Post on 01-Mar-2019
WIELKOPOLSKA AGENCJA ZARZĄDZANIA ENERGIĄ SP. Z O.O.
Materiały szkoleniowe dla nauczycieli
Bartosz Królczyk, Patrycja Moszkowicz
maj 2011
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
(w ramach Programu Inteligentna Energia –Europa)
Plan (grupa wiekowa 7-9):
1. Co w naszym codziennym życiu wymaga użycia energii?
Każda działalność człowieka jak jazda samochodem, uprawa roli, ogrzewanie mieszkania czy
domu, świecenie światła, oglądanie telewizji, słuchanie muzyki wymaga energii, którą trzeba
pozyskać z jakiegoś źródła.
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
2. Energia wykorzystywana przez ludzi :
Bardzo dawno temu ludzie do pracy wykorzystywali jedynie siłę własnych rąk. Zbierali drewno
i palili ogniska w celu ogrzania się, ręcznie sadzili i zbierali owoce i warzywa. Z biegiem czasu
ludzie dążyli do poprawy i ułatwienia swojego życia. Wynaleźli samochody, statki, samoloty,
telewizory, komputery oraz wiele innych urządzeń i maszyn, które do działania potrzebowały
energii. Praca rąk przestała być wystarczająca ludzie zaczęli potrzebować wiele różnych rodzajów
energii:
° Ciepła do ogrzewania,
° Elektryczności do działania urządzeń w domu,
° Paliw płynnych do zasilania samochodów samolotów i statków.
Ludzie w celu pozyskiwania energii zaczęli używać (”paliwa kopalne”, czyli takie, które są
wydobywane spod ziemi jak np. węgiel kamienny, gaz ziemny, ropa naftowa. Paliwa te dawały
ludziom duże ilości taniej energii jednak posiadały dwie bardzo ważne wady:
1 – nie odnawiały się! Ludzie musieli poszukiwać ciągle nowych miejsc gdzie mogliby wydobywać
paliwa.
2 – zanieczyszczały środowisko! Aby odzyskać energię z paliw kopalnych ludzie musieli je spalać,
przez co bardzo zanieczyszczali powietrze. (tutaj można pokazać zdjęcia)
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
Źródło dodatkowe :
http://www.6paliwo.pl/sz%C3%B3ste+paliwo/dlaczego+trzeba+oszcz%C4%99dza%C4%87
+energi%C4%99/ile+energii+zu%C5%BCywamy
3. Plusy energii odnawialnej i minusy energii nieodnawialnej:
PLUSY:
- nie ulegają wyczerpaniu, gdyż ciągle się odnawiają
- nie emitują zanieczyszczeń
- są przyjazne dla środowiska
MINUSY:
- nie odnawiają się, kiedyś się wyczerpią
- emitują wiele zanieczyszczeń
- nie są przyjazne dla środowiska
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
4. Opis energii odnawialnej?
Energia odnawialna jest tania, przyjazna człowiekowi i środowisku, a źródła są dostępne
praktycznie za darmo. Korzystając z energii wiatru ,słońca i wody nie powodujemy żadnych
zanieczyszczeń środowiska.
5. Wielkości fizyczne:
Energetykę odnawialną, jak i tą opartą na paliwach kopalnych charakteryzują te same wielkości fizyczne, z których najważniejsze są:
W większości krajów świata obowiązuje międzynarodowy układ jednostek miar tzw. układ SI zatwierdzony w 1960r. Jego wprowadzenie w znacznym stopniu ujednoliciło i uprościło posługiwanie się wielkościami fizycznymi.
kWh
Kilowatogodzina [kWh] jest podstawową jednostką w elektro-energetyce wykorzystywaną np. do określania ilości energii elektrycznej zużytej bądź wyprodukowanej przez dane urządzenie elektryczne (np. telewizor, komputer, pralkę). Dżul Dżul [J] jest podstawową jednostką energii w ciepłownictwie wykorzystywanymi np. do określania ilości energii cieplnej wyprodukowanej przez urządzenie grzewcze (np. kocioł gazowy) czy ciepłownię.
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
6. Omówienie OZE
Energia Słoneczna:
Słońce jest źródłem olbrzymiej i niewyczerpywanej ilości energii. Energia słoneczna dociera do
Ziemi w postaci promieniowania słonecznego, które zapewnia Ziemi ciepło i światło. W celu
zwiększenia ilości energii słonecznej docierającej do urządzeń, które ją wykorzystują ustawia się
je w kierunku południowym. Z uwagi na zmieniające się pory roku cyklicznie zmienia się
optymalny kąt ustawienia urządzeń wykorzystujących energię słoneczną.
Głównym urządzeniem w instalacjach pozyskiwania energii solarnej jest KOLEKTOR. Zdolność
przepuszczania promieni słonecznych przez przezroczyste pokrywy kolektorów zależy od kąta
padania promieniowania.
Ogniwa fotowoltaiczne łączone są w grupy tworząc panel fotowoltaiczny nazywany baterią
słoneczną. Panele podobnie jak ogniwa łączone są w instalacje. Zazwyczaj montuje się je na
dachach domów w miejscach dobrze oświetlonych przez słońce. Ogniwa fotowoltaiczne
wykorzystują zjawisko bezpośredniej produkcji energii elektrycznej z promieniowania
słonecznego zwane : efektem fotowoltaicznym.
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
http://www.geresasco.com/index.php?action=informacje
Źródło dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=63&Ite
mid=37 (energia słoneczna i jej wykorzystanie)
Energia Wiatru:
Wiatr jest to poziomy ruch powietrza względem powierzchni Ziemi. Jest to energia
przemieszczania się powietrza pod wpływem jego nierównomiernego nagrzania. Prędkość wiatru
wynosi od kilku do kilkudziesięciu km/h.
Urządzenia, które produkują energię elektryczną z wiatru nazywają się turbinami.
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
Źródło dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=49&Ite
mid=2 (energia wiatru i jej wykorzystanie)
http://www.waze.pl/energia-wiatru (ocena mocnych i słabych stron energetyki
wiatrowej)
Energia Wody :
Energia wody jest jednym z odnawialnych źródeł energii i uzależniona jest od naturalnego obiegu
wody w przyrodzie (parowanie, skraplanie, opad atmosferyczny) i jest jednym z najstarszych
i najbardziej wykorzystywanym źródłem spośród wszystkich form energii odnawialnej.
Woda jest niezbędna do życia dla ludzi zwierząt i roślin. Płynąca woda w rzece umożliwia także
produkcję prądu.
Typowym sposobem wykorzystania energii wody jest zapora. Spiętrza ona wodę i tworzy w ten
sposób sztuczne jezioro, które napędza turbinę.
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody/
Źródła dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=46&Ite
mid=27
http://www.waze.pl/energia-wody
Energia Geotermalna :
Wnętrze kuli ziemskiej jest bardzo gorące. Ciepło ze środka Ziemi kieruje się ku górze gdzie
wykorzystywane jest przez człowieka i nazywa się energią geotermalną.
Ciepło to można wykorzystać do ogrzewania domów i mieszkań oraz kąpieli w ciepłych źródłach.
Woda ogrzewana ciepłem Ziemi tworzy gorące źródła, w których można wypocząć i kąpać się
nawet w zimie.
Ciepło ziemi sprawia, że w niektórych miejscach na świecie gorąca woda wystrzeliwuje z dużą siłą
spod ziemi. Zjawisko to nazywa się gejzerem.
Źródło informacji:
http://zielonaenergia.eco.pl/
Źródło dodatkowe:
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Ite
mid=41 (energia geotermalna, atrakcyjność źródeł, elektrownie ciepłownicze w Polsce)
Bioenergia :
Bioenergia to pozyskiwanie energii z roślin i roślinnych odpadków.
Drewno pozyskiwane z lasów jest popularnym rodzajem bioenergii. Drewno może być
wykorzystywane pod różnymi postaciami między innymi jako: granulat, trociny i zrębki.
Słoma znajdująca się na polach po żniwach także może być źródłem bioenergii. Wiele roślin
uprawia się celowo, aby pozyskiwać z nich bioenergię. Biomasa powstaje w procesie zwanym
fotosyntezą. Rośliny pobierają dwutlenek węgla z otaczającego je powietrza, wodę i sole
mineralne z gruntu, następnie pod wpływem promieni słonecznych budują swoje komórki.
Energię zawartą w roślinach można wykorzystać poprzez jej spalanie. W wyniku tego procesu
uzyskuje się ciepło, które może być przetworzone na inne rodzaje energii, np. energię
elektryczną.
Biouprawy to celowe uprawy określonych roślin zwanych energetycznymi w celu późniejszego ich
wykorzystania do produkcji energii lub nośników energii.
Rośliny wykorzystywane na ten cel powinny charakteryzować się:
• dużym plonem suchej masy z hektara,
• odpornością na warunki atmosferyczne, szkodniki, choroby,
• niskimi wymaganiami glebowymi – muszą rosnąć na słabych glebach,
• niskim erodowaniem i wyjaławianiem gleby.
Biogaz jest mieszaniną gazów, w której dominują metan i dwutlenek węgla.
Źródło informacji:
http://zielonaenergia.eco.pl/
Źródła dodatkowe:
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=45&Ite
mid=50
http://www.waze.pl/biomasa-na-cele-grzewcze
7. Akcja Energia:
Oszczędzanie energii polega na zmniejszeniu jej zużycia przy zachowaniu takich samych
rezultatów. Mniejsze zużycie energii ma wiele pozytywnych stron – możecie oszczędzić pieniądze
i równocześnie pomóc środowisku. Produkowanie energii wymaga korzystania z cennych źródeł
naturalnych, np. węgla, ropy lub gazu. Dlatego też rozsądne używanie energii pomaga nam
zachować te źródła, aby wystarczyły dłużej na przyszłość.
