմը):

Վառելիքի և էներգիայի ռեսուրսների օգտագործողներ- Բելառուսի Հանրապետության տարածքում գրանցված ձեռնարկատիրական սուբյեկտները `անկախ իրենց սեփականության ձևից, որպես իրավաբանական անձ կամ ձեռնարկատերեր` առանց իրավաբանական անձ ձևավորելու, ինչպես նաև այլ անձինք, ովքեր, Բելառուսի Հանրապետության օրենսդրությանը համապատասխան, ունեն բիզնես պայմանագրեր կնքելու իրավունք, և վառելիքի և էներգիայի ռեսուրսներ օգտագործող քաղաքացիներ:

Վառելիքի և էներգիայի ռեսուրսների արտադրողներ- Բելառուսի Հանրապետության տարածքում գրանցված ձեռնարկատերերը, անկախ սեփականության ձևից, որպես իրավաբանական անձ, որոնց համար հանրապետությունում օգտագործվող ցանկացած տեսակի վառելիքաէներգետիկ ռեսուրսներ ապրանք են:

Էներգետիկ կամ էներգետիկ համակարգի տակպետք է հասկանալ մեծ բնական (բնական) և արհեստական (արհեստական) համակարգերի ամբողջությունը, որոնք նախատեսված են ազգային տնտեսությունում բոլոր տեսակի էներգետիկ ռեսուրսների ձեռքբերման, վերափոխման, բաշխման և օգտագործման համար:

Էներգիահամարվում է մեծ համակարգ, որը ներառում է այլ խոշոր համակարգերի մասեր ՝ որպես ենթահամակարգեր:
Էներգետիկ համակարգի երկրորդ մեկնաբանությունըէներգետիկ ինժեներների շրջանում ընդունվածը հետևյալն է. էներգետիկ համակարգՄի շարք փոխկապակցված էլեկտրակայաններ, ենթակայաններ, էլեկտրահաղորդման գծեր, էլեկտրական և ջեռուցման ցանցեր, էլեկտրական էներգիայի և ջերմության սպառման կենտրոններ:
Հետևյալ խոշոր համակարգերը գործում են որպես էներգետիկ համակարգի մաս, որը բավարարում է ամբողջ տնտեսության էլեկտրական և ջերմային էներգիայի կարիքները.

էլեկտրական էներգիայի համակարգ (էլեկտրաէներգետիկական արդյունաբերություն), որը ներառում է ջերմամատակարարման համակարգ (ջերմային էներգիա) որպես ենթահամակարգ;

նավթի և գազի մատակարարման համակարգ;

ածխի արդյունաբերության համակարգ;

միջուկային էներգիա;

ոչ սովորական էներգիա:

Էլեկտրաէներգիայի արտադրությունապահովել էլեկտրակայաններ; փոխակերպում- տրանսֆորմատորներ, տրանսպորտ;

էլեկտրական էներգիայի բաշխում- էլեկտրահաղորդման գծեր; սպառումը- տարբեր ընդունիչներ:

2.2 Վառելիքի տեսակները, բնութագրերը և պաշարները

Ըստ DI Mendeleev- ի սահմանման, «վառելիքը այրվող նյութ է, որը դիտավորյալ այրվել է ջերմություն ստանալու համար»: Հանքային վառելիքը ժամանակակից տնտեսության էներգիայի հիմնական աղբյուրն է և արդյունաբերական կարևորագույն հումքը: Հանքային վառելիքի վերամշակումը հիմք է հանդիսանում արդյունաբերական ձեռնարկությունների ձևավորման համար, ներառյալ նավթաքիմիական, գազաքիմիական, տորֆային բրիկետները և այլն:

Վառելիքները դասակարգվում են հետևյալ չորս խմբերի.

Պինդ;

Գազային;

Միջուկային.

Կոշտ վառելիքի ամենավաղ տեսակը (և դեռ շատ տեղերում է) փայտը և այլ բույսեր էին ՝ ծղոտ, եղեգ, եգիպտացորենի ցողուն և այլն:

Առաջին արդյունաբերական հեղափոխությունը, որը 19 -րդ դարում ամբողջությամբ փոխեց Եվրոպայի ագրարային երկրները, այնուհետև Ամերիկան, տեղի ունեցավ փայտի վառելիքից հանածո քարածխի անցման արդյունքում: Հետո եկավ էլեկտրաէներգիայի դարաշրջանը:

Էլեկտրականության հայտնաբերումը հսկայական ազդեցություն ունեցավ մարդկության կյանքի վրա և հանգեցրեց աշխարհի ամենամեծ քաղաքների ծնունդին և աճին:

Նավթի (հեղուկ վառելիքի) և բնական գազի օգտագործումը `էլեկտրաէներգետիկայի արդյունաբերության զարգացմանը զուգընթաց, այնուհետև միջուկային էներգիայի զարգացումը, թույլ տվեցին արդյունաբերական երկրներին իրականացնել մեծ փոփոխություններ, որոնց արդյունքը եղավ ժամանակակից Երկրի տեսքը:

