Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3811 Název DUM: Výroba a přenos elektrické energie Číslo DUM: III/2/FY/2/2/17 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Elektrické a magnetické jevy Autor: Mgr. Petra Kejkrtová Anotace: Žák se seznámí s jednotlivými druhy elektráren a jejich principy. Naučí se určovat výhody a nevýhody elektráren. Bude znát obnovitelné a neobnovitelné zdroje energie. Klíčová slova: Elektrárna, druhy elektráren, obnovitelné zdroje, neobnovitelné zdroje, rozvodná elektrická síť. Metodické pokyny: PC, DTP, metodické pokyny jsou součástí materiálu Druh učebního materiálu: Prezentace doplněná fotografiemi a úkoly. Druh interaktivity: Kombinovaná Cílová skupina: Žák 9. ročníku Datum vzniku DUM: 15.7.2013

Výroba a přenos elektrické energie Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Petra Kejkrtová. Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).

Elektrárna je zařízení, které slouží k výrobě elektrické energie Elektrárna je zařízení, které slouží k výrobě elektrické energie. Druhy elektráren: Tepelné elektrárny Vodní elektrárny Větrné elektrárny Jaderné elektrárny Solární elektrárny Geotermální elektrárny Přílivové elektrárny V ČR se nejčastěji používají elektrárny tepelné, jaderné a vodní.

V současné době rozlišujeme zdroje energie na obnovitelné a neobnovitelné. Za obnovitelné zdroje považujeme takové, které se v přírodě samovolně regenerují. biomasa, vítr, voda, geotermální energie, energie ze Slunce Většina elektrické energie v ČR je získávána z neobnovitelných zdrojů energie. - uhlí, topné oleje, jaderné palivo

Tepelné elektrárny Elektrická energie se zde získává spalováním fosilních paliv (nejčastěji uhlí) nebo biomasy. Výhody: velká výkonnost, dostatek uhlí z vlastních zdrojů Nevýhody: znečišťování ovzduší, dobývání uhlí

Princip tepelné elektrárny Spalováním paliva získáváme teplo (tepelnou energii), kterým ohříváme páru vyrobenou v parogenerátoru. Pára nám roztáčí turbínu, která je spojená s elektrickým generátorem (alternátorem), kde převádíme mechanickou energii na energii elektrickou.

Vodní elektrárny Elektrická energie se zde získává přeměnou z potenciální energie vody. Princip: Voda zde roztáčí vodní turbínu, která pak pohání elektrický generátor A – hladina nádrže B – budova elektrárny C – turbína D – generátor E – česle a uzávěr F – přívod vody G – transformátor H – odtok vody A B G

Větrné elektrárny Elektrická energie se zde získává přeměnou z kinetické energie vzduchu. Princip: Elektrárnu tvoří vysoký sloup, na jehož konci je umístěna hřídel s kolem nebo vrtulí. Proudící vzduch působí na lopatky kola nebo vrtule a roztáčí je. Na hřídeli je připojený elektrický generátor, který vyrábí elektrickou energii.

Jaderné elektrárny Elektrická energie se zde získává přeměnou z vazebné energie jader těžkých prvků např. uranu 235 nebo plutonia 239. Tato přeměna probíhá v jaderném reaktoru. V ČR TEMELÍN a DUKOVANY. Výhody: velká výkonnost, bez znečištění (pouze jaderný odpad) Nevýhody: nákladné vybudování a provoz elektrárny, jaderné havárie Primární okruh Sekundární okruh Jaderný reaktor

Solární elektrárny Elektrická energie se zde získává ze slunečního záření. Buď přímo pomocí fotoelektrických článků nebo prostřednictvím solárních kolektorů. Výhody: obnovitelný zdroj energie, bez znečištění Nevýhody: nízká výkonnost

Geotermální elektrárny Elektrická energie zde vzniká z tepelné energie zemského jádra. Mezi tyto projevy patří erupce sopek, gejzíry, horké prameny nebo parní výrony. Výhody: obnovitelný zdroj energie, bez znečištění Nevýhody: náročnost na vybudování, nízká výkonnost

