Домены энергия

Таким образом, деление сегнетоэлектрика на домены приводит к снижению энергии деполяризации. В то же время при этом воз- [c.299]

Намагничение ферромагнитного образца, имеющего нулевой результирующий магнитный момент при Н = 0, происходит за счет изменения формы и ориентации доменов (рис. 10.18). В слабых полях наблюдается увеличение объема выгодно расположенных относительно внешнего поля доменов, за счет доменов с невыгодной ориентацией, т. е. имеет место процесс смещения границ доменов. Процесс намагничения в слабых полях обратим. Если внешнее поле снять, то домены восстановят исходную форму и размеры. Увеличение поля приводит к тому, что рост выгодно ориентированных доменов осуществляется тоже за счет необратимых процессов. Обратимому смещению границ доменов могут, например, препятствовать дефекты кристаллической структуры. Чтобы преодолеть их действие, граница домена должна получить от внешнего поля достаточно большую энергию. Если снять намагничивающее поле, то дефекты помешают границам доменов вернуться в исходное положение. Процессы необратимого смещения границ доменов обусловливают эффект Баркгаузена, заключающийся в том, что [c.344]

В других проектах солнечная энергия превращается в тепло в системах пластинчатых коллекторов, состоящих из покрытых стеклом черных поверхностей. Эти устройства начали применять в США для отопления домов, располагая их на крышах. Однако расчеты показали, что если такими коллекторами покрыть 10% площади пустынь в бассейне реки Колорадо, то можно получить на ТЭС 1 млн. МВт электроэнергии, а отводимым теплом опреснить такое количество морской воды, которого хватит для удовлетворения потребности 120 млн. населения США [107]. [c.170]

Еще более перспективно, особенно в южных районах, использовать солнечную энергию. Солнечные электрогенераторы, ото-пители, кондиционеры, водонагреватели могут располагаться на крышах, около домов. [c.173]

Абсорбционные холодильные установки, использующие низкопотенциальную теплот-у, должны в будущем найти более широкое применение. В качестве источников энергии могут быть использованы низкопотенциальная теплота ТЭЦ или даже солнечная энергия от батарей, устанавливаемых на крышах домов. Одним из недостатков схемы с солнечными [c.82]

Еще один возможный способ использования водорода в быту — применение топливных элементов, которые подробно рассмотрены в гл. 5. Водород-кислородные топливные элементы можно с успехом применять в быту при этом нет оснований опасаться воспламенения водорода. Топливный элемент позволяет превращать энергию водорода в электроэнергию к батарее топливных элементов, где это экономически оправдано, можно подключать тепловые насосы, предназначенные для отопления помещений и кондиционирования воздуха, а также стандартные электрические камины. Единственным побочным продуктом при работе топливного элемента является вода, которая сама по себе представляет ценность во многих жилых домах. [c.122]

Энергозатраты на отопление зависят от района расположения дома. На Среднем Западе США типичный жилой дом с двумя спальнями потребляет в самый холодный месяц около 420 природного газа, что эквивалентно 5-10 Дж/сут. Суточная продолжительность солнечного сияния около 6 ч средняя энергетическая плотность на поверхности солнечного коллектора 200 Вт/м . Потребность в энергии 1,5-10" Дж (5-10 -30). [c.143]

Около 20 % всей энергии, потребляемой в США, затрачивается на отопление и горячее водоснабжение жилых домов и общественных зданий. На одно лишь отопление жилых домов расходуется 12 % всех энергоресурсов, расходуемых в стране. Использование бытовых систем солнечного теплоснабжения могло бы обеспечить весьма значительную экономию [c.151]

Наконец, пора затронуть вопрос о стоимости гелиосистем. Эти устройства, даже пассивные, гораздо дороже, чем могло бы показаться. Дополнительные издержки при сооружении теплопоглощающей стены составляют (в ценах 1977 г.) около 33 долл/м , а стоимость подведенной энергии —от 15 до 24 долл/ГДж в зависимости от географического расположения. Эти цифры следовало бы сравнить с тарифами на электроэнергию (около 13 долл/ГДж). Стоимость сооружения водяных коллекторов типа солнечный пруд на крыше дома и термосифонных воздушных коллекторов еще больше. [c.155]