Այսպիսով, դեպի պինդ վառելիքներառում:

Փայտ, այլ բուսական արտադրանք;

Ածուխ (իր սորտերով ՝ քար, շագանակագույն);

Տորֆ;

- նավթի թերթաքար:

Հանքային պինդ վառելիքը (բացառությամբ թերթաքարերի) բույսերի օրգանական նյութերի քայքայման արտադրանքն են: Նրանցից ամենաերիտասարդը տորֆ, որը ճահճային բույսերի քայքայված մնացորդներից գոյացած խիտ զանգված է: Հաջորդ հնագույններն են շագանակագույն ածուխներ- երկրային կամ սև միատարր զանգված, որը երկար ժամանակ օդում պահվելիս մասամբ օքսիդանում է (քայքայվում) և քանդվում փոշու մեջ: Հետո գնա ածուխ, ունենալով, որպես կանոն, ուժեղացված ուժ և ցածր ծակոտկենություն: Նրանցից ամենահինը օրգանական զանգվածն է անտրացիտենթարկվել է ամենամեծ փոփոխությունների և 93% ածխածնային է: Անտրացիտը շատ դժվար է:

Նավթային թերթաքարհանքանյութ են կոշտ կաուստոբիոլիտների խմբից, որը չոր թորման դեպքում տալիս է զգալի քանակությամբ խեժ, որն իր բաղադրությամբ մոտ է յուղին:

Հեղուկ վառելիքստացվում է նավթի վերամշակման արդյունքում: Հում նավթը ջեռուցվում է մինչև 300 ... 370 ° C, որից հետո ստացված գոլորշիները ցրվում են տարբեր ջերմաստիճաններում խտացող ֆրակցիաների մեջ.

Հեղուկացված գազ (եկամտաբերությունը մոտ 1%);

Բենզին (մոտ 15%, tк = 30 ... 180 ° С);

Կերոսին (մոտ 17%, tк = 120 ... 135 ° С);

Դիզել (մոտ 18%, tк = 180 ... 350 ° С):

330 - 350 ° C եռման կետ ունեցող հեղուկ մնացորդը կոչվում է մազութ:

Գազային վառելիքեն բնական գազ,արտադրվում է ինչպես անմիջականորեն, այնպես էլ պատահականորեն նավթի արդյունահանմամբ, որը կոչվում է ասոցացված: Բնական գազի հիմնական բաղադրիչն է մեթան СН4 և փոքր քանակությամբ ազոտ N2, ավելի բարձր СnНm ածխաջրածիններ, СО2 ածխաթթու գազ:Համակցված գազը պարունակում է ավելի քիչ մեթան, քան բնական գազը, բայց ավելի շատ ածխաջրածիններ, և, հետևաբար, ավելի շատ ջերմություն է արձակում այրման ընթացքում:

Արդյունաբերության մեջ և, հատկապես, առօրյա կյանքում, տարածված է հեղուկ գազստացված նավթի առաջնային վերամշակումից: Մետաղագործական գործարաններում, որպես ենթամթերք, նրանք ստանում են կոքսային վառարան և բարձրահարկ վառարաններ... Դրանք այստեղ օգտագործվում են ջեռուցման վառարանների և տեխնոլոգիական սարքերի գործարաններում: Այն տարածքներում, որտեղ գտնվում են ածխահանքերը, մի տեսակ «վառելիք» կարող է լինել մեթան, որն առանձնանում է շերտերից դրանց օդափոխության ժամանակ: Գազաֆիկացման (գեներատորի) կամ չոր թորման (տաքացում առանց օդային մուտքի) արդյունքում ստացված գազերը շատ երկրներում գործնականում փոխարինվել են բնական գազով, սակայն այժմ դրանց արտադրության և օգտագործման նկատմամբ կրկին հետաքրքրություն կա:

Վերջերս ավելի ու ավելի շատ կիրառություն է հայտնաբերվում կենսագազ- օրգանական թափոնների անաէրոբ խմորման (խմորման) արտադրանք (գոմաղբ, բույսերի մնացորդներ, աղբ, կեղտաջրեր և այլն):

Միջուկային վառելիքէ Ուրան.Դրա օգտագործման արդյունավետությունը ցույց է տալիս աշխարհում առաջին միջուկային էներգիայով աշխատող «Լենին» սառցահատի աշխատանքը ՝ 19 հազար տոննա տեղաշարժով, երկարությունը ՝ 134 մ, լայնությունը ՝ 23,6 մ, բարձրությունը ՝ 16,1 մ, նախագիծ 10.5 մ, 18 հանգույց արագությամբ (մոտ 30 կմ / ժ): Այն ստեղծվել է Հյուսիսային ծովային ճանապարհով նավերի քարավանների ուղեկցության համար, որի երկայնքով սառույցի հաստությունը հասել է 2 մետրի կամ ավելիի: Նա օրական 260-310 գրամ ուրան էր օգտագործում: Դիզելային սառցահատին անհրաժեշտ կլիներ 560 տոննա դիզելային վառելիք `նույնքան աշխատանք, որքան Լենինի սառցահատը:

Վառելիքի և էներգառեսուրսների մատակարարման գնահատման վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ վառելիքի ամենասակավ տեսակը նավթն է: Ըստ տարբեր աղբյուրների, այն բավական կլինի 250 տարի: Այնուհետեւ, 35-64 տարի հետո, այրվող գազի եւ ուրանի պաշարները կսպառվեն: Իրավիճակն ամենալավն է ածուխի դեպքում, որի պաշարները բավականաչափ մեծ են աշխարհում, իսկ ածխի պաշարները կկազմեն 218-330 տարի:

2.2 Պայմանական վառելիք, ջերմային արժեք, էներգետիկ ներուժ:

Տնտեսական հաշվարկները, վառելիք օգտագործող սարքերի ցուցանիշների համեմատությունը միմյանց հետ և պլանավորումը պետք է իրականացվեն մեկ հիմքի վրա: Հետեւաբար, ներկայացվեց այսպես կոչված պայմանական վառելիքի հայեցակարգը:

Պայմանական վառելիքը հանածո վառելիքի հաշվառման միավոր է, որն օգտագործվում է տարբեր վառելիքների արդյունավետության և ընդհանուր հաշվառման համեմատության համար: Համարժեք վառելիքի օգտագործումը հատկապես հարմար է տարբեր ջերմային և էլեկտրակայանների արդյունավետությունը համեմատելու համար:

Որպես համարժեք վառելիքի միավոր, օգտագործվում է 1 կգ վառելիք `7000 կկալ / կգ (29.3 ՄJ / կգ) կալորիականությամբ, ինչը համապատասխանում է լավ ցածր մոխիրով չոր ածուխին: Համեմատության համար նշենք, որ շագանակագույն ածուխները ունեն 24 ՄJ / կգ -ից պակաս ջերմային արժեք, իսկ անտրացիտներն ու բիտումային ածուխները ՝ 23-27 ՄJ / կգ: Պայմանական վառելիքի և բնական վառելիքի հարաբերակցությունը արտահայտվում է բանաձևով

W = (Qnr / 7000) Int = E Ext,

որտեղ W- ը համարժեք վառելիքի համարժեք քանակի զանգվածն է, կգ.

VN - բնական վառելիքի զանգված, կգ (պինդ և հեղուկ վառելիք) կամ մ 3 գազային;

Qнр - տվյալ բնական վառելիքի ամենացածր կալորիական արժեքը `կկալ / կգ կամ կկալ / մ 3:

Հարաբերակցությունը E = Qнр / 7000

կանչեց կալորիականության գործակից, և ընդունված է ՝

Յուղ - 1.43;

Բնական գազ - 1.15;

Տորֆ - 0.34-0.41 (կախված խոնավությունից);

Տորֆ բրիկետներ `0.45 -0.6 (կախված խոնավությունից);

Դիզելային վառելիք - 1.45;

Մազութ - 1.37.

Տարբեր վառելիքների կալորիական արժեքը, կկալ / կգ, մոտավորապես.

յուղ - 10.000 (կկալ / կգ);

բնական գազ - 8,000 (կկալ / մ 3);

կոշտ ածուխ - 7000 (կկալ / կգ);

10% խոնավության վառելափայտ `3900 (կկալ / կգ);

40% - 2400 (կկալ / կգ);

խոնավության պարունակությամբ տորֆ 10% - 4100 (կկալ / կգ);

40% - 2500 (կկալ / կգ);

Պարամետրը, որը որոշում է էներգիայի աղբյուրի օգտագործման հնարավորությունը, դա է Էներգետիկ ներուժ... Այն արտահայտվում է unitsJ կամ kWh էներգիայի միավորներով: Երկրի էներգետիկ պաշարների էներգետիկ ներուժը, չափված exajoules, (eJ = 10 18 J), գնահատվում է հետևյալ արժեքներով.

միջուկային տրոհման էներգիա 1.9710 6
երկրաջերմային էներգիա 2.94 10 6
Արեգակի էներգիան Երկրի մակարդակում, 1 տարի 2.41 10 6
քիմիական վառելիքի քիմիական էներգիա 5.21 10 5
ջերմամիջուկային էներգիա 3.60 10 5
մակընթացությունների էներգիա, 1 տարվա համար 2.52 10 5
քամու էներգիա, 1 տարվա համար 6.1210 3
անտառների կենսաէներգիա, 1 տարվա համար 1.4610 3
գետերի էներգիա, 1 տարվա համար 1.19 10 2

