| zagadnienia na drugą część egzaminu tpe |
1. Elektrociepłownie dużych mocy • klasyczne(z turbinami parowymi) • kombinowane (z turbinami parowymi i gazowymi) • z zastosowaniem turbin gazowych Elektrociepłownie małych mocy( układy CHP) • z turbiną gazową lub mikroturbiną + kocioł odzysknicowy • z silnikiem spalinowym + ukł. wymienników + generator Układy hybrydowe • elektrociepłownie z ogniwami paliwowymi • ukł. hybr. z ogn. paliwowymi i turbinami gazowymi • ukł. hybr. z ogn. paliwowymi i mikroturbinami gazowymi Trójgeneracja • układy z turbinami gazowymi i chłodziarkami absorpcyjnymi • układy z turbinami gazowymi i chłodziarkami sprężarkowymi • układy z mikroturbinami (z chłodziarkami absorpcyjnymi lub chłodnicami central klimat.) BHCP 2. Korzyści: • Oszczędność zużycia paliwa pierwotnego w skali całej gospodarki • Mniejsza emisja CO2 w stosunku do produkcji rozdzielonej • Redukcja kosztów całkowitych paliwa • Maleje uzależnienie od importu • Lepsze wykorzystanie energii chemicznej paliwa niż w produkcji rozdzielnej 3. Zalety: • Optymalne dopasowanie układu do potrzeb indywidualnego odbiorcy • Wysokie sprawności energetyczne urządzeń i bardzo małe wskaźniki emisji • Postęp techniczny w budowie turbin gazowych i zasilanych gazem tłokowych silników spalinowych połączony ze zwiększoną podażą tych urządzeń na rynku • Możliwość spalania gazów niskometanowych • Małe rozmiary elektrociepłowni i praktycznie bezobsługowa eksploatacja Wady: • Wysokie nakłady inwestycyjne • Wysokie koszty serwisu i obsługi • Wysokie koszty eksploatacji w wypadku korzystania z gazu ziemnego jako paliwa 4. Opłacalność zależy od: • Wielkości nakładów inwestycyjnych • Kosztów paliwa • Ceny sprzedaży energii i ciepła • Kosztów korzystania ze środowiska (emisja, ścieki, woda, odpady itp.) • Stopnia wykorzystania mocy nominalnej w skali roku • Kosztu pozyskania kapitału inwestycyjnego • Optymalnej wielkości układu kogeneracyjnego • Kosztów serwisu i obsługi 5. Podstawowe elementy systemu ciepłowniczego to: • Źródła ciepła zasilające system w energię cieplną, • Sieci rozprowadzające nośnik ciepła (najczęściej woda, czasem para wodna), • Węzły ciepłownicze dostosowujące parametry nośnika ciepła do wymagań odbiorców, • Instalacje wewnętrzne w budynkach. 6. System ciepłowniczy niskoparametrowy wykorzystywany jest na mniejszych obszarach, jest stosowany w lokalnych (np. osiedlowych) systemach ciepłowniczych, a temperatura czynnika ciepłowniczego nie przekracza 115oC. System ciepłowniczy wysokoparametrowy może obejmować swoim zasięgiem nawet całe miasto a temperatura czynnika ciepłowniczego nie przekracza zwykle 135oC. Systemy ciepłownicze mieszane przemysłowo-komunalne bardzo często wykorzystują parę jako nośnik energii. Jeżeli ciśnienie pary w sieci ciepłowniczej przekracza 70 kPa (nadciśnienia) to taki system należy zakwalifikować do wysokoparametrowego (wysokoprężnego). 