Тақырыбы: Мұхиттың жылу энергиясы

Дүниежүзілік мұхиттағы энергия қорлары өте үлкен екені белгілі, өйткені жер бетінің үштен екі бөлігін (361 млн. км2) теңіздер мен мұхиттар алып жатыр – Тынық мұхитының акваториясы 180 млн. км2. Атланттыкі - 93 млн. км2, Үнді мұхитінікі – 75 млн. км2. сонда мұхиттың бетіндегі сулардың қызуына сәйкес жылу энергиясы түбімен салыстырғанда айталық 20 градустан, реттік мәні 1026 Дж.мұхиттың ағынның кинетикалық энергисы 1018 ДЖ реттік шамамен бағаланады. Алайда адамдар энергияның тек болмашы үлесін ғана пайдалана алады, соның үлкен бағамен және баяу өтілетін қаражатпен, сондықтан мұндай энергетика әлі күнге шейін аз перспективалы.

Соңғы он жылдық мұхиттың жылу энергиясын пайдаланудағы нақты жетістіктермен сипатталады. Сонымен, мини – ОТЕС пен ОТЕС-1 (ОТЕС – Осеаn Тhеrmal Energy ағылшын сөзінің бірінші әріптері) қондырғылары құрылды.

Conversion, яғни мұхиттың жылу энергиясын түрлендіру (электрлі энергияға түрлендіру жөнінде айтып отыр). 1979 ж тамыз айында Гавай аралдарының жанында мини – ОТЕС жылу энергетикалық құрылғысы жұмыс істей бастады. Қондырғының үш жарым ай бойы пробалы пайдалану оның жеткілікті сенімділігін көрсетеді. Үздіксіз тәулік бойы жұмыс кезінде, егер әдетте кез-келген жаңа қондырғыны тексеру кезінде пайда болатын майда техникалық ақайларды санамасақ, еш олқылықтар болмайды. Оның қуаты орта есеппен 48,7 кВт, максимальды –53 кВт; 12 кВт-ты қондырғыны сыртқы желімен пайдалы жүктемеге береді, дәлірек аккумуляторлар зарядкасына. Қалған өңделіп шыққан қуаты қондырғының жеке мұқтаждықтарына жұмсалады. Олардың санына үш насостар жұмысына кететін энергия шығындарыекі жылуалмасы турбинадағы және электрлі энергия генераторындағы шығындар кіреді.

Үш сорап келесі есептен қажет болады: біріншісі – мұхиттан жылы суды беру үшін; екіншісі – сол жүйенің ішінде 700 м тереңдіктен суық су қазып алу үшін; үшіншісі – сол жүйенің ішінде екінші жұмыс суықтығы ретінде аммиак қолданылады.

Мини – ОТЕС қондырғысы баржда монтаждалады. Оның түбінде суық су қақпасы үшін ұзын құбыр орналастырылған. Құбыр болып ұзындығы 700 м, ішкі диаметрі 50см полиэтиленді құбыр қызмет етеді. Құбыр кеменің түбіне ерекше қақпа көмегімен бекітілген, ол керек болған жағдайда бірден ажыратуға мүмкіндік береді. Полиэтиленді құбыр бірмезгілде құбыр кеме жүйесін якорлау үшінде қолданылады.Осыған ұқсас шешімнің оригиналдылығы күдік тудырмайды. өйткені қазіргі өңделіп жатқан өте күшті ОТЕС жүйелері үшін якорлы қоылымдар аса күрделі проблема болып табылады.

Техника тарихында алғаш рет мини –ОТЕС-ті қондыру сыртқы жүктемеге пайдалы қуат бере алады, ол бір мезгілде жеке мұқтаждықтарында жаба отырып. Мини –ОТЕС-ті пайдалану кезінде тәжірибе өте күшті жылу энергетикалық ОТЕС-1 қондырғысын бірден құруға және жобалауға осы типке ұқсас өте қуатты жүйелердің кіріуіне мүмкіндік береді.

