Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kutatók éjszakája, 2010. szeptember 24. 18:15 - 19:00 PTE TTK, 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. E ép. 331. terem Dr. Német Béla, PTE, TTK, Környzetfizika és.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kutatók éjszakája, 2010. szeptember 24. 18:15 - 19:00 PTE TTK, 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. E ép. 331. terem Dr. Német Béla, PTE, TTK, Környzetfizika és."— Előadás másolata:

1 Kutatók éjszakája, szeptember : :00 PTE TTK, 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. E ép terem Dr. Német Béla, PTE, TTK, Környzetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék Hatásfok javítás fizikai és társadalmi feltételei az energia termelői-fogyasztói rendszerekben.

2 Hatásfok javításKutatók éjszakája SZÜKSÉGLETEINK, ENERGIAFORRÁSOK, GÉPEK

3 Hatásfok javításKutatók éjszakája Szükségleteink - ÉPÜLET, JÁRMŰ (életünk 85 %-át ezekben töltjük) - tiszta LEVEGŐ, (ipar, járműközlekedés előtti összetétel, páratartalom) - tiszta IVÓVÍZ (forrás, ártézi víz összetétel) - ENNIVALÓ (biztosítsa természetes úton a teljes ásványi anyag és elem szükségleteinket) - FŰTÉS, HŰTÉS (21 C körüli hőmérséklet), - KÖZLEKEDÉSI ESZKÖZÖK (gyalog, jármű, üzemanyag) (a lehető legkisebb plusz tömeg mozgatásával és legkevesebb energia felhasználásával) - TERMÉKEK (végeredménye. hulladék) -SZOLGÁLTATÁSOK (végeredménye. hulladék) „Szolgák” kellenek nekünk (régen rabszolgák, „modern korszakunkban” gépek, ROBOTOK) (330 MJ/nap/fő= 400 rabszolga)

4 Hatásfok javításKutatók éjszakája Mi kell szükségleteink kielégítéséhez? ENERGIA: munkavégző képesség Energiaformák (fizika) Mozgási energia (mert helyváltoztató lények vagyunk) Hőenergia (épületeink számára) (mert létünkhöz 36,5 oC testhőmérsékletet KELL biztosítanunk) Elektromos energia (mert környezetünkben ez a „legtisztábban működő” gépek „üzemanyaga”) DE „azon nyomban fel kell használni”.

5 Hatásfok javításKutatók éjszakája Honnan hova jut az ENERGIA – (1)? Energiaforrások - Fosszilisek (szén, kőolaj, földgáz) - Nukleárisok (hasadás: U235, U238, Pu, …majd fúzió) - Nem fosszilisek (kimeríthetetlen, megújítható, megújuló, hulladékban „raktározott”) ENERGIA transzportálás (korpuszkuláris, elektromágneses) „ENERGIA” tárolás

6 Hatásfok javításKutatók éjszakája Honnan hova jut az ENERGIA – (2)? Hőenergia előállítók Tüzelőberendezések, kazánok (kémiai kötések felszakítása) Kémiai reaktorok (kémiai kötések felszakítása: biotechnológia: fementor, pirolizáló,..) Atom reaktorok (magerők „felhasználása”) Energia transzformálók: gépek, fűtőberendezések Hőenergia – mozgási energia (jármű motorok, turbinák áramfejlesztőkben, Közlekedési eszközökben) Mozgási energia – elektromos energia (generátorok) Elektromos energia – mozgási energia (villanymotorok)

7 Hatásfok javításKutatók éjszakája A HATÁSFOK FOGALOM ALKULÁSA AZ UTÓBBI 30 ÉVBEN

8 Hatásfok javításKutatók éjszakája Hatásfok definíció - 1 Egy GÉP hatásfoka = az általa végzett munka osztva az ugyanazon időtartam alatt a gép „táplálására” használt energiahordozóból „elfogyasztott” energia hányadosa. Keletkezik: HULLADÉKHŐ Gőzgép16-18 %, Robbanómotor23-35 % Gőzturbina30-50 %,

9 Hatásfok javításKutatók éjszakája Mi lesz a HULLADÉKHŐVEL ? Fel kell használni → Hatásfok növelése Gépeinkben a munka mellett hő is keletkezik. Így van ez az elektromos energia termelő berendezéseknél is. Az összenergetikai hatásfokot jelentősen javítjuk, ha egy gép hulladékhőjének minél nagyobb részét hasznosítjuk (fűtésre, vagy hűtésre). A hulladékhőt hasznosító berendezések neve: Kapcsoltan elektromos energiát, fűtést és hűtést biztosító rendszerek. (CHP, CCHP) Még tovább növelhető az energia hasznosítás, ha a hőt és az elektromos energiát „tároljuk”.

10 Hatásfok javításKutatók éjszakája Hatásfok definíció - 2 A Kapcsolt (elektromos energia, fűtés, hűtés) energiaszolgáltató rendszer hatásfoka: - egész évben szolgáltatott összes energia (elektromos+hő) osztva - az egész évben „elfogyasztott” energiaforrás energia tartalmával. CHP70-85 % CCHP83-86 %

11 Hatásfok javításKutatók éjszakája Kapcsoltan elektromos energia és hő előállítása Combined Heat and Power (CHP) Plant

12 Hatásfok javításKutatók éjszakája Kapcsolt fűtő, hűtő és elektromos generátor rendszer. Combined Cooling Heating and Power (CCHP) Plant Egy forrásból több energiaforma előállítása történik (mikroturbina)

13 Hatásfok javításKutatók éjszakája Adszorpciós hűtő

14 Hatásfok javításKutatók éjszakája Hatásfok további növelése 1. MENETREND tartás megvalósítása A menetrend tartás egy fogyasztói „csoport”, időben és energia összetételben változó energia igényének (a Fogyasztói Energiamixnek) folyamatos kielégítése. 2. Nem fosszilis források felhasználása.

