2. Odnawialne źródła energii

Projekt Bio-Energy Farm 2
Odnawialne źródła energii
Adrian Trząski, Narodowa Agencja Poszanowania Energii (NAPE)
Odnawialne źródła energii
Odnawialne źródła energii – źródła energii, których zasób odnawia się
w krótkim czasie a zatem ich wykorzystanie nie wiąże się z
długotrwałym ich deficytem.
Do źródeł odnawialnych zaliczamy:
• energię wiatru,
• energię promieniowania słonecznego,
• energię aerotermalną,
• energię geotermalną,
• energię hydrotermalną,
• hydroenergię,
• energię fal, prądów i pływów morskich,
• energię otrzymywaną z biomasy, biogazu, biogazu rolniczego oraz z
biopłynów
3
Energia wiatru
Energia wiatru – energia kinetyczna
przemieszczających się mas
powietrza.
Technologie wykorzystania:
• turbiny wiatrowe (przekształcanie
energii wiatru w energię elektryczną),
• wiatraki (przekształcanie energii
wiatru w pracę mechaniczną do
realizacji procesów
technologicznych),
• pompy wiatrowe (przekształcanie
energii wiatru w pracę mechaniczną
do napędu pomp).
źródło: pixabay.com
4
Energia promieniowania słonecznego
Technologie wykorzystania:
• kolektory słoneczne cieczowe (konwersja
fototermiczna – przekształcanie energii
promieniowania słonecznego w energię
cieplną),
• kolektory słoneczne powietrzne (konwersja
fototermiczna – przekształcanie energii
promieniowania słonecznego w energię
cieplną),
• panele fotowoltaiczne (konwersja
fotowoltaiczna – przekształcanie energii
promieniowania słonecznego w energią
enektryczną).
źródło: pixabay.com
5
Energia aerotermalna
Energia aerotermalna - energia o
charakterze nieantropogenicznym
(tzn. nie wytworzona przez człowieka)
magazynowana w postaci ciepła w
powietrzu na danym terenie.
Technologie wykorzystania:
• pompy ciepła
źródło: pixabay.com
6
Energia geotermalna
Energia geotermalna - energia o
charakterze nieantropogenicznym
(tzn. nie wytworzona przez człowieka)
skumulowana w postaci ciepła pod
powierzchnią ziemi (w gruncie,
wodach gruntowych oraz wodach
geotermalnych).
Technologie wykorzystania:
• pompy ciepła,
• gruntowe wymienniki ciepła,
• wody geotermalne.
źródło: pixabay.com
7
Energia hydrotermalna
Energia hydrotermalna - energia o
charakterze nieantropogenicznym
(tzn. nie wytworzona przez człowieka)
skumulowana w postaci ciepła w
wodach powierzchniowych.
Technologie wykorzystania:
• pompy ciepła.
źródło: pixabay.com
8
Hydroenergii
Hydroenergia - energia spadku
śródlądowych wód powierzchniowych, z
wyłączeniem energii uzyskiwanej z
pracy pompowej w elektrowniach
szczytowo-pompowych lub
elektrowniach wodnych z członem
pompowym.
Technologie wykorzystania:
• elektrownie wodne.
Elektrownie szczytowo pompowe jako
takie nie stanowią źródła energii a
jedynie umożliwiają jej magazynowanie
dzięki podnoszeniu poziomu wód w
zbiorniku górnym w okresie obniżonego
zapotrzebowania na energię elektryczną
(nadprodukcji energii). W okresach
zwiększonego zapotrzebowania energia
jest oddawana do sieci dzięki
odwróceniu przepływu wody.
źródło: pixabay.com
9
Energia fal, pływów i prądów morskich
Energia fal, pływów i prądów
morskich – energia kinetyczna
lub potencjalna wód morskich.
Technologie wykorzystania:
• elektrownie wodne
Podobnie jak w przypadku
energii wiatru wykorzystuje się
ruch wody do napędzania turbin
zasilających generatory energii
elektrycznej.
