Zagadnienia na egzamin z przedmiotu Techniki pozyskiwania energii
1. Elementy składowe instalacji solarnej :
2. Pasywne wykorzystanie energii słonecznej.
Budownictwo pasywne ma te wielka zaletę, nie wymaga wkładu energetycznego, a wobec tego nie
ma żadnych kosztów eksploatacyjnych i nie przyczynia się do zanieczyszczania środowiska.
Podczas promieniowania słonecznego, promienie padają na budynek, który może on je odbijać, lub absorbować. Ciepło generowane przez słonce wywołuje ruch powietrza o ustalonym kierunku. Te podstawowe zjawiska doprowadziły do wytworzenia takich rozwiązań konstrukcyjnych, materiałowych i lokalizacyjnych, które umożliwiają ogrzewanie lub chłodzenie domu. Można je napotkać juz w starszym budownictwie, gdzie zakładało się na zewnątrz okien okiennice. Dzięki temu można zapobiec nagrzewaniu się wnętrza latem i zatrzymać ciepło zimą.
Elementy konstrukcyjne biernie wykorzystujące energie słońca mogą poprawiać wygląd budynku i wspomagają konserwacje tworzących go materiałów
3. Potencjał energetyczny biomasy.
Spośród wszystkich rodzajów źródeł energii odnawialnej w Polsce, największy potencjał
możliwy do szybkiego wykorzystania występuje w biomasie, a w szczególności w biomasie surowców energetycznych pierwotnych, tj. w słomie, drewnie i roślinach energetycznych.
Słoma jako surowiec energetyczny może mieć duże znaczenie szczególnie na tych terenach wiejskich, gdzie uprawia się dużo zbóż. Drewno w rozumieniu surowca energetycznego obejmuje odpady drzewne z produkcji leśnej i przemysłu drzewnego oraz zrębki z szybko rosnących i wieloletnich drzew uprawianych jako tzw. lasy energetyczne. Do produkcji energii może być wykorzystane także drewno odpadowe z sadów i zieleni miejskiej. Za rośliny energetyczne w naszej strefie klimatycznej uważa się rośliny oleiste, z których wytłacza się olej roślinny i rośliny o dużej zawartości cukru i skrobi, wykorzystywane do produkcji etanolu. Podstawową rośliną oleistą tradycyjnie uprawianą w Polsce jest rzepak.
4. Elektrownia szczytowo - pompowa (zasada pracy, wpływ na środowisko).
Elektrownie szczytowo - pompowe --- są to elektrownie które znajdują się pomiędzy dwoma zbiornikami wodnymi - tzn. górny i dolnym. Te elektrownie umożliwiają kumulację energii w okresie małego zapotrzebowania na nią przez pompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego. Natomiast w okresie większego zapotrzebowania energia wyzwalana jest przez spuszczane wody ze zbiornika górnego do dolnego za pomocą turbin wodnych.
Zasada działania jest następująca: woda ze zbiornika górnego w godzinach szczytowego poboru mocy spuszczana jest w dół; na końcu trafia na turbinę z generatorem i wytwarza prąd. Najczęściej nocą, gdy zapotrzebowanie na prąd elektryczny w sposób naturalny radykalnie spada - przeprowadza się cykl odwrotny. Silnik napędzający turbinę (w poprzednim cyklu pełnił rolę generatora) pobiera energię elektryczną z sieci - o tej porze jest jej nadmiar i należałoby odstawić bloki w elektrowniach cieplnych, co jest i nieekonomiczne, i kłopotliwe technicznie, elektrownia szczytowo-pompowa akurat odbiera nadmiar mocy. W ciągu 6 godzin zbiornik górny jest ponownie napełniony.
