33
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)

Materiały szkoleniowe dla nauczycieli - waze.plwaze.pl/products/D.4.9. Materialy szkoleniowe dla nauczycieli.pdf · Terminem energia odnawialna określa się energię pozyskiwaną

Embed Size (px)

Citation preview

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)

8. KRZYŻÓWKA

Źródło informacji:

http://zielonaenergia.eco.pl/

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