źródło: pixabay.com
10
Biomasa
Energia otrzymywana z biomasy, biogazu, biogazu
rolniczego oraz z biopłynów.
biomasa – stałe lub ciekłe substancje pochodzenia
roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają
biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i
pozostałości z produkcji rolnej i leśnej oraz przemysłu
przetwarzającego ich produkty, oraz ziarna zbóż
niespełniające wymagań jakościowych
biogaz – gaz uzyskany z biomasy, w szczególności z
instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub
roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk
odpadów
biogaz rolniczy – gaz otrzymywany w procesie
fermentacji metanowej surowców rolniczych,
produktów ubocznych rolnictwa, płynnych lub stałych
odchodów zwierzęcych, produktów ubocznych,
odpadów lub pozostałości z przetwórstwa produktów
pochodzenia rolniczego lub biomasy leśnej, lub
biomasy roślinnej zebranej z terenów innych niż
zaewidencjonowane jako rolne lub leśne, z
wyłączeniem biogazu pozyskanego z surowców
pochodzących z oczyszczalni ścieków oraz składowisk
odpadów
źródło: pixabay.com
biopłyny – ciekłe paliwa dla celów energetycznych
innych niż w transporcie, w tym do wytwarzania
energii elektrycznej lub ciepła, wytworzone z biomasy
lub ziaren zbóż pełnowartościowych
źródło: bioenergy farm 2 – Guide for Policymakers
11
Najczęściej wykorzystywane
technologie
Możliwości wykorzystania wielu technologii pozwalających na pozyskiwanie
energii ze źródeł odnawialnych na potrzeby gospodarstw domowych lub
rolnych są często ograniczone. Przykładem może być tutaj wykorzystanie
energetyki wodnej opartej na wykorzystaniu pływów morskich. Z tego
względu w większości przypadków do dyspozycji projektanta pozostają
technologie obejmujące:
- turbiny wiatrowe
- kolektory słoneczne (cieczowe i powietrzne)
- panele fotowoltaiczne
- sprężarkowe pompy ciepła (powietrzne, gruntowe i wodne)
- kotły opalane biomasą
- kotły i układy skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej
zasilane biogazem rolniczym
12
Elektrownia wiatrowa
Elektrownia wiatrowa – to zespół
urządzeń produkujących energię
elektryczną za pośrednictwem
turbin wiatrowych.
W zależności od zastosowanego
układu w skład elektrowni
wiatrowej wchodzą najczęściej:
•
•
•
•
•
turbina wiatrowa,
sterownik z prostownikiem,
akumulator,
inwerter (falownik)
układ pomiarowo rozliczeniowy
źródło: pixabay.com
13
Turbina wiatrowa
Turbina wiatrowa – posiada
wirnik składający się z łopat i
piasty. Wirnik za pośrednictwem
wału przenosi energię obrotów
przez przekładnię do generatora,
który przekształca ją w energię
elektryczną.
źródło: Homeinside
14
Sterownik z prostownikiem
Sterownik z prostownikiem (regulator
napięcia + regulator ładowania) –
poziom napięcia generowanego za
pośrednictwem turbiny wiatrowej zależy
od aktualnych warunków wietrzności.
Sterownik ma za zadanie utrzymywać
napięcie na stałym poziomie niezależnie
od prędkości obrotowej wirnika.
Pozwala to chronić inwerter i/lub
akumulatory przed przepięciami.
W przypadku instalacji
wykorzystujących akumulatory
regulator ładowania zabezpiecza
akumulatory przed nadmiernym
naładowaniem lub rozładowaniem co
mogłoby wpływać negatywnie na ich
trwałość.
źródło: http://www.automaeko.pl/
15
Magazynowanie energii
Akumulatory mają za zadanie
magazynować nadprodukcję
energii elektrycznej w okresie
korzystnych warunków wietrzności.
Zmagazynowana energia jest
następnie wykorzystywana do
pokrycia zapotrzebowania, gdy
produkcja za pośrednictwem
turbiny wiatrowej jest
niewystarczająca.
