История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
удельной энергоемкости выражается достаточно точными цифрами и позволяет
не только объяснить исторические факты, но и сделать прогнозы на будущее.
Носитель гидроэнергии - вода - располагает запасом энергии в зависимости
от возможной высоты падения. Так,
1 кг воды' может располагать работой в 1, 10, 100, 1 000 кГ ¦ м в
зависимости от высоты падения в 1, 10, 100,
1 000 м. Еще меньшей энергоемкостью обладает носитель ветровой энергии -
воздух, энергоемкость которого к тому же постоянно и бессистемно
изменяется в зависимости от скорости ветра.
Носитель тепловой энергии - топливо - обладает весь-
58
ма высокой энергоемкостью. Удельная теплотворная способность топлива
колеблется в пределах 2 ООО - 11000 ккал/кг. Так как 1 ккал эквивалентна
427 кГ ¦ м работы, то удельная энергоемкость 1 кг топлива будет лежать в
пределах 854000 - 4 697 000 кГ-м/кг, или в среднем равна 2 775 500 кГ-
м/кг (для сопоставления без значительной погрешности можно принять
округленное значение 3 млн. кГ -м/кг) "Даже если учесть, что к. п. д.
тепловых установок в среднем примерно в 3 раза ниже, чем к. п.-д-
гидравлических, высокая энергоемкость горючего дает выход практически
реализуемой энергии, в десятки тысяч раз больший, чем энергоемкость
воды1.
Энергоемкость электрической энергии является понятием несколько условным,
поскольку эта энергия вторичная, преобразуемая из других видов энергии.
Во всех случаях получения электроэнергии ее количество, ртносимое к весу
генерирующего устройства (паротурбогенератор, дизельгенератор,
гидрогенератор, гальваническая или аккумуляторная батарея),
незначительно. Поэтому с позиций удельной энергоемкости электрическая
энергия не играет такой роли, как тепловая, являющаяся в настоящее время
в силу высокой энергоемкости топлива монопольной для водного и воздушного
транспорта и преобладающей для наземного.
Использование ядерной энергетики с позиций удельной энергоемкости,
безусловно, знаменует громадный скачок к новой качественной ступени
развития энергетики.
Исчисленная удельная энергоемкость ядерного горючего выражается в среднем
в 8,5 • 1012 кГ • м/кг по ядрам тяжелых изотопов и 64 1012 кГ-м/кг по
термоядерным реакциям, что в миллионы раз превышает среднюю энергоемкость
обычного горючего. Даже если принять возможным использование только 10%
располагаемой энергии ядерного горючего, энергоемкость носителей ядерной
энергии- более чем в миллион раз превосходит энергоемкость обычных
энергетических топлив.
Отсюда вытекает ряд новых качеств исключительной значимости. Тысячи
вагонов угля, потребляемого ежегодно тепловой электростанцией, могут быть
заменены несколькими десятками килограммов ядерного горючего, и, таким
образом, энергоемкий и дорогостоящий транспорт больших количеств топлива
может быть практически исключен. Замечается грядущая эра совершенно
независимой от ло-альных условий энергетики, когда каждый энергопотреб-
59
ляющий объект в промышленности, н>а транспорте, в сельском хозяйстве и в
быту сможет в любом месте располагать громадными количествами необычайно
концентрированной атомной энергии, расходуемой в самых разнообразных
целях: нагрева, охлаждения, кондиционирования, связи, транспорта, привода
орудий и машин.
Итак, в развитии энергетики должны быть отмечены следующие ступени,
характеризующие резкое отличие применяемых форм энергии по весовой
энергоемкости, оказывающей громадное влияние на развитие техники:
1. Использование первичной механической (гидравлической и - в меньшей
степени-ветровой) энергии с удельной энергоемкостью порядка 10-1000 кГ-
м/кг.
2. Использование первичной тепловой энергии со средней энергоемкостью 3 •
106 кГ ¦ м/кг-
3. Использование первичной ядерной энергии с энергоемкостью 8,5 ¦ 1012-
64-1012 кГ-м/кг.
п Для исторического процесса разви-
Периоды развития " F r г
орудий И машин тия орудии и машин характерна тенденция замены человека-
исполнителя различных производственных функций машинами.
Указание на это содержится в формулировке Маркса: "Простые орудия,
накопление орудий, сложные орудия; приведение в действие сложного орудия
одним двигателем-руками человека, приведение этих инструментов в действие
силами природы; машина; система машин, имеющая один двигатель; система
машин, имеющая автоматически действующий двигатель, - вот ход развития
машин"1. 1 •!
Самые ранние машины были созданы для подъема и перемещения тяжестей.
Сначала они только помогали человеку в выполнении транспортных функций, а
затем и заменили его. Освобождение человека от функции двигателя началось
при помощи первой повозки, движимой прирученными животными.
Применявшиеся простые и даже сложные орудия первоначально приводились в
действие "одним двигателем - руками человека". Однако следующий шаг в
периодизации Маркса - "приведение этих инструментов в действие силами
природы" - уже означает возникновение одной из форм замены' человека
машиной, характеризующейся передачей энергетических функций от человека