5. Siłownia wiatrowa (budowa i zasada pracy).
Elektrownia wiatrowa składa się z wirnika i gondoli umieszczonych na wieży. Najważniejszą częścią elektrowni wiatrowej jest wirnik, w którym dokonuje się zamiana energii wiatru na energię mechaniczną. Osadzony jest on na wale, poprzez który napędzany jest generator. Wirnik obraca się najczęściej z prędkością 15-20 obr/min, natomiast typowy generator asynchroniczny wytwarza energię elektryczną przy prędkości ponad 1500 obr/min. W związku z tym niezbędne jest użycie skrzyni przekładniowej, w której dokonuje się zwiększenie prędkości obrotowej. Najczęściej spotyka się wirniki trójpłatowe, zbudowane z włókna szklanego wzmocnionego poliestrem. W piaście wirnika umieszczony jest serwomechanizm pozwalający na ustawienie kąta nachylenia łopat (skoku). Gondola musi mieć możliwość obracania się o 360 stopni, aby zawsze można ustawić ją pod wiatr. W związku z tym na szczycie wieży zainstalowany jest silnik, który poprzez przekładnię zębatą może ją obracać. W elektrowniach małej mocy, gdzie masa gondoli jest stosunkowo mała, jej ustawienie pod wiatr zapewnia ster kierunkowy zintegrowany z gondolą. Pracą mechanizmu ustawienia łopat, i kierunkowania elektrowni zarządza układ mikroprocesorowy na podstawie danych wejściowych (np. prędkości i kierunku wiatru). Ponadto w gondoli znajdują się: transformator, łożyska, układy smarowania oraz hamulec zapewniający zatrzymanie wirnika w sytuacjach awaryjnych.
6. Oszczędzanie energii a ochrona środowiska.
Oszczędzanie energii polega na zmniejszeniu jej zużycia przy zachowaniu takich samych rezultatów. Mniejsze zużycie energii ma wiele pozytywnych stron - możecie oszczędzić pieniądze i równocześnie pomóc środowisku. Produkowanie energii wymaga korzystania z cennych źródeł naturalnych, np. węgla, ropy lub gazu. Dlatego też rozsądne używanie energii pomaga nam zachować te źródła aby wystarczyły dłużej na przyszłość. Jeżeli ludzie zużywają mniej energii, nacisk na podniesienie dostaw, np. przez konstruowanie nowych elektrowni, lub poprzez import energii z innych krajów, jest mniejszy, a co za tym idzie zmniejszy się również emisja CO2. Oszczędzając energię chronimy środowisko, ale także chroniąc środowisko oszczędzamy energię, gdyż np. używanie toreb wielokrotnego użytku ogranicza ilość zużywanej energii na wyprodukowanie toreb plastikowych. Obniżenie temp w domu o 10 , zamykanie okien podczas włączonego ogrzewania także pomaga oszczędzać energię i chronić środowisko. Używanie akumulatorów zamiast jednorazowych baterii, wyłączenie światła i innych urządzeń kiedy ich nie używasz, używanie energooszczędnych żarówek,
7. Przykłady wykorzystania energii odnawialnej w woj. opolskim (krótkie omówienie przynajmniej trzech źródeł energii).
1. Na terenie województwa opolskiego pracuje 31 elektrowni wodnych o mocy 26 MW.
Energia produkowana stanowi 77,8 GWh·rok-1. Projektowanych jest jeszcze 20 elektrowni
wodnych o mocy 18,5 MW i produkcji energii 85,7 GWh·rok-1. Przykładem elektrowni
wodnych w województwie Opolskim jest elektrownia w Kozielnie i Topoli.
2. Kolejnym wykorzystywanym odnawialnym źródłem energii na terenie województwa
opolskiego jest energia wiatru. Aktualna wielkość produkcji energii elektrycznej na
Opolszczyźnie wynosi 0,9 GWh, przy mocy nominalnej generatorów 0,45 MW. Najbardziej
zaawansowane inwestycje wykorzystania energii wiatru na terenie Opolszczyzny to
fermy wiatrowe w Kamienniku i Walcach.
3. Największy potencjał odnawialnych źródeł energii w Województwie Opolskim stanowi
biomasa. Wykorzystywana jest nadwyżka słomy w rolnictwie do wykorzystania energetycznego.