Należy pamiętać o zastosowaniu
regulatora ładowania co pozwala
na znaczne wydłużenie trwałości
akumulatorów.
Sprawność magazynowania wynosi
około 80-90%.
źródło: http://www.automaeko.pl/
16
Falownik
Inwerter (falownik) – wartość napięcia
generowanego za pośrednictwem turbin
wiatrowych nie odpowiada najczęściej
wartości napięcia wymaganego do
zasilania urządzeń (np 230V). Inwerter
ma za zadanie dostosować napięcie i
częstotliwość prądu przemiennego do
tych wymagań.
W przypadku instalacji podłączonych do
sieci elektroenergetycznej, należy
dodatkowo zsynchronizować
częstotliwość napięcia z częstotliwością
panującą w sieci.
W obliczeniach energetycznych
elektrowni wiatrowych należy brać pod
uwagę sprawność falownika (zwykle
około 92-95%).
źródło: http://www.automaeko.pl/
17
Układ pomiarowo rozliczeniowy
Układ pomiarowo rozliczeniowy –
W przypadku instalacji
podłączonych do sieci
elektroenergetycznej koniecznej
jest zastosowanie układu
pomiarowo rozliczeniowego.
Zadaniem takiego układu jest
pomiar ilości energii elektrycznej
zakupionej z sieci jak również
ilości energii wyprodukowanej za
pośrednictwem turbin
wiatrowych, która zastała
wysłana do sieci.
źródło: http://www.energobud.pl
18
Potencjał energii wiatru
Ilość energii, jaką może wyprodukować
elektrownia wiatrowa zależy od typu i
mocy zastosowanej turbiny oraz od
warunków wiatrowych panujących na
terenie lokalizacji.
Średnio można przyjąć, że elektrownie
wiatrowe w warunkach polskich na 1kW
mocy zainstalowanej wytwarzają ok. 2
MWh/rok energii elektrycznej.
Sprzyjające lokalizacje:
- Obszary na wybrzeżach
- Grzbiety podłużnych
wzniesień terenu
- Przełęcze
- Otwarta przestrzeń
- Doliny z prądami
powietrznymi
źródło: IMGW
19
Zmiany warunków
Okresy wietrzności w Polsce
lu
ty
ar
kw zec
ie
cie
ń
cz maj
er
wi
ec
lip
i
e
sie c
rp
wr i eń
ze
pa
s
źd ień
zi
er
lis nik
to
p
gr ad
ud
zie
ń
m
st
yc
ze
ń
160
149
140
133
126
126 126
120
107
100
93
90
81
77 73
80
68
60
40
20
0
16
14
prędkość wiatru
12
10
8
6
4
2
0
01-sty
06-sty
11-sty
16-sty
21-sty
26-sty
31-sty
czas [h]
źródło: http://www.automaeko.pl/
20
Cieczowe kolektory słoneczne
Kolektory cieczowe
Kolektory
płaskie
Kolektory
odkryte
Kolektory
zakryte
Kolektory
CPC
Kolektory
skupiające
Kolektory
próżniowe
21
Kolektory odkryte
Kolektory odkryte - mają najprostszą
konstrukcję, w której brakuje izolacji
termicznej absorbera. Z tego względu
nadają się jedynie do podgrzewania
wody jedynie do niewielkich temperatur
(rzędu 40oC). Brak izolacji termicznej
ogranicza ponadto ich zastosowanie
jedynie do sezonu o wysokiej
temperaturze powietrza zewnętrznego.
Prosta konstrukcja pozwala na
ograniczenie nakładów inwestycyjnych.
Wykorzystanie jedynie w okresie
dodatnich temperatur powietrza
zewnętrznego pozwala na bezpośrednie
podgrzewanie wody co w dalszym
stopniu pozwala na ograniczenie
nakładów inwestycyjnych i kosztów
eksploatacyjnych.
