Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája1 Kutatók éjszakája, 2009. szeptember 25. 16:45 - 17:30 PTE TTK, 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. E ép. 333. előadó Dr. Német.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája1 Kutatók éjszakája, 2009. szeptember 25. 16:45 - 17:30 PTE TTK, 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. E ép. 333. előadó Dr. Német."— Előadás másolata:

1 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája1 Kutatók éjszakája, szeptember : :30 PTE TTK, 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. E ép előadó Dr. Német Béla, PTE, TTK, Környzetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék "NULLA $ (€, Ft) költségű energiaforrások: napsugárzás, szélenergia"

2 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája2 NAP ENERGIA HASZNOSÍTÁS

3 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája3 A „napsugárzás fizikája” Energetikai hasznosítás két fő útja: 1. A sugárzás abszorpciójával az elnyelő közeget melegítjük, növeljük a közeg atomjainak, molekuláinak hőmozgását (klasszikus példa: a talaj és a víz felmelegedése a természetben). (napkollektor) 2. A sugárzás egyes spektrális tartományán atomi és molekuláris elektron átmeneteket gerjeszt, fotofizikai, fotokémiai folyamatokat indít be, töltéshordozókat, főleg elektronokat szabaddá tesz (elektromos feszültséget, zárt körben áramot előállítani) (klasszikus példa a fotoszintézis) (napelem) A Földre érkező elektromágneses sugárzás spektrális eloszlása. A teljes sugárzás teljesítményfluxusa a földfelszínen: 800 W/m 2. Átlagos éves besugárzási szint Magyarországon: 4 kWh/m 2 /nap=15 MJ/m 2 /nap.

4 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája4 A napsugárzás energetikai hasznosításának irányai (hőenergia, elektromos energia) A napsugárzás hasznosításának eszközei: Használati melegvíz előállítás, fűtés rásegítés: - napkollektoros rendszerek Elektromos energia előállítása: - napelemes (photovoltaic (PV) cell - C) rendszerek - naperőművek Családi szint, kis közösségi szint, kisrégiós szint

5 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája5 Magyarország kWh/m 2/ év

6 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája6 Napenergia; Évente begyűjthető mennyiség

7 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája7 HASZNÁLATI MELEGVÍZ ELŐÁLLÍTÁS (HMV), FŰTÉS RÁSEGÍTÉS

8 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája8 A használati melegvíz előállítása 4 fő részére, napi 200 liter 45 o C-os víz elegendő. Q hmv =m*c víz *(t m -t n ), ahol Q hmv - a felfűtési energia [kWh], m - a felfűtendő víz tömege [kg], C víz - a víz fajhője [ 4,2 kJ/kgK ], t m - a kívánt hőmérséklet [ 45 o C ], t n _ - a hálózati víz hőmérséklete [ 15 o C ] Q hmv = 200*4,2*(45-15)=25 MJ = 6,6 kWh  Tehát az egy napra szükséges használati melegvíz felfűtéséhez szükséges energia 25 MJ ~ 7 kWh.

9 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája9 Síkkollektor, vákuumcsöves kollektor

10 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája10 Kollektor, kazán, hőtároló, vezérlő egység együttes rendszere

11 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája11 KOLLEKTOROS, HŐKONCENTRÁTOROS ELEKTROMOS ENERGIA ELŐÁLLÍTÓ ERŐMŰVEK

12 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája12 Parabola-Vályu-tükrös gőzturbinás erőmű

13 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája13 NapTornyos gőzturbinás erőmű

14 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája14 „NapTányéros” Stirling motoros erőmű

15 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája15 Lineáris-Fresnel tükrös gőzturbinás naperőmű

16 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája16 NAPELEMEKKEL (PV) EGYENÁRAMÚ ELEKTROMOS ENERGIA ELŐÁLLÍTÁSÁRA

17 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája17

18 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája18 Napelem mint „tető”

19 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája19 Napelem mint „ablaküveg”

