§ 23. Екологічні проблеми використання теплових машин

Теплові двигуни перетворюють енергію теплового РУ^ХУ У механічну. Частину внутрішньої енергії теплові двигуни передають в оточуюче середовище і таким чином спричинюють негативний вплив на довкілля. Розгляньте мал. 46 а, б, в. Із нього можна зробити висновок, що величина втраченої енергії зумовлена типом теплової машини. Яка, на вашу думку, із зображених на мал. 46 теплових машин найбільше негативно впливає на довкілля

Як вам відомо з попередніх параграфів даного розділу, ККД теплової машини, як правило, не перевищує 40% . Проте підвищення температури пари у турбінах до 1300 C дає можливість підвищення їх ККД до 45%. Підвищення ККД означає зменшення втрат, тобто зменшення забруднення довкілля.

Характер забруднення довкілля залежить від типу теплового двигуна, його конструктивних особливостей та ін. Найбільш масштабним забрудненням у двигунів цього типу є теплове. Суттєвим є також викид відпрацьованих газів. Наявність в атмосфері цих газів може привести до парникового ефекту. Для зменшення цього негативного явища потрібно покращити згорання. Цього досягають різними способами. У двигунах, які працюють на вугіллі, перед

подачею палива у топку його подрібнюють і вводять у вигляді пилу. На теплових електростанціях така форма подачі в топку палива та підвищення температури пари на виході з котла дає можливість збільшити ККД до 54%.

Замість теплових машин, які негативно впливають на довкілля (низький ККД_У багато небезпечних компонентів у випускних газах, великий рівень шумів і т.п.), слід у максимально можливій мірі використовувати сонячне випромінювання. Як відомо, середньорічна потужність такого випромінювання становить біля 100 Вт/м². Цю енергію можна використати, наприклад, на сонячних електростанціях.

На мал. 47 показана одна з електростанцій (Евреліос в Італії), яка працює завдяки сонячному випромінюванню. Загальна площа робочої поверхні у цієї електростанції становить 6000 м². Недоліком таких електростанцій є те, що вони не працюють вночі або при поганих погодних умовах. Для запобігання перерв у подачі електроенергії від такої електростанції вироблену нею електроенергію акумулюють у робочий період. ККД сучасних електростанцій цього типу не перевищує 17%. Мале поширення сонячних електростанцій обумовлене малою кількістю сонячних днів у багатьох природних зонах на нашій планеті.

Наступає епоха, яка вимагає значної економії нафти, вугілля та природного газу для виробництва енергії. У виробництві зростає роль інших джерел енергії (біогазів, сонячної енергії, енергії вітру), доля яких у сучасному виробництві поки що залишається незначною.

Теплові машини перетворюють внутрішню енергію, що отримана від згорання палива, у механічну. Частина отриманої від нагрівника енергії разом з продуктами згорання розсіюється у навколишньому середовищі, що спричиняє його теплове забруднення.

1. Які ще, крім теплового, є види забруднень довкілля? 2. Які є способи боротьби із забрудненням довкілля? 3. Чи можуть теплові двигуни не забруднювати довкілля?

? 1. Для чого кожне із дзеркал сонячної електростанції (мал. 47) за допомогою спеціальних електромоторів через кожні 10 с повертають на певний кут? 2. Проведіть такий дослід. Поставте склянку на сонце вгору дном. Через декілька хвилин виміряйте температуру повітря в склянці і порівняйте її з температурою оточуючого повітря. Що спостерігається?

1. Яку площу (м²) повинні мати приймальні пристрої сонячної електростанції, щоб забезпечити електроенергією особисті потреби в електроенергії вашої сім’ї? ККД станції 15%. Сонячну потужність вважайте рівною 100 Вт/м.

Це матеріал з підручника Фізика 8 клас Гуз