Kolektor solarny nieoszklony
Szczeliny dozujące przepływ
Wlot kanału
Kanały przepływowe
powodują równomierny
przepływ przez kolektor
2” rura zbiorcza
Strumień wody basenowej
źródło: NRCan
22
Kolektory zakryte („płaskie”)
Kolektory zakryte – wykorzystują
przykrycie przeźroczyste oraz boczną i
spodnią izolację termiczną
ograniczającą straty ciepła do
otoczenia.
Zastosowanie izolacji termicznej
pozwala na eksploatację kolektora w
mniej korzystnych warunkach i
uzyskanie wyższej temperatury wody.
Szyba
solarna
Obudowa
Absorber
Aby osiągnąć wysoką wydajność
niezbędne jest zastosowanie:
- selektywnego przykrycia
przeźroczystego,
- selektywnego pokrycia absorbera.
Wężownica
Izolacja
Rura
zbiorcza
Rysunek: NRCan
źródło: NRCan
23
Kolektory próżniowe („rurowe”)
Kolektory próżniowe – usunięcie
powietrza z przestrzeni pomiędzy
absorberem a przykryciem
przeźroczystym pozwala na
ograniczenie strat ciepła poprzez
eliminację strat ciepła na drodze
konwekcji.
Kolektor próżniowy
Czynnik grzewczy w postaci pary
lub cieczy
Absorber
Przewód cieplny
Rysunek: NRCan
źródło: NRCan
24
Kolektory paraboliczne
Kolektory CPC
(paraboliczne) – w
przypadku kolektorów
parabolicznych stosuje
się powierzchni
refleksyjne (najczęściej
w kształcie paraboli)
pozwalające na
zwiększenie ilości
promieniowania
słonecznego padającego
na powierzchnię
absorbera.
źródło: Paradigma
25
Kolektory skupiające
Kolektory próżniowe (koncentratory)
– w przypadku kolektorów
skupiających powierzchnia zbierająca
promieniowanie słoneczne
(powierzchnia refleksyjna) jest
wielokrotnie większa od powierzchni
absorbera. Dzięki temu możliwe jest
uzyskanie bardzo wysokiej
temperatury absorbera. Wysoki
stopień skupienia promieniowania
słonecznego wymaga jednak ciągłej
zmiany orientacji kolektora podczas
ruchu słońca na nieboskłonie. W
przeciwnym razie wiązka skupionego
promieniowania minęłaby absorber.
źródło: http://www.jc-solarhomes.com
http://www.solartowersystems.com
26
Potencjał energii słonecznej w Polsce
Możliwy do osiągnięcia za
pośrednictwem kolektorów
słonecznych uzysk energii zależy
w głównej mierze od dostępności
promieniowania słonecznego.
Dostępność promieniowania
można scharakteryzować za
pośrednictwem rocznej sumy
napromieniowania na
powierzchnię poziomą.
W Polsce średnia wartość
napromieniowania wynosi około
1000 kWh/m2.
źródło: http://solargis.info
27
Powietrzne kolektory słoneczne
Powietrzne kolektory słoneczne,
podobnie jak kolektory cieczowe,
wykorzystują zjawisko konwersji
fototermicznej, polegające na
przetworzeniu energii promieniowania
słonecznego na energię cieplną. Dzięki
temu energia promieniowania
słonecznego padającego na
powierzchnię kolektora słonecznego jest
wykorzystywana do podniesienia
temperatury przepływającego
powietrza. W instalacjach tego typu nie
wykorzystuje się zazwyczaj
magazynowania ciepła i pozyskiwane
ciepło jest wykorzystywane na bieżąco.
źródło: SolarVenti
28
Przykładowe rozwiązania
źródło:http://sustainabledesignupdate.com,
Galilea Energy
źródło: SolarVenti
29
Panele fotowoltaiczne
Panele fotowoltaiczne –
wykorzystują zjawisko
fotowoltaiczne (efekt
fotowoltaiczny) jest to zjawisko
polegające na powstaniu siły
elektromotorycznej w ciele
stałym pod wpływem
promieniowania świetlnego.
źródło: pixabay.com
30
Rodzaje ogniw
1. Monokrystaliczne - Cały panel składa się z
pojedynczych ogniw, które tworzone są z
jednorodnego kryształu krzemu o
uporządkowanej budowie wewnętrznej.
