ÚČINNOST EL. ZAŘÍZENÍ.

Prezentace na téma: "ÚČINNOST EL. ZAŘÍZENÍ."— Transkript prezentace:

1 ÚČINNOST EL. ZAŘÍZENÍ

2 ÚČINNOST Účinnost je míra využití vynaložené energie.
Hodnota účinnosti je vždy menší než jedna a udává poměr energie dějem získané k energii na tento děj vynaložené za stejnou dobu. Při přeměně energie primárních zdrojů je účinnost poměrem energie dále využitelné k energii přivedené. U motorů a generátorů je účinnost nejjednodušeji udána poměrem výkonu k příkonu. Dochází-li v zařízení k několika přeměnám energie (motor-převod-generátor), potom je výsledná účinnost součinem jednotlivých účinností ÚČINNOST

3 Přehled výroby elektřiny spálením 1 kg fosilních a jaderných paliv
1 kg dřeva kWh 1 kg uhlí kWh 1 kg topného oleje 4 kWh 1 kg uranu kWh 1 kg plutonia kWh Nuclear News, 1997, č.10, s

4 Anihilace je proces v částicové fyzice, který může nastat, když se setká částice se svou antičásticí. Termonukleární reakce, či jaderná fúze, je proces při kterém dochází ke sloučení atomových jader a tvorbě těžšího jádra. Řetězová reakce probíhá tak, že se část rozštěpeného jádra atomu srazí s jiným jádrem, rozštěpí ho na části, které vyvolají štěpení dalších jadera reakce se tímto způsobem šíří dál. Štěpení radioaktivního jádra uranu lze provést tak, že se jádro bombarduje částicemi atomu. K tomuto účelu je velmi vhodný neutron, protože nemá žádný náboj a není tudíž odpuzován jádrem

5 Za hodinu vyprodukuje 200 watů s pouhými 0,62 m spádu a až 1 kWh při spádu 3,1 m. Dost pro kompletní spotřebu průměrné domácnosti

6 Příklad větrné mikroelektrárny AC 120 s výkonem 120W, akumulátor 12V/75Ah - 2 ks, regulátor nabíjení
Zjednodušené zadání: samota v Krušných horách, situovaná mezi poli s předpokladem proudění větru větším než 5 m/s po dobu 10 hod denně. Silný vítr Pohybuje tlustými větvemi, dráty sviští, obrací deštník Energetický požadavek: Televize 230V/50W, doba provozu - 2 hod/den Přenosný počítač 230V/120W, doba provozu - 2 hod/den Úsporná žárovka 230V/11W, - 4 hod/den Návrh: Takto navržená sestava je schopna zajistit uvedené požadavky, za předpokladu prodění větru dle zadání. Energetická záloha je jeden den. Spotřebiče je možné používat nízkonapěťové, tedy na 12V, nebo běžné úsporné zářivky 230V do 14W s předřadníkem. S použitím napěťového měniče 12V/230V je možné napájet většinu menších domácích spotřebičů

7 Výkon fotovoltaického panelu o ploše 1 m2 může být v našich klimatických podmínkách až 150 W.

8 Panel automaticky sleduje Slunce a může tak podávat maximální výkon

9 Fotovoltaický jev - teorie a realita
Aby vznikl fotovoltaický jev, musí mít fotony energii minimálně 1,12 eV. Má-li foton menší energii, prochází křemíkem a není v něm absorbován. Má-li foton energii právě 1,12 eV, je křemíkem absorbován a v krystalu vznikne jeden volný elektron a jedna kladná "díra". Má-li foton větší energii, způsobí vznik elektronu a "díry" a zbytek jeho energie se přemění na teplo. Polovodič se zahřeje.a to představuje ztráty, snižující účinnost přeměny energie. Asi 99 % ve světě používaných fotočlánků je vyrobeno z křemíku. Teoreticky lze fotočlánkem přeměnit na elektřinu nanejvýš 50 % energie dopadajícího světla, prakticky se dosahuje účinnost nanejvýš poloviční. Výkon fotovoltaického panelu o ploše 1 m2 může být v našich klimatických podmínkách až 150 W. Fotovoltaický jev - teorie a realita

10 Účinnost el.zařízení                                  Dynamo z počátku století. Svými parametry (stejnosměrný proud asi 10A o napětí 50V) bylo určeno pro využití v domácnosti. Pokud dodáváme do stroje nebo spotřebiče elektrickou energii, nikdy se nezužitkuje celá, ale její část se projeví ve formě ztrát, zpravidla tepla... Například u elektromotoru se přivedená energie mění jednak v mechanickou energii, jednak se její určitá část mění v teplo.

11 Účinnost el.zařízení W1 = W2 + ΔW přivedenou energii označíme W1
odebranou užitečnou energii označíme W2 nevyužitou (ztracenou) energii označíme ΔW. W1 = W2 + ΔW W1 W2 ΔW

12 Účinnost el.zařízení Poměr mezi odebranou užitečnou energií W2 a přivedenou energií W1 se nazývá energetická účinnost daného zařízení a značí se ηe. nebo v procentech

13 Chladiče

14 Účinnost el.zařízení P1 = P2 + ΔP ΔP = P1 – P2
Analogicky můžeme pomocí výkonů vyjádřit výkonovou účinnost zařízení. P1 je přivedený elektrický výkon (příkon), P2 je užitečný výkon a ΔP je ztracený, nevyužitý výkon (ztráty). nebo P1 = P2 + ΔP ΔP = P1 – P2

15 Účinnost el.zařízení Výkonovou účinnost určíme jako podíl výkonu a příkonu : nebo v procentech

16 Příklad: ÚČINNOST DOTAZ: Přítel nechal doma taky udělat net přes wifi (nemluvím o KH), dostali na střechu anténu, AP k tomu, a u toho AP je prý na zdroji napsáno 50-70W? Napájené je to přes ethernet. Teď se děsí, že to sežere moc elektriky. Jakou to může mít reálnou spotřebu? ODPOVĚĎ: Jestli je na napájecím adaptéru napsáno, že dává např. 18V /1A, tak to znamená, že je schopno tento proud dávat trvale, bez toho, aby došlo k poškození adaptéru. Takže jestli výrobce použil takový adaptér k napájení svého zařízení, tak si je jistý, že to ten adaptér vydrží, a neshoří. Předpokládal bych, že zařízení bude mít trvalý odběr tak max. 700mA, spíš bych to tipoval okolo ( )mA. Takže 18V * 0,7A=12,6W účinnost tak okolo 70%= 18W * 24hod=0,432kWh/den * 30=12,96kWh/měsíc * 3,6Kč/kWh= 46,60Kč/měsíc

17 ÚČINNOST Účinnost je míra využití vynaložené energie.
Hodnota účinnosti je vždy menší než jedna a udává poměr energie dějem získané k energii na tento děj vynaložené za stejnou dobu. Při přeměně energie primárních zdrojů je účinnost poměrem energie dále využitelné k energii přivedené. U motorů a generátorů je účinnost nejjednodušeji udána poměrem výkonu k příkonu. Dochází-li v zařízení k několika přeměnám energie (motor-převod-generátor), potom je výsledná účinnost součinem jednotlivých účinností ÚČINNOST