Неправомерно говорить о технической стороне использования солнечной энергии, не затрагивая прочих проблем технический аспект неизбежно связан с энергетической политикой США вообще и с политикой в области ядер-ной энергии в частности. Солнечная энергия была объектом исследований в течение почти целого столетия разработка методов ее практического использования началась в период низких цен на органическое топливо, когда частные предприниматели не были заинтересованы в развитии солнечной энергетики. Основ--ные расходы на эти работы покрывались за счет госбюджета. Это положение продолжалось вплоть до недавнего времени. Однако поставленная задача в области солнечной энергетики в США решена не была. Еще в 1947 г. комиссия при президенте США подчеркивала, что к 1975 г. в стране можно будет построить 3 млн. домов, отапливаемых за счет солнечной энергии. В то время их не насчитывалось и сотни. Однако лишь за 1978—1979 гг. было построено 50 тыс. солнечных домов и гораздо больше сооружается в наши дни. [c.156]

В качестве примера рассмотрим отопление жилья. Во многих домах используются печи с принудительной тягой, которые, как известно, имеют низкую термодинамическую эффективность. Эффективность системы может быть улучшена за счет предварительного подогрева поступающего извне холодного воздуха с использованием для этих целей теплоты вентиляционных выбросов. Замена печей тепловыми насосами значительно повышает эффективность отопительной системы. Но самые лучшие результаты могло бы дать изменение условий задачи. В конце концов, целью отопления вообще является не обогрев дома как такового, а живущих в нем людей. Почему бы не потребовать использовать микроволновую систему отопления, которая обогревала бы только непосредственно людей и потребляла бы значительно меньше энергии, чем любая другая система — печь или тепловой насос, нагревающие воздух Возможно, против этого предложения будет много возражений с иных позиций. Но данный пример говорит, что всегда существует несколько вариантов решения какой-либо проблемы, и их всегда следует внимательно изучать в каждой ситуации. [c.258]

Этот результат не учитывает годовые эксплуатационные расходы. Для того чтобы учесть в конечном результате эти расходы, в издержки за срок службы следует включить параметр, связывающий потребности в теплоте Н, КПД отопительной установки т], удельную стоимость единицы энергии в расчете на единицу площади р и коэффициент f, учитывающий увеличение стоимости энергии за время срока службы дома. [c.261]

Если бы было использовано это значение Rq, то сметная стоимость строительства дома существенно увеличилась бы. Большое влияние могут оказать темпы роста стоимости энергии, учитываемые коэффициентом /. [c.261]

Минимальной инфильтрации воздуха можно добиться путем качественного выполнения строительных работ. В современных зданиях за час сменяется от половины до более чем двойного объема воздуха, а следовало бы иметь такую вентиляцию, которая не допускала бы полной смены воздуха менее, чем за 5 ч. В административных зданиях и помещениях, где разрешено курение, темпы воздухообмена должны быть большими. Дома можно было бы строить практически с нулевым воздухообменом, но вряд ли это желательно. Свежий воздух в помещениях необходим, даже если при этом и должна расходоваться энергия. Но надо при этом помнить, что каждый находящийся в комнате человек представляет собой источник теплоты мощностью в среднем 100 Вт [c.261]

С энергетической точки зрения камины в домах представляют проблему не только при строительстве, поскольку у мест их сооружения образуется много инфильтрационных трещин, но и при эксплуатации. Открытые камины вызывают принудительную тягу воздуха в комнату, нагревают его и отводят теплоту наружу. Теплый воздух вытесняется из дома наружным холодным воздухом. Для предотвращения вытяжки нагретого воздуха из помещения через камин, в результате чего теряется большое количество энергии, вокруг камина могут быть установлены прозрачные экраны. Эти экраны практически не представляют никакого препятствия для тепловых лучей от огня камина, которые проходят в комнату почти так же, как если бы не было никакого экрана. [c.261]

Дополнительная экономия энергии может быть получена за счет отопления только тех частей дома, которые относятся к жилой зоне. Для этих целей хорошо подходят системы отопления с использованием электрических резисторных обогревателей и водяных радиаторов (рис. 11.2,а,в), поскольку они могут быть разделены на отдельные секции с автономным регулированием и размещены в жилых зонах дома. В заключение следует отметить также, что все приведенные здесь выводы касаются не только отопления, но и горячего водоснабжения. Существенная экономия может быть достигнута в первую очередь при использовании дополнительной изоляции, отключении подогрева воды в периоды снижения объема ее потребления и выборе эффективных установок для подогрева. [c.264]