Ogniwa monokrystaliczne osiągają najwyższy
poziom sprawności (nawet powyżej 15%)
oraz żywotności.
2. Polikrystaliczne (inaczej multikrystaliczne)
- Moduły polikrystaliczne zbudowane są z
ogniw składających się z wielu małych
kryształów krzemu. Moduły te są mniej
wydajne od paneli monokrystalicznych. Ich
proces produkcji jest mniej złożony, a cena
niższa.
3. Amorficzne (inaczej Thin-film)- Mają
całkiem inną strukturą krzemu. Technologia ta
stwarza możliwość oszczędzenia na surowcu.
Ich sprawność osiąga poziom 8,5%.
źródło: www.zielonaenergia.eco.pl
31
Systemy PV
Układy podłączone do sieci
Układy autonomiczne
źródło: Sun so
32
Pompy ciepła
Pompy ciepła – zasada działania
sprężarkowej pompy ciepła polega
na pobieraniu ciepła za pomocą
parownika z tzw. dolnego źródła
ciepła (powietrza zewnętrznego,
gruntu, wody gruntowej lub
powierzchniowej) o danej
temperaturze, przekazywaniu
pobranego ciepła do czynnika
roboczego krążącego w pompie
ciepła, podnoszeniu temperatury
czynnika roboczego w pompie
ciepła poprzez sprężanie i
oddawaniu uzyskanego ciepła do
instalacji w obiekcie (tzw. źródła
górnego) za pomocą skraplacza.
źródło: http://www.automaeko.pl/
33
Dolne źródło ciepła
Źródło dostarczające ciepło
niskotemperaturowe potrzebne do
odparowania czynnika roboczego w
parowaczu pompy ciepła powinno
charakteryzować się następującymi
cechami:
- dużą pojemnością cieplną,
- możliwie wysoką i stałą temperaturą,
- brakiem zanieczyszczeń powodujących
korozję elementów instalacji lub
powstawanie osadów,
- łatwą dostępnością i niskimi kosztami
instalacji służącej do pozyskiwania i
transportu ciepła
a) pionowy
b) poziomy
c) studnia głębinowa
źródło: M. Rubik
Możliwe do wykorzystania źródła ciepła:
- powietrze zewnętrzne
- grunt i wody gruntowe
- wody powierzchniowe
źródło: Hewalex
34
Temperatura źródła dolnego
Roczny przebieg temperatury powietrza w Warszawie
40
temperatura [ oC]
30
20
10
0
-10
-20
-30
sty
lut
mar
kw i
maj
cze
lip
sie
w rz
paź
lis
gru
20
0m
1m
15
6m
7m
2m
Temperatura [ o C]
Wydajność grzewcza pompy
ciepła charakteryzowana jest za
pośrednictwem tzw.
współczynnika wydajności
grzewczej (COP). Współczynnik
tym mówi o tym jak dużo ciepła
dostarczy pompa ciepła w
stosunku do zapotrzebowania na
energię elektryczną do jej
zasilania.
3m
10
8m
9 m 10 m
4m
5m
5
0
-5
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Kolejny dzień roku
35
Pompy gruntowe i powietrzne
Temperatura powietrza w sezonie
grzewczym spada często poniżej
0oC, na skutek czego
współczynnik efektywności
grzewczej pomp ciepła waha się
zazwyczaj w zakresie 2-3.
W przypadku gruntu temperatura
na głębokości ułożenia
wymiennika (około 1,5 m) waha
się zwykle od 0 do 10oC, dzięki
czemu możliwe jest osiągnięcie
wyższego współczynnika
efektywności grzewczej (zwykle
w granicach 3-4).
źródło: Viessmann
36
Efektywność PC w zmiennych warunkach
Ze względu na zmienną wartość
COP w warunkach
eksploatacyjnych sezonową
efektywność pomp ciepła określa
się często za pomocą sezonowego
współczynnika efektywności
grzewczej SPF (Seasonal
Performance Factor).