2.3 Աշխարհի էներգետիկ պաշարները

Համաշխարհային էներգետիկ տնտեսության կառուցվածքն այսօր զարգացել է այնպես, որ սպառված էլեկտրաէներգիայի 80% -ը ստացվում է էլեկտրակայաններում վառելիքի այրման միջոցով, որտեղ վառելիքի քիմիական էներգիան նախ փոխակերպվում է ջերմության, ջերմությունը `աշխատանքի և աշխատանքի` էլեկտրաէներգիա: Percentageգալի տոկոս է ապահովում նաև հիդրոէներգետիկան (մոտ 15%), մնացածը ծածկում են այլ աղբյուրներ ՝ հիմնականում ատոմակայաններ: Մարդկային կարիքներն աճում են, մարդիկ դառնում են ավելի ու ավելի, և դա առաջացնում է էներգիայի արտադրության հսկայական ծավալներ և դրա սպառման աճի տեմպերը: Այսօր ավանդական էներգիայի աղբյուրները (տարբեր վառելիք, ջրային ռեսուրսներ) և դրանց օգտագործման տեխնոլոգիաներն այլևս չեն կարողանում ապահովել հասարակության էներգիայի մատակարարման անհրաժեշտ մակարդակը, քանի որ դրանք չվերականգնվող աղբյուրներ են, և դրանց թիվը արագորեն նվազում է: Եվ չնայած բնական վառելիքի ապացուցված պաշարները շատ մեծ են, բնական պաշարների սպառման խնդիրը դրանց զարգացման ներկա և կանխատեսվող տեմպերով վերածվում է իրական և մոտաժամկետ հեռանկարի: Արդեն այսօր մի շարք հանքավայրեր, սպառման պատճառով, անպիտան են արդյունաբերական զարգացման համար, իսկ նավթի և գազի համար, օրինակ, պետք է գնալ դժվարամատչելի, հեռավոր շրջաններ, օվկիանոսի դարակներ և այլն: Լուրջ կանխատեսողներն ապացուցում են, որ եթե էներգիայի սպառման ներկայիս ծավալներն ու աճի տեմպերը մնան 3 ... 5% -ի սահմաններում (և դրանք, անկասկած, ավելի բարձր կլինեն), ապա օրգանական վառելիքի պաշարները լիովին կչորանան 70-150 տարի հետո:

Էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար օգտագործվող չվերականգնվող ռեսուրսների սահմանափակ պաշարները, նույնիսկ հաշվի առնելով խնայողությունները, արտացոլված են Աղյուսակ 2.1-ում: Technologiesամանակակից տեխնոլոգիաների զարգացումը պահանջում է էլեկտրաէներգիայի օգտագործման մակարդակի բարձրացում: Բացի այդ, անհրաժեշտ է հաշվի առնել, որ բնակչության աճի տեմպը հնարավոր է դարձնում կանխատեսել, որ 40 տարի անց այսուհետ Երկրի վրա կապրի 12 միլիարդ մարդ, այդ իսկ պատճառով էներգիայի պահպանման խնդիրներն այդքան կոշտ են:

Աղյուսակ 2.1. Աշխարհի էներգետիկ պաշարները

Էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերությունը ցանկացած երկրի տնտեսության ամենակարևոր ճյուղն է, քանի որ դրա արտադրանքը (էլեկտրական էներգիա) էներգիայի համընդհանուր տեսակ է: Այն կարող է հեշտությամբ փոխանցվել զգալի հեռավորությունների վրա ՝ բաժանված մեծ թվով սպառողների: Առանց էլեկտրական էներգիայի անհնար է իրականացնել բազմաթիվ տեխնոլոգիական գործընթացներ, ինչպես անհնար է պատկերացնել մեր առօրյան առանց ջեռուցման, լուսավորության, հովացման, տրանսպորտի, հեռուստացույցի, սառնարանի, լվացքի մեքենայի, փոշեկուլի, արդուկի, օգտագործելով ժամանակակից հաղորդակցության միջոցները ( հեռախոս, հեռագիր, ֆաքս, համակարգիչ), որոնք նույնպես սպառում են էլեկտրաէներգիա:

Արտասահմանյան շատ զարգացած երկրներում վառելիքաէներգետիկ համալիրի էլեկտրական բաղադրիչը հասնում է 35-40%-ի, իսկ 21 -րդ դարի սկզբին այն գերազանցում էր 50%-ը: Էլեկտրաէներգիան ներդրվում է արդյունաբերության, գյուղատնտեսության և առօրյա կյանքի գործնականում բոլոր նոր ոլորտներում:

ԱՄՆ արտադրում է մոտ 2,5 տրլն. կՎտժ էլեկտրաէներգիա, ԱՊՀ տարածքում `մոտ 1,75 տրլն. կՎտժ ԱՄՆ -ում էլեկտրակայանի ընդհանուր հզորությունը կազմում է 660 մլն կՎտժ, ԱՊՀ երկրներում ՝ մոտ 350 մլն կՎտժ, որոնցից 30% -ը ԱՄՆ -ում գտնվում է տաք սպասման ռեժիմում: ԱՊՀ տարածքում չկա տաք պաշար, իսկ ցուրտը `6-8%, մինչդեռ ստանդարտը` 13%: Բելառուսի Հանրապետությունում էլեկտրական սպառազինության աստիճանը 22%է, ինչը զգալիորեն ցածր է ցուցանիշներից ոչ միայն զարգացած երկրները, այլ համաշխարհային միջին ցուցանիշը (27%):

