Název šablony: ICT2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Vzdělávací oblast/oblast dle RVP: Člověk a příroda Okruh dle RVP: Fyzika Tematická.

Prezentace na téma: "Název šablony: ICT2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Vzdělávací oblast/oblast dle RVP: Člověk a příroda Okruh dle RVP: Fyzika Tematická."— Transkript prezentace:

1 Název šablony: ICT2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Vzdělávací oblast/oblast dle RVP: Člověk a příroda Okruh dle RVP: Fyzika Tematická oblast: Fyzika Název vzdělávacího materiálu: Elektrárny v ČR Kód vzdělávacího materiálu: ICT2-6-STF Ročník: 3. ročník čtyřletého nebo 5. ročník šestiletého gymnázia Datum vytvoření vzdělávacího materiálu: 5.2.2013 Jméno autora: Jakub Stránský

2 Generátor střídavého proudu - ALTERNÁTOR (1) (2) ● alternátor se skládá z rotoru a stator rotorem je elektromagnet, který se otáčí mezi cívkami tvořícími stator v cívkách statoru dochází k indukci střídavého napětí indukovaná napětí jednotlivých cívek mají stejnou amplitudu a jsou navzájem posunuta o ⅓ periody (3)

3 ● součet okamžitých hodnot střídavých napětí je roven nule jeden konec každé cívky spojen do společného uzlu (N) ke druhému konci připojeny fázové vodiče (P1, P2, P3) trojfázová soustava - tři fázové vodiče a jeden nulovací rotory alternátorů jsou obvykle konstruovány na frekvenci 3000 otáček za minutu (frekvence střídavého napětí 50Hz), v elektrárnách je alternátor obvykle spojen s hřídelí hnací turbíny turboalternátor (4) alternátor vodní elektrárny z počátku 20. století

4 (5) turbína v jaderné elektrárně temelín má výkon 1000MW, 3000 ot./min a celkovou hmotnost 740 tun, alternátor má hmotnost 564 tun (www.cez.cz) (6) rotor alternátoru Hooverovy přehrady, v současnosti jich zde pracuje 17 s celkovou kapacitou přes 2000MW

5 http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/uhelne-elektrarny/flash-model-jak-funguje-uhelna-elektrarna.html Celkový instalovaný výkon tepelných v České republice přesáhl v roce 2010 dle ERÚ 11793 MW a v tomto roce tepelné elektrárny vyrobily 53580 GWh elektrické energie. Tepelné elektrárny představují 80 % instalovaného výkonu v České republice (7) Elektrárny Prunéřov - v současnosti největší komplex uhelných elektráren v ČR

6 (8) Pohled z Jezeří do Mostecké pánve - důsledky povrchové těžby hnědého uhlí (foto Martin Mach Ondřej)

7 http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/jaderna-energetika/interaktivni-model-je-jak-funguje- jaderka.html JE Dukovany ● čtyři reaktory VVER 440, typ V 213, každý o výkonu 440MW ● ročně dodá 13 TWh elektrické energie (12)

8 JE Temelín ● dva reaktory VVER 1000, typ V 320, každý o tepelném výkonu 3000MW a elektrickém výkonu připojeného turboalternátoru 1000MW ● ročně dodá 13,9 TWh elektrické energie (9) (10) v roce 2009 představoval podíl vyrobené energie v JE 33% (11) tablety oxidu uraničitého

9 V roce 2011 vodní elektrárny v ČR vyrobily 2835 GWh elektrické energie a měly 2138 MW instalovaného výkonu (ERÚ - Roční zpráva o provozu ER ČR 2011) (13) nejvýkonnější akumulační elektrárna v ČR ORLÍK, instalovaný výkon 364 MW

10 (14) Peltonova turbína - je nejefektivnější v případě vysokého tlaku přívodní vody, proto se využívají při vysokém spádu a malém průtoku ve vertikálním usazení, většinou pro malé vodní elektrárny na prudkých tocích (15) příklad instalace Peltonovy turbíny

11 Francisova turbína -dnes patří mezi nejpoužívanější, může být uložena vertikálně i horizontálně, jedná se o přetlakovou turbínu, kde se rotor nachází mezi vysokotlakým přívodem a nízkotlakou savkou většinou v patě přehrady, voda je přiváděna potrubím ve tvaru spirály -používají se především pro střední stabilní průtoky a střední spády (16) malá Francisova turbína napojená na generátor (18) Přehrada Les Království má dvě horizontální Francisovy turbíny s celkovou hltností 12 m 3 /s a výkonem 2120 kW (17)

12 Kaplanova turbína -přetlaková turbína s dobrou regulací -používají se především pro malé spády (1-70m) a nestabilní průtoky (20) jedna ze čtyř původních Kaplanových turbín na Orlíku o výkonu 91MW Ing. Dr. Viktor Kaplan (1876-1934), profesor Německé vysoké školy technické v Brně, který na radu Járy Cimrmana vytrval a sestrojil svou Kaplanovu turbínu (19)

