ВЪЗОБНОВЯЕМИ ИЗТОЧНИЦИ НА ЕНЕРГИЯ И ЕНЕРГИЙНА ЕФЕКТИВНОСТ

Цеца Цолова ХристоваПГ по КТС гр. Правец, към ТУ-София

2

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

УВОД.

Хилядолетия наред човек чрез своята дейност изменя естествената среда, която обитава, а заедно с това - и самия себе си.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

3

КАКВО Е ПАРНИКОВ ЕФЕКТ?

Ефекта е създаден от водната пара и газовете CO2, CH4, N2O, CFC, HCFC и CF4.

Земята получава енергия от Слънцето, но то също я отразява обратно отново като инфра-червено излъчване (което има по-голяма дължина на вълната), част от него се задържа около Земята от газовете и води до по-високи температури.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

4

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

5

ВИДОВЕ ПАРНИКОВИ ГАЗОВЕ

Срещащи се в природата: CO2, водни пари, CH4, N2O

Произведаени по изкуствен път:

HFC, HCFC , CFC и CF4

Те са над 11.700 пъти повече поглъщащи топлина, отколкото природния газ CO2.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

6

МЕЖДУНАРОДНИ КОНВЕНЦИИ.

1992г. Рио де Жанейро

Рамковата конвенция на Обединените нации:

за биологичното разнообразие,

Рамковата конвенция на ООН по изменение на климата (РКОНИК) и

Конвенцията на ООН за борба с опустиняването (КБОООН).

1997 г. Протокол от Киото: предвижда

„парниковите“ емисии да се съкратят средно с 5,8 % през периода 2008–2012г.

Eвропейската комисия планира нарастване на възобновяемите източници на енергия с 20 % до 2020 и с 70 % до до 2050 година.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

7

ВЪЗОБНОВЯЕМИ ИЗТОЧНИЦИ НА ЕНЕРГИЯ

Възобновяеми източници на енергия са всички енергии, чийто произход е от прякото слънчево греене и чието непряко въздействие е под формата на биомаса, движение на атмосферните маси, вятър, и движение на вълните. Към тях се включват и енергиите от геотермичността и гравитацията.

 

8

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

ВИДОВЕ ВЪЗОБНОВЯЕМИ ИЗТОЧНИЦИ НА ЕНЕРГИЯ

1.Слънчевата енергия; 2.Енергията на вятъра;3.Силата на течащата вода - движението на водата, под действието на гравитацията;4.Енергията на приливно-отливните вълни, получени като резултат от гравитацията между Слънцето, Луната и Земята;5.Геотермалната енергия - затоплянето на подпочвените води от вулканична и тектонична дейност;6.Биогаз и биогорива7.Използването на физическа сила (животинска или човешка). 

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

9

1. ЕНЕРГИЯ НА СЛЪНЦЕТО

Колосален източник на енергия е Слънцето.

Общата слънчева радиация превишава 2900 пъти световното енергопотребление.

Енергията на Слънцето може да се използва както за получаване на топла вода, така и за получаване на електроенергия.

Слънчевата константа предствлява слънчевата енергия , която пада на един квадратен метър от земната повърхност за една секунда и тя възлиза на 1368 W/m ².

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

СЛЪНЧЕВА ЕНЕРГИЯ ЗА ОТОПЛЕНИЕ Преди: увеличителното стъкло "sun rights" от 6 в. от н.е.

на Justinian II южно ориентираните

скални домове Анасази на североамериканските индианци.

Първия слънчев колектор: Horace de Saussure през 1767 г. Подробности на: http://www1.eere.energy.gov/solar/solar_time_7bc-1200ad.html

Сега: Х

Слънчев панел без налягане

Слънчев панел под налягане

http://haik-solar.com/

Плоски колекториhttp://www.sluncemoe.com/k%D0%BEl%D0%B5kt%D0%BE%D1%80i

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

11

СЛЪНЧЕВИ ПАНЕЛИ ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА ЕЛЕКТРИЧЕН ТОК

Основни понятия:Wp – (ват пик) максималното количество енергия, което слънчевят панел може да произвежда в перфектни условия.