Dlaczego oszczędzanie energii jest ważne? Jeżeli ludzie zużywają mniej energii, nacisk na
podniesienie dostaw, np. przez konstruowanie nowych elektrowni, lub poprzez import energii
z innych krajów, jest mniejszy.
Jak można oszczędzać energię? Na przykład używając energooszczędnych żarówek. Zużywają one
jedną piątą energii tradycyjnych żarówek. Pamiętaj, by całkiem wyłączyć telewizor. Zostawiony w
stanie uśpienia nadal zużywa prąd. Poza tym zobaczysz, że tak samo łatwo możesz oszczędzać
energię w przypadku czajnika elektrycznego, pralki czy okien.
Ale najpierw wyłącz światło…
Źródła informacji:
http://www.futurenergia.org/ww/pl/pub/futurenergia/activity/save_energy.htm
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
Źródło dodatkowe:
http://eszkola.pl/czytaj/zuzycie_energii/8902 ( zużycie energii)
Plan (grupa wiekowa 10-12):
1. Zużycie energii:
Aby mogły pracować wszystkie maszyny i fabryki świata potrzeba ogromnych ilości energii. Większość tej
energii zapewniają trzy paliwa: ropa naftowa, węgiel i gaz ziemny oraz energia jądrowa. Ropę naftową,
węgiel i gaz nazywamy paliwami kopalnymi, gdyż wydobywane są z głębi ziemi.
Paliwa kopalne są przyczyną zanieczyszczeń środowiska, a odpady jądrowe są niebezpieczne dla istot
żywych. Poza tym ich zasoby wyczerpują się. Ludzie poszukują więc nowych rodzajów energii.
Źródło informacji:
sp5.d-si.pl/gim/Odnawialne.ppt
Źródła dodatkowe:
http://www.energia-odnawialna.pl http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/o11/o11_re.htm
2. Opis energii odnawialnej– jakie znamy źródła energii odnawialnej :
Terminem energia odnawialna określa się energię pozyskiwaną ze źródeł niewyczerpalnych,
w odróżnieniu od paliw kopalnych. Energia odnawialna jest energią tanią, przyjazną człowiekowi
i środowisku, a jej źródła są dostępne praktycznie za darmo. Korzystanie z energii słońca, wody i wiatru
nie powoduje żadnych zanieczyszczeń środowiska, natomiast energetyka konwencjonalna, czyli oparta na
spalaniu paliw kopalnych – węgiel kamienny i brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny – jest w największym
stopniu odpowiedzialna za zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego. Emitowane przez nią gazy są
powodem zmian klimatycznych oraz kwaśnych deszczy.
Źródło informacji:
sp5.d-si.pl/gim/Odnawialne.ppt
3. Plusy energii odnawialnej i minusy energii i nieodnawialnej:
PLUSY:
- nie ulegają wyczerpaniu, gdyż ciągle się odnawiają
- nie emitują zanieczyszczeń
- są przyjazne dla środowiska
MINUSY:
- nie odnawiają się, kiedyś się wyczerpią
- emitują wiele zanieczyszczeń
- nie są przyjazne dla środowiska
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
4. Wielkości fizyczne:
Energetykę odnawialną, jak i tą opartą na paliwach kopalnych charakteryzują te same wielkości fizyczne, z których najważniejsze są:
W większości krajów świata obowiązuje międzynarodowy układ jednostek miar tzw. układ SI zatwierdzony w 1960r. Jego wprowadzenie w znacznym stopniu ujednoliciło i uprościło posługiwanie się wielkościami fizycznymi. kWh Kilowatogodzina [kWh] jest podstawową jednostką w elektro-energetyce wykorzystywaną np. do określania ilości energii elektrycznej zużytej bądź wyprodukowanej przez dane urządzenie elektryczne (np. telewizor, komputer, pralkę). Dżul Dżul [J] jest podstawową jednostką energii w ciepłownictwie wykorzystywanymi np. do określania ilości energii cieplnej wyprodukowanej przez urządzenie grzewcze (np. kocioł gazowy) czy ciepłownię.
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
5. Omówienie OZE
ENERGIA SŁONECZNA:
Słońce jest źródłem olbrzymiej i niewyczerpywanej ilości energii. Energia słoneczna dociera do Ziemi
w postaci promieniowania słonecznego, które zapewnia ziemi ciepło i światło. W celu zwiększenia ilości
energii słonecznej docierającej do urządzeń, które ją wykorzystują ustawia się je w kierunku
południowym. Z uwagi na zmieniające się pory roku cyklicznie zmienia się optymalny kąt ustawienia
urządzeń wykorzystujących energię słoneczną.
Głównym urządzeniem w instalacjach pozyskiwania energii solarnej jest KOLEKTOR. Zdolność
przepuszczania promieni słonecznych przez przezroczyste pokrywy kolektorów zależy od kąta padania
promieniowania.
Jest to urządzenie do odbioru ciepła z promieniowania słonecznego i przeniesienia go w ciecz roboczą,
która z kolei ogrzewa wodę w zbiorniku (bojlerze). Rozróżniamy kilka rodzajów kolektorów słonecznych,
min.: kolektory płaskie oraz kolektory próżniowe. Ze względu na cenę i prostotę konstrukcji
najpopularniejsze są kolektory płaskie. Kolektory zawsze muszą składać się z kilku warstw:
a) przezroczysta pokrywa
b) absorber
c) izolacja i obudowa
Kolektory słoneczne najpowszechniej wykorzystywane są do:
podgrzewania wody użytkowej,
podgrzewanie wody basenowej,
wspomagania centralnego ogrzewania,
chłodzenia budynków,
ciepła technologicznego.
Ogniwa fotowoltaiczne łączone są w grupy tworząc panel fotowoltaiczny nazywany baterią słoneczną.
Panele podobnie jak ogniwa łączone są w instalacje. Zazwyczaj montuje się je na dachach domów
w miejscach dobrze oświetlonych przez Słońce. Ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują zjawisko
bezpośredniej produkcji energii elektrycznej z promieniowania słonecznego zwane : efektem
fotowoltaicznym.
Ciepło i gorąca woda dzięki słońcu
Na dachach instaluje się czarne rury. Rury te są wypełnione specjalnym płynem (podobnym do płynu
przeciw zamarzaniu stosowanego w samochodach). Przechwytują one ciepło Słońca. Ciepło to jest
przekazywane do rur z wodą. Taką podgrzaną wodę można wykorzystać do wzięcia prysznica lub do
prania ubrań.
Źródła informacji:
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/
http://www.energia-odnawialna.net/sloneczna.html
http://www.geresasco.com/index.php?action=informacje
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
http://zielonaenergia.eco.pl
Źródło dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net (energia słoneczna i jej wykorzystanie)
http://hotsun2.elektroda.eu/budowa_kolektorow/index.html (kolektor próżniowy)
http://systemyogrzewania.pl/Wiadomo%C5%9Bci/Kolektory-s%C5%82oneczne-rodzaje-budowa-
w%C5%82a%C5%9Bciwo%C5%9Bci-i-zastosowanie-19649.html (kolektory słoneczne)
ENERGIA WIATRU :
Wiatr jest to poziomy ruch powietrza względem powierzchni Ziemi. Jest to energia przemieszczania się
powietrza pod wpływem jego nierównomiernego nagrzania. Prędkość wiatru wynosi od kilku do
kilkudziesięciu km/h.
Sprawność przemiany energii kinetycznej wiatru na energię elektryczną wynosi około 30% i jest ona
zależna od konstrukcji elektrowni wiatrowej i prędkości wiatru. Nowoczesne elektrownie wiatrowe
działają poprawnie przy prędkości wynoszącej 4 m/s dla małych i 6 m/s dla dużych siłowni. Przy prędkości
wiatru wynoszącej 10-12 m/s turbiny wiatrowe (urządzenia, które produkują energię elektryczną
z wiatru)osiągają moc nominalną. Energia wiatru jest praktycznie stała w ciągu roku, natomiast zmienia się
w krótszych okresach.
Przy prędkościach wiatru poniżej 4m/s i powyżej 25m/s elektrownia automatycznie zatrzymuje się.
Zasada działania:
Napływający na łopaty strumień powietrza wywołuje jego ruch obrotowy wirnika. Obracający się wirnik,
przekazuje energię do przekładni w której następuje wzrost wartości prędkości obrotowej przekazywanej
przez generator. Generator, często nazywamy prądnicą, przetwarza energię mechaniczną na energię
elektryczną, która przewodami zostaje odprowadzona do odbiorników. Ster kierunkowy pozwala
na utrzymanie całego wirnika w odpowiednim położeniu względem wiatru. cała konstrukcja spoczywa
na stalowej wieży zakotwionej przez fundament w gruncie.
Zaletą elektrowni wiatrowej jest to, że nie zanieczyszcza środowiska naturalnego, nie wymaga dostaw
paliwa ani wody i wykorzystuje niewyczerpywane źródło energii jakim jest wiatr. Do wad elektrowni
wiatrowej należą: wysoki koszt inwestycji w porównaniu z uzyskiwaną mocą, nierównomierność dostaw
energii elektrycznej i jej duże wahania w określonym czasie.
Energia wiatru
Jak energia wiatru może być używana do wytwarzania prądu? Wiatr obraca śmigła turbiny. Śmigła są
podłączone do napędu, który z ogromną prędkością porusza generator. Generator wytwarza prąd, który
jest wysyłany do domów przy pomocy linii wysokiego napięcia.