Istnieje również możliwość pozyskania energii w produkcji biogazu z odpadów
organicznych. W związku z tym projektowane są biogazownie w: Skarbimierzu,
Lewninie Brzeskim, Głubczycach, Lubszy, budowa Centrum Paliwowo Energetycznego w
Skoroszycach, produkcja alkoholu etylowego i estrów metylowych z roślin oleistych.
Przykładem wykorzystania biomasy jest zakład zlokalizowany w Goświnowicach w gminie
Nysa, produkujący Biotanol - paliwo ekologiczne na bazie kukurydzy.
8. Niskonakładowe sposoby oszczędzania energii w życiu codziennym :
- należy gotować w małej ilości wody w zamkniętych naczyniach
- do potraw o długim czasie gotowania powinno się wykorzystywać szybkowar (zaoszczędzamy w ten - sposób 70% czasu i około 40% energii)
- garnki, patelnie powinny mieć dno gładkie i dobrze przewodzące ciepło
- wielkość garnka winna być dopasowana do wielkości płyty grzejnej (średnica garnka powinna być o 2 cm większa od średnicy płyty grzejnej)
- można wykorzystać już dostarczoną energię cieplną i wyłączać płytę grzejną już na 10 min. przed końcem gotowania
- pranie wstępne należy stosować tylko wtedy, gdy pranie jest mocno zabrudzone
- przy mniejszej ilości prania pralka pobiera tyle samo energii, co przy pełnym bębnie
- w przypadku, gdy pralka posiada programy ekonomiczne, należy z nich korzystać wg zaleceń producenta
- gaszenie światła po wyjściu z pokoju
- przy mało zabrudzonym praniu najlepiej stosować temperaturę 60o C
- w miejscach, gdzie przez dłuższy czas korzystamy z oświetlenia (powyżej 2 godzin) należy stosować - żarówki energooszczędne (lampy fluorescencyjne i kompaktowe są bardziej ekonomiczne od normalnej żarówki)
- przy krótkim czasie świecenia należy stosować tradycyjne żarówki
- małe ilości wody należy ogrzać grzałką elektryczną lub czajnikiem elektrycznym
- usuwając systematycznie kamień w naczyniach do gotowania wody można zaoszczędzić około 10% energii
- należy gotować tylko taką ilość wody, jaka jest aktualnie potrzebna
- przygotowanie kawy czy herbaty w ekspresie wymaga mniejszej ilości energii niż gotowanie wody w czajniku na płycie grzewczej lub kuchni gazowej
- zamrażarki nie powinno się otwierać zbyt często
- krótko i intensywnie wietrzyć pomieszczenia
9. Wpływ farm wiatrowych na środowisko.
Energetyka wiatrowa w założeniu jest dziedziną przyjazną środowisku ze względu na sam proces produkcji energii odbywający się w sposób bez emisyjny. Jednakże obiekty energetyki wiatrowej mogą negatywnie oddziaływać na niektóre elementy środowiska, w szczególności na akustykę i krajobraz, a w niektórych lokalizacjach na populację ptaków i nietoperzy. Wytwarzany przez turbiny wiatrowe stały, monotonny hałas o niskim natężeniu, niekorzystnie oddziaływuje na psychikę człowieka. By zneutralizować jego wpływ, wokół masztów elektrowni wiatrowych wyznacza się strefę ochronną o szerokości 500 metrów. Stwarzane jest także niebezpieczeństwo przez elektrownie wiatrowe dla ptaków. Mimo, że zdania naukowców w tej sprawie są podzielone i - jak utrzymują niektórzy - migrujące ptaki umieją omijać elektrownie, inni szacują, że farma wiatrowa o mocy 80 MW może zabić nawet 3500 ptaków w ciągu roku. Na koniec wspomnieć należy także o ujemnym wpływie wywieranym przez elektrownie wiatrowe na krajobraz: zajmują one duże powierzchnie i zlokalizowane są często w turystycznych rejonach nadmorskich i górskich.
