SYSTEMY ENERGETYKI ODNAWIALNEJ B.22 Przygotowanie do testów Prowadzący: dr inż. Marcin Michalski e-mail: marcinmichalski85@tlen.pl Slajd 1
EGZAMINY EGZAMIN WEWNĘTRZNY ON-LINE B22: 8 Marzec I termin DZISIAJ!!! 22 Marzec poprawka, dodatkowy termin ZAGADNIENIA: Fotowoltaika, 15 pytań - od 11 zaliczenie czas 20 min biomasa, 10 pytań, zaliczenie od 7 czas 15 min geotermia 10 pytań, zaliczenie od 7 czas 15 min
FOTOWOLTAIKA
Wprowadzenie do fotowoltaiki 4
Wprowadzenie do fotowoltaiki 5 Słońce jako źródło energii: - potencjał promieniowania słonecznego w Polsce: ok. 1 000 kwh/m2rok - ok. 70-80% tej energii przypada na miesiące ciepłe: od kwietnia do września (6 miesięcy w roku) - wartość energii słonecznej w warunkach polskich zawiera się w granicach 0 5,5 kwh/m2dzień; w ciągu miesiąca osiąga wartość 11,6 160,1 kwh/m2 - ilość godzin w roku, możliwych do praktycznego wykorzystania energii słonecznej wynosi ok. 1 600 h (usłonecznienie) - średnia moc promieniowania (wielkość przyjmowana do obliczeń): ok. 800 W/m2
Systemy fotowoltaiczne 6 Dane techniczne wybranych modułów polikrystalicznych c.d. *1) STC = Standard Test Conditions (standardowe warunki kontrolne: Natężenie nasłonecznienia 1000 W/m2, temperatura ogniwa 25 C i masa powietrza AM 1,5). Masa optyczna atmosfery AM = 1,5 AM - masa powietrza, która oznacza kąt padania i drogę promieniowania słonecznego (AM = 1/cos φ) Φ=48,2 Rys. Masa optyczna atmosfery AM
Systemy fotowoltaiczne 7 Dane techniczne wybranych modułów polikrystalicznych c.d. *2) MPP = Maximum Power Point (moc maksymalna w warunkach standardowych). *3) NOCT = Nominal Operating Cell Temperature (nominalna temperatura pracy modułu: Natężenie nasłonecznienia 800 W/m2, masa powietrza AM 1,5, prędkość wiatru 1 m/s, temperatura otoczenia 20 C).
Systemy fotowoltaiczne Rys. Zależność napięcia i prądu od temperatury 8 Temperatura ogniwa
y systemów i instalacji fotowoltaicznych 9 Główne składniki systemu fotowoltaicznego
mikroinwerter inwerter szeregowy 10 y systemów i instalacji fotowoltaicznych - mikroinstalacje (do 40 kw) - małe instalacje (40-100 kw) oraz (100-200 kw) - duże systemy 200 kw+ Sieć niskiego napięcia 230V: teoretycznie do 200kW, praktycznie do 100kW. Sieć średniego napięcia 15kV: teoretycznie do 10MW, praktycznie do 5MW. Sieć wysokiego napięcia 110kV: powyżej 5MW. - Dobór ze względu na miejsce (dach lub grunt) - Dobór ze względu na inwerter
BIOMASA
Schemat energetycznego wykorzystania biomasy BIOMASA BIOPALIWA STAŁE BIOPALIWA GAZOWE BIOPALIWA CIEKŁE
Slajd 13
Turbina gazowa Slajd 14
Obecnie w Polsce deponuje się w złożach około 12,6 mln ton/rok odpadów komunalnych. Slajd 15
Biodiesel Pod względem chemicznym biodiesel to ester metylowy kwasów tłuszczowych. Powstaje on w wyniku reakcji chemicznej: olej roślinny (tłuszcz) + alkohol metylowy (w obecności katalizatora) = ester metylowy (RME) + gliceryna. Wartość energii 37 MJ/kg lub 33 MJ/l = 10 kwh/kg. Biodiesel może być stosowany, jako paliwo do większości silników diesla. Może być mieszany lub używany samodzielnie. Zasadniczym surowcem wyjściowym do produkcji biodiesla w Polsce są nasiona rzepaku. Jeśli chodzi o jakość surowca, to obowiązuje zasada: im czystszy surowiec, tym łatwiejszy i tańszy proces oczyszczania estrów. Produkcja biodiesla jest procesem dwuetapowym, łączącym znane technologie mechaniczne stosowane w przemyśle olejarskim z technologiami stosowanymi w przemyśle chemicznym. W Polsce stosuje się trzy podstawowe technologie olejarskie, uzależnione od skali uzysku produktu finalnego. a) Duże olejarnie przemysłowe, stosują technologię polegającą na wstępnym tłoczeniu oleju, przy pomocy pras ślimakowych z ziarna uprzednio poddanego kondycjonowaniu w prażalni. Technologia ta, pozwala na uzyskanie trzech produktów końcowych: oleju surowego, oleju poekstrakcyjnego oraz śruty poekstrakcyjnej. Śruta poekstrakcyjna ma zdecydowanie mniejszą przydatność paszową, ze względu na silnie denaturowane białko oraz zawiera resztki rozpuszczalnika. Slajd 16
GEOTERMIA
Energia geotermalna Rozkład temperatur Ziemi Złoża eksploatowane przez człowieka znajdują się na głębokościach do 3,5 km i ich temperatura osiąga maksymalnie ok. 120 0 C. Slajd 18
Ciepłownictwo GWC oc P Bezpośrednie wykorzystanie ciepła z ziemi- bez dodatkowych kotłów oc Zastosowanie dodatkowego źródła ciepła (praca zimą) w celu podniesienia parametrów czynnika grzewczegometoda wykorzystywana najczęściej w Polsce piec GWC P Slajd 19
Elektrownie geotermalne Na parę suchą Na parę mokrą turbina separator turbina skraplacz pompa pompa skraplacz Pola PARY SUCHEJ występują bardzo rzadko! Slajd 20
Obiegi z czynnikiem organicznym ORC Do obiegów C-R niskich temperatur, stosuje się czynniki organiczne- ORC. Dzięki swoim właściwością pozwalają na lepsze wykorzystanie niskotemperaturowego ciepła wód termalnych. ORC (R227ea): T kr = 102,8 0 C L P100C = 127 kj/kg << Woda: T kr = 374 0 C L P100C = 2257 kj/kg Slajd 21
Budowa i zasada działania pompy ciepła Pompa ciepła urządzenie grzewcze, które, po dostarczeniu energii, pobiera ciepło ze źródła o temperaturze niższej (dolne źródło ciepła) i przekazuje je do źródła o temperaturze wyższej (górne źródło ciepła). Proces zachodzi w wyniku zajścia określonych przemian termodynamicznych. Slajd 22
Budowa i zasada działania pompy ciepła Zasada działania sprężarkowej pompy ciepła Głównymi elementami pompy ciepła są: Parownik Sprężarka Zawór dławiący Skraplacz Przewody wypełnione czynnikiem chłodniczym, które łączą poszczególne elementy. Czynnik chłodniczy wrze w temperaturze dolnego źródła ciepła w parowniku. Podczas parowania pobiera z niego energię cieplną. Para trafia następnie do sprężarki, gdzie podnoszone jest jej ciśnienie i wraz z nim temperatura do wymaganego poziomu. Para skrapla się w skraplaczu, a ciepło, które wydziela się w tym procesie zostaje przekazane do instalacji grzewczej. Ciecz przepływa potem do zaworu dławiącego, gdzie jej ciśnienie spada do początkowego. Slajd 23
POWODZENIA NA TEŚCIE!!! LINK DO TESTU AKTYWNY DO 21:00