Źródło informacji :
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/en_wiatru.php http://www.energia-odnawialna.net/wiatrowa.html http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
http://zielonaenergia.eco.pl
http://www.miramare.pl/swind/zasady.html (zasady działania turbin wiatrowych)
Źródło dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=49&Itemid=2
(energia wiatru i jej wykorzystanie; wiatraki energetyczne)
http://www.waze.pl/energia-wiatru (ocena mocnych i słabych stron energetyki wiatrowej)
ENERGIA WODY :
Energia wody jest jednym z odnawialnych źródeł energii i uzależniona jest od naturalnego obiegu wody
w przyrodzie (parowanie, skraplanie, opad atmosferyczny oraz spływ grawitacyjny) i jest jednym
z najstarszych i najbardziej wykorzystywanym źródłem spośród wszystkich form energii odnawialnej.
Najczęściej spotykanym sposobem wykorzystania energii wody jest energia spadku (rzeki, zbiorniki), ale
oprócz tego w ostatnich latach powstały układy wykorzystujące energię pływów, fal i prądów morskich,
a także różnic temperatur występujących na różnych głębokościach mórz. Są one jednak drogie
w eksploatacji i używa się ich dość rzadko.
Ziemia z kosmosu posiada niebieską barwę. Dzieje się tak, gdyż większość powierzchni naszego globu
zajmują wody stojące jak i płynące. Woda jest niezbędna do życia dla ludzi roślin i zwierząt.
Rozwój energetyki wodnej na szeroką skalę umożliwiło wynalezienie turbiny wodnej w XIX wieku.
Upowszechnienie elektrowni wodnych przyczyniło się w znacznej mierze do rozwoju gospodarczego
Europy w okresie przełomu XIX i XX wieku.
Typowym sposobem wykorzystania energii wody jest zapora. Spiętrza ona wodę i tworzy w ten sposób
sztuczne jezioro, które napędza turbinę.
Energia z wody
Słońce ogrzewa wodę w morzu. Woda paruje i spada na ziemię w postaci deszczu. Zapory umożliwiają gromadzenie wody w jeziorach na szczytach wzgórz. Woda przepływa szybko w dół długimi rurami, poruszając turbiny, które wytwarzają elektryczność.
Energetyka wodna w Polsce
W Polsce nadal hydroenergetyka jest niedoceniona, chociaż posiada walory, które wyróżniają ją z pośród
innych źródeł energii. Pozyskiwanie energii z istniejących źródeł zwiększa bezpieczeństwo energetyczne
kraju, zbiorniki gromadzące wodę mogą stanowić ochronę przeciwpowodziową, a energia uzyskiwana jest
ekologicznie czysta.
Źródło informacji :
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/en_wody.php
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
http://zielonaenergia.eco.pl
http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody
Źródła dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=46&Itemid=27
http://www.waze.pl/energia-wody
BIOENERGIA :
Bioenergia to pozyskiwanie energii z roślin i roślinnych odpadków.
Biomasą nazywamy substancję organiczną powstającą w wyniku procesu fotosyntezy. Wielkość zasobów
biomasy na danym terenie zależy od intensywności nasłonecznienia oraz jakości (czystości) gleby i wody.
Biomasa jest niczym innym jak zakumulowaną w postaci roślin energią słoneczną. W Polsce możliwe jest
uzyskanie około 10 ton biomasy z 1 ha użytków rolnych. Stanowi to równowartość 5 ton węgla
kamiennego. W wyniku spalania biomasy, do atmosfery przedostaje się dwutlenek węgla, ale tylko
w takiej ilości jaka została pochłonięta przez rośliny podczas wegetacji. Właściwość ta jest istotną zaletą
biomasy jako paliwa, gdyż jej spalanie nie zwiększa ogólnej emisji gazu cieplarnianego jakim jest
dwutlenek węgla.
Aby wyprodukować z biomasy energię cieplną, elektryczną można wykorzystać następujące postaci
biomasy:
• Drewno odpadowe w leśnictwie i przemyśle drzewnym.
• Słomę – zbożową, z roślin oleistych, strączkowych lub siano.
• Plony z plantacji roślin energetycznych.
• Odpady organiczne – gnojownicę, osady ściekowe.
• Biopaliwa płynne do celów transportowych , np. oleje roślinne, biodiesel, bioetanol.
• Biogaz z gnojownicy, osadów ściekowych i wysypisk komunalnych.
Rośliny energetyczne wykorzystywane na ten cel powinny charakteryzować się:
• dużym plonem suchej masy z hektara,
• odpornością na warunki atmosferyczne, szkodniki, choroby,
• niskimi wymaganiami glebowymi - muszą rosnąć na słabych glebach,
• niskim erodowaniem i wyjaławianiem gleby.
Biomasa, szczególnie odpady drzewne i rolnicze, mogą być bezpośrednio spalane w odpowiednio
przystosowanych do tego typu paliw kotłach. Jest to najprostsze rozwiązanie wykorzystania biomasy.
W bardziej złożonych przypadkach przetwarza się rośliny na biopaliwa. Źródłem takich paliw mogą być
rośliny oleiste takie jak słonecznik, rzepak, soja i orzeszki ziemne. Z innych roślin - ziemniaków, buraków
cukrowych i trzciny cukrowej można uzyskać alkohol, który można dodawać do benzyny.
Ciepło i gorąca woda dzięki drzewom
Wierzby rosną, wykorzystując do tego dwutlenek węgla, wodę i światło słoneczne. Po czterech latach można je wysuszyć i spalić, aby wyprodukować ciepło i gorącą wodę dla budynków. Nie trzeba więc wykorzystywać do tego ropy naftowej, węgla ani gazu. Jako źródło bioenergii można też wykorzystać inne drzewa, odpady drewna i słomę — nawet w dużych elektrowniach.
W rolnictwie coraz większego znaczenia nabiera wykorzystanie odchodów zwierzęcych, a w miastach
odpadów komunalnych do produkcji biogazu. Biogaz jest mieszaniną gazów, w której dominują metan i dwutlenek węgla.
Skład biogazu może różnić się w zależności od rodzaju, ilości i jakości substratów. Typowy skład zawiera: - metan CH4 52 - 85 %, - dwutlenek węgla CO2 14 - 18 %, - siarkowodór H2S 0,08 - 5,5 %, - wodór H2 0 - 5 %, - tlenek węgla CO 0 - 2,1 %, - azot N2 0,6 - 7,5 %, - tlen O2 0 - 1 %.
Źródło informacji :
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/biomasa.php
http://www.energia-odnawialna.net/biomasa.html
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
http://zielonaenergia.eco.pl
Źródła dodatkowe:
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=369&Itemid=98
=9 (uprawy energetyczne; brykiet)
http://www.waze.pl/biomasa-na-cele-grzewcze
ENERGIA GEOTERMALNA :
Energia geotermalna to naturalne ciepło Ziemi skumulowane w wodach i skałach podziemnych. Ciepło to
można wykorzystać do ogrzewania domów i mieszkań oraz kąpieli w ciepłych źródłach. Woda ogrzewana
ciepłem Ziemi tworzy gorące źródła, w których można wypocząć i kąpać się nawet w zimie.
Głównym źródłem ciepła jest rozpad z pierwiastków promieniotwórczych (Uranu, Toru, izotopów potasu)
w jądrze Ziemi. Efektem rozpadu tych pierwiastków jest wytwarzanie się w jądrze bardzo wysokiej
temperatury(ok. 5000°C), która spada wraz z przybliżaniem się do powierzchni zewnętrznej Ziemi.
Naturalnym nośnikiem energii geotermalnej jest woda, para wodna, ropa naftowa oraz gaz ziemny, które
są zgromadzone w porach i szczelinach skał budujących skorupę ziemską.
Źródła energii geotermalnej ze względu na stan skupienia nośnika ciepła i jego wysokość temperatury
można podzielić na następujące grupy:
• Grunty i skały do głębokości 2500 m, z których ciepło pobiera się za pomocą pomp ciepła.
• Wody gruntowe jako dolne źródło ciepła dla pomp grzejnych.
• Wody gorące, wydobywane za pomocą głębokich odwiertów eksploatacyjnych.
• Para wodna wydobywana za pomocą odwiertów, mająca zastosowanie do produkcji energii
elektrycznej.
• Pokłady solne, z których energia odbierana jest za pomocą solanki lub cieczy obojętnych wobec soli.
• Gorące skały, gdzie woda pod dużym ciśnieniem cyrkuluje przez porowatą strukturę skalną.
Najbardziej znanym efektem ciepła Ziemi są wybuchy wulkanów - magma (lawa). W środku Ziemi
następuje wędrówka magmy ku górze. Efektem jest jedno z najpiękniejszych zjawisk przyrodniczych,
wybuch wulkanu. Jednakże nie zawsze magmy dociera na powierzchnię. Duża część krzepnie pod
powierzchnią ziemi lub na głębokości kilkuset metrów. W ten sposób powstają głębinowe wulkaniczne
skały magmowe o temperaturze kilkuset stopni Celsjusza. Innym zjawiskiem geotermalnym ściśle
powiązanym ze skałami magmowymi są gejzery i gorące źródła. Gejzery to nic innego jak wybuchająca
z głębi ziemi para wodna. Ojczyzną gejzerów jest Islandia skąd pochodzi nazwa od słowa Geysa co znaczy
wylewać się bądź wytryskiwać. Zjawisko występuje tylko w kilku rejonach świata m.in. w Rotorua w Nowej
Zelandii, w Parku Yellowstone w USA, Kamczatka, a także w Japonii i Ameryce Środkowej i Południowej.
Najwyżej położony gejzer znajduje się na wysokości 4300 m n.p.m. na płaskowyżu El Tation w Chile.
Proces powstania gorących fontann opiera się na ogrzaniu przez skały magmowe znajdujące się blisko
powierzchni, wsiąkającej deszczówki i wód gruntowych. Wody osiągają temperaturę do 180ºC.
Skumulowana wewnątrz woda jest przegrzana i przy niewielkich ruchach tektonicznych, znajduje ujście na
powierzchnię. Wybuchy mogą sięgnąć nawet 20 metrów. Podczas wybuchów na powierzchnię ulatniają
się trujące gazy zawierające dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, kwas solny i siarkowodór.
