Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

ENERGIAGAZDÁLKODÁS ALAPJAI. A tantárgyról általában Energiagazdálkodás oktatása a felsőoktatásban (Energetikai mérnök szak, Gépész és villamosmérnöki.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "ENERGIAGAZDÁLKODÁS ALAPJAI. A tantárgyról általában Energiagazdálkodás oktatása a felsőoktatásban (Energetikai mérnök szak, Gépész és villamosmérnöki."— Előadás másolata:

1 ENERGIAGAZDÁLKODÁS ALAPJAI

2 A tantárgyról általában Energiagazdálkodás oktatása a felsőoktatásban (Energetikai mérnök szak, Gépész és villamosmérnöki szakon belül energetika, energiagazdálkodás) Energiagazdálkodás a szakmérnöki képzésben (energiagazdálkodás=energiaátalakítás folyamata és energetika=energetikai berendezések) Energiagazdálkodás tárgy alapjai és kapcsolatai (tantárgyak: fizika, hőtan, áramlástan, energetika, villamosságtan, stb.) Energiagazdálkodás alapjai tárgy követelményei (alapfogalmak, alapösszefüggések, szemléletmód) Tananyag - irodalom

3 Energia fogalma, értelmezése Az energia – munkavégző képesség = Potenciális munka Az energia nem vész el csak átalakul tehát nem is teremthető, annyi van amennyi, az egyik formájából a másikba alakul/alakíthatjuk

4 Az energia megjelenési formái Mechanikai energia Belső energia = hőenergia Kémiai energia Villamos energia Fényenergia Nukleáris energia

5 Mechanikai energia Az anyag helyzetéből, vagy mozgásából adódó munkavégző képesség, lehet helyzeti W.h= m.g.h mozgási energia

6 Mechanikai energia 2 F = - A  p, ahol A a felület [m2]

7 Belső energia/hőenergia A belső energia a közeg molekuláinak mozgásából származik, azok gerjesztettségét fejezi ki. mo egy molekula tömege a molekulák sebességnégyzetének átlaga A = 6, az Avogadro szám R o = 8,31 J/mol K a Boltzman állandó

8 Belső energia 2 A molekulák mozgásának külső érzékelhetősége a hőmérséklet Q =  T ds = A hő értelmezésében intenzív jellemző a T hőmérséklet mint állapothatározó Az entrópia (S) a hő extenzív mennyisége illetve (  S) az entrópia változás. Az entrópia a termodinamikai rendszer jellemzésére bevezetett állapothatározó.

9

10 Hőmérséklet az energetikai folyamatoknál A hőközlés és a hőelvonás gyakorlati eseteiben a nyomás változatlan vagy annak tekinthető (p = áll). A hőközlés néhány esete T-S diagramban a) a nyomás állandó b) a fajhő állandó c) telített gőz esete

11 Kémiai energia Az anyag atomjainak (elemeinek) kötési energiája Q ü = m ü. h ü

12 Elektromos energia Az atomok részeinek (elektromonoknak) mozgásával összefüggő energia A villamos kölcsönhatás intenzív jellemzője a villamos potenciál (  ), extenzív jellemzője a töltés (Q). A kölcsönhatásként keletkező villamos energia E = Q.  = Q. U

13 Fényenergia A fény elektromágneses sugárzás, az energia megjelenésének egyik formája, melynek hullámhossza az emberi szem által látható tartományba, azaz az infravörös és az ultraibolya közé esik. A három alapvető mennyiség, amely meghatározza a fényt (és bármely elektromágneses hullámot): intenzitás (vagy amplitúdó, amelyet az ember fényerőként, fényességként érzékel), frekvencia (vagy hullámhossz, amelyet az ember színként érzékel), és polarizáció (azaz a rezgés iránya, ezt az átlagember normál körülmények között nem érzékeli, csak a rovarok egy része)

14 Nukleáris energia Az atomenergia a magreakció kontrollált felhasználása. A magreakció során két atommag ütközik, és ennek eredményeképp más atommagokat kapunk. Elméletileg több atommag is ütközhet, viszont ezek az események rendkívül ritkák. Három típusa van: maghasadás, magfúzió, és radioaktív bomlás. A maghasadás (fisszió) során egy atommag két vagy több, kisebb magra szakad. A magfúzió olyan magreakció, ami során két kisebb atommag egyesül egy nagyobbat eredményezve. A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. Ez nagy energiájú ionizáló sugárzást kelt.

