Энергетические технологии - Energy technology

Для соответствующей инженерной дисциплины см. Энергетика.
Для рецензируемого научного журнала (журнала) см. Энергетические технологии (значения).

Энергетические технологии является междисциплинарный инженерное дело наука имея дело с эффективным, безопасным, экологически чистый, а также экономичное извлечение, переработка, транспортировка, хранение и использование энергия, направленный на обеспечение высокой эффективности при использовании плинтуса побочные эффекты на человека, природу и окружающую среду.

Для людей энергия является непреодолимой потребностью, и как дефицитная ресурс, это была первопричина политических конфликтов и войн. Сбор и использование энергетических ресурсов может быть вредным для местных экосистем и может иметь глобальные последствия.

Междисциплинарные области

Как междисциплинарная наука Энергетические технологии связаны со многими междисциплинарными областями различными, частично совпадающими способами.

Электротехника

Высоковольтные линии для транспортировки электроэнергии на большие расстояния.

Электроэнергетика занимается производством и использованием электроэнергия, что может повлечь за собой изучение таких машин, как генераторы, электродвигатели и трансформаторы. Инфраструктура вовлекает подстанции и трансформаторные подстанции, линии электропередач и электрический кабель. Управление нагрузкой и управление энергопотреблением по сетям существенно влияют на общую энергоэффективность. Электрическое отопление также широко используется и исследуется.

Термодинамика

Основная статья: Термодинамика

Термодинамика посвящен фундаментальным законам преобразования энергии и основан на теоретических Физика.

Тепловая и химическая энергия

А натереть для костра

Тепловая и химическая энергия переплетаются с химия и экологические исследования. Горение имеет отношение к горелки и химический двигатели всех видов, решеток и мусоросжигательные заводы наряду с их энергоэффективностью, загрязнение и эксплуатационная безопасность.

Выхлопной газ технология очистки направлена ​​на уменьшение загрязнение воздуха с помощью различных методов механической, термической и химической очистки. Контроль выбросов технология - это область процесс и химическая инженерия. Котел технология занимается проектированием, строительством и эксплуатацией пар котлы и турбины (также используется в ядерной энергетике, см. ниже), взят из прикладная механика и материаловедение.

Преобразование энергии имеет отношение к двигателям внутреннего сгорания, турбинам, насосам, вентиляторам и т. д., которые используются для транспортировки, механической энергии и производства электроэнергии. Высокие термические и механические нагрузки вызывают опасения по безопасности эксплуатации, которые решаются во многих областях прикладной инженерии.

Ядерная энергия

А паровая турбина.

Ядерная технология имеет дело с атомная энергия производство из ядерные реакторы, наряду с переработкой ядерного топлива и захоронением радиоактивных отходов, заимствование из применяемых ядерная физика, ядерная химия и радиация наука.

Ядерная энергия вызывала политические споры во многих странах в течение нескольких десятилетий, но электроэнергия, производимая с помощью ядерное деление имеет мировое значение. Есть большие надежды, что слияние технологии однажды заменят большинство реакторов деления, но это все еще область исследований ядерная физика.

Возобновляемая энергия

Основная статья: Возобновляемая энергия
Солнечная (фотоэлектрический ) панели на военной базе в США.

Возобновляемая энергия имеет много ответвлений.

Солнечная энергия

Основная статья: Солнечная энергия

Ветровая энергия

Ветряные турбины на Внутренний монгольский пастбище
Основная статья: Ветровая энергия

Ветряные турбины извлекают энергию из атмосферных токов и разработаны с использованием аэродинамика наряду со знаниями, полученными из машиностроения и электротехники.

Геотермальный

Основная статья: Геотермальный

Где это можно получить, геотермальный энергия используется для отопления и электричества.

Гидроэнергетика

Строительство Гидротурбины Pelton в Германия.
Основная статья: Гидроэнергетика

Гидроэнергетика получает механическую энергию из рек, Океанские волны и приливы. Гражданское строительство используется для изучения и строительства плотины, туннели, водные пути и управлять прибрежными ресурсами с помощью гидрология и геология. Низкая скорость водяная турбина закрученный текущей водой может привести в действие электрический генератор производить электричество.

Биоэнергетика

Основная статья: Биоэнергетика

Биоэнергетика занимается сбором, переработкой и использованием биомассы, выращенной в биологическом производстве, сельское хозяйство и лесное хозяйство откуда электростанции может втягивать горящее топливо. Этиловый спирт, метанол (оба спорны) или водород для топливные элементы можно получить от этих технологий и использовать для производства электроэнергии.

Разрешающие технологии

Тепловые насосы и Хранение тепловой энергии представляют собой классы технологий, которые позволяют использовать Возобновляемая энергия источники, которые в противном случае были бы недоступны из-за слишком низкой температуры для использования или задержки во времени между тем, когда энергия доступна, и когда она нужна. Повышая температуру доступной возобновляемой тепловой энергии, тепловые насосы обладают дополнительным свойством использования электроэнергии (или, в некоторых случаях, механической или тепловой энергии), используя ее для извлечения дополнительной энергии из источника низкого качества (такого как морская вода, озерная вода, земля, воздух или отходящее тепло из процесса).

Технологии хранения тепла позволяют сохранять тепло или холод в течение периодов времени от часов или в течение ночи до межсезонный, и может включать в себя хранение разумная энергия (т.е. изменяя температуру среды) или скрытая энергия (то есть через фазовые изменения среды, например, между водой и слякотью или льдом). Кратковременные тепловые накопители можно использовать для уменьшения пиковых нагрузок в системах централизованного теплоснабжения или распределения электроэнергии. Виды возобновляемых или альтернативных источников энергии, которые могут быть задействованы, включают природную энергию (например, собранную через солнечно-тепловые коллекторы или сухие градирни, используемые для сбора зимнего холода), отработанную энергию (например, от оборудования HVAC, промышленных процессов или электростанций) или избыточная энергия (например, сезонно от гидроэнергетических проектов или периодически от ветряных электростанций). В Солнечное сообщество Drake Landing (Альберта, Канада) является показательным. скважинный накопитель тепловой энергии позволяет общине получать 97% круглогодичного тепла от солнечных коллекторов на крышах гаражей, которые собирают большую часть тепла летом.[1][2] Типы хранилищ разумной энергии включают изолированные резервуары, группы скважин в субстратах от гравия до коренных пород, глубокие водоносные горизонты или неглубокие ямы с футеровкой, которые изолированы сверху. Некоторые типы хранилищ способны хранить тепло или холод. между противоположными сезонами (особенно если они очень большие), а некоторые приложения хранения требуют включения Тепловой насос. Скрытое тепло обычно хранится в резервуарах для льда или в так называемых емкостях. материалы с фазовым переходом (ПКМ).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Вонг, Билл (28 июня 2011 г.), "Солнечное сообщество посадки Дрейка" В архиве 2016-03-04 в Wayback Machine, Конференция IDEA / CDEA District Energy / CHP 2011, Торонто, стр. 1–30, получено 21 апреля 2013 г.
  2. ^ Вонг Б., Торнтон Дж. (2013). Интеграция солнечных и тепловых насосов. Цех возобновляемого тепла.