13 (21) Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé stráně je nejvýkonnější vodní elektrárna v ČR s instalovaným výkonem 2 × 325 MW, má spád 511m, je osazena Francisovými turbínami, které lze zapojit reverzně jako pumpy

14 k 1.1.2013 bylo v ČR podle údajů Energetického regulačního úřadu instalováno celkově 259,7 MW větrné elektrárny http://www.cez.cz/cs/vyroba- elektriny/obnovitelne-zdroje/vitr/flash- model-jak-funguje-vetrna-elektrarna.html (23) větrná elektrárna v Novém Hrádku v okrese Náchod v předhůří Orlických hor (22) Lillgrund Wind Farm ležící 10km od jižního pobřeží Švédska

15 Fotovoltaické elektrárny …k 1.1. 2013 Energetický regulační úřad evidoval 21 925 fotovoltaických elektráren o souhrnném instalovaném výkonu 2 072 MW… (24) kW/m 2

16 (25) solární panely Mezinárodní vesmírné stanice ISS

17 ...a pár úkolů na závěr... 1)Popište složení alternátoru. 2)Proč jsou jednotlivá napětí na cívkách alternátoru posunuta o jednu třetinu periody? 3)Kde se nalézají české jaderné elektrárny a jaký je jejich přibližný výkon? 4)Vysvětlete hlavní význam přečerpávacích elektráren. 5)Jaké jsou výhody a nevýhody vodních elektráren? 6)Jaké jsou negativní dopady „solárního boomu“ v posledních letech v ČR?

18 1)http://en.wikipedia.org/wiki/Rotating_magnetic_fieldhttp://en.wikipedia.org/wiki/Rotating_magnetic_field 2)http://de.wikipedia.org/wiki/Dreiphasenwechselstromhttp://de.wikipedia.org/wiki/Dreiphasenwechselstrom 3)http://en.wikipedia.org/wiki/Three-phasehttp://en.wikipedia.org/wiki/Three-phase 4)http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_generatorhttp://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_generator 5)http://www.allforpower.com/clanek/380-welding-the-components-of-nuclear-power-plants/http://www.allforpower.com/clanek/380-welding-the-components-of-nuclear-power-plants/ 6)http://cs.wikipedia.org/wiki/Hoover_Damhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Hoover_Dam 7)http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektrárny_Prunéřovhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Elektrárny_Prunéřov 8)http://ekolist.cz/cz/fotobanka/suroviny/uhlihttp://ekolist.cz/cz/fotobanka/suroviny/uhli 9)http://byznys.ihned.cz/c1-59390940-vylouceni-arevy-bylo-v-poradku-uohshttp://byznys.ihned.cz/c1-59390940-vylouceni-arevy-bylo-v-poradku-uohs 10)http://cs.wikipedia.org/wiki/Jaderná_elektrárna_Temelínhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Jaderná_elektrárna_Temelín 11)http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fuelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fuel 12)http://www.fotopedia.com/items/flickr-7749762092http://www.fotopedia.com/items/flickr-7749762092 13)http://www.akpm.cz/phprs/view.php?cisloclanku=2007060001http://www.akpm.cz/phprs/view.php?cisloclanku=2007060001 14)http://cs.wikipedia.org/wiki/Peltonova_turbínahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Peltonova_turbína 15)http://en.wikipedia.org/wiki/Pelton_wheelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Pelton_wheel 16)http://en.wikipedia.org/wiki/Francis_turbinehttp://en.wikipedia.org/wiki/Francis_turbine 17)http://cs.wikipedia.org/wiki/Francisova_turbínahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Francisova_turbína 18)http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Les_kralovstvi.jpghttp://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Les_kralovstvi.jpg 19)http://cs.wikipedia.org/wiki/Kaplanova_turbínahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Kaplanova_turbína 20)http://cs.wikipedia.org/wiki/Kaplanova_turbínahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Kaplanova_turbína 21)http://cs.wikipedia.org/wiki/Přečerpávací_vodní_elektrárna_Dlouhé_Stráněhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Přečerpávací_vodní_elektrárna_Dlouhé_Stráně 22)http://en.wikipedia.org/wiki/Lillgrund_Wind_Farmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Lillgrund_Wind_Farm 23)http://cs.wikipedia.org/wiki/Nový_Hrádekhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Nový_Hrádek 24)http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotovoltaikahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Fotovoltaika 25)http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:ISS_solar_arrays.jpghttp://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:ISS_solar_arrays.jpg zdroje obrázků (staženo 4. 3. 2013): použitá literatura: 1.Lepil, Šedivý; Fyzika pro gymnázia - Elektřina a mgnetismus; Prometheus; 2004 2.Halliday, Resnick, Walker; Fyzika; VUTIUM, Prometheus; 2000