Жаңа ОТЕС станциялары көптеген ондаған және жүздеген меговатт қуаттылықта кемесіз жобаланады. Бұл өте үлкен құбыр, оның жоғарғы бөлігінде энергияны түрлендіруге қажетті барлық құрылғылар орналастырылған машиналы зал бар.

4. Құйма мен ағыстар энергиясы.

Адамдар ғасырлар бойы теңіз ағыстары мен тасқын себептерін ойлап келді. Қазір біз дәлелді түрде білеміз, ірі табиғат құбылысы – теңіз суларының ритмдік қозғалысын Күн мен Айдың тартылыс күштері тудырады екен. Күн Жерден 400есе ары орналасқандықтан, Айдың өте аза массасы жер суына екі есе күштірек, Күн массасына қарағанда әсер етеді. Сондықтан жауапты рольде тасқын ойнайды, ол Айдан (айдың тасқыны) пайда болады. Теңіз кеңістіктеріндегі тасқындар судың ағуымен теориялы түрде 6 сағ 30с сайын кезектесіп тұрады. Егер Ай, Күн және Жер бір түзуде орналасса, Күн өзінің тартылуын Айдың әсерін күшейтеді, және сонда күшті тасқын басталады. Күн Жер-ай кесіндісіне тік бұрышпен тұрған кезде, әлсіз тасқын басталады.(квадратуралы немесе аз сулы) Кұшті мен жай тасқындар жеті күн сайын кездесіп тұрады.

Алайда тасқын мен ағыстың шын жүруі өте күрделі. Оған аспан денелерінің қозғалу еркшеліктері, жағалау сығының сипаты, су тереңдігі, теңіз ағыстары мен жел әсер етеді.

Ең биік және күшті тасқын толқындары майда немесе тар шығанақтарда немесе теңізбен мұхиттарға құйылатын өзен сағаларында пайда болады. Мұхиттың тасқын толқыны Ганга ағысының қарама-қарсы оның сағасының 250 км қашықтыққа жүреді. Атлант мхитының тасқынды толқыны Амазонка бойымен жоғары 900 км-ға таралады. Жабық теңіздерде, мысалы Қара немесе Жерортаның, биіктігі 50-70 см кіші тасқын толқындары пайда болады.

Тасқын – ағыс бір циклінің максималды түрдегі мүмкінді қуаты, яғни бір тасқыннан екіншісіне [pic] теңдеумен өрнектеледі, мұндағы р – су тығыздығы, g – ауырлық күшінің үдеуі, S – тасқын бассейінің ауданы, R – тасқын кезінде деңгейлер айырысы.

Формулада көрініп тұрғандай, тасқын энергиясын пайдалану үшін теңіз жағалауларындағы тасқындар амплитудасы үлкен, ал жағалау контуры мен рельефі үлкен тұйықталған «бассейндер» жасауға мүмкіндік беретін жерлерді санауға болады. Кейбір жерлердегі электростанция қуаты 2–20 МВт –ты құрайды.

Қуаты 635 Вт бірінші теңіз тасқынының электростанциясы 1913 ж. Ливерпуль жанындағы Ди бухтасында салынды. 1935 жылы тасқын электростанциясын АҚШ-та соға бастады. Американдықтар Пассамакводи шығанағының бір бөлігін қоршап қойды, 7 мле.доллар жұмсалды, бірақ құрылысқа ыңғайсыз, өте терең және жұмсақ теңіз түбіне байланысты, және де онша алыс емес жерде салынған ірі жылу электрстанциясы өте арзан энергия бергендіктен жұмысын тоқтағуға тура келді.

Аргентина мамандары Магелланов тасқынындағы өте жоғары тасқын толқынын пайдалануды ұсынды, бірақ өкімент қымбат тұратын жобаға келісім бермеді.