Проблемы новых источников энергии

Отопление

Несовершенство современных методов отопления и громадные количества топлива, на него затрачиваемые, заставляют задуматься о других способах поддержания достаточной температуры в зданиях. Наши печи используют 10%, лучшее центральное отопление – около 50% теплоты, выделяемой топливом. Это еще не так плохо. Но энергию приходится оценивать не только количественно, но и качестве

нно. Если судить об энергии по количеству механической или электрической энергии, которые можно извлечь из данного запаса, то следует сказать, что химическая энергия 1 кг угля, выделяющего 8000 кал, могла бы дать не менее 8000 кал электрической энергии, если бы мы умели превратить ее без потерь. На лучших электростанциях мы все же получаем только до 2500 кал. Это количество определяется высокой температурой в топке парового котла. В зданиях же мы хотим создать температуру всего в 20 °С. При этой температуре те же 8000 кал могли бы дать при температуре внешнего воздуха в 10 °С не больше 800 кал электроэнергии. Наоборот, затратив 800 кал электроэнергии, мы могли бы ввести в здание 8000 кал тепла при 20 °С. Остальные 7200 кал были бы взяты от внешнего холодного воздуха. Эти цифры характеризуют теоретические возможности и не учитывают потерь в наших машинах. Практически соотношения в 2–3 раза ухудшаются: для сообщения 8000 кал потребуется не меньше 2000 кал электроэнергии.

Исходя из расхода топлива, сравним два способа согревания помещения: 1) для того чтобы ввести в здание 8000 кал тепла при коэффициенте полезного действия в 50% путем центрального отопления, потребуется 2 кг угля; 2) для той же цели можно взять от электростанции, скажем, 3000 кал электроэнергии, приводящей во вращение мотор холодильной установки. Эта установка, охлаждая обтекающий ее внешний воздух, будет согревать воздух, направляемый в здание, и сообщать ему те же 8000 кал. На электрической же станции для получения 3000 кал электроэнергии потребовалось немногим больше 1 кг угля. При втором способе отопления вместо котлов и отопительных батарей здание должно быть оборудовано достаточно мощной холодильной машиной, которая летом может служить как холодильная установка.

Целесообразное решение задачи отопления с минимальным расходом топлива представляется в следующем виде. Электрическая станция теплофицирует отходящим теплом своих турбогенераторов прилегающий район. Однако соотношение между потреблением электрической и тепловой энергией таково, что отопить весь город, который станция освещает, невозможно. В более отдаленные районы подается электрическая энергия, которая в упомянутых холодильных установках затрачивается на согревание помещения.

Наконец, есть еще один способ экономии топлива. Количество топлива, затрачиваемого на согревание здания, определяется охлаждением через внешние стены и крышу. Чем больше площадь пола по сравнению с поверхностью стен, тем меньше приходится топлива на единицу полезной площади. В тех местностях (например, на Крайнем Севере), где отопление является центральным вопросом жилищного строительства, можно учитывать возможность использования помещений без внешних стен, окруженных со всех сторон жилыми комнатами той же температуры, что и данное помещение. Оно тогда ничего не теряет, его не нужно и отапливать. Несомненно, что целый ряд помещений не требует внешних окон, и, следовательно, при целесообразной постройке их не требуется и отопления. Не только залы для кино и театров, но и некоторые заводы и фабрики могли бы значительно улучшить условия труда, если бы, не рассчитывая на боковое освещение окон, рационально распределили электрическое освещение. Вместо отопления на первый план стал бы вопрос о вентиляции и об электрических источниках света. Необходимо увеличить количество полезных для здоровья ультрафиолетовых лучей. Уже сейчас имеются удобные и недорогие источники, дающие электрический свет, по составу не отличающийся от солнечного. Можно с уверенностью ожидать, что в течение ближайших двух лет будут практически разработаны лампы со светящимся газом, гораздо более дешевые и более богатые ультрафиолетовым светом. Тогда этот вопрос станет весьма реально на очередь, и количество помещений, в которых можно будет отказаться от окон, а следовательно, и от затрат на отопление, возрастет. Но и по отношению к окнам вопрос об ультрафиолетовом свете не теряет своего значения. Наши оконные стекла его не пропускают, хотя производство стекол прозрачных и для этих лучей стоило бы не так уж дорого. Гигиеническое значение этих стекол громадно.

Обратимое окисление угля, которое в три раза повысило бы использование угля для механической и электрической энергий. Газогенераторы и газопроводы, удешевляющие транспорт топлива. Атмосферное электричество, энергия волн, приливов и отливов, внутренняя теплота Земли – все это громадные количества энергии, слишком рассеянной, мало концентрированной для условий современной техники. Первые же успехи в области регулирования погоды, хотя бы выпадения дождей, позволили бы усилить осадки в высоких местностях за счет более низких и таким образом резко усилить запасы водных сил. Меньше всего можно в данное время сказать о возможности использования внутриатомных источников энергии при преобразовании элементов. Мы знаем, насколько велики количества энергии в этих случаях, но совсем не знаем, как ими управлять.

 Скачать реферат