15 Az energiagazdálkodás helye

16 Az energiával való gazdálkodás fontossága Az energia a mindennapi életben Az energia és a természeti erőforrások Az energia és a környezet Energia és a társadalom Az energiával való gazdálkodás technikai alapjai

17 Az energia a mindennapi életben 1. Az embereknek nem kilowattórákra, olaj tonnákra, vagy gáz-köbméterekre van szüksége, hanem: Fedélre egészséges ivóvízre egészségmegőrzésre higiéniára fűtésre hűtésre világításra mobilitásra eszközökre információra tanulásra, művelődésre szórakozásra, stb. A tényleges szükségletet az „energiás” szolgáltatások jelentik. Az energia tehát nem közvetlen szükséglet, hanem eszköz, a jobb létfeltételek megteremtéséhez. Az „őstermészet” folyamatai, és az élőlények izom munkája azonban csak igen szerény szolgáltatásokat tud (tudott) nyújtani.

18 Az energia a mindennapi életben 2. A világon beépített villamos teljesítmény: 3100 GW = 3,1 109 kW, a létszám pedig ben 6,0 109 fő volt. Így az egy főre eső beépített teljesítmény: 3,1 109 kW / 6,0 109 fő 0,5 kW/fő Mivel egy ember tartós teljesítménye kb. 100 W (0,1 kW), ez azt jelenti, hogy világ átlagban mindenkinek 5 rabszolgája van (a konnektorokban). Úgy is fogalmazhatunk, hogy ha a mai szinten lévő "kiszolgálást" az energetika nélkül kívánnánk élvezni a 6 milliárd ember mellett még 30 milliárd rabszolgát kellene eltartani a Földnek.

19 Az energia a mindennapi életben 3. Rabszolga szükséglet más megközelítésben: Az évi villamos energia termelés TWh = kWh/év Ebből, az egy főre jutó évi villamosenergia felhasználás: kWh,év-1 / fő = 2200 kWh / fő, év Egy ember, napi 8 óra munkával 0,8 kWh-t tud teljesíteni, tehát minden földi lakós évi 2750 (rabszolga)munkanapi szolgáltatást élvez/fogyaszt. Ennek a munkának az elvégzéséhez az évi 365 napot dolgozó rabszolgából 7,5 kellene

20 Az egy főre eső energiafogyasztás különböző földrajzi és gazdasági övezetekben toe/fő,év Szénolajföldgázatomvíztrad múúj múösszes ÉA1,842,931,800,530,480,140,127,82 LA0.050,490,180,010,180,280,111,29 NyEu0,731,250,560,370,220,04 3,22 KKöEu1,560,490,640,100,050,04 2,92 FÁK1,261,311,970,160,170,090,045,01 KöKÉA0,030,620,430,000,020,080,001,17 SsAf0,140,080,010,000,020,280,010,53 CsÓc0,410,270,060, ,190,021,02 Kína0,460,080,010,000,020,170,010,76 DÁzs0,110,050,020,000,020,180,030,39 Világ0,440,520,320,080,090,180,031,66

21 A régiók egy főre jutó energiafelhasználásának arányai

22 MI OKOZHATJA A KLÍMAVÁLTOZÁST? NEM AZ EMBERI TEVÉKENYSÉG KERETÉBEN FELSZABADÍTOTT ENERGIA MENNYISÉG! A Napról a Föld légkörébe érkező sugárzás teljesítménye: TWth Az antropogén energia felszabadítás ben: 10,3 Gtoe/év aminek egyenértéke, a szokványos teljesítmény egységekben kifejezve 13,6 TWth Az arány kereken 1/ ! Az antropogén energia felszabadítás, tehát jelentéktelen a Nap → Föld → Világűr energiaforgalomhoz képest. A KLÍMAVÁLTOZÁS OKA A BEESŐ ÉS TOVÁBBSUGÁRZOTT TWth ABSZORPCIÓ-EMISSZIÓ VISZONYAIBAN LÉTREJÖVŐ VÁLTOZÁS LEHET!

