Energia Ján Osif.

Prezentace na téma: "Energia Ján Osif."— Transkript prezentace:

1 Energia Ján Osif

2 Energia Podľa základnej definície je energia schopnosť konať prácu.
Energia sa nemôže nikdy zničiť, ale sa premieňa z jednej formy na inú. Energia sa v podstate nedá vyrobiť. Môžeme ju v prírode len zachytiť (Slnko, voda, vietor, geotermálna energia) alebo uvoľniť s prvotných zdrojov (napr. palív). Potom ju môžeme ďalej premieňať na jej iné formy. Energia, ktorú dnes využívame (teplo, elektrina, palivá pre motorové vozidlá), má svoj pôvod prevažne vo fosílnych palivách.

3 Výroba elektriny Elektráreň
elektráreň je zariadenie, v ktorom sa z primárneho energetického zdroja vyrába elektrina, podľa spôsobu výroby elektriny medzi najčastejšie využívané elektrárne patria elektrárne tepelné (klasické alebo jadrové), slnečné, vodné, veterné, geotermálne ...

4 Slnečná energia Slnečná energia alebo solárna energia je energia získaná zo Slnka. Na Zem dopadá vo forme žiarenia. Skladá sa z tepelnej a svetelnej energie. Prichádzajú vo forme elektromagnetických vĺn. Žiarenie alebo radiácia je prenos energie a hybnosti priestorom. Slnečnú energiu možno zachytiť pomocou kolektorov, ktoré zhromažďujú teplo alebo zohrievajú vodu v parných kotloch, ktoré poháňajú turbíny slúžiace na výrobu elektriny. Slnečné svetlo možno využiť i na teplo pre domácnosti.

5 Výroba elektriny Slnečné elektrárne - koncentračné
koncentrovaným slnečným žiarením je ohrievaný energonosič (spravidla sa jedná o olej) a následne sa využíva princíp klasickej tepelnej elektrárne, na koncentráciu slnečného žiarenia do sa používajú lineárne parabolické zrkadlá, tanierové parabolické zrkadlá, termálne solárne veže,

6 Výroba elektriny Slnečné elektrárne - fotovoltické

7 Výroba tepla Lokálne zdroje na výrobu tepla Slnečné kolektory

8 Výroba elektriny Slnečné elektrárne - fotovoltické
fotovoltaický jav bol objavený cca pred 150 rokmi, keď francúzsky fyzik Bequerel zistil, že slnečné žiarenie je možné premeniť na elektrinu, fotovoltaické články sa používajú k priamej premene svetla na jednosmerný elektrický prúd, keďže energia dodaná jedným článkom je nedostatočná, sú články spájané a spolu tvoria solárny (fotovoltický) panel, fotovoltaický článok je vlastne veľkoplošná polovodičová dióda, na ktorej vzniká napätie, podstatou celej premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu je vnútorný fotoelektrický jav, základným materiálom článku je väčšinou kremík

9 Výroba tepla Lokálne zdroje na výrobu tepla Slnečné kolektory
využívajú tepelnú energiu slnečných lúčov na ohrev teplonosného média v primárnom kolektorovom okruhu, následne sa potom ohrieva v zásobníku vykurovacia voda, využitie slnečných kolektorov závisí od prírodných podmienok, tie sú na našom území len priemerné, takže kolektory slúžia predovšetkým ako doplnok hlavného zdroja tepla (najmä kotla na fosílne palivo) a na ohrev teplej vody.

10 SLNEČNÁ ENERGIA

11 Výroba tepla Lokálne zdroje na výrobu tepla Slnečné kolektory

12 Výroba elektriny Vodné elektrárne
vo vodnej elektrárni usmernený vodný dopadá na lopatky vodnej turbíny a roztáča hriadeľ, na ktorom je osadený generátor, mechanická energia sa mení na elektrickú, podľa spôsobu využitia vodného toku sa rozlišujú: prietokové, akumulačné, derivačné, prečerpávacie, kombinované,

13 Výroba elektriny Vodné elektrárne

14 Vodná energia Vodná energia je technicky využiteľná potenciálna,
kinetická alebo tepelná energia všetkého vodstva na Zemi. Na elektrinu sa premieňa vo vodných elektrárňach. Prvá vodná elektráreň bola postavená v štáte Wisconsin v USA v roku Výroba elektriny je dnes prevažujúcim spôsobom využitia vodnej energie. Schéma vodnej turbíny

15 Výroba elektriny Vodné elektrárne
z prevádzky vodnej elektrárne sa do ovzdušia nedostávajú žiadne znečisťujúce látky a ani oxid uhličitý, pri ich výstavbe sa však spravidla významne zasahuje do životného prostredia a preto je potrebný citlivý prístup, výroba elektriny z vodných elektrární závisí od hydrologických podmienok, tieto sú však primerane predikovateľné, na rozdiel od slnečných elektrární sú vodné elektrárne (tzv. hydroelektrárne) schopné vyrábať elektrinu aj v noci,

16 Energia morských vĺn Táto energia vzniká účinkom slnečného žiarenia, ktoré zohrieva vzduch, pričom vzniká vietor, a ten spôsobuje vlny na moriach. Energia vĺn sa mení z miesta na miesto a vo všeobecnosti je možné povedať, že čím je vzdialenosť od rovníka väčšia, tým väčšia je aj energia morských vĺn.

