VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Výukový materiál Škola: Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno Autor: Zbyněk Lecián Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: V/2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Číslo materiálu: VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Předmět: Odborný výcvik elektro Téma sady: Elektrotechnika - Základy silnoproudu 1 ( Výroba, bezpečnost, přenos a rozvody el. energie, zkratky, značení, práce tech. dokumentací) Anotace: Seznámení se způsoby výroba stejnosměrného a střídavého napětí Očekávaný výstup: Získání informací na dané téma Druh učebního materiálu: Prezentace

VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Přeměnou jiného druhu energie na energii elektrickou. Přeměna může být z: - chemické energie ( galvanické a alkalické články, akumulátory) - světelné energie ( fotovoltaický panel ) - tepelné energie (termočlánek, Peltierův článek ) - mechanické energie ( alternátor, dynamo ) Přeměna primárního zdroje energie se provádí v elektrárnách. Primární zdroje rozdělujeme tedy na : - Neobnovitelné ( uhlí, plyn, oleje, radiak. materiál ) - Obnovitelné ( voda, vítr, slunce, biomasa ) Vzniklou energii můžeme dál rozdělit na : - Stejnosměrnou ( DC ) - Střídavou ( AC )

VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje ( ss, DC – direct current) Chemické energie -energii z článků lze uvolňovat, ale i do něj vázat Světelné energie ( fotovoltaický panel ) Tepelné energie (termočlánek, Peltierův článek ) Mechanické energie ( stejnosměrný generátor - dynamo ) Chemické energie Světelné energie Tepelné energie Mechanické energie Střídavé zdroje ( st, AC – alternating current ) Mechanické energieMechanické energie ( střídavý generátor - alternátor )

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Chemická energie je uložená v článcích a z těch jsou sestaveny baterie nebo akumulátory. Hlavními částmi článku je kladná a záporná elektroda, elektrolyt, separátoru a obalu. BATERIE Články se dál mohou dělit: - podle tvaru : R – oblé, F – ploché, S – čtvercové, P - neoblé - podle velikosti : - AA Mignon R6 - AAA Micro R03 - C Babi R14 - D Mono R20 - F R25 - a jiné - podle napětí ( 1,4V, 1,5V, 1,55V, 3V, 3,6V a jiné ) - podle složení na : - Zinkové (Uhliko – zinkové, zinkochloridové, napětí 1,5V ) - Lithiové ( velmi dlouhá životnost, napětí 1,5 – 3,7V) - Hořčíkové - Alkalické ( 1,5V ) VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Chemická energie je uložená nebo i dodávaná do článků a z těch jsou sestaveny akumulátory. Hlavními částmi článku je kladná a záporná elektroda, elektrolyt, separátoru a obalu. AKUMULÁTORY Články se dál mohou dělit: - podle velikosti : - AA Mignon R6 - AAA Micro R03 - C Babi R14 - D Mono R20 - a jiné - podle napětí ( 1,2V, 1,5V, 2V, 3V, 3,6V, 3,7V a jiná ) - podle složení na : - Nikl-kadmiový - NiCd ( 1,2V ) - Nikl-metal hydridový - NiMh ( 1,2V ) - Olověný – Pb ( 2V ) klasický a gelový - Lithium-iontový – Li-ion ( 3,7V ) - Lithium-polymerový – Li-pol ( 3,7V ) - Alkalický - RAM ( 1,5V ) VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Chemická energie VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE Typ akumulátoruOlověnýNiCdNiMHRAMZn-AirLi-IontLi-Pol Jmenovité napětí2,0 V1,2 V 1,5 V1,4 V3,5 V3,0 V Samovybíjení0,10 %1,0 %1,5 %0,01 %0,07 %0,5 %? Doba nabíjení1 h15 min30 min?24 h1 h? Konstrukcevinuté pláty válcové vinuté lisové ploché plásty válcové ploché plásty Materiál anody houbovité olovo Cd slitina kovu Zn uhlíkLi metal Nabíjecí cyklebez omezení

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Chemická energie VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE Stejnosměrné zdroje Chemická energie

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián ZPĚT VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE Stejnosměrné zdroje Chemická energie Řazení baterií Parametry článku: 1,5V / 1000mA Parametry sestavy: 1,5V / 3000mA Parametry sestavy: 4,5V / 1000mA

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Světelná energie Při osvětlení některých látek – především kovů se tyto látky nabíjejí. Je to třeba zinek, ale především křemík. Fotoelektrický jev objevil Alexandre Edmond Becquerel v roce Působením slunečního svitu a hmoty dochází k zachycování fotonů a tím uvolňování elektronů, v polovodiči pak vznikají volné elektrické náboje, elektron- díra, ty jsou už jako elektrická energie odváděny z fotovoltaického článku do regulátor a nabíjí akumulátor nebo se přivádí ke spotřebiči. Napětí jednoho článku je asi 0,45V, proud je závislý na velikosti (ploše ) článku. VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Světelná energie VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE ZPĚT 540x450mm 12V / 50W 1630x855mm 24V / 185W

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Tepelná energie Termočlánek využívá termoelektrického jevu. Pro svou velmi malou účinnost se používá jako teplotní čidlo. Skládá se ze dvou kovů spojených v sérii. Citlivost se pohybuje v řádech desítek mikrovoltů na °C. VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Tepelná energie Tzv. Peltierův jev nastane, když přivedeme na elektrody stejnosměrné napětí. Průchodem elektrického proudu oběma kovy vzniká teplotní rozdíl mezi oběma spoji. Podle polarity připojeného napětí se bude jeden spoj ohřívat a druhý ochlazovat. VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE TEPLO CHLAD

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Tepelná energie Pokud budeme postupovat opačně, tedy budeme jeden spoj ohřívat a druhý ochlazovat, vznikne napěťový potenciál mezi elektrody. Účinnost je velmi malá. VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE TEPLO CHLAD ZPĚT

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Mechanická energie Stejnosměrné stroje patří mezi nejstarší točivé stroje. Z počátku se používaly pro výrobu elektrické energie, v dalším období našly využití především k pohonu jako motory. Dělíme je: Podle směru toku energie: - stejnosměrné generátory (dynama) - stejnosměrné motory Podle způsobu buzení:- stejnosměrné stroje s cizím buzením - stejnosměrné stroje s vlastním buzením - sériové (převážně motory) - derivační (motory i dynama) - svářecí agregáty Podle způsobu konstrukce: - komutátorové - bez komutátorové VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Stejnosměrné zdroje Mechanická energie Otáčením rotoru DYNAMA se převádí mech. energie na elektrickou. V dynamu vzniká stejnosměrný proud. Dynamo se skládá z: -Rotoru ( pohyblivá část, vinutí ) -Statoru (nepohyblivá část, magnety nebo elektromagnety ) -Komutátoru ( mechanický rotační usměrňovač ) VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE UKÁZKAUKÁZKA nutné připojeníZPĚT

VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Střídavé zdroje Mechanická energie Střídavý proud vzniká přeměnou mech. energie v alternátoru. Může být jednofázový nebo vícefázový, synchronní a asynchronní. Skládá se z: -Rotoru ( převážně pohyblivá část, vinutí ) -Statoru (nepohyblivá část, elektromagnety ) ZPĚT VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE UKÁZKAUKÁZKA nutné připojení

VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE VY_52_INOVACE_05_01_LEZB Zbyněk Lecián Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Zbyněk Lecián Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR. Jiné zdroje CD – Encyklopedie energie Obrázky - internet viz výše