10. Energetyczne możliwości zagospodarowania osadów ściekowych.
Osady ściekowe mogą być kompostowane bądź spalane. Tu możemy wyróżnić trzy rodzaje spalania osadów ściekowych :
W piecach cementowych: piece wykorzystywane są do unieszkodliwiania osadów ściekowych od wielu już lat. Techniczną bazą tej metody jest fakt, że przemysł cementowy prowadzi wysokotemperaturowy proces klinkieryzacji specyficznego zestawu surowcowego. Dysponuje piecami procesowymi o zespole cech do tego typu rozwiązań. Wysoka temperatura w strefie (1700 K) oraz temperatura płomienia (1900-2100 K) przekracza nie tylko poziom temperatur koniecznych do zupełnego spalania wielkocząsteczkowych węglowodorów, ale także temperaturę dechloryzacji dioksyn oraz temperaturę destrukcji benzenu.
Współspalanie osadów z węglem :
Współspalanie osadów z węglem w zakładach energetycznych stanowi korzystny system zagospodarowania osadów ściekowych z punktu widzenia ochrony środowiska. Podkreśla się tu głównie, że warunki spalania w kotłowniach węglowych - zwłaszcza w przypadku kotłowni z ciekłym odprowadzeniem żużla, gdzie składniki szkodliwe zostają unieruchomione w zeszkliwionym i ewentualnie zgranulowanym żużlu - umożliwiają likwidację składników organicznych zawartych w osadach oraz ograniczają emisję szkodliwych substancji do atmosfery. Na terenie kraju istnieje kilka tysięcy kotłów zainstalowanych w ciepłowniach przemysłowych i komunalnych.
Współspalanie osadów ściekowych w spalarniach odpadów komunalnych:
Ten sposób zagospodarowania osadów nie jest rozpowszechniony w kraju. W pierwszej spalarni, która uruchomiona została w Warszawie na Targówku w połowie roku 2000, w chwili obecnej nie przewiduje się uruchomienia współspalania. W Niemczech zaledwie 10% osadów unieszkodliwianych termicznie jest spalanych z odpadami komunalnymi - co także wskazuje na niskie korzyści z takiego współspalania.
Podstawowym warunkiem efektywnego prowadzenia procesu jest wymóg, by osady ściekowe miały wartość opałową co najmniej zbliżoną do wartości opałowej odpadów, czyli były podsuszone do około 50% s.m. Przy współspalaniu zazwyczaj nie występuje pogorszenie warunków emisyjnych, jak również warunków unieszkodliwiania odpadów
11. Spalanie zbóż - za i przeciw.
Za:
- Niewielkie wymagania glebowe, łatwa uprawa ze wzgl na tradycję (Polska).
- Małe ilości popiołu, które dodatkowo można wykorzystać jako nawóz.
- Słoma po zbożach również może zostać wykorzystana do celów energetycznych.
- Ziarna (owies) łatwe w spalaniu.
- Mniejsza toksyczność spalin w porównaniu do innych paliw.
- Uniezależnienie się od dostawców energetycznych.
Przeciw:
- Wysoka cena palnika w przypadku owsa.
- Ryzyko inwazji szkodników.
- Kwestie etyczno-obyczajowe.
- Nakłady na produkcję (nawozy - emisja CO2)
12. Biomasa - charakterystyka ogólna i rodzaje.
Produkty przemian biomasy możemy podzielić na stałe, płynne i gazowe. Najczęściej wykorzystywana jest biomasa stała. W takiej formie stosuje się głównie drewno i odpady z jego przetwarzania, oraz rośliny uprawiane specjalnie na cele energetyczne. Wyróżniamy cztery podstawowe grupy roślin energetycznych:
- rośliny jednoroczne: zboża, konopie, kukurydza, rzepak, słonecznik, sorgo sudańskie, trzcina;
- rośliny drzewiaste szybkiej rotacji: topola, osika, wierzba, eukaliptus;
- szybko rosnące plonujące trawy wieloletnie: miskanty, trzciny;
- wolno rosnące gatunki drzewiaste.