15 Hatásfok javításKutatók éjszakája

16 Hatásfok javításKutatók éjszakája

17 Hatásfok javításKutatók éjszakája

18 Hatásfok javításKutatók éjszakája

19 Hatásfok javításKutatók éjszakája

20 Hatásfok javításKutatók éjszakája Szükséges: ELEKTROMOS ENERGIA TÁROLÁS

21 Hatásfok javításKutatók éjszakája Elektromos energiatárolás Akkumulátor savas-ólom akkumulátor NiCd /nikkel-kadmium/ akkumulátor Víztározó – tározós vízerőmű Hidrogén előállítás, vízbontás Metanol gyártás (Oláh) CO 2 + H 2 --> CH 3 OH Motorokban, turbinákban történő felhasználás Tüzelőanyag cellák

22 Hatásfok javításKutatók éjszakája A tüzelőanyag cellák típusai A tüzelőanyag cellák hidrogént oxidálnak katalitikus elektrokémiai folyamat során. A felhasznált elektrolit jellege szerint különböző típusú tüzelőanyag cellákat fejlesztettek ki: - lúgos (AFC) - savas (PAFC) - olvadó karbonátos (MCFC) - szilárd oxid (SOFC) - szilárd polimer (PEM) - közvetlen metanol (DMFC) - mikroorganikus, biokémiai

23 Hatásfok javításKutatók éjszakája ÖSSZETETT ENERGIA SZOLGÁLTATÓ BERENDEZÉSEK

24 Hatásfok javításKutatók éjszakája Hibrid-kombinált rendszer megvalósítása Kettő, vagy annál több olyan energiaforrás van egy energia mixet biztosító „szolgáltató rendszerbe” szervezve, amelyek külön-külön nem lennének elegendőek az év, vagy csak egy teljes nap folyamán a biztosítani a fogyasztó számára a változó mértékű hőt, vagy elektromos energiát. Az ilyen rendszernek nem csak energia szolgáltató egységei, hanem energia tároló egységei is (elektromos energia és hő tárolására) vannak. Ezek összeadják a szükséges energia mixet, ezért nevezik más néven az energia forrásokat additívaknak, az egészet Additív rendszernek, más megnevezés szerint Hibrid rendszernek.

25 Hatásfok javításKutatók éjszakája Hibrid rendszerek; Kapcsolt rendszerek A Hibrid rendszerek többféle forrásból egyféle energiát állítanak elő. szél és/vagy napenergiából (az időjárás függvényében) villamos energia. Diesel + napenergia -> villamos energia A Kapcsolt vagy kombinált rendszerek egy forrást többféle energia előállítására hasznosítják. Kombinált rendszer: napenergiából fotovillamoság és hő nyerése egyidejűleg, egy speciális kombinált berendezés segítségével. Létezik hibrid-kombinált rendszer is.

26 Hatásfok javításKutatók éjszakája

27 Hatásfok javításKutatók éjszakája Németország 2003

28 Hatásfok javításKutatók éjszakája Napelem + szélkerék Szélkerék + napelem + inverter + akkumulátor Eredmény 230 V váltóáram

29 Hatásfok javításKutatók éjszakája Példák hibrid rendszerekre. Farmer, kisközösségi szint 1. Szélkerék + AC/DC konverter + napelem + akkumulátor + DC/AC konverter = V-os, 50 Hz-es váltóáramú fogyasztókat lát el. 2. Napkollektor + hőtartály + Stirling motor + AC/DC konverter + napelem + akkumulátor + DC/AC konverter = - nyáron HMV-t termel, 230 V-os, 50 Hz-es fogyasztókat lát el. - télen HMV-t és (padló)fűtést biztosít. 3. Napkollektor + hőtartály + csövek padlóban, falban + abszorpciós hűtő - nyáron HMV-t termel hőtartályra és abszorpciós hűtéssel légkondicionál. - télen HMV-t és (padló)fűtést biztosít. 4. Napkollektor + hőtartály + Biokazán + Stirling motor + akkumulátor - nyáron (csak a kollektor) HMV-t termel hőtartályra és abszorpciós hűtéssel légkondicionál. - télen (főleg a biomassza kazán) HMV-t és fűtést biztosít, Stirling motor

30 Hatásfok javításKutatók éjszakája SOK SIKERT KÍVÁNOK A JÖVŐ NEMZEDÉKNEK A HATÁSFOK JAVÍTÁSÁRA és A NEM FOSSZILIS FORRÁSOKKAL TÖRTÉNŐ ENERGIAELLÁTÁSUK EREDMÉNYES BIZTOSÍTÁSÁRA MAGYARORSZÁGON


Letölteni ppt "Kutatók éjszakája, 2010. szeptember 24. 18:15 - 19:00 PTE TTK, 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. E ép. 331. terem Dr. Német Béla, PTE, TTK, Környzetfizika és."

Hasonló előadás


Google Hirdetések