Последствия парникового эффекта

Одним из основных продуктов сгорания углеводородных топлив является диоксид углерода (СО₂), который не относится к токсичным газам. Годовая эмиссия СО₂ составляет 130...1100 млрд. т/год. Основное количество СО₂ производится природными источниками, и только примерно 1...3 % связаны с технической деятельностью человека (антропогенные выбросы). Однако эти 1...3% могут нарушать равновесие в атмосфере и служить причиной возникновения так называемого “парникового” эффекта.

В верхних слоях атмосферы всегда располагалась смесь газов, состоящая на 60... 90 % из водяного пара. Эта смесь газов препятствует отводу теплоты от поверхности нашей планеты, повышая ее среднюю температуру на 33°С (от -18°С до +15°С). В увеличении средней температуры на поверхности земли и заключается “парниковый” эффект, который обусловил благоприятные условия для возникновения и развития жизни на Земле. Однако в результате деятельности человека в стратосфере и тропосфере стали накапливаться такие вещества как СО₂, СН₄, галогенированные углеводороды, озон и гемиоксид азота (NО₂). Суммарная доля этих газов в “парниковом” слое относительно невелика всего 0,5... 15%. Однако они вызвали за последние 100 лет повышение средней температуры примерно на 0,45°С, что выразилось в известном потеплении климата. При дальнейшем неконтролируемом усилении “парникового” эффекта может произойти интенсивное таяние ледников, которое может привести к глобальной катастрофе.

Из всех антропогенных “парниковых” газов главное значение для усиления “парникового” эффекта имеет СО₂. Важнейшими источниками антропогенных выбросов СО₂ являются: тепловые и электрические станции - 27%, промышленность - 20%, отопление жилых помещений и малая энергетика - 20%, транспорт - 17%.

Снижение антропогенных выбросов СО₂ стало острой экологической проблемой. В то же время известно, что чем больше СО₂ образуется при сгорании углеводородных топлив, тем оно совершеннее. Поэтому решение проблемы уменьшения антропогенных выбросов СО₂ возможно путем:

- уменьшения количества сжигаемого углеводородного топлива, т.е. повышения топливной экономичности теплоэнергетических устройств и тепловых двигателей;

- применения топлив с малым содержанием углерода (сжатый и сжиженный газы, спирты и эфиры);

- использования водорода;

- перехода к широкому применению альтернативных источников энергии (энергия солнца и ветра, гидроэнергия, атомная и ядерная энергия).

4. Холодильные установки

ЛЕКЦИЯ № 1

ПЛАН

1. Основные понятия теплообмена при использовании холода. 2. Параметры состояния рабочих тел. Пары, параметры паров, процессы.Термодинамические основы рабочих тел

Холод - это, тепло, температурный уровень, который ниже температурного уровня окружающей среды.

Получение холода можно осуществить двумя способами:

- используя природную аккумулирующую способность вещества.

- используя выработанного холода, с использованием холодильных машин и установок.

В зависимости от температуры охлаждения, холодильные установки подразделяются:

1. умеренного холода (80-160 ⁰ С)

2. глубокого холода (от -120 ⁰ С)

Холодильные машины умеренного холода делятся на три группы:

1. компрессорные

2. теплоиспользующие

3. термоэлектрические

Компрессорные установки используют энергию в виде механической работы; одним из элементов этих машин является компрессор, сжимающий и перемещающий парообразное или газообразное рабочее вещество.

В зависимости от типа и мощности компрессора его привод осуществляется от двигателя (электрического, внутреннего сгорания, паровой и газовой турбины)

Теплоиспользующие (пароинжекторные) холодильные установки в качестве источников энергии используют теплоту относительно низкого потенциала (горячую воду, отходящие газы, пар имеющий температуру ниже температуры окружающей среды).

Термоэлектрические - используют электрическую энергию.

В свою очередь компрессорные машины, в зависимости от агрегатного состояния холодильного реагента делятся на паровые и газовые.

В паровых холодильных машинах рабочее вещество совершает замкнутый, обратный, круговой термодинамический цикл, меняя свое агрегатное состояние по схеме.

пар - жидкость - пар

В газовых холодильных машинах агрегатное состояние рабочего вещества не изменяются, причем в качестве рабочего вещества применяют поимущественно воду.