Rodzaje biomasy:
- drewno i odpady drzewne:
- drewno kawałkowe
- brykiety, pelety - produkowane z trocin, wiór, kory, zrębków
- rośliny pochodzące z upraw energetycznych
- produkty i odpady rolnicze: słoma, ziarno energetyczne, biogaz
- biopaliwa: biodiesel, biometanol
13. Energetyka zawodowa a elekt cieplarniany.
14. Dlaczego świat musi obniżyć emisje CO2?
Obniżenie emisji C02 jest bardzo ważne . Podwyższona emisja może doprowadzić do efektu cieplarnianego, którego skutkiem mogą być :
- podwyższenie poziomu morza na kuli ziemskiej, które zostaną zasilone wodami z topniejących lodów i lodów polarnych
- wędrówka stref klimatycznych to znaczy przesunięcie stref w kierunku bieguna. Wraz ze strefami przemieszczą się charakterystyczne dla danego klimatu opady
- zaburzenie równowagi w ekosystemach i ginięcie wielu gatunków zwierząt o małych zdolnościach adaptacyjnych.
-spowodowanie przyspieszenia parowania wody i opadanie jej w nowych rejonach, co spowoduje zmniejszenie zasobów wody pitnej, wody - źródła życia.
- zmiany klimatyczne zwiększą częstotliwość występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych i katastrof klimatycznych jak fale upałów, powodzie, huragany, które w bezpośredni sposób zagrażają zdrowiu i życiu.
15. Budowa elektrowni jądrowej w Polsce - argumenty za.
- nie emituje szkodliwych pyłów i gazów (SO2, CO2, CO0 przez co w ograniczonym stopniu degraduje środowisko
- ograniczenie eksploatacji paliw kopalnianych
- zajmuje niedużą powierzchnię
- nie wymaga hałaśliwych urządzeń do nawęglania
- eliminuje problemy usuwania i składowania lotnych popiołów
- zmniejsza transport paliw i pracę kopalni
- wielokrotnie zmniejszona ilość odpadów oraz powierzchnia ich składowania
- awarie są rzadkie dzięki nowoczesnej technologii, prowadzące co najwyżej do wyłączenia reaktora, po usunięciu awarii reaktor wznawia pracę
16. Budowa elektrowni jądrowej w Polsce - argumenty przeciw.
- stanowi zagrożenie reaktywnością w przypadku awarii reaktora atomowego
- możliwość wydzielania nuklidów promieniotwórczych podczas eksploatacji reaktora atomowego
- kłopotliwy problem składowania i gospodarowania radioaktywnych odpadów powstających z reaktora atomowego
- możliwość skażenia wód, powietrza, gleb znajdujących się w rejonie składowania odpadów
- możliwość wydzielenia produktów promieniotwórczych do atmosfery
- możliwość wydzielenia ciepła odpadowego do wody chłodzącej.
17. Zasoby paliw kopalnych w Polsce - gaz ziemny.
W Polsce gaz ziemny wydobywa się głównie na Podkarpaciu (Przemyśl, Husów, Sanok) i Zapadlisku Przedkarpackim (wysoko metanowy) w wyniku odmetanowywania kopalni węgla kamiennego w Wielkopolsce oraz Lubuskiem - rejon Drezdenka oraz Międzychodu. Pierwsze odwierty zakończyły się powodzeniem i uruchomienie 13 kopalń planowane jest przez PGNiG już w 2012 roku. W ostatnim czasie rozpoczęły się nowe badania w celu potwierdzenia obecności ropy w okolicach Szamotuł oraz Trzcianki i Czarnkowa. Oprócz zasobów tradycyjnych, w Polsce istnieją także możliwości wydobycia ze złóż niekonwencjonalnych - z węgla kamiennego i z łupków. Ich wielkość szacuje się na 1,5-3 bln metrów sześciennych
