7-mavzu. Gidroelektr va okean energiyasi

8.TO‘LQINLAR ENERGIYASI.
To‘lqinlar energiyasi.
Inson necha ming yillardan buyon daryo, dengiz, okeanlar to‘g‘risida tanish bo‘lgani bilan ularda hosil bo‘ladigan to‘lqinlar energiyasidan foydalanishga oz harakat qilingan. Dengizlarda hosil bo‘ladigan to‘lqinlar energiyasi to‘g‘ridan - to‘g‘ri shamol energiyasiga bog‘liq bo‘lgani bilan o‘z navbatida shamol energiyasi ham quyosh energiyasiga bog‘liqdir.
Biroq quyosh energiyasiga nisbatan dunyodagi to‘lqinlar energiyasi zaxiralari juda kam miqdorni tashkil qiladi. Dunyo okeanining energetik zaxiralari (har hil hisoblarga ko‘ra) 10 mlrd. kVt dan 90 mlrd. kvt gacha hisoblanadi. Biroq bu energiyaning faqatgina 2,7 mlrd. kVt/soati foydali hisoblanadi, ammo mana shu miqdor ham dunyodagi barcha elektrostansiyalar quvvatiga taxminan teng va suvning ko‘tarilib tushishi energiyasidan 1,5 baro- bar ortiqroqdir [33].
To‘lqinlar energiyasini qaytalanuvchi energiya manbasi hisoblanib, uni mexanik energiyaga aylantirish, injenerlar oldiga qo‘yilgan asosiy masalalardan hisoblanadi (76-rasm). Mexanik, gidravlik yoki boshqa energiya turlariga aylantirilgan to‘lqinlar energiyasidan foydalanib, uni elektroenergiyaga aylantirish mumkin bo‘ladi.

72. 
    rasm. Okean va dengizdagi hamda qirg‘oqqa uriluvchi to‘lqinlar. To‘lqin energiyasidan foydalanish bo‘yicha birinchi ixtirochiga patent 1799 yili(Parij)da berilgan. Xozirgi vaqtda to‘lqin energiyasidan foyda-
    

lanish bo‘yicha 1000 dan ortiq har hil ixtiro va takliflar mavjud (AQSH, Buyuk Britaniya, Fransiya, Rossiya).
9.Okean va dengizlardagi to‘lqinlar, ularning o‘lchamlari va energetik xarakteristikalari.
Dengiz va okeanlardagi to‘lqinlar asosan shamol yordamida hosil bo‘ladi. Ammo quyidagi sabablarga ko‘ra ham to‘lqinlar hosil bo‘lishi mumkin [34]:

• 
  suv sathini ko‘tarilib-tushishiga (oy, er va quyoshning suv sathining o‘zgartiruvchi kuchlariga) nisbatan;
  
• 
  barometrik (atmosfera bosimining keskin o‘zgarishiga nisbatan);
  
• 
  seysmik-sunami (kuchli er qimirlashi yoki vulqonlar otilishiga nisbatan);
  
• 
  kemalar harakati tufayli hosil bo‘ladigan to‘lqinlar.
  

Har bir to‘lqin quyidagi elementlari bilan xarakterlanadi (77-rasm):

• 
  to‘lqinning o‘rkachi-cho‘qqisi (to‘lqing o‘rkachining eng yuqori nuqtasi);
  
• 
  to‘lqinning tagi (to‘lqin tagidagi eng past nuqta);
  
• 
  to‘lqin balandligi - h (to‘lqin o‘rkachi va tagi oralig‘idagi masofa);
  
• 
  to‘lqin uzunligi - L (ikkala o‘rkach orasidagi gorizontal masofa);
  
• 
  to‘lqinning davri - T (to‘lqinni o‘z uzunligi masofasini o‘tishi uchun zarur bo‘lgan vaqt);
  

L

Чуккиси

ЧуККГЕСИ

Таги

72. 
    rasm To‘lqinning elementlari.
    

• 
  to‘lqinning qiyaligi - e = h / L (to‘lqin balandligining uning uzunligiga nisbati);
  
• 
  to‘lqinning eng kaitta qiyaligi - 5 = h / 0,5 L(to‘lqin balandligining uning yarim uzunligiga nisbati);
  
• 
  to‘lqin tezligi - S (to‘lqin o‘rkachining uning uzunligiga teng masofani o‘tish tezligi);
  
• 
  to‘lqin fronti (ma’lum to‘lqin o‘rkachining plandagi uzunligi).
  

Okean va dengizlarning ochiq hududlarida to‘lqin elementlari quyidagi formulalar bilan hisoblanadi:

• 
  to‘lqin balandligi - Л — й IT if D ;
  
• 
  to‘lqin uzunligi -
  
• 
  to‘lainnins tezlisi - ^ li25 ,
  
• 
  to‘lqinning tezligi -
  

Bu formulalardagi a va z o‘zgarib turuvchi koeffitsientlar bo‘lib, shu joydagi suvning chuqurligi(N)ga bog‘liq va quyidagicha aniqlanadi:
a= 0,0151 N^0,342; z = 0,104 N^0,573.
W-shamolning tezligi; D- shamolning tezlik olishi.
To‘lqinlarning balandligi asosan shamolning tezligi va tezlanishiga bog‘liqdir. Dengiz va okeanlardagi to‘lqinlarning balandligi 2 m dan anomal (normadan chetga chiqish) holatlarda esa 18 m,hattoki 30 m gacha bo‘lishi mumkin.
To‘lqinlar quvvatining o‘lchov birligi kVt/m bo‘lib, 1 m uzunlikdagi to‘lqinlarning quvvati hisobga olinadi. To‘lqinlar energiyasi shamol va quyosh energiyasiga qaraganda birmuncha ko‘pdir. Dengiz va okeanlardagi to‘lqinlar-ning o‘rtacha quvvati 15 kVt/m dan oshiqroqdir. Masalan, to‘lqin balandligi 2 m bo‘lganda ularning quvvati 80 kVt/m gacha etadi. To‘lqinlar energiyasinig foydali ish koeffitsienti juda yuqori bo‘lib, bu miqdor mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantirishda 85 % gacha bo‘lishi mumkin.