20 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája20 Napelem mint „falburkoló”

21 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája21 Napelemek, mint árnyékolók

22 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája22 Napelemek, mint árnyékolók

23 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája23 Napelemek, mint parkoló árnyékolók

24 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája24 Fotovillamos rendszerek hálózatra kapcsolása Ha a fotovillamos rendszernek a villamos közmű hálózatra való kapcsolása lehetséges, akkor egyen-váltó átalakító (AC/DC inverter) alkalmazása szükséges. Hálózatra kapcsolt rendszer számára saját tároló nem szükséges, mert ha nincs saját termelés, akkor a hálózatról vehető áram (óra: előre ill. visszafelé forog, vagy két fogyasztásmérő).

25 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája25 Alkalmazások épületszerkezetekbe integrálva és kollektorként A fotovillamos modulok külön állványzata, vagy tartószerkezete és azok helyszükséglete megtakarítható az integrált és a kombinált megoldásokkal. A főbb megoldási változatok a következők. a) Tetőcserép felületére felragasztott amorf szilícium cellák. b) Tetőfedő elemként kiképzett fotovillamos modulok. c) Homlokzati üveg-borító elemekbe integrált fotovillamos cellák. d) Vizes kollektorral kombinált fotovillamos rendszer.

26 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája26 SZÉL ENERGIA HASZNOSÍTÁS

27 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája27 Szélenergia; Széltérképek Európára

28 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája28 A „szél fizikája”

29 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája29 Szélerőmű; 600 kW (elektromos energia)

30 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája30 Szélerőmű belseje

31 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája31 Szélerő -művek

32 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája32 Németország 2003

33 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája33 Szél kerék, generátor

34 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája34 Szélkerék alkalmazás vízszivattyúzásra A felszivattyúzott víz tárolható. Csúcsrajáratás Centrifugál-szivattyú alkalmazása. Rugalmas üzem, változó fordulatszámon is szállít, a hatásfoka fordulatszám-függő. Térfogati (volumetrikus) szivattyú alkalmazása Dugattyús, csavar, fogaskerék szivattyú. Nyomaték igényük nem függ a fordulatszámtól; hatásfokuk jobb, mint a centrifugál - szivattyúké. Mivel a meghajtó villamos-motor nyomatéka fordulatszám-függő, szükséges egy DC-DC konverter (egyenáramú átalakító) alkalmazása. A DC-DC konvertert a fotovillamos modul és a meghajtó egyenáramú motor közé kell kapcsolni, hogy a szivattyú számára a szükséges nyomaték biztosítható, - azaz: a kimenő U ki feszültség megfelelő értékű legyen.

35 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája35 HOL TART A VILÁG?

36 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája36 ELEKTROMOS ENERGIA TÁROLÁS

37 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája37 Elektromos energia tárolása 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

38 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája38 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

39 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája39 Tüzelőanyag cellák működésénél cél: annak megakadályozása, hogy az oxidáció során a tüzelőanyag molekuláiból az elektronok az oxidálószerbe közvetlenül átjuthassanak. Felépítés: anód - elektrolit - katód

40 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája40 Hibrid rendszerek; Kapcsolt rendszerek

41 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája41 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.

42 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája42 Napelem + szélkerék Szélkerék + napelem + inverter + akkumulátor Eredmény 230 V váltóáram

43 Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája43 SOK SIKERT KÍVÁNOK A JÖVŐ NEMZEDÉKNEK a NULLA $ (€, Ft) költségű energiaforrások: napsugárzás, szélenergia„ SAJÁT CÉLRA TÖRTÉNŐ minél eredményesebb hasznosításában


Letölteni ppt "Nulla $ Nap SzélKutatók Éjszakája1 Kutatók éjszakája, 2009. szeptember 25. 16:45 - 17:30 PTE TTK, 7624 Pécs, Ifjúság útja 6. E ép. 333. előadó Dr. Német."

Hasonló előadás


Google Hirdetések