Инвертори - преобразуват постоянното напрежение от акумулаторните батерии(12V, 24V или 48V) в променливо (220VAC 50Hz)UPS-системи

Александър Едмонд Бекерел - открива фото волтаичния ефект през 1839 г.

През 1954г. - първата слънчева батерия. През 1958г. те се използват за захранване на космическите кораби Vanguard Iи II, Explorer III и Sputnik-3.

(1820 – 1891г.)

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

12

ФОТОВОЛТАИЧНИ (PV) КЛЕТКИ

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

13

ЕНЕРГИЯТА НА ВЯТЪРА

Използването на енергията на вятъра датира от преди повече от 3000 год.

Мощността на вятъра се изчиалява така:

P = ½ ρv³πr²,

където:

“ρ” - плътност на въздуха, “v” е скоростта на вятъра, π=3,14 ,

“r” е радиусът на роторната зона.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

14

ВЯТЪРНА ТУРБИНА

Турбините улавят енергията на вятъра посредством лопатки с формата на перка. Според “Закона на Бетц”, формулиран през 1919г, може да превърнем само 16/27(около 59%) от енергията на вятъра в механична енергия на турбината.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

15

ВОДНА ЕНЕРГИЯ

воденицаводна електроцентрала

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

16

ЕНЕРГИЯТА НА ПРИЛИВИТЕ И ОТЛИВИТЕ И ГЕОТЕРМАНИТЕ ВОДИ

Чрез построяване на дига

Турбини, подобни на вятърните, които са потопени под вода

Океанско-Термална Енергийна Конверсия

Геотермална вода с температура между 200°С до 350°С за производство на електрическа енергия и за отопление, когато е между 10 и 100 °С.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

БИОГАЗ, БИОГОРИВА И БИОПЛАСТМАСА

Биогаза е горивен газ, който се получава при ферментация на биологични продукти в анаеробна (без наличие на кислород) среда.

Битови и промишлени отпадъци като ергоресурс.

Биогоривата се произвеждат от растения и се използва за замяна на бензин или дизел - биодизел и биоетанол.

Предимствата на биогоривата:- възобновяеми - въглеродно неутрални- дават доходи на земеделците- всеки може да си ги отгледа

Недостатъците на биогоривата1-во поколение биогорива се конкурират с храните и може да доведат до изсичане на горите

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

18

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

19

СТАТИСТИКА НА КОНСУМАЦИЯТА ЕЛЕКТРОЕНЕРГИЯ НА БЪЛГАРСКОТО ДОМАКИНСТВО

2002 г 2012г.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

20

ГОРИВНА КЛЕТКА

Горивната клетка е електро-химичен преобразувател на енергия.

Водородно

гориво от

Земеделски

отпадъци

Горивна клетка от наноматериала

„buckypaper“.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

21

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

22

ИЗОЛАЦИЯТА НА СГРАДИТЕ – НАЧИН ЗА ПЕСТЕНЕ НА ЕНЕРГИЯ И

РЕСУРСИ

СТИРОПОР - експандиран пенополистирол (EPS)

НЕОПОР – вградени графитени молекулиФИБРАН - (XPS)КАМЕННА ВАТА 

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

23

КОГЕНЕРАЦИЯ И СЛЪНЧЕВИ СТЕНИИ ОЩЕ НЕЩО

слънчеви стеникогенерация

Термопомпата също попада в групата на възобновяемите енергийни източници. GENVEX -специални филтри за вентилация и отопление

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

24

КАК ДА ЗАПАЗИМ ПРИРОДАТА ЗА ДЕЦАТА НА НАШИТЕ ДЕЦА?

Разделно събиране на отпадъци с цел повторно използване;

Използване на по-висок клас електроуреди с цел пестене на енергия;

Контролиране на изсичането на горите и участие в екологични организации;

Използване на възобновяеми източници на енергия;

Използване на биопластмаси за опаковки вместо обикновената пластмаса.

Изключване на електроуредите, които не ползваме в момента.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

25

ЕВРОПЕЙСКИ ПРОЕКТИ

Програма за развитие на селските райони (ПРСР) 2007-2013г.

http://www.prsr.bg/page/%D0%97%D0%B0-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B0/9/index.html

В България почти 13% от общата годишна консумация на енергия се пада на ВЕИ.