18. Zasoby paliw kopalnych w Polsce - węgiel brunatny.
Są one skoncentrowane w południowo-zachodniej, zachodniej i centralnej Polsce. Spośród nich są 3 zagospodarowane (Turów, Konin, Adamów) oraz 2 (Bełchatów i Lubstów) w zagospodarowaniu. Eksploatowane są też dwa małe, tzw. satelitarne, złoża węgla brunatnego Bogdanów i Władysławów, o łącznych zasobach 44,5 mln t, uzupełniające zasobowo kombinat górniczo-energetyczny Adamów koło Turka. Zasoby bilansowe złóż zagospodarowanych rozpoznane są w tych samych kategoriach, wynoszą łącznie 3,4 mld t. do pozostałych 10 niezagospodarowanych złóż, rozpoznanych łącznych zasobach 5,8 mld t należą Cybinka, Gubin, Mosty, Babina w zachodniej części Polski, Legnica i Ścinawa - w południowo-zachodniej, Krzywin - Rogoźno - w centralnej, oraz Trzcinka i Sieniowa w północno-zachodniej Polsce. W obszarach południowo-zachodniej i centralnej Polski rozpoznanych zostało też ponad 20 małych złóż węgla brunatnego, brunatnego ogólnych zasobach około 0,3 mld t.
19. Zasoby paliw kopalnych w Polsce - ropa naftowa.
Ropa naftowa występuje w Polsce na Podkarpaciu w okolicach Krosna i Jasła. Pewne zasoby zalegają również w szelfie morza Bałtyckiego. Zasoby ropy naftowej w Polsce są niewielkie i dlatego krajowe wydobycie ropy w ilości ok. 300 tys. ton zaspokaja zaledwie 2% potrzeb krajowych. Tak więc przerabiana w Polsce ropa naftowa prawie w całości pochodzi z importu ( głównie z Rosji ).
W Polsce istnieją dwie duże i pięć małych rafinerii ropy naftowej przetwarzających ogółem ok. 15 mln. ton ropy rocznie.
20. Charakterystyka energetyczna biomasy przetworzonej.
Pellety są paliwem łatwym do transportowania, najpraktyczniejszym w magazynowaniu i najwygodniejszym w eksploatacji. Ich zaletą jest też bardzo niska zawartość popiołu (0,4-1% suchej masy). Wartość energetyczna pelletu wynosi 16,5-17,5 MJ/kg, a wilgotność 7-12%.
Brykiet drzewny to walec lub kostka, utworzona z suchego rozdrobnionego drewna (trocin, wiórów czy zrębków), sprasowanego pod wysokim ciśnieniem bez dodatku substancji klejących. Duże zagęszczenie materiału w stosunku do objętości sprawia, że proces spalania brykietu zachodzi stopniowo i powoli. Wartość energetyczna: 19-21 GJ/t; wilgotność: 6-8%; zawartość popiołu: 0,5-1% suchej masy.
21. Rodzaje układów do wytwarzania ciepła w skojarzeniu z prądem.
Elektrociepłownie duzych mocy:
1. KLASYCZNE - elektrociepłownie parowe (z turbinami parowymi)
1.1. z turbinami PRZECIWPRĘśNYMI
1.2. z turbinami UPUSTOWO-PRZECIWPRĘśNYMI
1.3. z turbinami UPUSTOWO-KONDENSCYJNYMI
2. KOMBINOWANE - elektrociepłownie gazowo-parowe (turbina parowa + gazowa)
Rożne rodzaje układów, najczęściej:
2.1. układ szeregowy z kotłem odzysknicowym
2.2. układ szeregowy dwupaliwowy
2.3. układ z ciśnieniową komorą spalania
3. Z ZASTOSOWANIEM Turbin Gazowych
3.1. elektrociepłownie z turbiną gazową i kotłem odzysknicowym
Elektrociepłownie małych mocy (układy CHP):
1. Stacjonarne układy CHP małych mocy
1.1. Turbina gazowa lub mikroturbina + kocioł odzysknicowy
1.2. Silnik spalinowy + układ wymienników + generator
Układy hybrydowe:
1. DuŜych i małych mocy::
1.1. elektrociepłownie z ogniwami paliwowymi
1.2. układy hybrydowe z ogniwami paliwowymi i turbinami gazowymi
1.3. układy hybrydowe z ogniwami paliwowymi i mikroturbinami gazowymi
Trójgeneracja (energia elektryczna-ciepło-chłód)
1. Układy z turbinami gazowymi i chłodziarkami absorbcyjnymi
