Новая энергетика

Классическая тепловая машина

Новая энергетика - Тепловая энергия океана

Преобразователь тепловой энергии океана, по этим работам, представляет собой классическую тепловую машину, где в качестве рабочего тела применяется легкокипящая жидкость, аммиак или пропан, а источником энергии является теплая и холодная вода океана.

Основные проблемы, которые стоят перед конструкцией преобразователя: сравнительно малый температурный градиент, невысокая концентрация энергии, заключенной в воде, и достаточно большое расстояние между теплой и холодной водой, которое составляет порядка 600 метров.

Но как показывает время, результаты работ, проводимых в прошлом веке по теме «OTEC» (Ocean Thermal Energy Conversion) – были не слишком успешными.

КПД тепловой энергии тропического океана, как источника энергии, составляет 6-8%. Именно низким КПД источника пытаются сейчас объяснить неудачные попытки создать тепловые гидроэлектростанции. Но насколько это справедливо?

В расчете на 0С механический эквивалент Тропического океана примерно равен потенциалу водохранилища высотой около 25 метров при неограниченных запасах сырья.

Действительно, потенциальная энергия единичной массы воды, поднятой на высоту 25 метров, составляет около 250 Дж. Энергетический потенциал единичной массы воды при разности температуры 17 0С (средняя разность температуры Тропического океана) составляет 58 кал. или около 250 Дж. Безусловно, КПД источника не очень высокий, но он носит фундаментальный характер и определяется вторым началом термодинамики.

Надо отметить, что все источники возобновляемой энергии обладают теми или иными недостатками, к которым необходимо приспосабливаться. Например, для тепловой станции можно всеми средствами увеличивать коэффициент теплопередачи и оптимизировать ряд других параметров.

Тропический океан — объект уникальный, как источник энергии он обладает исключительными параметрами и способен обеспечить чистой энергией любые потребности. И в данном случае скорей всего виноват низкий КПД самой установки, поднимающий холодную воду на поверхность. Только при разности температуры 20 0С КПД энергетической установки принимает положительные значения, а разность температуры до 22 0С наблюдается только в отдельных районах мирового океана.

Причины неудач работ двадцатого столетия по теме «OTEC» объясняется, скорее, большими технологическими потерями, связанными с конструктивными особенностями энергетических установок. Главная проблема заключается в холодной воде, которую необходимо поднимать с глубины 600 метров.