Бъдещите ВЕИ проекти трябва да се изграждат в близост до мястото, където е консумацията на електроенергията.

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

26

БЪДЕЩЕТО НА ПЛАНЕТАТА Е В НАШИТЕ РЪЦЕ. ЩЕ СЪУМЕЕМ ЛИ ДА СЪХРАНИМ ПРИРОДАТА ЗА ДЕЦАТА НА НАШИТЕ ДЕЦА?

Да, ако имаме отговорна гражданска позиция

и необходимите знания.

БЛАГОДАРЯ ВИ ЗА ВНИМАНИЕТО!

ЦЕЦА ЦОЛОВА ХРИСТОВА

ПГ по КТС гр. Правец, към ТУ-София

БЪЛГАРИЯ

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

28

Въпросник входящо ниво  1 ) Какво знаете за замърсяването с топлоелектрическа електроцентрала ? А) нямам идея ;Б ) знам нещо ; В ) доста съм се интересувал от проблема ;

2 ) Какво вие знаете за замърсяването причинено от ядрена електроцентрала . А) нямам идея . Б ) знам нещо . В ) доста съм се интересувал от проблема  3 ) Познавате ли възобновяеми енергийни източници ? А)НеБ) Да. Моля , изредете ги  4 ) Какво вие знаете за парниковия ефект (GREENHAUSE )? А)Нямам идеяБ) Знам нещо В) доста съм се интересувал от проблема

5) Какво мислите за разделното събиране на отпадъци? Според вас какво е значението им?А) нямам мнениеБ) одобрявам  6 ) Кои са естествените източници от енергията според вас?     7 ) Как и къде се използува слънчева енергия?     8 ) Как и къде се използува енергия на вятъра?     9 ) Аз лично съм съгласен да следваме мотото "трябва да пазим природата чиста за нашите деца"А) ДаБ) Нямам мнение

10) Как може да намалим сметката за количеството електрическа и топлинна енергия ? А) С изолация на сградатаБ) С поддържане на ниска температураВ) Не съм мислил/а по въпроса  

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

29

Възобновяеми източници на енергия – тест 1Когато чуете за термина екология си мислите за :

Проблеми свързани с околната средаПроблеми свързани с звуково замърсяванеМедицинска техника която се използва при операции

 Какво си мислите, че представлява дефиницията “Неконвенциoнална енергия”?

Замърсяване на околната среда в малка степенАлтернативен вид енергияЕнергия от “безоловен” бензин

 Кое от изброените по-долу е “неконвенционална енергия”?

Вятърна енергияХидро електрична енергияЕнергия от двигатели с вътрешно горене

 Кое от изброените по-долу не е възобновяем източник на енергия?

Природен газСлънчева енергия Енергия на морските приливи и отливи

 Кой от изброените по-долу източници е възобновяем източник на енергия?

НефтВъглищаСлънчева радиация

 На какъв ефект се дължи превръщането на слънчевата светлина в електрическа енергия?а) термоефектb) фотоволтаичен ефектc) електричен ефектВъзможно е да видите огромни вентилатори в зони където силно духа – за какво са те там?

За да трансформират вятърната енергия в електрическаЗа да преместват пътните знациЗа да използват вятърната енергия за напояване

 Озоновият слой е от 20-50 km от земната повърхност и филтрира 99% от UV лъчи които могат да причинят поражения – Коя е главната причина за изтъняване на озоновия слой?

Газът който се използва в битаГрадският транспортПарниковият ефект

 Какви са пораженията от намаляване на озоновият слой?

