Найти тему
Максаков А Н

«Это так просто, притом дешево! Удивительно, как до сих пор не додумались».

Это слова великого ученого и инженера Филиппова, Михаила Михайловича. Его называли русским Теслой. Мне знакомо это состояние, сам часто вижу то, что иные - просто не видят или не желают видеть.

Хочу рассказать о энергии океана, тепловой, и попытках ее использовать. Увы мы тут делали не совсем то! Особенно это касается нас, наших океанов, покрытых льдами. Это ведь источник огромной энергии! Но вернемся к истории вопроса.

Гидротермальную установку впервые спроектировал ещё в 19-м веке французский изобретатель Арсен д’Арсонваль, выдвинувший предположение о возможности использования солнечного нагрева океана для производства энергии в 1881 году. Конструкция его генератора предусматривала поступление тёплой морской воды в теплообменник с аммиаком, который после испарения и выполнения работы по вращению лопастей турбин попадал в конденсатор. Таким образом, по сути установка была спроектирована по схеме закрытого типа. В 1930 году интерес к тематике гидротермальной энергетики проявил знаменитый физик Никола Тесла, однако он признал, что технологии того времени не позволят реализовать эффективные проекты таких станций.

Плавучая гидротермальная станция Mini-OTEC
Плавучая гидротермальная станция Mini-OTEC

Одним из самых известных проектов стала американская станция Mini-OTEC мощностью 53 кВт на Гавайях, проработавшая с 1979 по 1981 годы. Постройка станции была частью исследовательской программы, которую выполняла специализированная лаборатория с 1974 года с привлечением специалистов Lockheed Martin, Dillingham Corp и Makai Ocean Engineering. В качестве рабочего тела в проекте применили аммиак. Станция, установленная на барже, работала практически без сбоев и показала высокую эффективность, дав полезную нагрузку в энергосистему региона.

Но тут проявились минусы, во первых это надо было поднимать холодную воду с глубин от 400 метров до 1000 . Далее ,более мощные электростанции уже использовали трубопроводы диаметром 9метров, которые пришлось делать из пластика и стеклоткани они обрастали ракушками. что снижало поток, увеличивая вес. Одним словом, это очень громоздкие сооружения, но уж велика тут цена источника бесплатной энергии,энергетический задел температурного градиента на квадратный метр площади мирового океана колеблется в пределах 300 кВт. Для сравнения — данный показатель для ветряных станций составляет 1,7 кВт, для солнечных и того меньше — 1,4 кВт.Минусом тут то , что низок КПД этих эл.станций, более 80% расходуется на поднятие воды с глубин.

Но большая разность температур, градиента у нас в Арктике.Это мороз надо льдом, и 3-4 градуса под ним, и расстояние не более 2 метров!Удельная мощность, получаемая с 1 м2 площади океана при разности температур воды и воздуха, равной 10 °С, составляет примерно 18 кВт/м2 при разности 20 °С – 60 кВт/м2, а при разности 30 °С – 125 кВт/м2 Это давно привлекало ученых . Достаточно указать на проекты Г. Покровского (1901-1979 гг.), на работы, выполненные под руководством В. И. Марочека во Владивостоке, на проведенные там же исследования А. К. Ильина и В. В. Тикменова. Но проекты эти я считаю сырыми, вот схема Ильина и Тикменова

1 – испаритель основного контура; 2 – турбина с электрогенератором; 3 – конденсатор; 4 – теплообменник контура охлаждения промежуточного рабочего тела; 5 – насос для подачи хладагента; 6 – насос для подачи рабочего тела; 7 – насос для подачи морской воды; 8 – водозаборник; 9 – патрубок сброса отработанной воды
1 – испаритель основного контура; 2 – турбина с электрогенератором; 3 – конденсатор; 4 – теплообменник контура охлаждения промежуточного рабочего тела; 5 – насос для подачи хладагента; 6 – насос для подачи рабочего тела; 7 – насос для подачи морской воды; 8 – водозаборник; 9 – патрубок сброса отработанной воды

Зачем только тут поднимать воду? Надо испаритель переместить под лед! А вместо фреона использовать пропановую смесь.

Каким я вижу ОТЭС электростанцию в Арктике? А это контейнер, монтируется она в течении суток, устанавливается контейнер на лед, опускается испаритель в пробуренную лунку, запускается сжиженный газ в систему, и электростанция выдает ток! Нет громоздких систем, электростанция компактна, и работа ее увеличивает прочность льдины.А главное мы не расходуем энергию на поднятие воды, и даже наоборот, используем вес жидкой фазы теплоносителя.

Предлагаю обсудить эту схему ОТЭС тут. Расчеты уже в обсуждении.

-3