2. Układy z turbinami gazowymi i chłodziarkami spręŜarkowymi
3. Układy z mikroturbinami (z chłodziarkami absorbcyjnymi lub chłodnicami central klimat.) - BCHP
22. Korzyści ze stosowania kogeneracji (w tym w odniesieniu do produkcji
rozdzielonej)
Korzyści eksploatacyjne:
- Urządzenie kogeneracyjne jako podstawowe źródło zasilania elektrycznego
- Zwiększenie bezpieczeństwa dostaw energii
- Większa elastyczność produkcji ciepła do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej
- Możliwości produkcji pary wodnej
- Trigeneracja z wykorzystaniem nadmiaru ciepła w absorpcyjnych agregatach chłodniczych
- Możliwości zwiekszenia produkcji energi bez przekroczenia ustawowych limitów emisji CO2
Korzyści finansowe:
- Obniżenie kosztów użycia energii pierwotnej
- Elastyczne rozwiązania dotyczące zakupu technologii
- Stabilne koszty energii elektrycznej w ustalonym okresie
- Niższe koszty inwestycji w urządzenia towarzyszące np .kotły
- Zarządzanie środkami trwałymi w sposób efektywny z punktu widzenia opodatkowania
- Zbywalne prawa majątkowe ze świadectw pochodzenia energii
Korzyści środowiskowe:
- Obniżenie ilości zużywanego paliwa
- Zmniejszenie emisji dwutlenku węgla
- Brak strat przesyłowych
- Zmniejszenie zużycia energii (nie ilości energii dostępnej w zakładzie)
- Zmniejszenie emisji tlenków siarki z powodu wykorzystania gazu ziemnego jako paliwa zamiast węgla kamiennego
23. Podstawowe elementy systemu ciepłowniczego.
Każdy system posiada swoje źródło, czyli miejsce, w którym wytwarzane jest ciepło. Ze źródła ciepło przekazywane jest (głównie w formie ciepłej wody ) do sieci ciepłowniczych firm zajmujących się jego dostawą do Klientów.
Kiedy zapadnie decyzja o przyłączeniu jakiegoś obiektu do sieci ciepłowniczej, niezbędne jest wykonanie przyłącza oraz zamontowanie węzła cieplnego. Przyłącze to określony odcinek sieci doprowadzający ciepło bezpośrednio do węzła cieplnego, którego zadaniem jest przekazanie ciepła z wody krążącej w sieci do wody obecnej w instalacji grzewczej (odbiorczej) konkretnego budynku. Po jego zakończeniu schłodzona woda w sieci ciepłowniczej powraca do źródła do ponownego ogrzania, natomiast woda w instalacji odbiorczej rozchodzi się wewnątrz budynku, zapewniając komfort cieplny jego użytkownikom. Oprócz ogrzewania budynków, ten sam węzeł, wyposażony w moduł ciepłej wody, może zapewnić stałą dostawę ciepłej wody na cele użytkowe. Wody o stałej temperaturze, osiąganej już w chwilę po odkręceniu kranu.
Ostatnim z elementów systemu ciepłowniczego jest aparatura pomiarowo rozliczeniowa, popularny licznik ciepła. Na podstawie wskazań licznika możliwe jest określone poziomu wykorzystania Ciepła Systemowego.
24. Zalety i wady kogeneracji gazowej małej mocy.
ZALETY:
- optymalne dopasowanie układu do potrzeb indywidualnego odbiorcy,
- wysokie sprawności energetyczne urządzeń i bardzo małe wskaźniki emisji,
- postęp techniczny w budowie turbin gazowych oraz zasilanych gazem tłokowych silników spalinowych połączony ze wzrastającą podaŜą tych urządzeń na rynku,
- możliwość spalania gazów niskometanowych,
- małe rozmiary elektrociepłowni i praktycznie bezobsługowa eksploatacja,
- korzystne wskaźniki ekonomiczne dla inwestycji a przede wszystkim krótkie okresy
zwrotu nakładów (nawet poniŜej 3 lat),
- konkurencja na rynku paliw i energii oraz rozwój lokalnych rynków nośników energii,
- odpowiednia polityka energetyczna zachęcająca do inwestowania w układy kogeneracyjne.
