Преобразование энергии океана

Конструкция преобразователя термальной энергии океана

По своей конструкции система замкнутого цикла очень проста. Насосы осуществляют циркуляцию рабочей жидкости (жидкий пропан, фреон или аммиак) через составные части электростанции — компрессоры, трубы и т. п. Сначала рабочая жидкость попадает в камеру кипения. Здесь, нагреваясь от теплой океанской воды, она превращается в газ. Газ устремляется в турбогенератор, вращает его и вырабатывает электрический ток. Однако отработанный газ не удаляется из установки.

После прохождения через турбогенератор он поступает в конденсатор, где конденсируется и сжижается. Затем, уже опять в жидком состоянии, рабочая жидкость вновь накачивается в камеру кипения, и цикл повторяется. Он прерывается только тогда, когда электростанция прекращает свою деятельность из-за ремонтных или периодических профилактических работ.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ФЕРМЫ В ОКЕАНЕ

Бурые водоросли уже давно известны как полезные растения. Они использовались для приготовления прованского масла и являлись ингредиентами в производстве пласт масс, красок, картона зубной пасты и питательной смеси для животных. Не так давно бурые водоросли стали привлекать ученых-океанологов как источник получения метана.

«Мы можем рассаживать бурые водоросли на океанских энергетических фермах, культивировать их, собирать урожай и превращать запасенную в них энергию в метан.

Как известно бурые водоросли растут на мелководье. Для имитации дна пришлось построить большой плот, погрузить на глубину 12 метров, покрыть его сетью полипропиленовых тросов и прикрепить длинными канатами к дну океана, находящемуся значительно глубже.

Для выращивания на энергетической ферме был выбран вид бурых водорослей — Macrocystis pyriefa (Макроцистис грушевидный). Это наибольший по размерам вид бурых водорослей, вырастающий в океане до высоты, которой на суше достигают лишь гигантские секвойи.

Как только молодое растение закрепится на дне, оно начинает расти вверх, к свету. Когда оно достигает поверхности воды, его коричневые ветви лентами стелятся по залитой солнцем поверхности моря. В этих-то ветвях и происходит превращение солнечной энергии в химическую в процессе фотосинтеза.

КОМБИНИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ПО ПРЕОБРАЗОВАНИЮ ЭНЕРГИИ ВОЛН И ВЕТРА

Конструкция данной установки состоит из двух частей: резервуара и наклонной плоскости. Когда наклонная плоскость помещается в море, волны, набегая на нее, перекатываются и попадают в резервуар.

Несмотря на простоту конструкции, установка генерирует значительное количество электроэнергии. Даже в те дни, когда высота волн достигает двух метров, а скорость ветра 25 км/ч, установка может вырабатывать 1.5 мегаватта.

Волно-ветряные преобразователи могут также быть смонтированы на стальных каркасах, находящихся на причале в качестве волноломов-электропроизводителей.

Вычисления показывают, что пятнадцать таких каркасов, каждый по 100 метров длиной, смогут обеспечивать электричеством населенный пункт с двадцатитысячным населением. При этом поток энергии будет постоянным, так как наклонные плоскости будут автоматически подстраиваться под высоту волн, а каркасы волноломов поворачиваться, ориентируясь по направлению ветра и волн. Специалисты рассчитывают создать работающую энергосистему такого комбинированного типа. Технология ее проста, недорога и вполне реальна. Необходимые капиталовложения невелики, волны и ветры бесплатны.

УСТРОЙСТВО СОЛНЕЧНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Гелиостаты (зеркальные модули) отслеживают положение Солнца и отражают его лучи на коллектор солнечного излучения. Последний устанавливается в верхней части башни и представляет собой систему теплообменников с протекающем через них тепло носителем (водой или жид костью с низкой температурой кипения). С помощью гелиостатов солнечное излучение фокусируется на коллектор и нагревает теплоноситель. Дальнейшая передача тепловой энергии от коллектора к электрогенератору происходит по схеме, используемой на обычной ТЭС. Этот метод «собирания» солнечного излучения, т. е. повышение интенсивности в сотни раз, технически наиболее перспективен. На рисунке указаны некоторые параметры опытной промышленной СТЭС пиковой электрической мощностью 2 МВт, проект которой разработан во Франции.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ВОЛН (ВЫПРЯМИТЕЛЬ РАССЕЛА)

Эта установка регулирует движение воды так, что она поступает на турбину только с одной стороны.

Несколько резервуаров закреплены на якорях в открытом море, при этом некоторые из них находятся над, а некоторые — под поверхностью воды.

Между верхними и нижними резервуарами расположен турбогенератор. Волны нагоняют воду в верхние резервуары.