Energia z gejzerów jest wykorzystywana do produkcji elektryczności. Islandia poprzez energię
geotermalną pozyskuje aż 89% całego zapotrzebowania na ciepłownictwo, natomiast produkcja energii
elektrycznej
z pary geotermalnej sięga 170MW.
Najbardziej popularnym sposobem wykorzystania energii geotermalnej oprócz produkcji energii
elektrycznej jest budowa ciepłowni geotermalnych. Ponadto wykorzystuje się ją także w balneologii
(medycyna uzdrowiskowa), ogrzewaniu budynków przy pomocy pomp ciepła, uprawach, przemyśle
chemicznym, suszarnictwie, przetwórstwie, hodowli ryb, basenach kąpielowych, itp.
Pompa ciepła
Coraz popularniejsze stają się systemy ogrzewania domów w oparciu o energię geotermalną
z zastosowaniem pomp ciepła. Pompy ciepła są to urządzenia umożliwiające wykorzystanie ciepła
niskotemperaturowego oraz odpadowego do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody
użytkowej.
Energetyka geotermalna w Polsce
Na obszarze 80 % terenu Polski stwierdzono obecność złóż geotermalnych, lecz opłacalne złoża zajmują 40
% obszaru kraju. Mimo bogatych zasobów, udział tego typu energii w bilansie energetycznym wynosi
zaledwie 0.1 %. Wody geotermalne mają temperaturę w zakresie od 45 º C do 95 º C, które stosowane są
w ciepłownictwie. Ze względu na niską temperaturę wód geotermalnych nie ma możliwości wykorzystania
ich do produkcji energii elektrycznej. Największe złoża wód termalnych w naszym kraju znajdują się
w Niżu Polskim, w Karpatach, Sudetach w dolinach śródgórskich i w strefach krzyżowania się dyslokacji.
Wody te nie są najlepszej jakości i o niskim poziomie mineralizacji, a temperatura sięga zaledwie
kilkudziesięciu stopni. Zdaniem geologów w obszarze Sudetów znajdują się nie odkryte jeszcze złoża
gorących wód w okolicach Cieplic, Lądka - Zdroju i w rejonie Kudowy. Z wszystkich terenów gdzie
występują wody geologiczne, najbardziej perspektywiczne złoża znajdują się w Niżu Polskim.
Źródło informacji:
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/en_geo.php
http://www.energia-odnawialna.net/geotermalna.html
http://zielonaenergia.eco.pl
Źródło dodatkowe:
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=41
(energia geotermalna, atrakcyjność źródeł, elektrownie ciepłownicze w Polsce)
6. Akcja energia.
Oszczędzanie energii polega na zmniejszeniu jej zużycia przy zachowaniu takich samych rezultatów.
Mniejsze zużycie energii ma wiele pozytywnych stron – możecie oszczędzić pieniądze i równocześnie
pomóc środowisku. Produkowanie energii wymaga korzystania z cennych źródeł naturalnych, np. węgla,
ropy lub gazu. Dlatego też rozsądne używanie energii pomaga nam zachować te źródła, aby wystarczyły
dłużej na przyszłość.
Dlaczego oszczędzanie energii jest ważne?
Jeżeli ludzie zużywają mniej energii, nacisk na podniesienie dostaw, np. przez konstruowanie nowych
elektrowni, lub poprzez import energii z innych krajów, jest mniejszy.
Ta animacja pokazuje jak można oszczędzać energię. Na przykład używając energooszczędnych żarówek.
Zużywają one jedną piątą energii tradycyjnych żarówek. Pamiętaj, by całkiem wyłączyć telewizor.
Zostawiony w stanie uśpienia nadal zużywa prąd. Poza tym zobaczysz, że tak samo łatwo możesz
oszczędzać energię w przypadku czajnika elektrycznego, pralki czy okien.
Ale najpierw wyłącz światło…
Szybki rachunek…
Jedna żarówka o mocy 100 W paląca się przez jedną godzinę dziennie zużywa rocznie 36,5 kWh energii. W Europie żyje 75 milionów nastolatków. Jeśli każdego dnia każdy z nas wyłączyłby na godzinę choć jedną lampę, czyli 36,5 x 75 milionów, oznaczałoby to oszczędność energii = 2738 milionów kWh.
Dzięki temu do atmosfery dostałoby się 1,37 milionów ton dwutlenku węgla mniej, co odpowiada ilości emitowanej przez małą elektrownię (150 MWe).
Źródła informacji:
http://www.futurenergia.org/ww/pl/pub/futurenergia/activity/save_energy.htm
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
Źródła dodatkowe:
http://eszkola.pl/czytaj/zuzycie_energii/8902 ( zużycie energii)
8. Quiz
Plan (grupa wiekowa 13-15):
1. Energia niezbędna do życia:
Życie Europejczyków w dalszym ciągu uzależnione jest od paliw kopalnych. Paliwa te powstawały przez miliony lat z pozostałości prehistorycznych lasów.
Pod powierzchnią ziemi, gdzie panuje wysokie ciśnienie, drzewa przekształciły się z czasem w ogromne pokłady ropy, gazu i węgla. Jednak połowa z tych pokładów została już zużyta, a za kilkadziesiąt lat znikną one na zawsze.
Dlatego tak ważne jest, by Europa zaczęła opierać się na bezpiecznych i niewyczerpalnych źródłach energii: słońcu, wietrze, wodzie i roślinach.
Odnawialne Źródła Energii odgrywają coraz większą rolę w gospodarce energetycznej poszczególnych krajów Unii Europejskiej głównie dlatego, że zasoby klasycznych źródeł energii (węgiel, gaz, ropa) w niedalekiej perspektywie czasowej wyczerpią się, a korzystanie z tych źródeł energii powoduje w większym lub mniejszym stopniu zanieczyszczenie środowiska naturalnego. Stąd w wielu krajach UE opracowano rządowe programy wspierające inwestycje związane z wykorzystaniem OZE. Również w Polsce funkcjonują programy wspierające przedsięwzięcia proekologiczne , wykorzystujące energię słońca, energię geotermalną, energię wody i wiatru oraz wytwarzające energię z ekologicznych substancji (biomasa wierzba itp.)
Źródło informacji:
http://www.energia-odnawialna.pl http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/o11/o11_re.htm
2. Opis energii odnawialnej – jakie znamy źródła energii odnawialnej :
Terminem energia odnawialna określa się energię pozyskiwaną ze źródeł niewyczerpalnych,
w odróżnieniu od paliw kopalnych. Energia odnawialna jest energią tanią, przyjazną człowiekowi
i środowisku, a jej źródła są dostępne praktycznie za darmo. Korzystanie z energii słońca, wody i wiatru
nie powoduje żadnych zanieczyszczeń środowiska, natomiast energetyka konwencjonalna, czyli oparta na
spalaniu paliw kopalnych – węgiel kamienny i brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny – jest w największym
stopniu odpowiedzialna za zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego. Emitowane przez nią gazy są
powodem zmian klimatycznych oraz kwaśnych deszczy.
Źródło informacji:
sp5.d-si.pl/gim/Odnawialne.ppt
3. Plusy energii odnawialnej i minusy energii nieodnawialnej:
PLUSY:
- nie ulegają wyczerpaniu, gdyż ciągle się odnawiają
- nie emitują zanieczyszczeń
- są przyjazne dla środowiska
MINUSY:
- nie odnawiają się, kiedyś się wyczerpią
- emitują wiele zanieczyszczeń
- nie są przyjazne dla środowiska
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
4. Parametry fizyczne:
Energetykę odnawialną, jak i tą opartą na paliwach kopalnych charakteryzują te same wielkości fizyczne, z których najważniejsze są:
W większości krajów świata obowiązuje międzynarodowy układ jednostek miar tzw. układ SI zatwierdzony w 1960r. Jego wprowadzenie w znacznym stopniu ujednoliciło i uprościło posługiwanie się wielkościami fizycznymi. Moc definiowana jest, jako praca wykonana, w jednostce czasu. gdzie: P - moc, W - praca, t - czas. Jednostką mocy w układzie SI jest wat [W]. Moc danego urządzenia jest równa 1 wat, jeśli praca 1 dżula wykonywana jest w czasie 1 sekundy.
Moc charakteryzuje każde urządzenie elektryczne, cieplne, mechaniczne. W zależności od wielkości urządzenia często można spotkać się z wielokrotnościami jednostki podstawowej:
1 [mW] jeden miliwat = 0,001 W Np. używany do określenia mocy małych urządzeń: wiatraczków, diod LED, małych żarówek.
1 [kW] kilowat = 1 000 W Np. używany do określenia mocy urządzeń średniej wielkości turbin wiatrowych, domowych instalacji fotowoltaicznych, domowych kotłów.
1 [MW] megawat = 1 000 000 W Np. używany do określenia mocy dużych urządzeń, dużych elektrowni wiatrowych, dużych instalacji
fotowoltaicznych, ciepłowni geotermalnych.
1 [GW] gigawat = 1 000 000 000 W Np. używany do określenia mocy bardzo dużych instalacji, dużych farm wiatrowych, elektrowni
węglowych.
Energia - wielkość fizyczna charakteryzująca zdolność układu do wykonania pracy. W praktyce energia jest pojęciem bardzo ogólnym, gdyż występuje w różnych formach np. jako: energia kinetyczna, energia sprężystości, energia cieplna, energia jądrowa, energia elektryczna, energia słoneczna itd. Mimo różnych form energii występuje ich wspólna miara, czyli jednostka, w której są podawane. Jednostką energii podobnie jak pracy jest dżul [J]. W zależności od "wielkości" źródła energii często można spotkać się z wielokrotnościami jednostki podstawowej:
1 [MJ] jeden megadżul =1 000 000 J Np. Używany do określania dziennego nasłonecznienia na powierzchnię kolektora.