Wartość SPF zależy zarówno od
parametrów eksploatacyjnych jak i
od parametrów konstrukcyjnych.
Ze względu na ograniczoną
sprawność napędów spalinowych
SPF pomp ciepła napędzanych
silnikami gazowymi jest znacznie
niższa niż w przypadku sprężarek
napędzanych elektrycznie.
źródło: MI
37
Wymagania przestrzenne
Rodzaj zastosowanego dolnego źródła ciepła
wiąże się z różnymi wymaganiami
przestrzennymi.
W przypadku poziomych wymienników
gruntowych w zależności od wartości SPF oraz
właściwości gruntu na 1kW mocy grzewczej
pompy ciepła wymagane jest od 17 do nawet
71 m2 powierzchni gruntu.
W przypadku wymienników pionowych, dzięki
znacznemu rozwinięciu powierzchni
wymiennika w głąb ziemi (nawet na
głębokość ponad 100 m) wymagania te są
znacznie mniejsze.
Rodzaj gruntu
Jednostkowa
moc cieplna
pobierana z
gruntu
m2/kW
W/m2
SPF=3,0
SPF=3,5
Suchy grunt piaszczysty
10÷15
44÷67
48÷71
Wilgotny grunt piaszczysty
15÷20
33÷44
36÷48
Suchy grunt gliniasty
20÷25
27÷33
29÷36
Wilgotny grunt gliniasty
25÷30
22÷27
24÷29
Nasycony wodą piasek/ żwir
30÷40
17÷22
18÷24
Rodzaj gruntu
W przypadku wykorzystania wód gruntowych
wymagania są zwykle jeszcze mniejsze,
jednak podstawowym problemem jest
zazwyczaj dostępność wód gruntowych.
Jednostkowe pole wymiennika
gruntowego (w odniesieniu do
1kW mocy grzewczej pompy
ciepła)
Jednostkowa moc
cieplna
pobierana z
gruntu
Jednostkowa długość sondy (w
odniesieniu do 1kW mocy
grzewczej pompy ciepła)
m/kW
W/m
SPF=3,0
SPF=3,5
Grunt o niekorzystnych właściwościach cieplnych <1,5
W/(mK)
20
33
36
Zwykłe podłoże skalne i złoża nasycone wodą =1,5-3
W/(mK)
50
13
14
Skała lita o dużej przewodności cieplnej >3 W/(mK)
70
9,5
10
Przykładowe podłoża:
Żwir, piasek (suche)
<20
>33
>36
Żwir, piasek (w warstwie wody)
55÷65
12÷10
13÷11
Glina wilgotna
30÷40
22÷17
24÷18
Wapień (skała)
45÷60
15÷11
16÷12
12÷10
13÷11
Piaskowiec
źródło: http://www.automaeko.pl/
55÷65
Kwaśne skały magmowe (np. granit)
55÷70
12÷9,5
13÷10
Zasadowe skały magmowe (np. bazalt)
35÷55
19÷12
20÷13
Gnejs
60÷70
11÷9,5
12÷10
Duże cieki gruntowe w piaskach i żwirach
80÷100
8,3÷6,7
8,9÷7,1
38
Małe elektrownie wodne
Małe elektrownie wodne – są to
elektrownie wodne o mocy zainstalowanej
poniżej 5 MW.
Można wyróżnić dwa podstawowe typy
elektrowni wodnych:
- elektrownia przepływowa - bez
magazynowania wody, moc uzależniona od
aktualnego przepływu wody w rzece:
mniej stabilna wydajność
- elektrownia zbiornikowa - większa
stabilność pracy w ciągu roku, zwykle
wymagana budowa zapory
Zdjęcie: PG&E National Energy Group/
Low Impact Hydropower Institute
Zdjęcie: Frontier Technology/ Low Impact Hydropower Institute
39
Zasada działania
Elektrownia wodna
wykorzystuje energię
potencjalną
wynikającą z różnicy
poziomów zbiorników
wodnych (spad) i
zamienia ją na pracę
mechaniczną za
pomocą turbin a
następnie w energię
elektryczną za
pomocą generatorów.
