1.Analizirati stepene iskoritenja kod razlicitih sistema konverzije energije. (parne, plinske, SUS motori, mikroturbine ...)

Plinsko turbinsko postrojenje ( nacrtaj sheme za svaki )Kod ovakvog postrojenja stepen iskoritenja zavisi od kompresijskog odnosa, o unutranjoj iskoristivosti kompresora i turbine, te zavisi direktno od temperature plinova na ulazu u turbinu.Ta temperatura plinova na ulazu u turbinu je ograniena vrstoom materijala koji treba izdrati naprezanja u prisutnim pogonskim uvjetima. Ona u modernim plinsko turbinskim postrojenjima kree se od 1100 do 1400 C. Pored ovoga na ukupnu efikasnost postrojenja , tj. Stepen iskoritenja postrojenja utiu : Mehaniki gubici zbog otpora trenja u leajevima, koji se uzimaju u obzir s mehanikim stupnjem djelovanja; m=0,93 do 0,99. Gubici u komori izgaranja zbog toplinskih gubitaka u komori izgaranja, koji se uzimaju u obzir sa stupnjem iskoristivost komore izgaranja; ki=0,96 do 0,99. Gubici u generatoru el. energije, koji se uzimaju u obzir sa stupnjem iskoristivosti generatora el. energije; eg=0,95 do 0,99. Ukoliko elimo poveati iskoristivost, moemo poveati temperaturu radnog medija na ulazu u turbinu, ali tu dolazi do problema hlaenja lopatica turbine,zbog kojih moramo dovesti zrak iz kompresora za hlaenje lopatica, te samim time smanjujemo snagu postrojenja.Takoe, poboljati iskoristivosti plinsko-turbinskoga procesa moemorekuperacijom izlazne osjetne topline dimnih plinova te njeno koritenje za zagrijavanje zraka prije ulaza u komoru izgaranja. Viestupanjskom kompresijom i viestupanjskom ekspanzijom postie se daljnje poboljanje toplinske iskoristivosti plinskoturbinskoga procesa. Meutim, u praksi se kod veih postrojenja najee koristi sustav s 2stupanjskom kompresijom i 2 stupanjskom ekspanzijom, jer daljnje poveanje broja stupnjeva ne utjee znaajnije na daljnje poveanje iskoristivosti, a uz topoveava se sloenost postrojenja i investicijski trokovi. Time se smanjuje toplina koja se isputa u okolinu, a ujedno se smanjuje toplina koju se u proces dovodi gorivom u komori izgaranja. Vidimo da iskoristivost plinskih postrojenja se kree od 33 do 38 % .Parno trubinsko postrojenjePrilikom analize parnog turbinskog postrojenja, moemo rei da njegova iskoristivost najvie zavisi od parametara pare, te zavisi od unutranjih gubitaka parne turbine, mehanikih gubitaca zbog otpora trenja u leajevima, gubicima u generatoru elektrine energije i gubitcima u generatoru pare. Specifina potronja energije u MJ/kWh predstavlja recipronu vrijednost stupnja , a opisuje ekonominost postrojenja. Data potronja energije zavisi od parametara pare, tj. Tlaku i temperaturi. U modernim postrojenjima temperature svjee pare kreu se oko 540 C pri pritisku od oko 190 bara.Takoe danas imamo i elektrane koje mogu raditi sa nadkritinim pritiscima od 250 -260 bara i temperaturama oko 600 C. Da bi smo poveali stepen iskoritenja moramo poveati temperaturu pare na ulasku u turbinu, to moemo postii pregrijavanjem pare, meupregrijavanjem pare ( u koliko imamo viestepenu ekspanziju ), te poboljanjem razmjene toplote u generatoru pare ( tj. Da smanjimo temperaturu izlaznih dimnih plinova it generatora pare ili da dovodimo dodatno gorivo koje e predati toplotu pari ).Kao to vidimo sa slike stepen iskoritenja parnih postrojenja se kree od 35 do 40 %.Kombinovana postrojenjaPovezivanjem plinskoga i parnog procesa, na nain da se energija izlaznih plinova iz plinskoga procesa koristi kao ulazna energija u parni