1 [GJ] jeden gigadżul = 1 000 000 000 J
Np. Używany do określania rocznego nasłonecznienia na powierzchnię kolektora, rocznego zapotrzebowania budynków na ciepło.
Jednostki energii Dżul 1 Dżul [J] odpowiada ilości energii, jaką zużywa urządzenie o mocy jednego wata (1W) w czasie jednej sekundy (1s). Dżul [J] oraz jego wielokrotności mega dżul [MJ], giga dżul [GJ] są podstawowymi jednostkami energii w ciepłownictwie wykorzystywanymi np. do określania ilości energii cieplnej wyprodukowanej przez urządzenie grzewcze czy ciepłownię. kWh 1 kilowatogodzina [kWh] odpowiada ilości energii, jaką zużywa przez godzinę urządzenie o mocy 1000 watów, czyli jednego kilowata [kW]. Kilowatogodzina [kWh] jest podstawową jednostką w elektro-energetyce wykorzystywaną np. do określania ilości energii elektrycznej zużytej bądź wyprodukowanej przez dane urządzenie elektryczne.
Źródło informacji :
http://zielonaenergia.eco.pl/
5. Omówienie OZE
ENERGIA SŁONECZNA :
Słońce jest źródłem olbrzymiej i niewyczerpywanej ilości energii. Energia słoneczna dociera do Ziemi w postaci promieniowania słonecznego, które zapewnia Ziemi ciepło i światło. W celu zwiększenia ilości energii słonecznej docierającej do urządzeń, które ją wykorzystują ustawia się je w kierunku południowym. Z uwagi na zmieniające się pory roku cyklicznie zmienia się optymalny kąt ustawienia urządzeń wykorzystujących energię słoneczną.
Głównym urządzeniem w instalacjach pozyskiwania energii solarnej jest KOLEKTOR. Zdolność
przepuszczania promieni słonecznych przez przezroczyste pokrywy kolektorów zależy od kąta padania
promieniowania. Jest to urządzenie do odbioru ciepła z promieniowania słonecznego i przeniesienia go w
ciecz roboczą, która z kolei ogrzewa wodę w zbiorniku (bojlerze). Rozróżniamy kilka rodzajów kolektorów
słonecznych, min.: kolektory płaskie oraz kolektory próżniowe. Ze względu na cenę i prostotę konstrukcji
najpopularniejsze są kolektory płaskie. Kolektory zawsze muszą składać się z kilku warstw:
1. Przezroczysta pokrywa - najlepiej wykonana ze szkła o niskiej zawartości tlenków żelaza. Raczej nie
stosuje się pokryw z tworzyw sztucznych, gdyż niszczeją się stosunkowo szybko pod wpływem wysokich
temperatur, promieniowania UV oraz mogą na nich powstawać zarysowania, które obniżą
przepuszczalność promieni słonecznych. Zastosowanie pryzmatycznej szyby szklanej może znacznie
polepszyć wydajność kolektorów.
2. Absorber - główny element kolektora słonecznego. Powinien być wykonany z metalu dobrze
przewodzącego ciepło; najczęściej jest to miedź (najlepiej) albo aluminium. Metal ten jest pokryty
substancjami, tworzącymi jego powłokę. W zależności od rodzaju kolektora, może być to powłoka
nieselektywna (bardzo dobrze absorbuje ciepło, ale także dużo go emitują) lub selektywna (również
bardzo dobrze absorbuje ciepło, a jednocześnie ogranicza emisję). Do płyty absorbera przylutowane są
rurki, przez które przepływa ciecz robocza.
3. Izolacja i obudowa - aby kolektor nie oddawał ciepła do otoczenia, musi być izolowany. Jako izolator
stosuje się najczęściej wełnę mineralną lub poliuretan. Całość mieści się w obudowie kolektora
(najczęściej aluminiowej), która powinna być szczelna.
Kolektory słoneczne można instalować wszędzie, w dowolnej konfiguracji. Mogą być instalowane zarówno
na dachu jak i na ziemi - na stojaku. Aby jednak otrzymać najlepsze efekty, warto trzymać się
następujących wskazówek:
kolektor powinien być zwrócony stroną szklaną na południe.
kolektor powinien być pochylony o ok. 45 stopni względem poziomu - jest to kąt idealny przy
wykorzystaniu kolektora od lutego do listopada.
jeżeli kolektor ma być używany tylko w miesiącach letnich (np. do ogrzewania wody w basenie lub
do domku letniego), należy go zainstalować pod kątem 30 stopni.
kolektory należy instalować w miejscu niezacienionym
przez drzewa, krzaki itp.
wskazane jest stosowanie - jako czynnika roboczego -
specjalnych cieczy. Ograniczają one odkładanie się
minerałów na kolektorze i eliminują zagotowaniu się cieczy.
Kolektory słoneczne najpowszechniej wykorzystywane są do:
podgrzewania wody użytkowej,
podgrzewanie wody basenowej,
wspomagania centralnego ogrzewania,
chłodzenia budynków,
ciepła technologicznego.
Ogniwa fotowoltaiczne łączone są w grupy tworząc panel fotowoltaiczny nazywany baterią słoneczną. Panele podobnie jak ogniwa łączone są w instalacje. Zazwyczaj montuje się je na dachach domów w miejscach dobrze oświetlonych przez słońce. Ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują zjawisko bezpośredniej produkcji energii elektrycznej z promieniowania słonecznego zwane : efektem fotowoltaicznym.
Ciepło i gorąca woda dzięki słońcu
Na dachach instaluje się czarne rury. Rury te są wypełnione specjalnym płynem (podobnym do płynu
przeciw zamarzaniu stosowanego w samochodach). Przechwytują one ciepło słońca. Ciepło to jest
przekazywane do rur z wodą. Taką podgrzaną wodę można wykorzystać do wzięcia prysznica lub do
prania ubrań.
Źródła informacji:
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/
http://www.geresasco.com/index.php?action=informacje
http://www.energia-odnawialna.net/sloneczna.html
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
http://zielonaenergia.eco.pl
Źródła dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=63&Itemid=37
(energia słoneczna i jej wykorzystanie)
http://hotsun2.elektroda.eu/budowa_kolektorow/index.html (kolektor próżniowy)
http://systemyogrzewania.pl/Wiadomo%C5%9Bci/Kolektory-s%C5%82oneczne-rodzaje-budowa-
w%C5%82a%C5%9Bciwo%C5%9Bci-i-zastosowanie-19649.html (kolektory słoneczne-zdjęcia i
opis)
http://www.slideshare.net/viblog/powloki-absorbujace-selektywne (powłoki absorbujące
selektywne)
ENERGIA WIATRU :
Wiatr jest to poziomy ruch powietrza względem powierzchni Ziemi. Jest to energia przemieszczania się
powietrza pod wpływem jego nierównomiernego nagrzania. Prędkość wiatru wynosi od kilku do
kilkudziesięciu km/h.
Sprawność przemiany energii kinetycznej wiatru na energię elektryczną wynosi około 30% i jest ona
zależna od konstrukcji elektrowni wiatrowej i prędkości wiatru. Nowoczesne elektrownie wiatrowe
działają poprawnie przy prędkości wynoszącej 4 m/s dla małych i 6 m/s dla dużych siłowni. Przy prędkości
wiatru wynoszącej 10-12 m/s turbiny wiatrowe (urządzenia, które produkują energię elektryczną
z wiatru)osiągają moc nominalną. Energia wiatru jest praktycznie stała w ciągu roku, natomiast zmienia się
w krótszych okresach. Ciągłe zmiany kierunku i prędkości wiatru powodują konieczność instalowania
systemów stabilizacji mocy i częstotliwości oraz systemu orientacji turbiny względem wiatru. Przy
prędkościach wiatru poniżej 4m/s i powyżej 25m/s elektrownia automatycznie zatrzymuje się.
Aby uzyskać odpowiednią skuteczność działania elektrowni wiatrowej należy zapewnić swobodny dostęp
wiatru do śmigła. Nie można dopuścić do jakichkolwiek zawirowań powietrza przed śmigłem, które
mogłoby spowodować zmniejszenie siły wiatru. Istnieje zależność pomiędzy wysokością najbliższego
budynku i jego dopuszczalną odległością od wieży elektrowni. Ponadto ze względu na możliwość
uszkodzenia się elektrowni (np. urwania się śmigła), musi być zachowana odpowiednia odległość wieży
od najbliższych budynków mieszkalnych, dróg, linii kolejowej, telefonicznej lub elektroenergetycznej.
Nie bez znaczenia jest również fakt, że elektrownia wiatrowa zwiększa istotnie poziom hałasu. Z tego
względu farmy wiatrowe muszą być lokalizowane z dala od terenów gęsto zaludnionych.
Zaletą elektrowni wiatrowej jest to, że nie zanieczyszcza środowiska naturalnego, nie wymaga dostaw
paliwa ani wody i wykorzystuje niewyczerpywane źródło energii jakim jest wiatr. Do wad elektrowni
wiatrowej należą: wysoki koszt inwestycji w porównaniu z uzyskiwaną mocą, nierównomierność dostaw
energii elektrycznej i jej duże wahania w określonym czasie.
Wyprodukowanie 1TWh energii elektrycznej w siłowni wiatrowej zapobiega emisji następujących
zanieczyszczeń do atmosfery:
- 5 500 ton SO2,
- 4 222 ton NOX,
- 700 000 ton CO2,
- 49 000 ton pyłów i żużli.
Zasada działania:
Napływający na łopaty strumień powietrza wywołuje jego ruch obrotowy wirnika. Obracający się wirnik, przekazuje energię do przekładni w której następuje wzrost wartości prędkości obrotowej przekazywanej przez generator. Generator, często nazywamy prądnicą, przetwarza energię mechaniczną na energię elektryczną, która przewodami zostaje odprowadzona do odbiorników.