Нарастване на температурата на земната повърхностБолести по кожата и очитеКорозия по металите

 Защо възрастните хора и децата често са съветвани да стоят в къщи по-време на най-горещите часове от деня?Защото повишаващата се температура предизвиква фото-химичен смогЗащото топлината повишава парниковият ефектЗащото когато температурата нараства озоновият слой изтънява   

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

30

Възобновяеми източници на енергия - тест 2 1 . Какво означава фотоволтаично превръщане?А) Директно превръщане на слънчева енергия в електрическа енергияБ ) Производство на електрическа енергия с помощта на топлинаВ ) Производство на топлинна енергия с помощта на електрическа енергияГ ) Производство на електрическа енергия от вятър 2 . Кой материал се използва в производството на фотоволтаична клетка? А) МедБ) Силиций B) Алуминий Г) Друг материал 3 . Покажете максималната единица за мощност на фотоволтаична клетка A) Волтов V Б) Ампер AВ) Ват W Г) Пиковати pW 4 . Максималната стойност на мощността, която една клетка може да достави зависи от : А) Pадиацията W / m² Б) Повърхостта на клетката C . m² В) Температурата °C Г) И трите от гореспоменатите елементи  5. К.П.Д. на клетката е : A) Приблизително 15 % Б) Приблизително 30 % В) Приблизително 60 % Г) Приблизително 90 %  6 . За да се получи променлив поток , кой елемент трябва да бъде поставен между фотоволтаичния генератор и товарът ? А) Превключвател Б) Батерия В) Инвертор Г) Регулатор на напрежение 7 . Най-ефективното / изгодно/ приложение на фотоволтаична енергия е : А) За захранването на изолирани потребители ( самостоятелни електростанции) Б) За конструирането на слънчеви електроцентрали за енергия ( мегаватови станции ) В) За връзка в електрическата мрежаГ) За конструиране на превозни средства, захранвани чрез слънчева енергия  8 . Международните споразумения предвиждат 20 % увеличение в продукцията на фотоволтаична енергия в Европа до 2020 . Защо ? А) Да намали енергетичната зависимост от нефт Б) Да намали цената на кWh произведенa eлектроенергия В) Да намали емисията на замърсяващи частици,а както и за намаляване на парниковия ефект Г) Защото невъзстановимите източници на енергия (твърди, течни и газообразни горива ) се изчерпват  9 . Какви са най-добрите условия за функционирането на вятърен генератор? А) Лек ветрец Б) Умерен вятър В) Силен вятър, дори когато краткотраен Г) Безветрие  10 . Силата на вятърен генератор нараства с : a) Температурата b) Височината над морското равнищеc) Третата степен на скоростта на вятъра d) Квадрата на скоростта на вятъра

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

31

Тест за горивна клетка и биоенергия – тест 3  1.Горивната клетка е:а) батерияб) слънчев панелв) устройство за генериране на електричество чрез химична реакцияг) двигател 2.Вторичният продукт, получен при работата на горивната клетка е:а) CO2 б) H2в) O2г)H2O 3.Отпадъчната топлина на някои горивни клетки:а) може да се използва за отопление и увеличава к.п.д.б) не може да се използва за отоплениев) намалява к.п.д.г) разрушава клетката 4.Може ли в горивната клетка направо да се използват природни горива:а) не можеб) може при горивни клетки с висока температурав) може при горивни клетки с ниска температураг) може при горивни клетки с температура по-малка от 100˚C 5.Произведеният от горивната клетка ток е:а) постоянен и може веднага да се използваб) променлив и може веднага да се използвав) постоянен и чрез конвертор се обръща в променливг) променлив и чрез конвертор се обръща в постоянен 6.Въпреки,че горивната клетка спада към т.нар. ’high-tech’,тя е позната:а) от преди 20 год.б) от пради 100 год.в) от преди 150 год.г) от преди 50 год. 7.Каква клетка е използвана от космическият кораб ‘Аполо’ за производство на ел.ток и питейна вода:а) MCFCб) PEMв) AFCг )SOFC 8.Първата горивна клетка е наречена газова батерия от:а) William Groveб) Emil Baurв) William Jacquesг) Francis Thomas Bacom  9.Кой от изброените източници на енергия не е резултат от прякото слънчево греене:а) термо и ph панелиб) вятърав) биомасаг) ядрена енергия 10. Кога има по-малко замърсяване на атмосферата:а) при директно изгаряне на биомасаб) при гниене на биомаса на откритов) при използване на вторично преработваеми продукти като пелети и брикети

  

Въ

зобн

овяем

ите и

зточн

иц

и н

а е

нерг

ия

32

СНИМКИ ОТ РАБОТАТА