proces, nastaje kombinirani plinskoparni proces s kojim se znatnopoveava iskoristivost procesa na raun smanjenja osjetne topline koju dimni plinovi iznose u okolinu.Dogradnjom parnoga dijela procesa znatno poveava sloenost i investicijski troak postrojenja. Tako u ukupnoj investiciji parni dio procesa uestvuje s priblino 65%, dok u ukupnoj snazi tek s oko 35%. Da bi se poveala pogonska fleksibilnost i snaga parnoga dijela procesa,u sistem se moe ukljuiti dodatno izgaranje u struji dimnih plinova, ime se poveava temperatura dimnih plinova prije ulaza u utilizator i ukupni kapacitet sistema.Prilikom raunanja ukupnog stepena iskoritenja ovakvog procesa potrebno je uzeti u obzir nepovratne gubitke koji nastaju u turbini, kompresoru, komori izgaranja, utilizatoru, generatoru te mehanike gubitke u leajevima. Ovakva postrojenja dostiu najvei stepen iskoritenja koji dosee i 60 %.Nuklearna postrojenjaNuklearna elektrana je vrsta termoelektrane koja kao izvor energije koristi toplinu dobivenu fisijama nuklearnog goriva u nuklearnom reaktoru. Dobivena toplina ovim postupkom slui za proizvodnju pare koja pokree parnu turbinu spojenu na elektrini generator. Gorivni elementi reaktora, u kojima se odvija proces fisije i u kojima se neposredno oslobaa tolinska energija, imaju najviu temperaturu u NE. Stepen djelovanja toplinskog ciklusa ovisi o prosjenoj temperaturi rashladnog fluida (po drugom zakonu termodinamike stepen djelovanja je vei to je via temperatura toplijeg spremnika). Od interesa je to vie pribliiti prosjenu i maksimalnu temperaturu rashladnog fluida, odnosno to vie smanjiti porast temperature rashladnog fluida u reaktoru. Sigurnost nuklearnog postrojenja i okoline je ograniavajui faktor za iznos temperature nuklearnog goriva i rashladnog sredstva, ime posredno ograniava i stupanj djelovanja NE. Stupanj djelovanja NE je uvijek manji od stupnja djelovanja TE jednake snage. Te kao to vidimo njihov stepn efikasnosti se kree od 25 do 30 %.SUS motori

Objasniti principe konverzije kod mikroturbina.Dati osnovnu emu konverzije kod kogeneracije sa biolokim otpadom.Objasniti plazmenu plinifikaciju.ematski prikazati konverzije kod kogeneracije kombinovanog procesa sa integriranom plinifikacijom.Objasniti konverzije MHD generatora.ematski prikazati iskoristivost konverzije u elektricnu i kod CHP postrojenja. Objasniti konverzije kod fotonaponskih elija.Objasniti konverzije energije Sunca kod zagrijavanja PTV i prostora.Nacrtati i objasniti osnovnu emu EES.Analizirati dijagram dnevnih opterecenja u EES ( mala i velika optereenja).Dati osnovne informacije o generatoru.Dati razlike sinhronih i asinhronih maina.Opisati metode optimizacije u parogeneratorskom postrojenju sa ciljem povecanja stepena iskoristenja.Opisati metode optimizacije kod protutlanog i kondenzacijskog turboagregata i njihov uticaj na poboljanje ukupnog rada postrojenja.Objasnit funkciju cilja kod turbogeneratorskog dijela.Objasniti naine rekuperacije topline u cilju poveanja ukupnog stepena iskoritenja.Objasniti podjelu i konverzije energije kod dizalica topline namijenjenih zagrijavanju domacinstava.Objasniti koritenje dizalica topline u industriji.Objasniti trokovi koji u industriji nastaju zbog potronje elektrine energije.Dati preporuke za racionalizaciju potronje elektrine energije za elektromotorni pogon.Objasniti gubitke u transformatorskim postrojenjima. Ukratko opisati racionalizaciju proizvodnje i potronje energije primjenom kontrolnih i upravljakih sistema.