of 15 /15

Skripta Iz TOIE

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Tehnologije obnovljivih izvora energije

Citation preview

Page 1: Skripta Iz TOIE
Page 2: Skripta Iz TOIE

1. Koje tipove vjetroagregata razlikujemo i koje su osnovne komponente vjetroelektrane?

a) Horizontalni tipovi vjetroagregata b) Vertikalni tipovi vjetroagregata

Osnovne komponente vjetroelektrane su:

1) stup VE (i preko 100 m visine) – čelični konusni, betonski, čelični rešetkasti2) gondola3) sistem za zakretanje gondole4) sistem za kočenje5) oplata gondole6) protupožarna i gromobranska zaštita7) transformatorska stanica

2. Skicirati tipove vertikalnih vjetroagregata!

3. Koji tip vjetroturbine ima veći stepen efikanosnosti?

1

Vjetroturbine s horizontalnom osom imaju veći stepen efikasnosti nego vjetroturbine sa vertikalnom osom.

Page 3: Skripta Iz TOIE

4. Šta je prednost vjetroturbine sa vertikalnom osom, a šta sa horizontalnom osom?

Prednost vjetroturbine sa vertikalnom osom je što nema potrebu za sistemom za zakretanje, nema problema sa niskim temperaturama i dijelovi su na zemlji.

Prednost vjetroturbine sa horizontalnom osom je što ima veći stepen efikasnosti od vjetroturbina sa vertikalnom osom,...?

5. Izvesti Betzov zakon i nacrtati dijagram zavisnosti Cp od v2/v1!

2

Page 4: Skripta Iz TOIE

6. Koji je teorijski maksimum iskoristivosti vjetra?

Teorijski maksimum iskoristivosti vjetra je 59%

7. Koji konstrukcijski oblici vertikalnih vjetroturbina postoje? Navesti neke karakteristike tih vjetroturbina!

1) Helix wind

Osnovne karakteristike Helix wind turbina su:

ujednačen moment za veliki raspon brzina nije potrebno zaustavljanje pri jakom vjetru jednostavna i modularna instalacija pogodna za urbane sredine zahvata vjetar iz svih smjerova pogodna i za turbulentno strujanje2) Quiet revolution

Osnovne karakteristike Quiet revolution turbina su:

3

Page 5: Skripta Iz TOIE

8. Prikazati dijagram zavisnosti snage vjetroturbine od brzine vjetra!

9. Skicirati lopaticu MARS vjetroturbine !

10.Koje vrste toplotnih pumpi postoje i koji su to izvori energije za toplotne pumpe?

1) Kompresijske – troše mehanički rad za pogon kompresora2) Apsorbcijske – troše toplotu za pogon kuhala (generatora) i rashladnu vodu za

apsorberIzvori toplote za toplotne pumpe su:1) voda (bunari, vodotokovi)2) zrak3) toplota zemlje

Indikator efikasnosti procesa: COP (coeficient of performanse) – odnos dobijene i uložene energije

11.Objasniti princip rada toplotne pumpe uz skicu!

Rashladno sredstvo isparava pri niskom pritisku, proizvodeći “hlađenje”. Nakon toga se komprimira na viši pritisak u kompresoru te kondenzira. U većini strojeva kompresor se pokreće električnim motorom.

4

Page 6: Skripta Iz TOIE

12.Od čega zavisi koeficijent grijanja (COP-ε) kod toplotnih pumpi?

COP zavisi od razlike temperatura koja treba da bude što manja kako bi se postigao što veći COP!

13.Koje su prednosti korištenja geotermalnih toplotnih pumpi?1) Ekonomičnost - smanjeni troškovi grijanja i hlađenja u stambenim i poslovnim

objektima za oko 50%2) Trajnost 3) Niski troškovi održavanja 4) Uticaj na okolinu 5) Tihi rad 6) Prilagodljivost 7) Fleksibilnost14.Koji su nedostaci toplotnih pumpi?

Nedostaci TP su:1) Troškovi električne energije2) Visoki investicioni troškovi3) Zahtjevaju veliki prostor4) Visoka zakupljena snaga zbog TP5) Neophodnost zamjene postojećih grijnih tijela

15.Skicirati apsorpcijsku toplotnu pumpu!