Кондиционирование воздуха. Охлаждение воздуха в жилых домах и общественных зданиях в целях создания комфортных условий в последние два десятилетия стало в США сферой, в которой потребление электроэнергии увеличивалось наиболее быстрыми темпами — в среднем более 16 % в год. Подсчитано, что в 1980 г. на кондиционирование воздуха было израсходовано более 4 % всей потребленной в США энергии. [c.264]

Прежде чем перейти ко вторичным загрязняющим веществам, рассмотрим один из аспектов загрязнения воздуха, который лишь недавно приобрел актуальность это —загрязнение воздуха в помещениях. Когда в США внезапно началась кампания за экономию энергии, многие решили сделать свои дома герметичными, чтобы уменьшить инфильтрацию воздуха, а значит, и сократить расходы на отопление помещений и увлажнение воздуха (об этом говорилось в гл. 11). Каким же оказался результат Во многих зданиях суточная кратность воздухообмена не достигает 0,2 воздух внутри помещений до такой степени загрязнен, что им вредно дышать. По сути дела, в домах с недостаточной вентиляцией качество воздуха может быть хуже, чем качество наружного воздуха, предусмотренное федеральными стандартами [c.322]

Таким образом, деление ферромагнитного кристалла на домены является следствием стремления системы уменьшить свою свободную энергию. Однако это деление не может происходить беспредельно, так как появление границы между доменами, у которых угол 0 между спинами возрастает до 180° (рис. 11.11, а), должно неизбежно привести к увеличению обменной энергии (см. (11.32)). Деление протекает до тех пор, пока уменьшение магнитной энергии, вызванное делением, не компенсируется увеличением обменной энергии границ раздела между доменами. Дальнейшее деление энергетически невыгодно, и этим определяется нижний предел размера доменов. Как показывают расчет и эксперимент, для желе а поперечный размер доменов 0,1 мкм, что меньше обычных размеров зерен поликристаллического железа. [c.296]

Ti ls может быть получен также восстановлением Ti U водородом на горячей поверхности-[5] с расхо-дом энергии в 6,6 квт-ч/кг [6]. [c.75]

Рис. 0-3. Макет трех жи.лых домов, использующих солнечную энергию. Применение покрытий обеспечивает получение от 2/3 до 3/4 энергии, необходимой для отоплен11Я дома.

В работе [2221 описана система лучистого отопления экспериментального дома, расположенного иод Бостоном (США). Источником энергии является солнечная радиация. На рис. 8-44 представлена схема этого дома. Гелиоприемники типа горячий ящик с двойным остеклением располагаются на обоих скатах крыши (этим предусматривается увеличение времени воздействия радиации). Лучевоспринимаюшая поверхность состоит из медных пластин, имеющих покрытия с высокой поглощательной способностью, к внутренней стороне которых приварены через каждые 150 мм трубки. Теплоносителем и аккумулятором теила в системе является вода, которая прокачивается насосом через трубки гелиоириемника и в нагретом состоянии поступает в бак. В дневное время циркуляция воды происходит непрерывно, так как температура гелиоприе.мника всегда выше температуры воды в баке. Ночью или в облачную погоду солнечный коллектор охлаждается и движение воды из бака к коллектору автоматически прекращается. Вода из труб коллектора перекачивается в бак, благодаря чему исключается возможность замораживания труб и утечки теила из бака. Циркуляция воды из бака по змеевикам системы лучистого отопления осуществляется с помощью второго на- [c.236]

АЕу - уменьшение объемной энергии за счет перехода части системы к менее эиерптитаому тв дому состояняю [c.165]

Обсудим теперь вопрос почему образуются ферромагнитные домены Ответ на этот вопрос дали Ландау и Лифшиц. Они но казали, чта образование доменной структуры является следствием существование в ферромагнитном образце конкурирующих вкладов в полную энергию тела. Полная энергия Е ферромагнетика складывается из 1) обменной энергии Еовм, 2) энергии кристаллографической магнитной анизотропии Ек- 3) энергии магнитострик-ционной деформации Ех 4) магнитоупругой энергии Ес 5) магнитостатической энергии Ео] 6) магнитной энергии Таким образом, [c.346]

Рассмотрим в качестве примера влияние магнитострикционных эффектов на доменную структуру железа. Домены в железе намагничены до насыщения, вдоль направлений типа [100]. Вследствие магнитострикции они несколько удлинены в направлении намагниченности. Пусть это направление совпадает с осью [100]. Тогда домены несколько сжаты в поперечных направлениях [010] и [001]. Два соседних домена с противоположными векторами намагниченности ([100] и [100]) не обладают упругой энергией, так как у них Xs одинаковы (рис, 10.21,а). Энергия ферромагнит- [c.347]