17 Veterná energia Výhody využívania veternej energie: - pri výrobe elektriny vo veterných elektrárňach nevznikajú emisie ani žiadny škodlivý odpad, nemá negatívny vplyv na zdravie ľudí (s výnimkou možného vzniku hluku pri prevádzke veternej elektrárne), výroba elektriny nie je závislá od ceny vstupnej suroviny (na rozdiel od tepelných, plynových, jadrových elektrární), zanedbateľne nízke prevádzkové náklady, pre nenáročnosť obsluhy a nízke prevádzkové náklady sa ponúka možnosť využitia veterných elektrární v rozvojových alebo zaostalých krajinách,

18 Výroba elektriny Veterné elektrárne

19 Výroba elektriny Veterné elektrárne
veterné elektrárne premieňajú energiu prúdenia vzduchu na elektrickú energiu, sila vetra sa oprie o vhodne nastavené krídla rotora turbíny a roztáča ich, točivá sila sa z rotora prenáša cez prevodovku, alebo priamo do elektrického generátora, kde sa premieňa na elektrickú energiu,

20 Nevýhody využívania veternej energie
-závislosť na aktuálnej meteorologickej situácii, -veterné elektrárne v súčasnosti nie sú schopné využiť rýchlosť vetra väčšiu ako 30 m/s. Ak má vietor vyššiu rýchlosť, potom je nevyhnutné elektráreň zastaviť, aby nedošlo k poškodeniu listov -pomerne vysoké kapitálové výdavky (výdavky na stavbu), -veterné elektrárne sú náročné na pevnosť použitých materiálov, - môžu spôsobiť rušenie elektromagnetického poľa vo svojom okolí. To je možné kompenzovať tým, že sa na listy rotora používajú materiály ako drevo alebo sklolaminát. -môžu predstavovať nebezpečenstvo pre malé lietadlá lietajúce v malých výškach, -pri otáčaní listov rotora vzniká hluk, -vizuálny efekt na prírodnú scenériu spôsobený veternými elektrárňami je často negatívny.

21 Geotermálna energia geotermálna energia (z gréčtiny. „Geos“ - „zem“ a „thermal“ znamená „teplo“) je prejavom tepelnej zemského telesa, ktorá vzniká rozpadom a pôsobením slapových síl Jej povrchovými prejavmi sú erupcie sopiek a gejzírov, či parných výronov, súhrnne často označované ako geotermálna energia.

22 Výroba tepla Lokálne zdroje na výrobu tepla Tepelné čerpadlá
využívajú geotermálnu energiu (zem/voda), hydrotermálnu energiu (voda/voda), aerotermálnu energiu (vzduch/voda), odoberú nízkopotenciálne teplo z okolia a odovzdávajú ho teplonosnému médiu, sú poháňané elektromotorom alebo spaľovacím motorom,

23 Geotermálna energia Nesjavellirská geotermálna elektráreň na Islande

24 Geotermálna Energia Geotermálna energia nie je v pravom zmysle slova obnoviteľným zdrojom energie. Tento druh energie má pôvod v horúcom jadre Zeme, z ktorého teplo uniká cez vulkanické pukliny v horninách. Teplota jadra sa odhaduje na 7000 stupňov Celzia a vzhľadom na obrovské, takmer nevyčerpateľné zásoby energie v útrobách Zeme, býva tento druh energie zaraďovaný medzi zdroje obnoviteľné. Zem nepretržite uvoľňuje svoje teplo na každom mieste, pritom teplota zemského obalu narastá s rastúcou hĺbkou.

25 Výroba tepla Lokálne zdroje na výrobu tepla Tepelné čerpadlá
skutočný výkon je daný pomerom energie prijatej z okolia a energie spotrebovanej na pohon tepelného čerpadla, efektívnosť využitia tepelných čerpadiel závisí predovšetkým od prírodných podmienok v okolí domu a rozšíreniu dosiaľ bránia vyššie investičné náklady a konkurencia zatiaľ pomerne lacných a prístupných iných zdrojov tepla

26 Výroba tepla Lokálne zdroje na výrobu tepla Tepelné čerpadlá

27 Energia „Spotreba“ energie
ľudstvo ročne využíva asi 1, J energie v rôznej forme, na jedného človeka pripadá v priemere trvalý príkon 1,2 kW (cca 20x viac ako výkon, ktorý je človek schopný poskytovať fyzickou prácou), spotreba primárnych energetických zdrojov Slovenskej republiky predstavuje ročne asi 750 PJ, konečná energetická spotreba je cca 400 PJ,

28 Prečo šetriť energiou čo je čo? (štatistika) ciele podielu OZE,
Medzi hlavné dôvody šetrenia energiou patrí najmä vyčerpateľnosť väčšiny prírodných zdrojov (fosílnych palív) nepriaznivé vplyvy na životné prostredie a človeka (dym, kyslé dažde, globálne otepľovanie, úbytok lesa, úhyn vzácnych živočíchov a rastlinných druhov...) čo je čo? (štatistika) ciele podielu OZE, ciele úspor energie

29 Energia Ciele a záväzky Zníženie konečnej energetickej spotreby
1% ročne z konečnej energetickej spotreby z priemernej hodnoty (4 135 TJ/rok) 0,5% ročne z konečnej energetickej spotreby z priemernej hodnoty (2 067,5 TJ/rok) 0,1% ročne z konečnej energetickej spotreby z priemernej hodnoty (413,5 TJ/rok)

30 Energia Ciele a záväzky Zníženie konečnej energetickej spotreby

31 Energia Ciele a záväzky Využívanie obnoviteľných zdrojov energie

32 Ing. Ján Osif Ďakujem za pozornosť!