Нефть

Раз уж хочется конкретики, нужно определиться с местностью. Вы явно пишете про среднюю полосу и более северные районы России — это по инсоляции действительно не самые удачные для солнечной энергии места. Хотя для ТЭП это не принципиально, т.к. он и от дров и угля может работать с песней, но более экономно (точнее, с контролируемым расходом) чем печка или котёл. С другой стороны, у меня тут за окном паталогически безоблачное небо, что совсем не так здорово когда оттуда Солнце жарит нещадно день за днём. Давайте возьмём российский случай - там с охлаждением попроще будет

Насчёт ТТХ — поскольку дело довольно новое, ТТХ определяются оппортунистически исходя из приемлемого уровня затрат. Если не устроят, значит надо что-то менять. Хотелось бы ориентироваться на 0.5-1кВт электрической - эквивалент небольшого дизель-генератора. Такой электрической мощи вполне хватило бы, например, чтобы гонять тепловой насос, плюс освещение и прочее. Либо в массив объединить много модулей. Но рефлектор для этого может оказаться великоват, так что ориентируемся на 100Вт мощи от одного модуля. Насчёт эффективности - не будем углубляться в схемы финансирования, а просто предположим что работать эта штука должна (без особых ремонтов) лет 30 минимум.

Итак, 100Вт при инсоляции 1000Вт/м2 и общем КПД 5% (очень консервативная оценка на сегодня) - это 2м2 апертуры рефлектора, пусть размером 1.5х1.5м чтобы с ветром полегче было (это высота среднестатистического забора). Пусть не смущает на первый взгляд малая мощь от таком громоздкой машины. Коровы на бидон молока дают тачку дерьма и требуют постоянного внимания, отдельного помещения, да ещё и топлива, и при всём этом стабильно популярны в сельской местности. Модуль же, будучи установленным, просто даёт энергию лет 30, не требуя ничего (может ТО раз в 10 лет, не знаю). Если нужно более 100Вт, просто добавляются дополнительные модули (до определённого предела). Насчёт применения этой энергии — думаю она должна идти на две основные цели: освещение/электроприборы и отопление. Первое — напрямую или через аккумулятор (освещение ночью), второе — электропитание для теплового насоса с работой на "бак горячей воды" (вещь нужная и многополезная). Можно сказать что аккумулятор — это минус, но хороший аккумулятор проработает лет 5-10, и заменить его легче, чем привезти грузовик угля или дров каждую зиму (и сидеть без своего электричества при этом).

Сразу хотелось бы ориентироваться на простоту конструкции, так чтобы ничего вроде прокачек теплоносителя для обогрева рефлектора не было. Насчёт разморозки, раз уж вспомнил, — пусть она будет электрической от выхода преобразователя. Её хватит с крышей, если размораживать отдельные элементы рефлектора последовательно. Приложите 100Вт к тонкой пластине алюминия размером 10х10см — она оттает за пару минут даже если на ней в палец льда будет (он просто отвалится как сосульки с крыши весной). Если же это делать периодически (во время низкого использования, например), то эта функция вообще будет незаметной и ничего намерзать не будет.

Насчёт азимутальной поворотной платформы — пусть это будет линейный двигатель (stepper) в кольце. Ломаться там просто нечему, если сделать грамотно. Трущиеся места могут быть тефлоновыми, например, вместо смазываемых. То же самое можно представить с поворотом по углу места.
Насчёт "правильного грунта". Вечная мерзлота — один из ярких примеров Любой влажный грунт (между чернозёмом и глиной, например) — тоже.

Насчёт суммы потреблённой и произведённой энергии. Нужно ещё учитывать стоимость её доставки в тьмутаракань, стоимость обслуживания линий передач, и много чего ещё. Так что предлагаю ограничиться финансовыми индикаторами, и если они оказываются ниже или на уровне существующих, система уже обоснована, т.к. не нужно возить топливо, а значит и зависеть от особенностей транспорта в тьмутаракань.