Isparivač i kondenzator su u suštini isti kao kod kompresijskih toplotnih pumpi, apsorber i generator toplote zamjenjuju kompresor, uz pumpu koja osigurava promjenu pritiska.

5

Page 7: Skripta Iz TOIE

16.Koje su prednosti apsorpcijskih u odnosu na kompresijske toplotne pumpe?

Prednosti u odnosu na kompresijske toplotne pumpe:

1) Ako postoji kogeneracijsko postrojenje i nije moguće iskoristiti svu dostupnu toplotu, ili je novo kogeneracijsko postrojenje u razvoju

2) Dostupna je otpadna toplota3) Dostupan je jeftin izvor goriva za proizvodnju toplotne energije4) Nije moguće zadovoljiti električno opterećenje postrojenja5) Mjesto rada je izrazito osjetljivo na buku i vibracije6) Na mjestu rada je potrebno dodatno hlađenje ali je opterećenje električne

mreže ograničeno i preskupo za rješavanje, a postoji prikladna zaliha toplote17.Navesti svojstva biomase!

Najvažnija svojstva biomase su:

1) sadržaj vlage2) sadržaj pepela 3) sadržaj volatilnih sastojaka4) hemijski sastav5) ogrjevna vrijednost6) gustoća

18.Kako sadržaj vlage utiče na toplotnu moć biomase?

Toplotna moć biomase opada sa povećanjem saržaja vlage.

19.Koji su osnovni oblici biomase?

To su: pelet, drvna sječka i ogrijevno drvo, otpad i ostaci iz procesa.

6

Page 8: Skripta Iz TOIE

20.Navesti osnovne karakteristike pojedinih oblika biomase!OBLIK BIOMASE KARAKTERISTIKE PREDNOSTI

Pelet-sadržaj vlage 8%-gustina 650 kg/m3-donja toplotna moć 4,9 – 5,4 kWh/kg

-standardizirana veličina-visoka gustina energije-konstantna toplotna moć

Drvna sječka

-dužina 1–10 cm;širina 4 cm -fina sječka < 3 cm-sječka srednje veličine < 5 cm-gruba sječka < 10 cm-40 % sadržaj vlage -0,5% sadržaj pepela-nema nečistoća

-koristi se za sve sisteme sa automatskim sagorijevanjem snage od 50 kWt do 10 MWt

Ogrijevno drvo(Cjepanice)

-dužina < 25 cm ; 33 cm ; 50 cm- 20 % zahtijevani sadržaj vlage- 0.5% sadržaj pepela-nema nečistoća

- proizvodnja je energijski najefikasnija; rezanje zahtijeva oko 0,1% od ukupnog sadržaja energije

Otpad(Drvni briketi)

-različite dimenzije,-promjer 90 mm-donja toplotna moć oko 4,5 kWh/kg-sadržaj vlage 10%

-visoka gustina energije-dobra toplotna svojstva kompaktnog drvnog materijala.-Idealno gorivo za male sisteme: peći na drva i kamine

Ostaci iz procesa(Bale slame)

-dužine < 25 cm ; 33 cm ; 50 cm-20 % zahtijevani sadržaj vlage-toplotna moć 18.5 MJ/Kg-0.5% sadržaj pepela-nema nečistoća

-ostaci-sirovina raspoloživa lokalno u iskoristivom obliku

21.Navesti prednosti pojedinih oblika biomase!PRETHODNA TABELA22.Koje su to faze pri sagorjevanju biomase?

7

Page 9: Skripta Iz TOIE

23.Skicirati neki od tri sistema za sagorjevanje drvne sječke!

Za drvnu sječku sa do 30% vlage!

Za drvnu sječku sa do 50% vlage!

24.Nacrtati šemu kogeneracijskog postrojenja!

8

Page 10: Skripta Iz TOIE

25.Navesti kogeneracijske tehnologije na biomasu!

Kogeneracijske tehnologije su:1) parna turbina2) gasni motor3) stirlingov motor

26.Navesti klasifikaciju kogeneracijskih tehnologija prema rangu snaga!Tehnologije prema rangu snaga:

1) mala postrojenja (do 100 kWel):Stirlingov motor2) postrojenja srednje snage (od 200 – 2.000 kWel):ORC, parni motor, parna

turbina3) postrojenja velike snage (preko 2.000 kWel):parna turbina.27.Nacrtati šemu kogeneracijskog postrojenja sa Stirlingovim motorom i

označiti osnovne komponente tog postrojenja!