Spad (m)
Zbiornik górny
Budynek
elektrowni
Tama
i
przelew
Transformator
Linie przesyłowe
Krata
Stacja
rozdzielcza
Rurocią
g
Przepływ (m3/s)
Generator
Turbina
Moc w kW ≈7 x Spad x Przepływ
Rura ssą
ca
Kanał odpływowy
40
MEW – podstawowe urządzenia
Większość nakładów inwestycyjnych
(około 60%) stanowią zwykle prace
hydrotechniczne. W zależności od
lokalnych uwarunkowań obejmujące
budowę:
- Tamy wodnej lub jazu (niskie zapory o
prostej konstrukcji, wykonywane w
technologii betonowej, drewnianej, lub
murowanej)
- kanału wodnego (ujęcie wody z kratą i
zasuwą, kanał odpływowy na wyjściu z
elektrowni, kanał, tunel podziemny i/lub
rurociąg zasilający, zawory/zasuwy
odcinające na wejściu i wyjściu
turbiny, umożliwiające jej konserwację)
- Hali maszyn (turbiny, wyposażenie
techniczne i elektryczne)
Zdjęcie: PO Sjöman Hydrotech Consulting
41
Turbiny wodne
1) Reakcyjne (Francisa, z kierownicą
stałą, Kaplan’a)
- dla zastosowań przy małym i
średnim spadku wody
- Turbiny zanurzone wykorzystują
ciśnienie wody i energię kinetyczną
Zdjęcie: PO Sjöman Hydrotech Consulting
2) Akcyjne (Peltona, Turgo,
krzyżowa)
- dla dużych spadków
- wykorzystują energię kinetyczną
strumienia wody o dużej prędkości
Zdjęcie: PO Sjöman Hydrotech Consulting
42
Wyposażenie uzupełniające
1) Generator
- Asynchroniczny - Musi być połączony
z innymi generatorami, używany do
zasilania dużych sieci
- Synchroniczny - Może pracować
niezależnie od innych generatorów,
stosowany w systemach samodzielnych
i w sieci wydzielonej
2) Pozostałe wyposażenie
- przekładnia łącząca turbinę z
generatorem
- zawory
- elektronika,
- urządzenia zabezpieczające
- transformator
źródło: http://www.automaeko.pl/
43
Biomasa
Przeznaczenie
gruntów /
produkcja
pierwotna
Zbiory
Przeznaczenie
Grunty orne
(żywność,
pasze)
Zbiory
żywność/
paszy
Produkcja
żywności
Końcowe
wykorzystanie
3
Konsumpcja
żywności
3
Produkcja
zwierzęca
Pastwiska
5
Gospodarka
leśna/produkcja
włókien
Wycinka
lasów
4
Dodatkowe
grunty pod
biomateriały
7
Grunty pod
rośliny
energetyczne
1
Inne grunty
2
Odpady pierwotne
Zbiory roślin
energetycznych
6
Produkcja
materiałów
Konsumpcja
materiałów
4
6
Odpady wtórne
Odpady końcowe
Produkcja
energii
Konsumpcja
energii
Straty
źródło: http://www.automaeko.pl/
44
Sposoby wykorzystania biomasy
1. Kominki grzewcze
2. Kotły grzewcze
źródło: Viessmann
źródło: http://www.tapis.pl
45
Nowoczesne kotły na biomasę
Automatyzacja procesu spalania,
oraz możliwość zastosowania
automatycznych podajników
sprawia, że kotły tego typu stają
się coraz wygodniejsze w obsłudze.
Zastosowanie podajnika wymaga
jednak stosowania paliw
odpowiedniej jakości.
Ponadto podajniki mają
ograniczoną trwałość i w zależności
od stosowanego paliwa ora
sposobu eksploatacji może
zachodzić konieczność wymiany
elementów ruchomych podajnik
nawet co ok. 2 lata
źródło: http://www.urbis.torun.pl
46
Dziękujemy za uwagę!