Теоретические исследования, проведенные Эйхенваль-дом, показали, что движение энергии на границе двух сред происходит таким образом, что в среднем поток энергии, проникающий из первой среды во вторую, равен обратному потоку, причем места входа и выхода прямого и обратного потоков несколько смещены друг относительно друга (на расстояние порядка Я/2). В результате имеется движение энергии вдоль границы с выходом обратно в первую среду. Во второй среде электромагнитное поле захватывает лишь тонкий слой, сравнимый с длиной волнц и зависящий от угла падения и показателя преломления. Одним из экспериментальных подтверждений этого явления может служить описанный опыт Мандельштама (см. 2.4, рис. 2.10). [c.25]

Деление образца на домены ограничивается энергией, затрачиваемой 1швбраэова иетраниц между доменами. Линейный размер 1 [c.88]

В веществах с самопроизвольной поляризацией имеются от- ,ельные области (домены), обладающие электрическим моментом F отсутствие внешнего поля. Однако при этом ориентация электрических моментов в разных доменах различна. Наложение внешнего голя способствует преимущественной ориентации электрических юментов доменов в направлении поля, что дает эффект очень сильной поляризации. В отличие от других видов поляризации при некотором значении напряженности внешнего поля наступает насыщение, и дальнейшее усиление поля уже не вызывает возрастания tHT H HBHO TH поляризации. Поэтому диэлектрическая проиицае-люсть при спонтанной поляризации зависит от напряженности электрического поля. В температурной зависимости е,. наблюдается один или несколько максимумов. В переменных электрических полях материалы с самопроизвольной поляризацией характеризуются значительным рассеянием энергии, т. е. выделением теплоты. [c.21]

Итак, прожив на Земле много сотен тысяч лет, занимаясь охотой, обработкой земли, ремеслами, воюя, строя жилища, мосты, каналы, храмы, дворцы и гробницы своих владык, человек ни разу не притронулся к невозобновляемым источникам энергии, накопивщимся в недрах Земли. Но это не помешало ему с помощью только химической энергии пищи, превращавшейся в организмах животных и рабов в механическую мускульную энергию — силу, и только таких орудий, как рычаг и наклонная плоскость, создать уникальные инженерные сооружения, вроде одного из семи чудес света — египетских пирамид, построенных 5000 лет назад всего за 20 лет. Самая крупная из них — Хеопса имеет высоту современного 50-этажного дома при длине 230 метров. Она сложена из 2,3 миллиона блоков, каждый весом в среднем 1,5 тонны (1,5 автомобиля Жигули ), а самый тяжелый—15 тонн Щели между блоками не превышают 0,5 сантиметра, а длина сторон основания отличается всего на 2 сантиметра— 0,0009 процента Грани пирамиды обращены точно на четыре стороны света. [c.16]

Впрочем, пассивное использование солнечной энергии не означает одного лишь применения элементов строительной конструкции и архитектурного оформления. Она включает и такие аспекты, как расположение здания на участке, распределение и вид зеленых насаждений, использование рельефа местности для частичного заглубления дома в грунт. Окна жилых помещений должны вы.ходнть на юг по крайней мере, на эту сторону должны быть ориентированы поверхности, на которые возложена функция восприятия солнечного излучения. Деревья по возможности не должны заслонять низко стоящее зимнее солнце. Лиственные деревья нужно сажать возле самого дома, чтобы летом они давали тень зимой их голые ветви не будут заслонять солнце. Дома, частично заглубленные в землю, позволяют использовать теплоизоляционные свойства почвы, что очень ценно, В некоторых районах Центральной Австралии с чрезвычайно жарким климатом построены полностью заглубленные в землю дома, и они вообще не нуждаются в кондиционировании возду.ча [c.154]

Построить суточные графики электрической нагрузки в будний и поскресиын дм иодслн для дома, квартиры или общежития и в соответствии с этими графиками оценить оОщее энергопотребление. Оценить экономию энергии, которую можно было бы получить путем ввода переменной тарифной оплаты в зависимости от времени суток и использования различных систем аккумулирования и сохранения энергии. [c.256]