Вот такие наброски требований и некоторых деталей. Может действительно оказаться не лучшим выбором, но только для конкретного места.

au> Раз уж хочется конкретики, нужно определиться с местностью. Вы явно пишете про среднюю полосу и более северные районы России — это по инсоляции действительно не самые удачные для солнечной энергии места.
Просто для наших широт у меня есть под рукой помесячная раскладка - от Таллина до Владивостока. Давайте цифры по Австралии — тогда сможем примеряться к ним.

au> С другой стороны, у меня тут за окном паталогически безоблачное небо, что совсем не так здорово когда оттуда Солнце жарит нещадно день за днём. Давайте возьмём российский случай - там с охлаждением попроще будет
ОК.
Не помню, я это уже приводил тут?


au> Насчёт ТТХ — поскольку дело довольно новое, ТТХ определяются оппортунистически исходя из приемлемого уровня затрат. Если не устроят, значит надо что-то менять. Хотелось бы ориентироваться на 0.5-1кВт электрической - эквивалент небольшого дизель-генератора.
au>...
au>так что ориентируемся на 100Вт мощи от одного модуля. Насчёт эффективности - не будем углубляться в схемы финансирования, а просто предположим что работать эта штука должна (без особых ремонтов) лет 30 минимум.
100ватт - это установленная мощность?
Но КИУМ за весь год для России будет что-то около 2-5% (для СБ - 10-11%)... 2-5ватт... получится ли тогда эквивалент генератору? Даже если игнорировать проблему сезонной аккумуляции и предполагать, что идеальный аккумулятор (бесконечная емкость и 100% КПД заряда/разряда) у нас есть изначально... это ж для набора минимальных 150квт*ч (потребление на меня одного без отопления) в месяц нужно в лучшем случае 150/(5*24*30) = 42 штуки. В худшем - сто штук.

А в Австралии?

au> Итак, 100Вт при инсоляции 1000Вт/м2 и общем КПД 5% (очень консервативная оценка на сегодня) - это 2м2 апертуры рефлектора, пусть размером 1.5х1.5м чтобы с ветром полегче было (это высота среднестатистического забора).

au> Насчёт применения этой энергии — думаю она должна идти на две основные цели: освещение/электроприборы и отопление.
А какие есть еще? На продажу?

au> Первое — напрямую или через аккумулятор (освещение ночью),
Однако, заряд-разряд свинцового аккумулятора снимет треть от изначальной энергии. Как минимум треть.

au> второе — электропитание для теплового насоса с работой на "бак горячей воды" (вещь нужная и многополезная).
В России? Солнечным электричеством питать тепловой насос для получения низкопотенциального тепла?
Хм. ОК.
Допустим, в январе мы нуждаемся в 4000-5000квт*ч "низкого" тепла (градусов 50-60) для сугреву и горячей воды.
Это 1500-2000квт*ч электричества. Инсоляция за январь на оптимально ориентированную поверхность составит около 15квт*ч/м2, при КПД преобразователя 5% (оставим пока в стороне сложности с достижением оного) это даст 1.5квт*ч/м2. То есть, для отопления скромного (100м2) и очень хорошо утепленного дома нам нужен парк из почти 500 машин.
Отопление отставим.

Тогда горячая вода: в месяц ее потребление - примерно куб на человека, если особо не экономить, но и не транжирить попусту (ванны каждый день - это не для советского человека, который отапливается солнцем).
Это около 70квт*ч. То есть - на такое потребление нам нужно три типовых блока летом и 30 зимой. Это еще как-то приемлимо...

au> Можно сказать что аккумулятор — это минус, но хороший аккумулятор проработает лет 5-10, и заменить его легче, чем привезти грузовик угля или дров каждую зиму (и сидеть без своего электричества при этом).