WADY:
- wysokie nakłady inwestycyjne (zwłaszcza w przypadku tradycyjnych TG),
- wysokie koszty serwisu i obsługi (w przypadku tradycyjnych TG)
- wysokie koszty eksploatacji w przypadku stosowania gazu ziemnego jako paliwa
25. Podstawowe zadania realizowane w węźle cieplnym oraz elementy składowe węzła cieplnego - krótko scharakteryzuj
Zadaniem węzłów cieplnych jest rozdział dostarczonego siecią ciepła do poszczególnych gałęzi odbiorczych, jak również miejscowa regulacja czynnika grzewczego i kontrola pod względem bezpieczeństwa procesu rozdziału energii i pracy poszczególnych urządzeń.
Elementy składowe:
• Zawory odcinające - odcina dopływ czynnika
• Zawór bezpieczeństwa - uniemożliwia niebezpieczne podniesienie ciśnienia
• Filtr - oczyszcza dopływający czynnik
• Liczniki ciepła, wodomierze, czujniki temperatury, manometry - pomiar i kontrola bezpieczeństwa
• Regulatory, reduktory - reguluje zmienia parametry czynnika
• Magnetyzer - zapobiega tworzeniu się kamienia w instalacji
26. Uzasadnij wysoką opłacalność układów kogeneracyjnych na biogaz wytwarzany w oczyszczalniach ścieków.
Takie układy są wysoko oplacalne, ponieważ nośnik energetyczny jakim jest biogaz, jest produktem ubocznym oczyszczania ścieków i praktycznie bezpłatnym, również istotnym faktem jest to że biogaz jest odnawialnym produktem oczyszczania.
27. Możliwości wykorzystania energii geotermalnej na świecie i w Polsce
Polska ma bardzo dobre warunki geotermalne, gdyż 80% powierzchni kraju jest pokryte przez 3 prowincje geotermalne: centralno - europejską, przedkarpacką i karpacką. Temperatura wody dla tych obszarów wynosi od 30-130 °C (a lokalnie nawet 200 °C), a głębokość występowania w skałach osadowych od 1 do 10 km. Możliwości wykorzystania wód geotermalnych dotyczą 40% obszaru kraju (wydobycie jest opłacalne, gdy do głębokości 2 km temperatura osiąga 65 °C, zasolenie nie przekracza 30 g/l a także gdy wydajność źródła jest odpowiednia)
28. Różnica między energią geotermiczną i geotermalną
Energia geotermiczna Ziemi jest to zatem energia zakumulowana w magmie, skałach oraz płynach (woda, para wodna, ropa naftowa, gaz ziemny itp.) wypełniających pory i szczeliny skalne.
Z kolei energia geotermalna stanowi część energii geotermicznej zawartej w wodach, parze wodnej oraz otaczających je skałach.
29. Różnica między GWE i GNE.
GWE umożliwia bezpośrednie wykorzystanie ciepła ziemi, którego nośnikiem jest ciecz wypełniająca puste przestrzenie skalne (woda, para, gaz i ich mieszaniny).
GNE nie daje możliwości bezpośredniego wykorzystania ciepła ziemi - wymaga ona stosowania pomp ciepła jako urządzeń wspomagających, które doprowadzają do podniesienia energii na wyższy poziom termodynamiczny.
30. Która z form energii: elektryczna czy ciepło jest formą bardziej wartościową i cenną? Krótko uzasadnij.
Energia elektryczna jest bardziej cenną formą energii, ponieważ w skali roku jest na nią większe zapotrzebowanie. Ma szersze zastosowanie i jest więcej możliwości w jej pozyskiwaniu ze źródeł nieodnawialnych. Dodatkowo rozwój technologii i budownictwa zmniejsza zapotrzebowanie na energię cieplną.
Wyszukiwarka