Չնայած զարգացած երկրները վերջին 25 տարվա ընթացքում դադարեցրել են էներգիայի սպառման աճը մեկ շնչի հաշվով, սպառման աճը մնում է բարձր `զարգացող երկրներում մեկ շնչի հաշվով էներգիայի սպառման ավելացման պատճառով: Ներկայիս տեմպերով էլեկտրաէներգետիկայի արդյունաբերության աճը դեռ երկար կշարունակվի, այդ թվում ՝ մերը:

Այսինքն ՝ պարզելու համար, թե ինչպես կարող եք էներգիա խնայել, պետք է հստակ սահմանել, թե որն է «էներգիա» հասկացությունը:

Էներգիան (հուն. Գործողություն, գործունեություն) նյութի շարժման տարբեր ձևերի ընդհանուր քանակական միջոց է:

Այս սահմանումը ենթադրում է.

Էներգիան մի բան է, որն արտահայտվում է միայն այն ժամանակ, երբ փոխվում է մեզ շրջապատող աշխարհի տարբեր օբյեկտների վիճակը (դիրքը).

Էներգիան մի բան է, որը կարող է անցնել մի ձևից մյուսը (նկ. 1.1);

Էներգիան բնութագրվում է անձի համար օգտակար աշխատանք արտադրելու ունակությամբ.

Էներգիան մի բան է, որը կարող է օբյեկտիվորեն սահմանվել, քանակականացվել:

Էներգիա A տեսքով			Էներգիան B տեսքով

Բրինձ 1.1. Էներգիան մի տեսակից մյուսը փոխակերպելու սխեմա

Բնագիտության մեջ էներգիան, կախված բնությունից, բաժանվում է հետևյալ տեսակների:

Մեխանիկական էներգիա - արտահայտվում է առանձին մարմինների կամ մասնիկների փոխազդեցության, շարժման ժամանակ:

Այն ներառում է մարմնի շարժման կամ պտույտի էներգիան, ճկման, ձգման, ոլորման ժամանակ դեֆորմացիայի էներգիան,

Էլաստիկ մարմինների (աղբյուրների) սեղմում: Այս էներգիան առավել լայնորեն օգտագործվում է տարբեր մեքենաներում `տրանսպորտային և տեխնոլոգիական:

Rmերմային էներգիան նյութերի մոլեկուլների անկարգ (քաոսային) շարժման և փոխազդեցության էներգիա է:

Fuelերմային էներգիան, որն առավել հաճախ ստացվում է տարբեր տեսակի վառելիքի այրման արդյունքում, լայնորեն օգտագործվում է ջեռուցման համար ՝ իրականացնելով բազմաթիվ տեխնոլոգիական գործընթացներ (ջեռուցում, հալեցում, չորացում, գոլորշիացում, թորում և այլն):

Վառելիքի տարբեր տեսակների և դրա պաշարների ընդհանուր հաշվառման համար ընդունվել է հաշվառման միավորը `սովորական վառելիք, որի այրման ջերմությունը վերցված է 29.3 ՄJ / կգ (7000 կկալ / կգ) (Աղյուսակ 1.1): "

Էլեկտրական էներգիա - էլեկտրոնների էներգիա (էլեկտրական հոսանք), որը շարժվում է էլեկտրական շղթայի երկայնքով:

Էլեկտրական էներգիան օգտագործվում է էլեկտրական շարժիչների միջոցով մեխանիկական էներգիա ստանալու և նյութերի մշակման մեխանիկական գործընթացներ իրականացնելու համար. էլեկտրաքիմիական ռեակցիաներ իրականացնելու համար. էլեկտրական ջեռուցման սարքերում և վառարաններում ջերմային էներգիա ստանալը. նյութերի անմիջական մշակման համար (էլեկտրական լիցքաթափման մեքենայացում):

Քիմիական էներգիան նյութերի ատոմներում «պահվող» էներգիա է, որը նյութերի միջև քիմիական ռեակցիաներով ազատվում կամ ներծծվում է:

Քիմիական էներգիան կամ ջերմության տեսքով է արտազատվում էկզոթերմիկ ռեակցիաների ժամանակ (օրինակ ՝ վառելիքի այրման), կամ էլեկտրական էներգիայի է վերածվում գալվանական բջիջներում և մարտկոցներում: Այս էներգիայի աղբյուրները բնութագրվում են բարձր արդյունավետությամբ (մինչև 98%), բայց ցածր հզորությամբ:

Մագնիսական էներգիա `մշտական մագնիսների էներգիա, որոնք ունեն էներգիայի մեծ պաշար, բայց շատ դժկամությամբ են« հրաժարվում »դրանից: Այնուամենայնիվ, էլեկտրական հոսանքը ստեղծում է իր շուրջը լայնածավալ, ուժեղ մագնիսական դաշտեր, հետևաբար, ամենից հաճախ նրանք խոսում են էլեկտրամագնիսական էներգիայի մասին:

Էլեկտրական և մագնիսական էներգիան սերտորեն փոխկապակցված են միմյանց հետ, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է համարվել որպես մյուսի «հակառակ» կողմ:

Էլեկտրամագնիսական էներգիան էլեկտրամագնիսական ալիքների էներգիան է, այսինքն ՝ շարժվող էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը: Այն ներառում է տեսանելի լույս, ինֆրակարմիր, ուլտրամանուշակագույն, ռենտգենյան ճառագայթներ և ռադիոալիքներ:

Միջուկային էներգիան էներգիա է, որը տեղայնացված է այսպես կոչված ռադիոակտիվ նյութերի ատոմների միջուկներում: Թողարկվում է ծանր միջուկների տրոհման (միջուկային ռեակցիա) կամ թեթեւ միջուկների միաձուլման (ջերմամիջուկային ռեակցիա) ժամանակ:

Գրավիտացիոն էներգիան զանգվածային մարմինների փոխազդեցությունից (ձգողականությունից) առաջացած էներգիա է, այն հատկապես նկատելի է տիեզերքում: Երկրային պայմաններում սա, օրինակ, Երկրի մակերեւույթից որոշակի բարձրության բարձրացած մարմնի կողմից «պահվող» էներգիան է `ձգողության էներգիան:

Այսպիսով, կախված դրսևորման մակարդակից, կարելի է առանձնացնել մակրոկոսմոսի էներգիան `գրավիտացիոն, մարմինների փոխազդեցության էներգիան` մեխանիկական, մոլեկուլային փոխազդեցությունների էներգիան `ջերմային, ատոմային փոխազդեցությունների էներգիան` քիմիական, ճառագայթման էներգիան ` էլեկտրամագնիսական, ատոմների միջուկներում պարունակվող էներգիան `միջուկային:

Modernամանակակից գիտությունը չի բացառում էներգիայի այլ տեսակների առկայությունը, որոնք դեռ ամրագրված չեն, բայց չեն խախտում աշխարհի և էներգիայի հայեցակարգի մեկ բնական-գիտական պատկերը:

Մեծ հաշվով, էներգիա հասկացությունը, դրա գաղափարը արհեստական է և ստեղծվել է հատուկ մեր շրջապատող աշխարհի մասին մեր մտորումների արդյունքում: Ի տարբերություն նյութի, որի մասին կարող ենք ասել, որ այն գոյություն ունի, էներգիան մարդկային մտքի պտուղն է, նրա «գյուտը», որը կառուցվել է այնպես, որ հնարավոր լինի նկարագրել շրջակա աշխարհի տարբեր փոփոխություններ և միևնույն ժամանակ խոսել կայունության մասին, որի պահպանումը մի բան է, որը կոչվել է էներգիա, նույնիսկ եթե էներգիայի մասին մեր պատկերացումները փոխվում են տարեցտարի:

Էներգիայի չափման միավորը 1 ((ouոուլ) է: Միևնույն ժամանակ, ջերմության չափման համար օգտագործեք «հին» միավորը `1 կալ (կալորիա) = 4.18 J, մեխանիկական էներգիան չափելու համար օգտագործեք 1 կգ մգ = 9.8 value, էլեկտրական էներգիա` 1 կՎտժ = 3.6 ՄJ , 1 J = = 1 WS- ով:

Պետք է նշել, որ բնական գիտության գրականության մեջ ջերմային, քիմիական և միջուկային էներգիան երբեմն զուգորդվում են ներքին էներգիայի հայեցակարգի հետ, այսինքն ՝ պարունակվող նյութի մեջ:

Արտադրության տեխնոլոգիաների զարգացման և աշխարհի շատ շրջաններում բնապահպանական իրավիճակի զգալի վատթարացման հետ կապված ՝ մարդկությունը կանգնած է էներգիայի նոր աղբյուրներ գտնելու խնդրի առջև: Մի կողմից, արտադրվող էներգիայի քանակը պետք է բավարար լինի արտադրության, գիտության և կոմունալ ծառայությունների զարգացման համար, մյուս կողմից `էներգիայի արտադրությունը չպետք է բացասաբար անդրադառնա շրջակա միջավայրի վրա:

Հարցի այս ձևակերպումը հանգեցրեց այսպես կոչված այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրների `վերը նշված պահանջներին բավարարող աղբյուրների որոնմանը: Համաշխարհային գիտության ջանքերով նման բազմաթիվ աղբյուրներ են հայտնաբերվել, այս պահին դրանց մեծ մասն արդեն օգտագործվում է քիչ թե շատ լայնորեն: Ձեր ուշադրությանն ենք ներկայացնում դրանց համառոտ ակնարկ.

