Delist.ru

 Экологическая эффективность локальных источников энергии (на примере плоских солнечных коллекторов) (02.10.2009)

Автор: Рахнов Олег Евгеньевич

Рахнов Олег Евгеньевич

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ЛОКАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

(на примере плоских солнечных коллекторов)

специальности: 25.00.36 - Геоэкология;

05.14.08 – Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении

высшего профессионального образования

Московском государственном строительном университете

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор,

Потапов Александр Дмитриевич

Научный консультант:

Доктор технических наук, профессор,

Волшаник Валерий Валентинович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, старший научный сотрудник

Варшавский Валерий Яковлевич

Доктор технических наук, профессор,

Виссарионов Владимир Иванович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства»

Защита состоится 02 октября 2009 г. в 16:00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.138.07 в ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, зал Ученого совета, тел./факс (495)188-15-87.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 31 августа 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

Потапов А.Д.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Бoльшая часть мировой энергетики (95%) базируется на сжигании органического и «сгорании» атомного топлива. Эти способы получения первичного тепла подвергаются жесткой и справедливой критике в связи с недопустимым их воздействием на окружающую среду. Использование органического и атомного топлива приводит к критическому антропогенному потеплению климата из-за выброса в атмосферу добавочного тепла, количество которого начинает составлять заметную долю от общей солнечной радиации, и загрязнению атмосферы парниковыми газами. Принятый международным сообществом «Киотский протокол» предполагал реальное ограничение развития промышленности передовых в техническом отношении стран, достигших разумных пределов в выбросах в атмосферу парниковых газов. Однако возникший в последний год мировой экономический кризис, если не остановит действие «Киотского протокола», то в значительной мере затормозит его развитие, что чревато дальнейшим усугублением экологической обстановки.

В любом случае, потребности человечества в энергии будут возрастать с каждым годом, и при этом энергетика должна развиваться более быстрыми темпами, чем другие отрасли, поскольку она обеспечивает не только прогресс общественного производства, но и быстро растущую бытовую нагрузку населения, пропорциональную росту его численности и общего уровня жизни.

Ориентированная на преимущественное использование органического топлива, современная энергетика является самым сильным загрязнителем окружающей среды, воздействующим на биотопы, биоценозы и на производящего ее человека как часть биосферы.

Современная энергетика оказывает влияние на биосферу в целом и весьма значительно на геоэкологическую составляющую окружающей среды (на биотопы практически всех иерархических уровней): в планетарном масштабе на атмосферу, гидросферу, литосферу и локальном уровне: потреблением кислорода, выбросом газов, влаги, золы, тепла и т.д.; потреблением воды, созданием водохранилищ, сбросами загрязняющих и нагретых вод, жидких отходов и др.; изменениями почв и подстилающих грунтов, ландшафтов и их составляющих, потреблением ископаемых топлив, выбросами токсинов и т.д.

Но человечество не может существовать без использования ресурсов планеты, многие из которых, в частности, энергоносители, при нынешнем развитии техники и технологий по ряду прогнозов могут быть исчерпаны в исторически обозримой перспективе. Это, в свою очередь, окажет, без всяких сомнений, прямое негативное влияние на условия существования как будущих поколений, так и на дальнейшее функционирование биосферы как глобальной экосистемы. Исчерпание природных ресурсов имеет общегуманитарный аспект: нынешнее поколение не имеет права оставить будущих обитателей без любого, даже малозначимого составляющего планеты. Ответственность перед будущим – это одна из главнейших общечеловеческих проблем.

Удельная мощность солнечного излучения, падающего на нашу планету, равна 1,37 кВт/м2. С учетом размеров Земли суммарный поток энергии на нее составляет 187,27·1012 т условного топлива в год. По данным Мирового Энергетического Совета, общее потребление первичной энергии (нефть, газ, уголь, ядерная энергия и возобновляющиеся источники, включая гидроэнергию) на рубеже ХХ и ХХI вв. составляло 14970 млн. т.у.т./г. Следовательно, вся вырабатываемая и потребляемая человечеством энергия пока не превышает одной сотой доли процента того количества энергии, которой мы обязаны Солнцу.

Одним из самых актуальных направлений формирующейся во многих странах системы экологической безопасности и безусловного ресурсосбережения является реализация программ по освоению нетрадиционных источников энергии. Солнечное излучение с энергетической и термодинамической точки зрения является высококачественным первичным источником энергии, допускающим принципиальную возможность ее преобразования в другие виды энергии (тепло-, электроэнергию и др.) с высоким коэффициентом полезного действия, включая обеспечение экологической безопасности нашей планеты и, в том числе, на фоне глобального потепления климата.

загрузка...