28.Koji su to načini povećanja procenta korištenja toplote?

Načini povećanja procenta korištenja toplote su:

9

Page 11: Skripta Iz TOIE

1) Industrija (npr. prednaprezanje betonskih konstrukcija, sušare, peletare, briketare, prehrambena industrija)

2) Poljoprivreda (hladnjače, staklenici)3) Sportsko-rekreacioni objekti

29.Navesti vrste solarnih sistema!1) Aktivni solarni sistemi pomoću kolektora sakupljaju sunčevu energiju te je

pretvaraju u toplotu. Prisilnom cirkulacijom radnog fluida tako prikupljena toplota pohranjuje se u spremnik, a iz spremnika se odvodi do mjesta potrošnje.

2) Pasivnih solarni sistemi, kod kojih se toplota prenosi konvekcijom i/ili kondukcijom i/ili zračenjem.

30.Šta su kolektori?

Kolektori predstavjaju osnovni dio svakog solarnog sistema.

U njima dolazi do konverzije sunčeve u toplotnu energijudozračena sunčeva energija prolazi kroz prozirnu površinu koja propušta zračenje samo u jednom smjeru, a zatim se pretvara u toplotu koja se predaje prenosniku toplote, tj. radnom mediju.

31.Kako se dijele solarni kolektori?

Solarni kolektori se dijele na:1) ravni kolektori

- postižu u temperaturu od 100 °C do 150 °C- osim direktnog zračenja apsorbiraju i difuzno zračenje- ravni kolektori prema izvedbi mogu biti: a) ravni ili pločasti b) cijevni, vakuumski ili s vakuumskim cijevima

2) koncentrirajući kolektori

32.Koji su osnovni dijelovi solarnog pločastog kolektora (nacrtati) i koje su mu prednosti?

Dijelovi: limeni apsorber, stakleni pokrov, cijev za tekućinu, kućište i izolacija

Prednost: otpornost i niska cijena

10

Page 12: Skripta Iz TOIE

33.Koji izolacioni materijali se koriste kod solarnih kolektora?1) Kamena vuna2) Staklena vuna3) Ćelijsko staklo4) Poliuretanska pjena5) Polistirol

34.Koliki je stepen iskorištenja solarnih kolektora?

Stepen iskorištenja solarnih kolektora iznosi oko 60%.

35.Koji su materijali pogodni za izradu solarnih kolektora i koje su to prednosti i nedostaci pojedinih materijala?

36.Navesti prednosti i nedostatke vakuumskih solarnih kolektora!-Vakumirane cijevi (Dewar-ova cijev) sa ili bez reflektirajućih ogledala koja usmjeravaju difuzno i direktno zračenje na apsorber

11

Page 13: Skripta Iz TOIE

-radni medij: voda, alkohol, glikol-pogodniji za hladne klime s manjom insolacijom

Nedostaci vakuumskih solarnih kolektora su:1) skuplji od pločastih tipova, 2) osjetljivi na gubitak vakuuma,3) znatno viša cijena od pločastih koja ne prati povećanje efikasnosti4) gubitak vakuuma tokom nekoliko godina korištenja a time i pad efikasnosti.5) veća ugradna površina u odnosu na većinu pločastih kolektora

Prednost vakuumskih solarnih kolektora je veća efikasnost u zimskim mjesecima, a u ljetnim omogućuju postizanje viših temperatura.

37.Navesti osnovne karakteristike koncentrirajućih kolektora!

- postižu temperaturu višu od 150 °C.

- imaju u svom sklopu više ogledala ili leća pomoću kojih usmjeravaju sunčevo zračenje na što manju apsorbirajuću površinu čime se povećava njezino ozračivanje te se dobivaju više temperature

- koriste samo direktno sunčevo zračenje te im je potreban sistem za praćenje sunca, a za vrijeme naoblake su neupotrebljivi

- koriste se za pretvaranje toplote u mehanički rad

12