Արեւային էներգիա

Արևային էլեկտրակայաններն ակտիվորեն օգտագործվում են ավելի քան 80 երկրներում, դրանք արևային էներգիան փոխակերպում են էլեկտրաէներգիայի: Կան նման փոխակերպման տարբեր եղանակներ և, համապատասխանաբար, արևային էլեկտրակայանների տարբեր տեսակներ: Ամենատարածված կայաններում օգտագործվում են ֆոտոգալվանային փոխարկիչներ (ֆոտովոլտային բջիջներ), որոնք միացված են արևային վահանակների: Աշխարհի ամենամեծ ֆոտովոլտային կայանքներից շատերը գտնվում են ԱՄՆ -ում:

Քամու էներգիա

Քամու էլեկտրակայանները (հողմակայաններ) լայնորեն կիրառվում են ԱՄՆ -ում, Չինաստանում, Հնդկաստանում, ինչպես նաև Արևմտյան Եվրոպայի որոշ երկրներում (օրինակ ՝ Դանիայում, որտեղ ամբողջ էլեկտրաէներգիայի 25% -ն արտադրվում է այս եղանակով): Քամու էներգիան այլընտրանքային էներգիայի շատ խոստումնալից աղբյուր է. Ներկայումս շատ երկրներ զգալիորեն ընդլայնում են այս տիպի էլեկտրակայանների օգտագործումը:

Կենսավառելիքներ

Այս էներգիայի աղբյուրի հիմնական առավելությունները վառելիքի այլ տեսակների նկատմամբ նրա բնապահպանական բարեկամականությունն ու վերականգնելիությունն են: Ոչ բոլոր տեսակի կենսավառելիքները պատկանում են այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրներին. Ավանդական վառելափայտը նաև կենսավառելիք է, բայց դա էներգիայի այլընտրանքային աղբյուր չէ: Այլընտրանքային կենսավառելիքները լինում են պինդ (տորֆ, փայտամշակման և գյուղատնտեսական թափոններ), հեղուկ (բիոդիզել և կենսազանգվածի յուղ, ինչպես նաև մեթանոլ, էթանոլ, բութանոլ) և գազային (ջրածին, մեթան, կենսագազ):

Մակընթացությունների և ալիքների էներգիան

Ի տարբերություն ավանդական հիդրոէներգետիկայի, որն օգտագործում է ջրի հոսքը, այլընտրանքային հիդրոէներգետիկան դեռ լայն տարածում չունի: Մակընթացային էլեկտրակայանների հիմնական թերությունները ներառում են դրանց կառուցման բարձր արժեքը և հզորության ամենօրյա փոփոխությունները, որոնց համար նպատակահարմար է օգտագործել այս տեսակի էլեկտրակայանները միայն որպես էներգահամակարգերի մի մաս, որոնք օգտագործում են նաև էներգիայի այլ աղբյուրներ: Հիմնական առավելություններն են բարձր էկոլոգիապես մաքուր լինելը և էներգիայի արտադրության ցածր արժեքը:

Երկրի ջերմային էներգիան

Էներգիայի այս աղբյուրը զարգացնելու համար օգտագործվում են երկրաջերմային էլեկտրակայաններ `օգտագործելով բարձր ջերմաստիճանի ստորերկրյա ջրերի էներգիան, ինչպես նաև հրաբուխները: Այս պահին ավելի տարածված է հիդրոջերմային էներգիան ՝ օգտագործելով տաք ստորգետնյա աղբյուրների էներգիան: Երկրի ներքին մակերեսի «չոր» ջերմության օգտագործման հիման վրա հիմնված ջերմային էներգիան ներկայումս թերզարգացած է. հիմնական խնդիրը համարվում է էներգիա ստանալու այս մեթոդի ցածր եկամտաբերությունը:

Մթնոլորտային էլեկտրականություն

(Երկրի մակերևույթի վրա կայծակներ են տեղի ունենում գրեթե միաժամանակ մոլորակի տարբեր վայրերում:)

Ամպրոպի էներգիան, որը հիմնված է կայծակի էներգիայի գրավման և կուտակման վրա, դեռ իր սկզբնական փուլում է: Ամպրոպի էներգիայի հիմնական խնդիրներն են ամպրոպի ճակատների շարժունակությունը, ինչպես նաև մթնոլորտային էլեկտրական արտանետումների արագությունը (կայծակ), ինչը դժվարացնում է նրանց էներգիայի կուտակումը:

Նախքան էներգախնայողության հիմնական միջոցառումների մասին խոսելը, այսինքն. պարզելու համար, թե ինչպես կարող եք խնայել էներգիան, պետք է հստակ սահմանել, թե որն է «էներգիա» հասկացությունը:

Էներգիան (հուն. Գործողություն, գործունեություն) նյութի շարժման տարբեր ձևերի ընդհանուր քանակական միջոց է:

Այս սահմանումը ենթադրում է.