Ster kierunkowy pozwala na utrzymanie całego wirnika w odpowiednim położeniu względem wiatru. cała konstrukcja spoczywa na stalowej wieży zakotwionej przez fundament w gruncie.
Energetyka wiatrowa w Polsce
W Polsce energia kinetyczna wiatru wykorzystywana jest do napędu turbin elektrowni wiatrowych.
Energetyka wiatrowa w naszym kraju oparta jest głównie na małej energetyce wiatrowej (MEW),
to znaczy siłowniach wiatrowych o mocach nie przekraczających 1 MW. Tak duża liczba MEW wynika
z umiarkowanych warunków wietrznych występujących nad większą częścią kraju. Do bezpośredniego
wykorzystania energii wiatru i wytwarzania energii elektrycznej służą różnego rodzaju elektrownie
wiatrowe. Instalacje te pozwalają zaoszczędzić minimum 50% rocznego zapotrzebowania na energię
elektryczną, dla celów oświetlenia, ogrzewania, napędów maszyn i urządzeń. Rocznie, suma energii wiatru
na powierzchnię 1 m2 w Polsce wynosi 1000-1500 kWh/rok, w zależności od położenia (góry, wybrzeże).
Na obszarze Polski wyróżnia się 6 podstawowych rejonów zasobów energii wiatru.
Rys. Strefy zasobów energii wiatru w Polsce [7].
Rejony poszczególnych stref wietrznych w Polsce:
• RI - pas nadmorski, wybitnie korzystny, ze średnioroczną prędkością wiatru powyżej 6 m/s, ( Wybrzeże
Szczecińskie, Wybrzeże Gdańskie, Suwalszczyzna ),
• RII - centralna część kraju, obszar korzystny, o średniorocznej prędkości wiatru: 4-6 m/s,
• RIII - przedgórze, obszar dość korzystny, średnia prędkość wiatru 3-4 m/s
• RIV - wyżyny, obszar niekorzystny, zmienna prędkość wiatru,
• RV - rejony górskie, obszar wybitnie niekorzystny, zmienna prędkość wiatru,
• RVI - wysokie partie gór, tereny wyłączone z energetyki wiatrowej, bardzo silne wiatry.
Można stwierdzić, że na powierzchni prawie 2/3 terytorium Polski (Rejony I, II, III) występują korzystne
warunki dla rozwoju energetyki wiatrowej, tj. średnioroczne prędkości wiatru wynosi min. 4 m/s
(elektrownie systemowe). Roczna produkcja energii elektrycznej z jednej elektrowni wiatrowej o mocy
100kW, wynosi w Polsce około 300 000 kWh, co odpowiada rocznemu zapotrzebowaniu 20-25 domów
jednorodzinnych.
Energetyka wiatrowa może być racjonalnie wykorzystywana w Polsce, przede wszystkim w rolnictwie oraz
w tzw. małej energetyce (oświetlenie, ogrzewanie, zasilanie), przy wykorzystaniu energii wytworzonej
przez pojedyncze elektrownie wiatrowe lub zespoły wielu elektrowni współpracujących ze sobą w tzw.
farmach wiatrowych. W Polsce są dobre warunki do tworzenia takich właśnie farm wiatrowych. Pierwsze
z nich powstały na Wybrzeżu (m.in. farma 6 elektrowni o mocy łącznej 5 MW), ponadto wytypowano
wiele innych lokalizacji wzdłuż Wybrzeża, w Koszalińskiem, Suwalskim, w Bieszczadach.
Źródło informacji :
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/en_wiatru.php http://www.energia-odnawialna.net/wiatrowa.html http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
http://zielonaenergia.eco.pl
http://www.miramare.pl/swind/zasady.html (zasady działania turbin wiatrowych)
Źródło dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=49&Itemid=2
(energia wiatru i jej wykorzystanie; wiatraki energetyczne)
http://www.waze.pl/energia-wiatru (Ocena mocnych i słabych stron energetyki wiatrowej)
ENERGIA WODY :
Energia wody jest jednym z odnawialnych źródeł energii i uzależniona jest od naturalnego obiegu wody
w przyrodzie (parowanie, skraplanie, opad atmosferyczny oraz spływ grawitacyjny) i jest jednym
z najstarszych i najbardziej wykorzystywanym źródłem spośród wszystkich form energii odnawialnej.
Najczęściej spotykanym sposobem wykorzystania energii wody jest energia spadku (rzeki, zbiorniki), ale
oprócz tego w ostatnich latach powstały układy wykorzystujące energię pływów, fal i prądów morskich,
a także różnic temperatur występujących na różnych głębokościach mórz, tzw. energia maretermiczna.
Są one jednak drogie w eksploatacji i używa się ich dość rzadko.
Ziemia z kosmosu posiada niebieską barwę. Dzieje się tak, gdyż większość powierzchni naszego globu
zajmują wody stojące jak i płynące. Woda jest niezbędna do życia dla ludzi roślin i zwierząt.
Rozwój energetyki wodnej na szeroką skalę umożliwiło wynalezienie turbiny wodnej w XIX wieku.
Upowszechnienie elektrowni wodnych przyczyniło się w znacznej mierze do rozwoju gospodarczego
Europy w okresie przełomu XIX i XX wieku.
Typowym sposobem wykorzystania energii wody jest zapora. Spiętrza ona wodę i tworzy w ten sposób
sztuczne jezioro, które napędza turbinę.
Duże elektrownie wodne
Najczęściej wykorzystuje się energię mechaniczną spadku wód w elektrowniach wodnych, budowanych
na rzekach i jeziorach. W hydroelektrowniach „zgromadzona” energia potencjalna wody, poprzez
spiętrzenie przy pomocy zapory, przepływa w kierunku dolnego poziomu zamieniana jest w energię
kinetyczną napędzającą turbinę. Wprowadzona w ruch turbina napędza generator wytwarzający energię
elektryczną.
Energię mechaniczną wody wykorzystuje się głównie w elektrowniach dużej mocy (w Polsce są to obiekty
powyżej 5 MW). Sprawność takich elektrowni jest 2-krotnie większa niż w elektrowniach węglowych.
Rys. 5 Typy dużych elektrowni wodnych: a) przepływowe bez zbiornika, b) regulacyjne z dużym
zbiornikiem wodnym, c) zbiornikowe z małym zbiornikiem wodnym, d) kaskadowe, e) pompowo-
szczytowe [7].
• Przepływowe bez zbiornika – są to elektrownie o dużych kosztach budowy, a wielkość ich produkcji
zależy od pory roku i od pogody. W elektrowniach tych nie ma możliwości regulacji mocy.
• Regulacyjne z dużym zbiornikiem wodnym –zastosowanie zbiornika umożliwia regulację w cyklu
dobowym i tygodniowym, dodatkowo zbiornik może stanowić zabezpieczenie przeciwpowodziowe.
• Zbiornikowe z małym zbiornikiem – umożliwia krótkotrwałą regulację w tzw. godzinach szczytu.
• Kaskadowe – zastosowanie wielu zbiorników możliwością indywidualnej i globalnej regulacji napełniania
i opróżniania zbiorników pozwala na optymalne wykorzystanie i regulację mocy, a także na
magazynowanie nadwyżek energii. Zbiorniki te stanowią też dobre zabezpieczenie przeciwpowodziowe.
• Pompowo – szczytowe – elektrownie te służą do przetwarzania w okresie nocnym, kłopotliwej w
magazynowaniu, energii elektrycznej na energię potencjalną wody i zwracana jej do sieci
elektroenergetycznej w okresie szczytowego zapotrzebowania w ciągu dnia.
Największe elektrownie wodne zlokalizowane są na rzece Jangcy w Chinach, o mocy 20 000 MW oraz
Itaipu na rzece Paran, o mocy 14 000 MW.
Małe elektrownie wodne (MEW)
Drugim rodzajem energetyki wodnej, jest mała energetyka wodna. Małe elektrownie mają moc do 5 MW.
W MEW produkuje się głównie prąd elektryczny na potrzeby lokalne, ale można także energię
mechaniczną wody wykorzystać do mielenia zboża, napędu kuźni, itd. Elektrownie wodne tego typu, ze
względu na skalę występowania, mogą mieć istotne znaczenie dla poprawy zdewastowanego środowiska
naturalnego, gdyż dzięki budowie śluz i stawów, zatrzymują dużo wody i w efekcie mogą polepszyć bilans
hydrologiczny i hydrobiologiczny kraju.
Energia pływów morza
Wzajemne oddziaływanie Słońca, Ziemi i Księżyca, których źródłem są siły przyciągania grawitacyjnego,
działanie tych sił powoduje cykliczne ruchy ogromnych mas wód oceanicznych i mórz. W ciągu cyklu
występuje podniesienie i obniżenie poziomu wody, czyli zachodzi zjawisko tzw. ”pływów morskich”.
Przypływy i odpływy są źródłem energii pływów morskich, tam gdzie różnica między przypływem
a odpływem wynosi co najmniej 5 metrów oraz gdy pozwalają warunki topograficzne budowane są
morskie elektrownie pływowe. Elektrownie pływowe wyposażone są w turbiny przystosowane do produkcji
energii elektrycznej zarówno w czasie przypływu jak i odpływu. Pierwsza tego typu hydroelektrownia i
jedna z największych pracuje we Francji, przy ujściu rzeki La Rance o mocy 240 MW.
Ze względu na potrzebę budowy specjalnych zatok przy elektrowniach.