На рис. 11.1 показана диаграмма, представляющая в очень общем виде основные сферы нашей деятельности. В необработанное сырье (руду, камень, лесоматериалы и т. п.) добавляется большое количество энергий и получают первичные материалы (металлы, древесные заготовки, бумагу и т. п.). Для произ- водства из этих материалов конечной продукции (домов, машин, iaппapaтypы и т.п.) требуется уже значительно более существенная [c.257]

Можно было бы, например, предложить оборудовать каждый односемейный дом алюминиевой обшивкой, с помощью которой удалось бы экономить ежегодно 10% расходуемой на отопление энергии. Прекрасно, но сколько уйдет энергии на то, чтобы изготовить необходимое количество алюминия И будет ли та-, кой вариант в масштабах всей страны означать экономию энергии Аналогично, если бы каждое окно в США сделать с тройным остеклением, то была бы достигнута экономия энергии. Но сколько Смогли бы домовладельцы окупить затраты на дополнительное остекление окон в приемлемый период времени Ответ должен быть отрицательным, если только двойное остекление не было сделано очень плохо. Наконец, были бы затраты энергии оправданными, если бы каждый мужчина, женщина и ребенок в США начали бы пользоваться электрической зубной щеткой В результате резко улучшилась бы зубная гигиена и, возможно, затраты энергии стоили бы этого. [c.259]

Рост потребления электроэнергии на кондиционирование воздуха привел к тому, что пик годовой нагрузки энергосистем с зимы, как это было еще несколько лет назад, переместился на лето. Этот вид дополнительной нагрузки особенно тяжело сказывается на работе энергосистемы в грозовые душные летние ночи, когда потребность в кондиционировании резко возрастает. Вплоть до конца 70-х годов электроснабжающие компании весьма интенсивно рекламировали кондиционирование воздуха, но очень скоро обнаружилось, что справиться с резко возросшей в результате этого нагрузкой не представляется возможным, и поэтому они прекратили рекламирование кондиционеров. Многие жители, обеспокоенные сложившейся ситуацией, выступают за возврат к тому времени, когда комфортные условия в домах создавались без помощи кондиционирова- ния воздуха. И действительно, если бы дома лучше строились, лучше выбирались бы места их расположения и предусматривались бы встроенные в них устройства пассивного использования солнечной энергии, то энергетические потребности на кондиционирование воздуха в масштабах всей страны, по крайней ме- ре в жилом секторе, существенно уменьшились бы. Нагрузку на энергосистемы можно было бы также сократить, если бы в общественных зданиях удалось исключить распространенную практику переохлаждения воздуха с помощью кондиционирования и затем подогрев его с помощью электронагревателей до комфортной температуры. В некоторых административных зданиях в зимний период применяется одновременное отопление помещений, расположенных по периметру здания, и кондиционирование воздуха в помещениях в центральной час-, ти здания, где располагаются лифты, печатномножительные машины, компьютеры и т. п. Достойным сожаления является тот факт, что при таком нерациональном использовании энергии требуются меньшие затраты, чем при устройстве теплообмена в целях перераспределения теплоты, выделяемой при работе машин и механизмов в здании, для обогрева помещений, в которых работают люди. И, наконец, с сожалением отметим, что многие современные административные здания строятся [c.264]

Данный список приборов вместе с рассмотренными выше устройствами говорит о том, что в любом доме, имеющем одно или несколько перечисленных устройств — электроотопление, электрическую плиту, электропечь, кондиционер, электросушку, электроводонагреватель, — энергопотребление будет высоким и сократить его с помощью простых мер по экономии энергии трудно.. Некоторые бытовые приборы можно сделать более эффективными, например водонагреватели могут быть оборудованы дополнительной теплоизоляцией. Холодильники, выпускаемые в настоящее время, имеют худшую изоляцию, чем следовало бы. Путем соответствующего выбора наиболее подходящих бытовых приборов и внесения в них возможных усовершенствований можно добиться некоторой экономии энергии в домашнем хозяйстве. [c.267]

Оставался неясным второй вопрос под действием каких сил спиновые магнитные моменты электронов внутри домена выстраиваются параллельно друг другу, намагничивая домен до насыщения В 1928 г. Френкелем было высказано предположение, что такие силы возникают в результате обменного взаимодействия электронов внутренних недостроенных оболочек этих атомов. Это взаимодействие имеет чисто квантовую природу и ответственно, в частности, за химическую связь в молеулах Нг, О2 и др., в кристаллах алмаза, кремния, германия и др., о чем говорилось в 1.4. Энергия этого взаимодействия определяется соотношением (1.6) [c.294]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...