Energie energie energie prce jednotka energie je joule

Energie

energie • energie ≈ práce • jednotka energie je joule (J). Je definován jako práce, kterou vykoná síla 1 N působící po dráze 1 m • Tuna měrného paliva (tmp) je jednotka energie, používaná v energetice. Podle definice měrného paliva platí 1 tmp = 29, 31 GJ. • British thermal unit (BTU) ≈ 1 1 k. J • výkon [W, watt] vyjadřuje množství práce vykonané za jednotku času [J/s] • Wh (watthodina) odpovídá práci stroje s příkonem jeden watt po dobu jedné hodiny, neboli 3600 joulům • k. Wh = 3. 6 MJ

Spotřeba energie

http: //ocw. nd. edu

http: //www. fontesrerum. cz/soubory/downl oad/edr_energ_narocno st. pdf

http: //www. fontesrerum. cz/soubory/downl oad/edr_energ_narocno st. pdf

http: //www. fontesrerum. cz/soubory/downl oad/edr_energ_narocno st. pdf

Výroba elektřiny • přeměna chemické energie – galvanické články • přeměna mechanické energie – alternátor, dynamo – vodní, tepelná, jaderná, větrná… • přeměna světelné energie – fotovoltaický článek • přeměna tepelné energie – termoelektrický článek

Přenos a skladování energií • ropa, uhlí – vcelku jednoduché • plynná paliva – obtížnější • přenos elektřiny – vedení, ztráty (ideálně – krátké, velký průměr, vysoké napětí (=nízký proud), měď, zlato) • elektřinu nelze skladovat! – přečerpávací elektrárny, vodík • naprostá nutnost vyvážení výroby a spotřeby!!!!

celkem 82, 25 TWh ČR, zdroj: ERÚ 2009

přeměna mechanické energie http: //upload. wikimedia. org/wikipedia/commons/a/a 4/Water_turbine. jpg

jaderná energetika Energie získaná z 1 kg uranu odpovídá přibližně energii, kterou bychom dostali spálením 3 000 kg uhlí. http: //artemis. osu. cz/mmfyz/

jaderný reaktor http: //artemis. osu. cz/mmfyz/

Temelín http: //ok 1 zed. sweb. cz/s/el_jaderna. htm

energie jádra • E=mc 2 • 1 kg hmoty = 25 TWh, při štěpění jádra jen cca 1‰ • další možnosti? – termojaderná fúze (cca 1%) – anihilace hmoty a antihmoty (100%) http: //ok 1 zed. sweb. cz/s/el_jaderna. htm

Jaderné palivo uran, plutonium, thorium 1) přirozená radioaktivita – uhlí 2) využití rychlých, množivých reaktorů http: //technet. idnes. cz/exkluzivni-fotoreportaz-z-modernizace -jaderne-elektrarny-temelin-1 fb/tec_reportaze. asp? c=A 070827_101055_tec_reportaze_rja

Zemětřesení - Japonsko 11. 3. 2011 • Fukushima I

Vnější dávka 8, 2 m. Sv/h v 8: 30 (dávka v průběhu času klesá) Pozn. : Na 4. bloku vypuknul kolem 6. hodiny ráno požár. Mimo budovu reaktoru byly v 10: 22 zaznamenány zvýšené dávky radiace: 30 m. Sv mezi blokem 2 a 3, 400 m. Sv u bloku 3 a 100 m. Sv u bloku 4. Odhaduje se, že vyhořelé palivo skladované v bazénu se zahřálo a uvolněný vodík způsobil následnou explozi. Provozovatel (TEPCO) později uvedl, že se požár podařilo uhasit. http: //www. sujb. cz/? c_id=1079

intenzita radiace Výška kolem 6 tisíc m n. m. : 0, 001 m. Sv/h (9 m. Sv/rok). V letové výšce letadel (10 km): 0, 005 m. Sv/h (cca 45 m. Sv/rok) Spalování uhlí: kolem 0, 5 Sv/GW pro elektrárny s odlučovači popílku a 6 Sv/GW pro elektrárny bez odlučovačů. (Konečný, 2007) http: //www. sujb. cz/? c_id=1018 Zdroje přírodního a umělého záření 1. Kosmické záření; 2. Radon; 3. Záření zemské kůry; 4. Vnitřní zdroje; 5. Průmyslové aplikace; 6. Lékařské http: //www. energyweb. cz/web/index. php? display_page=2&subitem=1&ee_chapter=3. 5. 4 aplikace; 7. Záření vzniklé činností jaderných zařízení

ostatní „mechanické“ elektrárny • vždy stejný princip – něco musí točit turbínou • voda, vítr, pára, spalování biomasy, bioplynu http: //www. nexteraenergyresources. com/content/where/portfol io/hydro_plant. shtml výroba = spotřeba!!!

energie z biomasy Daugendorf 2007

Sluneční záření • solární konstanta: 1, 38 k. W/m 2 (povrch atmosféry) • „Sluneční výkon 40 bilionkrát přesahuje teoretickou spotřebu lidstva. “ (http: //www. cez. cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelnezdroje/slunce. html)

Fotovoltaický článek • běžně je špičková účinnost cca 11 -16% (ale metodika měření!) • globální sluneční záření (přímé + rozptýlené) v ČR cca 1 MWh/m 2 • teoretický maximální zisk cca 100 k. Wh/m 2 • Temelín 13 TWh/rok = 13 000 000 k. Wh, tj. ekvivalent 130 000 m 2 tj. 130 km 2

Monokrystalický křemík 13 až 19 Polykrystalický křemík 13 až 16 Amorfní křemík až 7 typy fotovoltaických článků a jejich „typická“ účinnost http: //www. isofenenergy. cz Další typy článků mají v laboratoři účinnost až 40% cena el. energie v r. 2008 = 1 559 Kč/MWh povinný odkup „sluneční“ elektřiny za 13 730 -14 080 Kč/MWh „tržní cena“ sluneční elektřiny cca 980 Kč/MWh výkup za cca 14 x vyšší cenu – kdo to platí?

www. csas. cz

Fototermické systémy • neslouží k výrobě elektřiny, ale produkci tepla • běžně účinnost 40 -50% • mnohem levnější výroba než fotovoltaické články http: //www. terms-cz. com/

Tepelná čerpadla

Skladování energie Vodní dílo Dalešice Dlouhé Stráně Vodní elektrárna Štěchovice Vodík

Výroba vodíku • • • Parní reforming fosilních paliv elektrolýza vody Vysokoteplotní elektrolýza Termochemické cykly štěpení vody Biotechnologická produkce vodíku fotolýza vody