Energia fal morskich
Energia fal wywołana jest oddziaływaniem wiatru. Elektrownie w tym przypadku wykorzystują ruch fal
morskich. Konwersja tego rodzaju energii w energię elektryczną jest trudna ze względu na duże różnice
koncentracji tej energii w zależności od panujących warunków klimatycznych tj. sztorm lub brak wiatru.
W pierwszym przypadku urządzenia elektrowni narażone są na uszkodzenia w drugim przypadku niska
opłacalność produkcji. Godzinowe wykorzystanie zasobów energii pływów są ograniczone.
Energetyka wodna w Polsce
Polska jest krajem nizinnym o małych opadach atmosferycznych, dlatego udział energetyki wodnej
w bilansie energetycznym kraju jest niewielki. Większość elektrowni stanowią małe elektrownie wodne, za
taki stan związany jest z brakiem kompleksowej strategii rozwoju energetyki wodnej. Z tego względu duża
część ma po kilkadziesiąt lat, nowych lub będących w budowie jest wciąż niewiele, mając na uwadze
wykorzystanie potencjału hydroenergetycznego w pozostałych krajach Europy, w których wynosi średnio
50,2 %.
W Polsce nadal hydroenergetyka jest niedoceniona, chociaż posiada walory, które wyróżniają ją z pośród
innych źródeł energii. Pozyskiwanie energii z istniejących źródeł zwiększa bezpieczeństwo energetyczne
kraju, zbiorniki gromadzące wodę mogą stanowić ochronę przeciwpowodziową, a energia uzyskiwana jest
ekologicznie czysta.
Źródło informacji :
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/en_wody.php
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
http://zielonaenergia.eco.pl
http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody
Źródła dodatkowe :
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=46&Itemid=27
http://www.waze.pl/energia-wody
BIOENERGIA :
Bioenergia to pozyskiwanie energii z roślin i roślinnych odpadków.
Biomasą nazywamy substancję organiczną powstającą w wyniku procesu fotosyntezy. Wielkość zasobów
biomasy na danym terenie zależy od intensywności nasłonecznienia oraz jakości (czystości) gleby i wody.
Biomasa jest niczym innym jak zakumulowaną w postaci roślin energią słoneczną. W Polsce możliwe jest
uzyskanie około 10 ton biomasy z 1 ha użytków rolnych. Stanowi to równowartość 5 ton węgla
kamiennego. W wyniku spalania biomasy, do atmosfery przedostaje się dwutlenek węgla, ale tylko w
takiej ilości jaka została pochłonięta przez rośliny podczas wegetacji. Właściwość ta jest istotną zaletą
biomasy jako paliwa gdyż jej spalanie nie zwiększa ogólnej emisji gazu cieplarnianego jakim jest dwutlenek
węgla.
Aby wyprodukować z biomasy energię cieplną, elektryczną można wykorzystać następujące postacie biomasy: • Drewno odpadowe w leśnictwie i przemyśle drzewnym. • Słomę – zbożową, z roślin oleistych, strączkowych lub siano. • Plony z plantacji roślin energetycznych. • Odpady organiczne – gnojownicę, osady ściekowe. • Biopaliwa płynne do celów transportowych , np. oleje roślinne, biodiesel, bioetanol. • Biogaz z gnojownicy, osadów ściekowych i wysypisk komunalnych. Podczas spalania biomasy jedynym skutkiem ubocznym jest emisja dwutlenku węgla (CO2), którego emisja jest równa ilości CO2 zasymilowana podczas wzrostu rośliny, a więc bilans końcowy ilości tego gazu wynosi zero nie wpływając na efekt cieplarniany. Inne zanieczyszczenia takie jak tlenki siarki i azotu występują w znikomych ilościach. Energia wyprodukowana w procesie spalania dwóch ton biomasy jest równoważna energii uzyskanej ze spalenia jednej tony węgla.
Źródła biomasy używanej w procesach spalania: • Drewno z odpadów przemysłu drzewnego. • Produkty oraz odpady rolnicze. • Rośliny pochodzące z upraw energetycznych.
Rośliny wykorzystywane na ten cel powinny charakteryzować się:
• dużym plonem suchej masy z hektara,
• odpornością na warunki atmosferyczne, szkodniki, choroby,
• niskimi wymaganiami glebowymi - muszą rosnąć na słabych glebach,
• niskim erodowaniem i wyjaławianiem gleby.
Biomasa, szczególnie odpady drzewne i rolnicze, mogą być bezpośrednio spalane w odpowiednio
przystosowanych do tego typu paliw kotłach. Jest to najprostsze rozwiązanie wykorzystania biomasy.
W bardziej złożonych przypadkach przetwarza się rośliny na biopaliwa. Źródłem takich paliw mogą być
rośliny oleiste takie jak słonecznik, rzepak, soja i orzeszki ziemne. Z innych roślin - ziemniaków, buraków
cukrowych i trzciny cukrowej można uzyskać alkohol, który można dodawać do benzyny.
Przydatność biopaliw można określić na podstawie ich wartości opałowej, która w najgorszym przypadku
stanowi około 50 % wartości opałowej węgla kamiennego. Jest to więc paliwo o znaczącej kaloryczności,
a ponadto mniej uciążliwe dla środowiska naturalnego. Istotną zaletą energii uzyskanej z biomasy jest
również jej koszt uzyskania, który jest porównywalny z energią ze źródeł tradycyjnych, a niejednokrotnie
jest niższy. Przykładem może być biogaz uzyskiwany z wysypiska, którego koszt pozyskania wynosi od 7 do
25 gr/m3 gazu w zależności od wielkości ujęcia.
Typowe wartości opałowe produktów biomasy wynoszą:
- słoma żółta 14,3 MJ/kg,
- słoma szara 15,2 MJ/kg,
- drewno odpadowe 13 MJ/kg,
- etanol 25 MJ/kg.
Drugim znaczącym biopaliwem w Polsce jest drewno. Istnieją duże zasoby odpadów drzewnych, które
dotychczas były marnowane poprzez spalanie ich na wolnym powietrzu. Źródłami odpadów drzewnych
w większości są małe, prywatne warsztaty stolarskie i tartaki. Dużą ilość drewna uzyskuje się również
w wyniku pielęgnacji lasów państwowych i zieleni miejskiej. Zasoby drewna odpadowego z samych tylko
lasów oceniane są na poziomie 20 mln m3. Rozważa się założenie plantacji roślin szybko rosnących takich
jak topola, które będzie można traktować jako stałe źródło biopaliwa.
Ciepło i gorąca woda dzięki drzewom
Wierzby rosną, wykorzystując do tego dwutlenek węgla, wodę i światło słoneczne. Po czterech latach można je wysuszyć i spalić, aby wyprodukować ciepło i gorącą wodę dla budynków. Nie trzeba więc wykorzystywać do tego ropy naftowej, węgla ani gazu. Jako źródło bioenergii można też wykorzystać inne drzewa, odpady drewna i słomę — nawet w dużych elektrowniach.
W rolnictwie coraz większego znaczenia nabiera wykorzystanie odchodów zwierzęcych, a w miastach
odpadów komunalnych do produkcji biogazu. Biogaz jest mieszaniną gazów, w której dominują metan i dwutlenek węgla. Skład biogazu może różnić się w zależności od rodzaju, ilości i jakości substratów. Typowy skład zawiera: Otrzymywany biogaz ma następujący skład procentowy: - metan CH4 52 - 85 %, - dwutlenek węgla CO2 14 - 18 %, - siarkowodór H2S 0,08 - 5,5 %, - wodór H2 0 - 5 %, - tlenek węgla CO 0 - 2,1 %,
- azot N2 0,6 - 7,5 %, - tlen O2 0 - 1 %.
Wartość opałowa biogazu: - z fermentacji odchodów zwierzęcych 21 - 23 MJ/m3, - z odpadów komunalnych 16 - 19 MJ/m3. Czas fermentacji zależy od pochodzenia gnojowicy i w poszczególnych przypadkach wynosi: - gnojowica z bydła od 15 do 30 dni, - z trzody chlewnej od 10 do 15 dni, - z drobiu 20 do 40 dni. Temperatura fermentacji powinna mieścić się w zakresie od 30 do 60 °C, odczyn pH od 6,5 do 8,0 (optymalnie 7,5). Warunkiem koniecznym jest brak dostępu powietrza i światła do komory fermentacyjnej. Uzysk biogazu wynosi: - 1 do 2 m3 biogazu na 1 krowę na dzień, - 0,2 do 0,3 m3 biogazu na 1 świnię na dzień, - 0,8 do 1,4 m3 biogazu na 100 sztuk drobiu na dzień. Na podstawie tych parametrów i wielkości gospodarstwa, można zaprojektować i ocenić celowość montażu instalacji do uzyskania biogazu.
Źródło informacji :
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/biomasa.php
http://www.energia-odnawialna.net/biomasa.html
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
http://zielonaenergia.eco.pl
Źródła dodatkowe:
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=369&Itemid=98
=9 (uprawy energetyczne; brykiet)
http://www.waze.pl/biomasa-na-cele-grzewcze
ENERGIA GEOTERMALNA :
Energia geotermalna to naturalne ciepło Ziemi skumulowane w wodach i skałach podziemnych. Ciepło to
można wykorzystać do ogrzewania domów i mieszkań oraz kąpieli w ciepłych źródłach. Woda ogrzewana
ciepłem ziemi tworzy gorące źródła, w których można wypocząć i kąpać się nawet w zimie.
Głównym źródłem ciepła jest rozpad z pierwiastków promieniotwórczych (Uranu, Toru, izotopów potasu)
w jądrze Ziemi. Efektem rozpadu tych pierwiastków jest wytwarzanie się w jądrze bardzo wysokiej
temperatury(ok. 5000°C), która spada wraz z przybliżaniem się do powierzchni zewnętrznej Ziemi.
Naturalnym nośnikiem energii geotermalnej jest woda, para wodna, ropa naftowa oraz gaz ziemny, które
są zgromadzone w porach i szczelinach skał budujących skorupę ziemską.