Přílivové elektrárny Je to druh vodní elektrárny, která pro roztočení turbín využívá příliv a odliv moře. Výhody: bez znečištění, obnovitelný zdroj energie, příliv a odliv se dá dobře předpovědět Nevýhody: dají se postavit pouze v určitých oblastech, zabraňují přirozenému vodnímu proudění

Rozvodná elektrická Síť Pro přenos elektrické energie od výrobců (elektráren) k odběratelům (spotřebitelům) se používá přenosová soustava. Napětí nejdříve pro přenos transformujeme na vvn, které postupně v oblastních a místních rozvodnách snížíme na nn 230V. To se přenáší spotřebitelskou sítí až ke spotřebiteli.

Proč k přenosu na dálku používáme co nejvyšší napětí? Abychom snížili ztráty při přenosu. Potřebujeme docílit malého proudu, aby tepelné ztráty byly co nejnižší. Schéma rozvodné elektrické sítě: Elektrárny Transformátor z 6,3 kV na 220 kV vvn Oblastní transformátor z 220 kV na 22 kV vn Místní transformátor z 22 kV na230 V nn Spotřebitelská síť 230 V

Otázky a úkoly: Co je to elektrárna a k čemu slouží? Je to zařízení, které slouží k výrobě el. 2. Vyjmenuj jednotlivé druhy elektráren. Tepelné, vodní, větrné, jaderné, solární, geotermální, přílivové. 3. Jaké elektrárny se nejčastěji používají v ČR? Tepelné, vodní, jaderné. 4. Jaké zdroje energie v současnosti rozlišujeme? Vysvětli. Obnovitelné a neobnovitelné. 5. Popiš jednotlivé druhy elektráren a řekni jejich výhody a nevýhody. 6. Co je to rozvodná elektrická síť?

Použité zdroje: ARNOLD PAUL. wikimedia: tepelná elektrárna [online]. [cit. 21.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Coal_power_plant_Datteln_1.jpg PETR ŠTEFEK. wikimedia: tepelná elektrárna Prunéřov [online]. [cit. 21.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution 3.0 Unported na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Elektrarna_Pruner ov_II_20070926.jpg/220px-Elektrarna_Prunerov_II_20070926.jpg FDOMINEC. wikimedia: nákres tepelné elektrárny [online]. [cit. 21.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0 Generic na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:PowerStation_cs.svg TOMIA. wikimedia: nákres vodní elektrárny [online]. [cit. 21.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hydroelectric_dam-letters.svg STEFFEN KUNTOFF. wikimedia: nákres jaderné elektrárny [online]. [cit. 21.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Germany na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Nuclear_power_plant- pressurized_water_reactor-PWR.png

Použité zdroje: ZÁKUPÁK. wikimedia: solární elektrárna [online]. [cit. 28.3.2013]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Str%C3%A1%C5%BE_panely.jpg CHRISTOFFERRIEMER. wikimedia: solární panely [online]. [cit. 28.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Uveďte autora 3.0 Unported na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:As_solar_firmengebaude.jpg?uselang=cs GRETAR ÍVARSSON – EDITED BY FIR0002. wikimedia: geotermální elektrárna [online]. [cit. 28.6.2013]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:NesjavellirPowerPlant_edit2.jpg ROGER MCLASSUS. wikimedia: gejzír [online]. [cit. 28.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:1972_Iceland_Geysir-2.jpg HARTMUT INERLE. wikimedia: přílivová elektrárna [online]. [cit. 28.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:TideKraftwerk.jpg AATU LIIMATTA. wikimedia: rozvodná elektrická síť [online]. [cit. 28.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Electric_wiring_near_Helsinki.JPG

Použité zdroje: KRIPLOZOIK. wikimedia: rozvodná elektrická síť [online]. [cit. 28.6.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Uveďte autora 3.0 Unported na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Electric-wiring.JPG