Для того чтобы хорошиЕ аккумуляторЫ проработали такой срок, нужно следить за тем, чтобы они разряжались не более, чем (в крайнем случае!) наполовину.
Номинальная емкость типичного автомобильного аккумулятора ~ 60А*ч или где-то 0.7квт*ч. Если мы поставлены перед условием иметь запас энергии хотя бы на пять суток (оптимистично... недельные дожди у нас бывают каждое лето, стабильно, осенью - просто святое, а случаются и двухнедельные, и трех-), то это дает 25квт*ч/0.35квт*ч = 83 аккумулятора... Вполне серьезная такая аккумуляторная яма.
Но меньше - никак. Разряжать свинец полностью - значит убить его за десяток-другой циклов, а пять суток - минимально необходимо чтобы хоть как-то пользоваться системой. (Кстати, я предположил, что тепловой насос от аккумуляторов не работает и тепло мы аккумулируем в виде тепла же, это дешевле).


au> Сразу хотелось бы ориентироваться на простоту конструкции, так чтобы ничего вроде прокачек теплоносителя для обогрева рефлектора не было.
Гм... ОК. Хорошо бы.

Меня интересует вот какая деталь: как происходит обмен теплоносителя между крутящейся частью и стационарным(?) холодильником?
Где вообще расположен холодильник? Что это такое?
Какой теплоноситель используем?

au> Насчёт разморозки, раз уж вспомнил, — пусть она будет электрической от выхода преобразователя. Её хватит с крышей, если размораживать отдельные элементы рефлектора последовательно. Приложите 100Вт к тонкой пластине алюминия размером 10х10см — она оттает за пару минут даже если на ней в палец льда будет (он просто отвалится как сосульки с крыши весной).
То есть, наша машинка из 24 (в июле) или 2 (в декабре) квт*ч может за один присест потратить на себя 0.6квт*ч (200квадратов * (1/30ч) * 0.1квт)?
Причем из аккумуляторов, понятно... потому что сама она в этот момент стоит никакая. Однако, надо предусмотреть этот особый случай. Как правило, это будет случаться после непогоды, когда аккумы и так подсажены... а в парке у нас не единственная установка... Надо бы предусмотреть.
Хм. ОК. Пусть так.
Как мы будем детектировать состояние, когда эта операция необходима?

И я правильно понимаю, что каждая установка держит на себе ТЭНы (пленочные, видимо?), "ум" и силовую электронику на этот случай?

au> Если же это делать периодически (во время низкого использования, например), то эта функция вообще будет незаметной и ничего намерзать не будет.
С какой периодичностью?

au> Насчёт азимутальной поворотной платформы — пусть это будет линейный двигатель (stepper) в кольце. Ломаться там просто нечему, если сделать грамотно.
Ну... иногда двигатели все же сгорают. Любые. Например, влага проникнет в лак обмотки... или просто пробой от усталости изоляции. Но будем считать, что мы делаем все по уму и с многократным запасом по всем параметрам.
Кстати, какая у него должна быть мощность?
И как мы будем фиксироваться по высоте? Ветровые нагрузки на 2м2 могут быть десятки кило, мы должны быть устойчивы к ним, и фиксация не должны портиться со временем.

au> Трущиеся места могут быть тефлоновыми, например, вместо смазываемых.
Фторопласт устойчив к протиранию, но течет. И выдавливается.
Даже сильно сшитый тефлон.
А у нас вся масса этой конструкции минимум десяток килограмм.

Проблема не в том, что он протрется... проблема в том, что как только появятся зазоры, люфты, конструкция будет "финдибляхаться" (С) не мой и вибрировать под ветром. Думаю, не стоит говорить, что это не продлит жизнь системе...

au> Насчёт "правильного грунта". Вечная мерзлота — один из ярких примеров
Эээ... ))
Это жестоко.

au> Любой влажный грунт (между чернозёмом и глиной, например) — тоже.
А чернозем на 3-х метровой глубине разве бывает? Не, серьезно... мне казалось, что плодородный слой глубоко не уходит... Или я не прав?
Допустим, суглинок.
Чем и сколько копаем? Что и как закапываем?

au> Насчёт суммы потреблённой и произведённой энергии. Нужно ещё учитывать стоимость её доставки в тьмутаракань, стоимость обслуживания линий передач, и много чего ещё.
Все учтем.
Сейчас определимся с тем, что именно мы учитываем, и все учтем.

