ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
30
работающие по открытому циклу. Тем не менее, изложенные здесь
физические и географические сведения применимы к любым системам
ОТЕС.
Начнем с определения P
0
мощности, отдаваемой теплой водой в
идеальной системе. Допустим, что поток теплой воды с объемным
расходом Q поступает в систему при температуре T
г
и покидает ее при
температуре Т
х
, (температура холодных глубинных вод). При
определении Р
о
мы, очевидно, делаем предположение об идеальном
теплообменнике. В такой идеализированной системе при ∆Т = Т
г
- Т
х
Р
о
= ρсL∆Т . (3.3.1)
На основе второго начала термодинамики максимальная ме-
ханическая мощность, которую можно получить от преобразования
теплового потока,
P
1
= η
1
P
0
(3.3.2)
где
η
1
= ∆T /T
г
(3.3.3)
есть кпд идеальной тепловой машины Карно, работающей при перепаде
температур между T
г
, и T
х
=Т
г
– ∆Т.
Безусловно, выход в случае реальной системы будет существенно
ниже, чем Р
1
. Реальные тепловые машины работают не по циклу Карно,
скорее, их цикл ближе к идеальному циклу паровой турбины Ренкина.
Тем не менее, эти выражения позволяют проиллюстрировать
возможности и ограничения ОТЕС. Согласно (3.3.1) – (3.3.3) идеальная
механическая выходная мощность преобразователя тепловой энергии
равна
P
1
= ρLc(∆T)
2
/T
г
. (3.3.4)
Таким образом, для получения значительных мощностей требуются
существенные потоки воды даже для случая максимального возможного
в океане перепада температур. Это в свою очередь требует применения
громоздких и соответственно дорогостоящих технических средств.
Ввиду того, что P
1
зависит от квадрата ∆Т, опыт подсказывает
экономическую привлекательность идеи ОТЕС лишь в районах, где
∆Т >
15°С. Такие районы лежат в тропиках. Активно ведутся изыскания
по проблеме ОТЕС на острове Гавайи (20° сев. широты, 160° зап.
долготы), на острове Науру (0° сев. широты, 166° вост. долготы), в
течении Гольфстрим вблизи полуострова Флорида. В тропических