Էներգիան մի բան է, որը կարող է տեղափոխվել մի ձևից մյուսը.

Էներգիան բնութագրվում է անձի համար օգտակար աշխատանք արտադրելու ունակությամբ.

Էներգիան մի բան է, որը կարող է օբյեկտիվորեն սահմանվել, քանակականացվել:

Բնագիտության մեջ էներգիան, կախված բնությունից, բաժանվում է հետևյալ տեսակների:

Մեխանիկական էներգիա - արտահայտվում է առանձին մարմինների կամ մասնիկների փոխազդեցության, շարժման ժամանակ:

Այն ներառում է մարմնի շարժման կամ պտույտի էներգիան, ճկման, ձգման, ոլորման, առաձգական մարմինների (աղբյուրների) սեղմման ժամանակ դեֆորմացիայի էներգիան: Այս էներգիան առավել լայնորեն օգտագործվում է տարբեր մեքենաներում `տրանսպորտային և տեխնոլոգիական:

Rmերմային էներգիան նյութերի մոլեկուլների անկարգ (քաոսային) շարժման և փոխազդեցության էներգիա է:

Վառելիքի տարբեր տեսակների և դրա պաշարների ընդհանուր հաշվառման, էներգառեսուրսների օգտագործման արդյունավետության գնահատման, ջերմամատակարարման սարքերի ցուցանիշների համեմատության համար ընդունվում է չափման միավորը. սովորական վառելիք, որի այրման ջերմությունը ընդունվում է որպես 29.33 ՄJ / կգ (7000 կկալ / կգ): Համեմատական վերլուծության համար չափման միավորը սովորաբար վառելիքի համարժեք տոննա է:

1 տոննա վառելիքի համարժեք = 29.33 10 9 J = 7 10 6 կկալ = 8.12 10 3 կՎտժ

Այս ցուցանիշը համապատասխանում է լավ ցածր մոխիրով ածուխին, որը երբեմն կոչվում է ածուխի համարժեք: Արտերկրում վերլուծության համար օգտագործվում է 41,9 ՄJ / կգ կալորիականությամբ տեղեկանքային վառելիք: Այս ցուցանիշը կոչվում է նավթի համարժեք:

Էլեկտրական էներգիա - էլեկտրոնների էներգիա (էլեկտրական հոսանք), որը շարժվում է էլեկտրական շղթայի երկայնքով:

Քիմիական էներգիան կամ ջերմության տեսքով է արտազատվում էկզոթերմիկ ռեակցիաների ժամանակ (օրինակ ՝ վառելիքի այրման), կամ վերածվում է էլեկտրական էներգիայի գալվանական բջիջներում և մարտկոցներում: Այս էներգիայի աղբյուրները բնութագրվում են բարձր արդյունավետությամբ (մինչև 98%), բայց ցածր հզորությամբ:

Էլեկտրամագնիսական էներգիան էլեկտրամագնիսական ալիքների էներգիան է, այսինքն. շարժվող էլեկտրական և մագնիսական դաշտեր: Այն ներառում է տեսանելի լույս, ինֆրակարմիր, ուլտրամանուշակագույն, ռենտգենյան ճառագայթներ և ռադիոալիքներ:

Այսպիսով, կախված դրսևորման մակարդակից, կարելի է ընտրել մակրոկոսմոսի էներգիան ՝ գրավիտացիոն, մարմինների փոխազդեցության էներգիան ՝ մեխանիկական, մոլեկուլային փոխազդեցությունների էներգիան ՝ ջերմային, ատոմային փոխազդեցությունների էներգիան ՝ քիմիական, ճառագայթման էներգիան ՝ էլեկտրամագնիսական, ատոմների միջուկներում պարունակվող էներգիան `միջուկային:

Modernամանակակից գիտությունը չի բացառում էներգիայի այլ տեսակների առկայությունը, որոնք դեռ գրանցված չեն, բայց չեն խախտում աշխարհի և էներգիայի հայեցակարգի մեկ բնական-գիտական պատկերը:

Էներգետիկ միավորէ 1 J (ouոուլ): Միևնույն ժամանակ, ջերմության քանակը չափելու համար օգտագործեք «հին» միավորը `1 կալ (կալորիա) = 4.18 J, մեխանիկական էներգիան չափելու համար օգտագործեք 1 կգ մ = 9.8 J արժեքը, էլեկտրական էներգիան` 1 կՎտ ժ = 3, 6 ՄJ, 1 = = 1 Վտ -ով

Պետք է նշել, որ բնական գիտության գրականության մեջ ջերմային, քիմիական և միջուկային էներգիան երբեմն զուգորդվում են ներքին էներգիայի հայեցակարգի հետ, այսինքն. պարունակվում է նյութի ներսում: