Transcript Az Alternatív Energia Felhasználása

Speeder
Számítástechnikai Alapismeretek
Beadandó 1
Budapest, 2009. október 3.
A Prezentáció Tartalma













AZ ALTERNATÍV ENERGIA
NAPENERGIA
A NAPELEM
A NAPKOLLEKTOR
A PASSZÍVHÁZ
VÍZENERGIA
AZ ÁRAPÁLY ERŐMŰ
GEOTERMIKUS ENERGIA
A HŐSZIVATTYÚ
SZÉLENERGIA
BIOMASSZA
AKTUÁLIS ENERGIAFORRÁS FELHASZNÁLÁS
VÉGE
Az Alternatív Energia
A természeti jelenségek kölcsönhatásából
kinyerhető tiszta energia, például a
napenergia, vízenergia, szélenergia,
geotermikus energia.
A kőolaj, a földgáz, a szén és az urán a nem
megújuló energiafajták közé tartoznak.
A gyors növekedés idején mind a
nyersanyagokkal, mind az energiahordozókkal
rendkívül pazarló módon gazdálkodtak, akkoriban
úgy tűnt, hogy a tudományos felfedezések és a
műszaki találmányok minden létező és felmerülő
problémára kínálnak megoldást.
Napjainkban a befektetések egyre jobban a
megújuló energiákat alkalmazó vállalkozások felé
orientálódnak.
Napenergia
Napunk a földi élet elsődleges energiaforrása.
Földünk másodpercenként 50 milliárd kWh
energiát kap a Naptól.
A Nap hatalmas tömegében az évmilliárdos
működés ellenére még mindig több mint 70 %
hidrogén üzemanyag van, ami szinte
kimeríthetetlen energiaforrásként értelmezhető.
A napenergia a fosszilis forrásokkal szemben
hosszú távon jelent megoldást az emberiség
energiaszükségleteinek kielégítésére, hiszen
folytonosan fordul elő a természetben.
A Napelem
A napelemek olyan szilárdtest eszközök,
amelyek a fénysugárzás energiáját
közvetlenül villamos energiává alakítják.
Az energiaátalakítás alapja, hogy a fény
elnyelődésekor mozgásképes töltött részecskéket
generál, amiket az eszközben az elektrokémiai
potenciálok, illetve az elektron kilépési munkák
különbözőségéből adódó beépített elektromos tér
rendezett mozgásra kényszerít.
A napelemek elterjedését nagymértékben
hátráltató tényező az áruk, aminek két fő oka az
előállításuk energia- és csúcstechnológiaigényessége, a kis széria, továbbá, hogy csak
napon képesek működni.
A napelemekre általában 25 év a garancia, de ez
sokszor 40 év is lehet.
A Napkollektor
A napkollektor olyan épületgépészeti
berendezés, mely napenergia felhasználásával
közvetlenül állít elő fűtésre, vízmelegítésre
használható hőenergiát.
A hőcserélő közeg jellemzően folyadék, ám
levegő is használható. Ezt a felmelegített anyagot
használják fűtésre, felhasználási területei között
megtalálható még például a fűtésen kívül a
melegvíz-szolgáltatás mosogatáshoz, fürdéshez
és akár medencék vízutánpótlásához, de olyan
megoldással is találkozhatunk, ahol a fényt
összegyűjtve üvegszálakon, vagy tükrös
csöveken keresztül vezetik el épületek
világításához.
Akkor terjednének el tömegesen a
napkollektorok, ha maximum 10 éven belül
megtérülnének.
A Passzívház
Egy épület, ami 15 kWh / m2 / év energiánál
többet nem fogyaszt.
Az energiabarát passzívház majdnem egy
energiamentes ház, melyet passzív napenergia
fűt.
Az épületnek optimális összhangban kell lennie a
fal, a padló, a tető és az ablakok hőszigetelő
képességének, az épületek tájolásának az
alkalmazandó anyagok minőségének, a belső
higiénikus klímát előállító állandó friss levegőről
gondoskodó hőszivattyús fűtési eljárásnak,
valamint a természetből nyerhető egyéb
energiaforrások kihasználásának (pl. napenergia,
szélenergia).
A hagyományos téglaszerkezetű épületek 300 400 kWh / m2 / év energiát használnak fel.
Vízenergia
A vízfolyások, tavak, tengerek, mechanikai energiakészletét villamos
energiává (régebben közvetlenül mechanikai energiává alakító műszaki
létesítmény.
Gyűjtőfogalomként magában foglalja mindazokat a műtárgyakat és
berendezéseket, amelyek a villamosenergia-termeléshez szükségesek. A
hasznosítható energia növelése érdekében a vizet duzzasztják, esetleg tárolják,
és a vízerőtelepen a turbinákra ejtik, amelyek generátort hajtva termelnek
villamos áramot.