Самое правильное, наверное, ориентироваться на изолированное село российского Севера или Дальний Востока. Вот уж где по-настоящему плохо с энергией... не только сетей нет нормальных, но и топливо дотащить в копеечку. Один из самых дорогих квт*ч что мне попадались на глаза - в каком-то тамошнем Мухосиженске. Почти 20 американских центов за штуку. Дороже я просто нигде не видел.

в принципе сейчас есть топливные элементы на угарном газе - так что вполне возможно представить такую систему : газогенегатор СО(на дровах) - топливный элемент - электроэнергия + тепло ....

вы сами просили чтобы совремменные технологии были ...., c топливными элементами во первых машина будет проще чем с паровым двигателем(и воду с собой таскать не нужно ) ,а во вторых КПД будет гораздо выше (до 0.5 по электроэнергии )

Кстати, об аккумукаляторах... нарылась в сети такая вот штука:
http://www.esma-cap.com/?lang=English
http://www.esma-cap.com/Products/Capacitor_modules/?lang=English
Суперконденсаторы.

Емкость - 10-15Вт*ч/кг (раза в три-четыре всего меньше, чем у свинцовых аккумов), почти 100% КПД заряда-разряда, больше 500000(!) циклов заряда-разряда без существенного снижения характеристик, почти нулевой саморазряд, дикие какие-то токи разряда и заряда (полный заряд - несколько минут!), разряд - десятки квт/кг, и все это коммерчески доступно!

Я просто в диком восторге.

С такими аккумуляторами можно действительно переходить на автономную энергетику.

не - это конденсаторы ,а не аккомуляторы ......

Ура! Выход найден!
Гидрат метана заменит нефть!

США намерены в течение ближайшего десятилетия приступить к освоению нового, практически неисчерпаемого источника энергии - гидратов метана. Как сообщает газета Guardian, для этого в Мексиканский залив направляется исследовательский корабль, оснащенный буровым оборудованием, который должен произвести предварительную геологическую разведку.

В ходе экспедиции предполагается собрать образцы из двух крупнейших залежей гидратов в регионе. В дальнейшем ученые будут проводить эксперименты, чтобы разработать технологию по извлечению метана из кристаллов и транспортировке его на поверхность.

 

Так это следствие высоких цен на нефть . Так-то их не особо выгодно добывать... впрочем в конечном итоге там все будем .

Вообще, я бы на с-к аккумы не ориентировался, особенно в части автомобильного использования. Потому как ли-полки имеют в разы бОльшую емкость и отдаваемый ток.

Кстати, ща японцы разработали ли-полку со сверхбыстрым зарядом. Что-то типа единиц СЕКУНД. Может, это первоапрельская шутка, да... но аккумы заливаемые за час сейчас уже массово доступны.

>Кстати, ща японцы разработали ли-полку со сверхбыстрым зарядом.
Это вроде кондёры были... Хотя - какая разница, в чём хранить?

Как не верти, единственной реальной альтернативой углеводородной энергетике является энергетика атомная. Интересно, сколько должен стоить баррель нефти, чтобы эта простая истина наконец дошла до широкой публики и, следовательно, до правительств?

Вообще, мысль конечно интересная. Кто подскажет, где можно взять паротурбинную установку или просто паровой двигатель, этак на киловатт мощности? Схема-то проста доэлементарности - параболический рефлектор, двухстепенная система наведения, в фокусе - маленький паровой котелочек, литра на два . Далее, паровая турбина, или паровой двигатель с повышающим редуктором. И либо просто насос, либо насос совмещенный с турбиной. НО турбина работает на ГАЗЕ, а насос гонит ЖИДКОСТЬ. Жидкость получается из отработанного пара в радиаторе, расположенном по обратной стороне зеркала. Хмм... даже сам заинтересовался... кто может поделиться параболическим зеркалом на метр размера? ). В принципе, IMHO, проще всего его сделать из спутниковой антенны, обклеив оную фольгой, вырезанной по шаблону... ну, или просто полосками - она эластичная...

Основной вопрос в паровой машине. У кого какие есть соображения, из чего ее можно сделать? ДВС не предлагать - заржавеет, собака . Да и конструкцию придется дорабатывать...

