18 Март 2011

Основы энергосбережения — курс лекций




Она дороже других видов энергии: пшеница в перерасчете на Джоули гораздо дороже, чем уголь. Питание дает тепло для поддержания температуры тела, энергию для его движения, для осуществления умственного и физического труда;

б) энергия в виде тепла для обогрева домов и приготовле-ния пищи. Она дает возможность жить в различных климати-ческих условиях и разнообразить пищевой рацион человека;

в) энергия для обеспечения функционирования общест-венного производства. Это энергия для производства товаров и услуг, физического перемещения людей и грузов в пространстве, для поддержания работоспособности всех систем коммуникаций. Затраты этой энергии на душу населения значительно выше, чем затраты энергии на питание.

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Возобновляемые и невозобновляемые энергетические ресурсы

Почти вся энергия поступает на поверхность Земли от Солнца, за исключением небольшого количества теплоты за счет радиоактивности земной коры, наличия раскаленного земного ядра, а также гравитационной энергии взаимодействия Земли с Луной и Солнцем. Но надо отметить, что основным энергети-ческим источником жизни на Земле является Солнце.

Под действием солнечных лучей хлорофилл растений разла-гает углекислоту, поглощаемую из воздуха, на кислород и угле-род. Последний накапливается в растениях. Уголь, газ, торф и

т.д. – это запасы лучистой энергии Солнца. Энергия воды, ветра – также, в конечном счете, результаты солнечной активности: ветры возникают при неодинаковом нагревании Земли Солнцем, а вода, отдающая потенциальную энергию при падении, получает ее при испарении озер и океанов под действием солнечного света и ветра.

Растительная и животная жизнь образует цикл, который на-чинается с солнечного света, воды и углекислого газа и заканчи-вается водой, углекислым газом, теплом и механической энергией животных и человека. Все машины, работающие на нефтепро-дуктах, угле, ветре, движущейся воде, все животные и человек, потребляющие пищу, в конечном счете, получают свое «топливо» от Солнца.

Энергетические ресурсы – это материальные объекты, в которых сосредоточена энергия, пригодная для практического использования человеком.

Энергетическим ресурсом называют любой источник энер-гии, естественный или искусственно активированный. Энергети-ческие ресурсы – носители энергии, которые используются в настоящее время или могут быть полезно использованы в перспективе.

Одна из классификаций природных ресурсов – классифика-ция по признаку исчерпаемости, в соответствии с которой энер-гетические ресурсы разделяют на исчерпаемые и неисчерпаемые (Рис.1.2). В свою очередь, исчерпаемые можно разделить на во-зобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым относят ресурсы, восстанавливаемые природой (земля, растения, животные и т.д.), к невозобновляемым — ресурсы, ранее нако-пленные в природе, но в новых геологических условиях практически не образующиеся (нефть, уголь и другие запасы недр). К неисчерпаемым относятся космические, климатические, водные ресурсы.

Из всех видов энергоресурсов энергия Солнца имеет особое значение. Все виды энергоресурсов есть результат естественных преобразований солнечной энергии. Уголь, нефть, природный газ, торф, горючие сланцы и дрова – это запасы лучистой энергии Солнца, извлеченные и преобразованные растениями. В процессе реакции фотосинтеза из неорганических элементов окружающей среды – воды Н2О и углекислого газа СО2 – под воздействием солнечного света в растениях образуется органическое вещество, основным элементом которого является углерод С. В определен-ную геологическую эпоху на протяжении миллионов лет из от-мерших растений под воздействием давления и температурного режима, которые, в свою очередь, являются результатом кон-кретного количества энергии Солнца, падающего на Землю, и об-разовались органические энергетические ресурсы, основу которых составляет углерод, ранее накопленный в растениях. Энергия воды также получается за счет солнечной энергии, испаряющей воду и поднимающей пар в высокие слои атмосферы. Ветер возникает за счет различной температуры нагревания Солнцем разных точек нашей планеты. Кроме того, непосредственно излучение Солнца, приходящееся на поверхность Земли, обладает огромным потенциалом энергии.

Рис. 1.2. Классификация природных ресурсов.

Как уже было сказано выше, образование органического то-плива является результатом, с одной стороны, естественных пре-образований солнечной энергии, а с другой, – результатом тепло-вого, механического и биологического воздействия в течение многих столетий на останки растительного и животного мира, откладывавшиеся во всех геологических формациях.