7. Ze względu na; • Czynnik grzewczy (parowe i wodne) • Parametry licznika (niskoparametrowe i wysokotemperaturowe) • Ilość przewodów (jedno-, dwu-, trój- i czteroprzewodowe) • Sposób połączenia źródła i odbiorników (pajęcza, promieniowa, pierścieniowa, rozdzielcza) • Budowę (podziemne i napowietrzne) 8. Zadaniem węzłów cieplnych jest rozdział dostarczonego siecią ciepła do poszczególnych gałęzi odbiorczych, jak również miejscowa regulacja czynnika grzewczego i kontrola pod względem bezpieczeństwa procesu rozdziału energii i pracy poszczególnych urządzeń. Elementy składowe: • Zawory odcinające – odcina dopływ czynnika • Zawór bezpieczeństwa – uniemożliwia niebezpieczne podniesienie ciśnienia • Filtr – oczyszcza dopływający czynnik • Liczniki ciepła, wodomierze, czujniki temperatury, manometry – pomiar i kontrola bezpieczeństwa • Regulatory, reduktory - reguluje zmienia parametry czynnika • Magnetyzer – zapobiega tworzeniu się kamienia w instalacji 9. Takie układy są wysoko opłacalne, ponieważ nośnik energetyczny jakim jest biogaz, jest produktem ubocznym oczyszczania ścieków i praktycznie bezpłatnym, również istotnym faktem jest to że biogaz jest odnawialnym produktem oczyszczania. 10. Polska ma bardzo dobre warunki geotermalne, gdyż 80% powierzchni kraju jest pokryte przez prowincje geotermalne. Temperatura wody dla tych obszarów wynosi od 30-130 °C (a lokalnie nawet 200 °C), a głębokość występowania w skałach osadowych od 1 do 10 km. Możliwości wykorzystania wód geotermalnych dotyczą 40% obszaru kraju (wydobycie jest opłacalne, gdy do głębokości 2 km temperatura osiąga 65 °C, zasolenie nie przekracza 30 g/l a także gdy wydajność źródła jest odpowiednia) 11. Energia geotermiczna Ziemi jest to energia zakumulowana w magmie, skałach oraz płynach (woda, para wodna, ropa naftowa, gaz ziemny itp.) wypełniających pory i szczeliny skalne. Z kolei energia geotermalna stanowi część energii geotermicznej zawartej w wodach, parze wodnej oraz otaczających je skałach. 12. Rozróżniamy dwa rodzaje zasobów energii geotermalnej: • petrotermiczne • hydrotermiczne Zasoby petrotermiczne to energia cieplna zgromadzona w suchych, ogrzanych i porowatych skałach, ma ona znaczenie perspektywiczne. Zasoby hydrotermiczne odnoszą się do wody, pary lub mieszaniny parowo-wodnej występujących w szczelinach skalnych, żyłach wodnych lub w warstwach wodonośnych i są wykorzystywane obecnie. 13. GWE umożliwia bezpośrednie wykorzystanie ciepła ziemi, którego nośnikiem jest ciecz wypełniająca puste przestrzenie skalne (woda, para, gaz i ich mieszaniny). GNE nie daje możliwości bezpośredniego wykorzystania ciepła ziemi - wymaga ona stosowania pomp ciepła jako urządzeń wspomagających, które doprowadzają do podniesienia energii na wyższy poziom termodynamiczny. 14. Rodzaje energii użytecznej: • Mechaniczna – spalanie paliw w silnikach lub przy wykorzystaniu energii elektrycznej w silnikach elektrycznych • Cieplna – spalanie paliw w ciepłowniach i elektrociepłowniach, geotermia • Elektryczna – przy wykorzystaniu energii wiatru, słońca, geotermalnej, spalanie paliw 15. Jednostki energii: 1J w układzie SI, w energetyce 1kWh Jednostki mocy: 1W, jednak dla odróżnienia mocy cieplnej od elektrycznej wyróżniamy 1MWt(1 megawat mocy cieplnej) i 1MWe(1 megawat mocy elektrycznej) Stosuje się przedrostki M(mega), G(giga), T(tera) w zależności od wielkości parametru. 16. Energia elektryczna jest bardziej cenną formą energii, ponieważ w skali roku jest na nią większe zapotrzebowanie. Ma szersze zastosowanie i jest więcej możliwości w jej pozyskiwaniu ze źródeł nieodnawialnych. Dodatkowo rozwój technologii i budownictwa zmniejsza zapotrzebowanie na energię cieplną. |