Примерное давление пара - 10 атмосфер, давление в радиаторе - порядка 0.1 атмосферы - чтобы не было протечек и можно было просто доливать водичку...

P.S. вообще, пришлов голову - в принципе, можно использовать просто воздух. Если сделать резервуар с достаточно малыми сечениями, то можно в нем греть до 200-300С сжатый до 10 атмосфер воздух, с тем чтобы он при расширении давал нам работу и просто стравливался - холодным - обратно в атмосферу. Вопросов два - как сделать проточный нагреватель, который будет эффективно вкачивать мощность в воздух, и как из этого нагретого воздуха извлечь механическую мощность.

Примерное давление пара - 10 атмосфер,

 

Если без пароперегревателя - это всего 180С.

давление в радиаторе - порядка 0.1 атмосферы - чтобы не было протечек и можно было просто доливать водичку...

 

Это абсолют или избыточное? Если абсолют - слишком глубокий для турбинного конденсатора вакуум. Т.е. вещь не запредельная, но придётся городить эжектора уплотнений турбины и вакуумирования конденсатора каскадом.

Если избыточное, то какой КПД мы надеемся получить на теплоперепаде в 80 градусов?

Вообще, мысль конечно интересная. Кто подскажет, где можно взять паротурбинную установку или просто паровой двигатель, этак на киловатт мощности?

 

Берётся учебник по центростремительным турбинам и знакомый токарь. Получить внутренний КПД меньше 0.5 - это нужно ооочень далеко от простейших формул уйти.

И либо просто насос, либо насос совмещенный с турбиной.

 

Либо инжекторный насос.

НО турбина работает на ГАЗЕ

 

В смысле - на парУ???

а насос гонит ЖИДКОСТЬ

 

Пааааздравляю с открытием цикла Ренкина! Ура! ура! урааааа!

Неделю назад читал статью в журнале по росту потребления нефти.
Основной вклад дает Китай. А далее самое интересное 70% китайского роста потребления дали дизельгенераторы для мелких предприятий. Потому что электроэнергетика Китая не успевает наращивать мощности и инфраструктуру вслед за экономическим ростом.

Вот такие вот китайцы...
Утешает, что партия с этим бореться
Тормозят экономический рост, чтоб не было перекосов. Сегодня видел новость, что хотят построить до 2020г 40 новых АЭС и тд

Андрей Суворов
затраты ГСМ на обработку почвы, сельхозоперации, типа там посеять - убрать, ну и перевозку урожая...
Есть такая штука- масличная пальма, многолетник, пахать не надо . Злые немцы посчитали - засадить 10% Африки этой штукой и можно нефть не качать, надо опять вводить колониализм

Штука простая, но выглядит достаточно интересно. Для офисов, по крайней мере.

Не вопрос. введут Если власти хватит (только это и является покамест вопросом)
Кстати, вспомнил, бОльшая часть рапса, выращиваемого в литве, идет на переработку на топливо (вроде дизельное).

Колодцы:
красиво. Но:
1. в многоэтажных домах - только верхний этаж (или ради транспортировки света по трубам к нижним придется более половины площади верхних этажей жертвовать)
2. Если не считать труб, такое используется десятки лет. Во многих универах и спортзалах самые большие аудитории/залы освещаются рядами прозрачных куполов в крыше.
3. Насчет лампочек в трубе, чтоб не ставить доп. светильники. Попытка "запрячь вола и трепетную лань": днем лампочка и патрон с крепежом будет закрывать часть потока света, а ночью немалая часть света лампы будет освещать небо. (али рефлектор будет позади? Ну тады днем вообще ничего не увидим)
4. несколько интересует технология (и её стоимость) напыления и полировки на внутреннюю поверхность длинных и изогнутых труб.
5. Вспоминая, как будучи строителем, подводил трубы вентиляции и прочие служебные к банковскому хранилищу, заинтересовал вопрос установки. Ежели такая дура громоздкая, да из 0,5 мм, то обязательно где-то подомнется/покоробится, а на кой тогда полировать было?