23 SZEGÉNYSÉG - ENERGIA KAPCSOLAT. "ENERGIA SZEGÉNYSÉG" Szegénység = főfoglalkozásként küzdeni a puszta életért A 21. századi léthez és fejlődéshez szükséges javak és szolgáltatások: Élelem, fedél, ruházat, egészséges víz, munkára/pihenésre alkalmas hőmérsékletek, higiénia, orvosi ellátás, iskola, információ, kultúra, mobilitás, stb..... Mindehhez - az emberiség jelenlegi és folyamatosan növekvő létszáma mellett - csak energia felhasználás révén lehet hozzájutni. A kereskedelmi energiával való ellátottság hiánya, az "energia szegénység" a fejlődés egyik fő akadálya. A fejlődő országokban, átlagban napi órát kell eltölteni és km-t gyalogolni a napi élelem megfőzéséhez szükséges tüzelő összeszedéséhez. További 2 órát és 1.6 km sétát jelent a víz hazavitele. (Így érthető a 17 liter/fő és nap vízfogyasztás.) Mindez az asszonyok és gyerekek dolga. A kereskedelmi energiahordozók kereken 80%-át a fejlett országokban élők (a világ népességének 20%-a) használják fel. Az USA (a világ népességének 4,5%-a) a világ kereskedelmi-energia fogyasztásának 25%-át fogyasztja el. Ez körülbelül annyi, mint amennyit a világ népességének 78%-át kitevő összes fejlődő ország lakói együttesen fogyasztanak.

24 A FŐZÉS EGY ÉVRE ÉS EGY FŐRE ESŐ ENERGIAIGÉNYE ORSZÁG / tüzelőanyagTonna fa egyenérték/év TANZÁNIA / fa1,100 KAMERUN / fa0,780 BRAZILIA / fa0,770 GUATEMALA / fa0,730 INDIA /fa0,470 USA /gáz0,160 KANADA /gáz0,130 FRANCIAORSZÁG /gáz0,090 BRAZILIA / PB0,090 OLASZORSZÁG /gáz0,084 GUATEMALA /propán0,083 SVÉDORSZÁG /gáz + kerozén0,070 NÉMETORSZÁG /gáz0,060 JAPÁN /gáz0,050

25 A PRIMITÍV BIOMASSZA FELHASZNÁLÁS ÉS A DEMOGRÁFIAI MUTATÓK KAPCSOLATA Biomassza az össz-tüzelőben 0 – 20% % % % 80 + % Országok száma Várható életkor, év71,566,559,954,547,0 Férfi várható életkor, év68,564,057,853,045,8 Női várható életkor, év74,568,862,056,148,3 Csecsemő halálozás/100022,546,664,782,6116,8 Gyermek halálozás/100027,559,393,0135,3173,0 Népesség növekedés, %/év1,001,612,432,742,52

26 AZ ÚJ MEGÚJULÓK VÁRHATÓ HOZZÁJÁRULÁSA A VILÁG ENERGIA ELLÁTÁSÁHOZ ban ETW minimumETW maximum Mtoe% % Modern biomassza24345%56142% Nap10920%35526% Egyéb (szél, geoterm, kis vízerőmű, hulladék) 18735%42932% Összesen539100% % Részesedés a évi teljes primer energia (TPES) ellátásban 3 –4 %8 –12 %

27 NÉPESEDÉS Igen valószínű, hogy nem fogunk személyesen találkozni azzal a 247 emberrel aki az elmúlt percben született a Földön. Se azokkal akik ebben a percben, vagy a most következő percben születnek. De a mellett a 130 millió újszülött mellett akikkel jövő ilyenkor többen leszünk mint ma, nem lehet érdektelenül elsétálni. Levonva azt az 52 millió elhunytat, akik ugyanezen idő alatt távoznak közülünk, még mindig évenként egy teljes Németországgal növekszik a Föld népessége.

28 ENSZ Népesedési Alap Az erőfeszítések első eredményeként a fejlődő országokban a XX. század korábbi éveiben volt átlagos 4,9-ről 2,7-re csökkent egy - egy házaspár gyermekeink száma. Ezelőtt 30 évvel (1970) a világ népességének évi növekedési üteme 2,04% volt, ami az emberiség történetének legnagyobb növekedési aránya. Mára ez az arány 1,3%-ra csökkent.


Letölteni ppt "ENERGIAGAZDÁLKODÁS ALAPJAI. A tantárgyról általában Energiagazdálkodás oktatása a felsőoktatásban (Energetikai mérnök szak, Gépész és villamosmérnöki."

Hasonló előadás


Google Hirdetések