Źródła energii geotermalnej ze względu na stan skupienia nośnika ciepła i jego wysokość temperatury
można podzielić na następujące grupy:
• Grunty i skały do głębokości 2500 m, z których ciepło pobiera się za pomocą pomp ciepła.
• Wody gruntowe jako dolne źródło ciepła dla pomp grzejnych.
• Wody gorące, wydobywane za pomocą głębokich odwiertów eksploatacyjnych.
• Para wodna wydobywana za pomocą odwiertów, mająca zastosowanie do produkcji energii
elektrycznej.
• Pokłady solne, z których energia odbierana jest za pomocą solanki lub cieczy obojętnych wobec soli.
• Gorące skały, gdzie woda pod dużym ciśnieniem cyrkuluje przez porowatą strukturę skalną.
Najbardziej znanym efektem ciepła Ziemi są wybuchy wulkanów - magma (lawa). W środku Ziemi
następuje wędrówka magmy ku górze. Efektem jest jedno z najpiękniejszych zjawisk przyrodniczych,
wybuch wulkanu. Jednakże nie zawsze magmy dociera na powierzchnię. Duża część krzepnie pod
powierzchnią ziemi lub na głębokości kilkuset metrów. W ten sposób powstają głębinowe wulkaniczne
skały magmowe o temperaturze kilkuset stopni Celsjusza. Innym zjawiskiem geotermalnym ściśle
powiązanym ze skałami magmowymi są gejzery i gorące źródła. Gejzery to nic innego jak wybuchająca z
głębi ziemi para wodna. Ojczyzną gejzerów jest Islandia skąd pochodzi nazwa od słowa Geysa co znaczy
wylewać się bądź wytryskiwać. Zjawisko występuje tylko w kilku rejonach świata m.in. w Rotorua w Nowej
Zelandii, w Parku Yellowstone w USA, Kamczatka, a także w Japonii i Ameryce Środkowej i Południowej.
Najwyższej położony gejzer znajduje się na wysokości 4300 m n.p.m. na płaskowyżu El Tation w Chile.
Proces powstania gorących fontann opiera się na ogrzaniu przez skały magmowe znajdujące się blisko
powierzchni, wsiąkającej deszczówki i wód gruntowych. Wody osiągają temperaturę do 180 º C.
Skumulowana wewnątrz woda jest przegrzana i przy niewielkich ruchach tektonicznych, znajduje ujście na
powierzchnię. Wybuchy mogą sięgnąć nawet 20 metrów. Podczas wybuchów na powierzchnię ulatniają
się trujące gazy zawierające dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, kwas solny i siarkowodór. Energia z
gejzerów jest wykorzystywana do produkcji elektryczności. Islandia poprzez energię geotermalną
pozyskuje aż 89% całego zapotrzebowania na ciepłownictwo, natomiast produkcja energii elektrycznej z
pary geotermalnej sięga 170MW.
Sposoby wykorzystania energii geotermalnej:
• Bezpośredniego w pompach ciepła.
• Do bezpośredniego ogrzewania.
• Do konwersji na energię elektryczną.
Najbardziej popularnym sposobem wykorzystania energii geotermalnej oprócz produkcji energii
elektrycznej jest budowa ciepłowni geotermalnych. Ponadto wykorzystuje się ją także w balneologii
(medycyna uzdrowiskowa), ogrzewaniu budynków przy pomocy pomp ciepła, uprawach, przemyśle
chemicznym, suszarnictwie, przetwórstwie, hodowli ryb, basenach kąpielowych, itp.
Pompa ciepła
Coraz popularniejsze stają się systemy ogrzewania domów w oparciu o energię geotermalną
z zastosowaniem pomp ciepła. Pompy ciepła są to urządzenia umożliwiające wykorzystanie ciepła
niskotemperaturowego oraz odpadowego do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody
użytkowej. Zasada ich działania jest prosta i analogiczna do zasady działania lodówki. Pompa ciepła
pobiera energię (ciepło) z powietrza lub ziemi z zewnątrz budynku, kumuluje je do odpowiedniej
wysokości i przekazuje do wymiennika ciepła. Pozyskana energia może być przeznaczona na ogrzanie
wody użytkowej lub budynku. Podstawową zaletą wyróżniającą pompy ciepła od innych systemów
grzewczych jest to, że 75% energii potrzebnej do celów grzewczych czerpanych jest bezpłatnie
z otoczenia, a pozostałe 25% stanowi prąd elektryczny. Powoduje to, że pompy ciepła, w obecnej chwili są
najtańszymi w eksploatacji urządzeniami w porównaniu z innymi urządzenia i grzewczymi.
Energetyka geotermalna w Polsce
Na obszarze 80 % terenu Polski stwierdzono obecność złóż geotermalnych, lecz opłacalne złoża zajmują 40
% obszaru kraju. Mimo bogatych zasobów, udział tego typu energii w bilansie energetycznym wynosi
zaledwie 0.1 %. Wody geotermalne mają temperaturę w zakresie od 45 º C do 95 º C, które stosowane są
w ciepłownictwie. Ze względu na niską temperaturę wód geotermalnych nie ma możliwości wykorzystania
ich do produkcji energii elektrycznej. Największe złoża wód termalnych w naszym kraju znajdują się
w Niżu Polskim, w Karpatach, Sudetach w dolinach śródgórskich i w strefach krzyżowania się dyslokacji.
Wody te nie są najlepszej jakości i o niskim poziomie mineralizacji, a temperatura sięga zaledwie
kilkudziesięciu stopni. Zdaniem geologów w obszarze Sudetów znajdują się nie odkryte jeszcze złoża
gorących wód w okolicach Cieplic, Lądka - Zdroju i w rejonie Kudowy. Z wszystkich terenów gdzie
występują wody geologiczne, najbardziej perspektywiczne złoża znajdują się w Niżu Polskim. Największym
przedsięwzięciem w Polsce jest zrealizowany kompleks geotermalno – ciepłowniczy na Podhalu w oparciu
o zakład w Bańskiej Niżnej. Wykorzystano geotermalną energie oraz gaz ziemny do stworzenia systemu
ciepłowniczego, pokrywającego zapotrzebowanie obszaru od Zakopanego do Nowego Targu o szczytowej
mocy 125 MW. Poza ciepłownią w Bańskiej Niżnej kompleks składa się z kotłowni gazowo – szczytowych
w Zakopanem, w Nowym Targu oraz ciepłowni na Białym Dunajcu. Położenie elektrociepłowni jest
centralne i znajduje się pomiędzy Zakopanem i Nowym Targiem. Wykorzystane źródła geotermalne
odznaczają się stosunkowo wysokimi temperaturami jak na warunki polskie, i sięgają 83 °C, a najgłębszy
odwiert przekracza 3 km.
Źródło informacji:
http://www.jan-gadziala.yoyo.pl/en_geo.php
http://www.energia-odnawialna.net/geotermalna.html
http://www.energia-odnawialna.pl
http://zielonaenergia.eco.pl
Źródło dodatkowe:
http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=41
(energia geotermalna, atrakcyjność źródeł, elektrownie ciepłownicze w Polsce)
6. Akcja Energia
Oszczędzanie energii polega na zmniejszeniu jej zużycia przy zachowaniu takich samych rezultatów. Mniejsze zużycie energii ma wiele pozytywnych stron – możecie oszczędzić pieniądze i równocześnie pomóc środowisku. Produkowanie energii wymaga korzystania z cennych źródeł naturalnych, np. węgla, ropy lub gazu. Dlatego też rozsądne używanie energii pomaga nam zachować te źródła aby wystarczyły dłużej na przyszłość.
Dlaczego oszczędzanie energii jest ważne?
Jeżeli ludzie zużywają mniej energii, nacisk na podniesienie dostaw, np. przez konstruowanie nowych elektrowni, lub poprzez import energii z innych krajów, jest mniejszy.
Jak można oszczędzać energię? Na przykład używając energooszczędnych żarówek. Zużywają one jedną piątą energii tradycyjnych żarówek. Pamiętaj, by całkiem wyłączyć telewizor. Zostawiony w stanie uśpienia nadal zużywa prąd. Poza tym zobaczysz, że tak samo łatwo możesz oszczędzać energię w przypadku czajnika elektrycznego, pralki czy okien.
Inne propozycje oszczędzania energii :
Zmień swoje zwyczaje, jeżeli chodzi o podróżowanie i przemieszczanie się, pomyśl o transporcie
publicznym; jeżeli to tylko możliwe, chodź na piechotę lub korzystaj z roweru, zamiast jeździć
samochodem.
Obniż temperaturę w domu o 1 stopień C, zamykaj okna kiedy jest włączone ogrzewanie, ubieraj się
ciepło.
Używaj toreb wielorazowego użytku w czasie zakupów.
Używaj akumulatorów zamiast jednorazowych baterii.
Szybki rachunek…
Jedna żarówka o mocy 100 W paląca się przez jedną godzinę dziennie zużywa rocznie 36,5 kWh energii. W Europie żyje 75 milionów nastolatków. Jeśli każdego dnia każdy z nas wyłączyłby na godzinę choć jedną lampę, czyli 36,5 x 75 milionów, oznaczałoby to oszczędność energii = 2738 milionów kWh.
Dzięki temu do atmosfery dostałoby się 1,37 milionów ton dwutlenku węgla mniej, co odpowiada ilości emitowanej przez małą elektrownię (150 MWe).
Źródła informacji:
http://www.futurenergia.org/ww/pl/pub/futurenergia/activity/save_energy.htm
http://www.learn-energy.net/education/kidscorner/pl/u11/animations.htm
Źródła dodatkowe:
http://eszkola.pl/czytaj/zuzycie_energii/8902 ( zużycie energii)
7. TEST