A víz energiáját az emberiség már a történelmi időkben is használta. A régi
kultúrákban, Kínában, Egyiptomban és Mezopotámiában leginkább a
vízkerekeket alkalmazták a mezőgazdasági területek öntözésére és ivóvíz
ellátásra. A római időkben jelentek meg a vízimalmok; az úszó hajókra felépített
úszómalmok, amik gabonát őröltek csakúgy, mint part menti társaik.
Az Árapály Erőmű
Az árapály-energia kiaknázásához egy
árapálymedence nyílásához (tölcsértorkolathoz)
gátat kell építeni. A gát (vagy vízlépcső) turbinák
és generátorok segítségével áramot fejleszt. Az
árapály-energia szinte ingyen van, amint a gát
megépült, - nincs szükség üzemanyagra, a
fenntartási költségek pedig relatíve alacsonyak.
Az árapály rendkívül megbízható jelenség, azt is
könnyű megmondani, mikor lesz magas és mikor
alacsony az árapály. Naponta kétszer van apály
illetve dagály is, ami az árapály-energiát könnyen
kezelhetővé teszi.
Geotermikus Energia
A geotermikus energia a Föld kőzetlemezeinek természetes mozgásából
származó energia.
A geotermikus kifejezés görög eredetű, jelentése: földi hő. A geotermikus
energia a napenergiához hasonlóan korlátlan, el nem fogyó, de azzal
ellentétben nem szakaszosan érkező, hanem folytonos, viszonylag olcsón
kitermelhető és a levegőt nem szennyezi.
Ezek a rendszerek egyszerűek, megbízhatóan működnek, kis beruházási
költséggel létesíthetők és olcsón üzemeltethetők, problémájuk azonban, hogy
ha nincs vízutánpótlásuk a rétegenergia csökkenése következtében idővel
kevesebb vizet adnak.
A Kárpát-medence, de különösen Magyarország területe alatt a földkéreg az
átlagosnál vékonyabb, ezért hazánk geotermikus adottságai igen kedvezőek. A
Föld belsejéből kifelé irányuló hő áram átlagos értéke 90-100 mW/m2, ami
mintegy kétszerese a kontinentális átlagnak.
A Hőszivattyú
A hőszivattyú a környezet energiájának
hasznosítására szolgáló berendezés, mellyel
lehetséges fűteni, hűteni, meleg vizet
előállítani.
A geotermikus hőszivattyú a föld és a ház belső
terei között szállít hőt. A talaj mélyebb rétegeinek
hőmérséklete télen-nyáron állandó (pl. 6 méter
mélyen átlagosan +12 °C): télen melegebb,
nyáron hidegebb, mint a levegő hőmérséklete. A
hő szállításához folyamatosan elektromos
energiát kell a rendszerbe táplálni.
A hőforrásból elvont hőt a berendezés általában a
zárt körben keringetett víz fűtőközeg
felmelegítésére használja fel.
Szélenergia
A szélenergia megújuló energiafajta, amelynek
termelése környezetvédelmi és költségelőnyei
miatt rohamos ütemben nő a világban.
A szélenergia kitermelésének modern formája a
szélturbina lapátjainak forgási energiáját alakítja
át elektromos árammá.
A szélturbinák közös jellemzője a magas műszaki
színvonal, a rendkívül megbízható működés és a
csekély karbantartási igény.
A technológiai fejlesztések leginkább csak
néhány országnak köszönhetőek (Németország,
Spanyolország és Dánia).
Biomassza
A biomassza biológiai eredetű szervesanyagtömeg.
Biomassza 5 nemzet-gazdasági szférából
származhat: növénytermesztésben és
erdészetben képződő melléktermékekből, állattenyésztésből, élelmiszeriparból (növényolajiparból), és a kommunális és ipari hulladékokból.
A biomasszák jelentősége, hogy fosszilis energiahordozók válthatók ki velük.
A biomasszák a megfelelő kezelés esetén
megújuló energiaforrások, vagyis rövid
életciklusban általában 1 éven belül újból
megtermelődnek.
Aktuális Felhasználás
Az energiaforrások felhasználásának eloszlása 2008ban az
Amerikai Egyesült Államokban:
Általános Energiafelhasználás
Alternatív
Energia
Színleírás
1,23%
37,13%
33,66%
Szén
Természetes Gázok
4,81%
8,45%
Nukleáris Elektromos Energia
Petróleum
Napenergia
8,14%
Vízenergia
53,3%
Geotermikus Energia
Biomassza
23,81%
Szél Energia
22,47%
7%
Források:
http://www.alternativenergia.net
http://www.passzivhaz.info
http://hu.wikipedia.org