Gospodarka woda energia

1. Energia pierwotna- energia w postaci nie przerobionej, energia zawarta w zasobach energetycznych: ropa naftowa, węgiel kamienny, gaz ziemny, energia słoneczna, energia potencjalna, woda, wiatr
Energia wtórna- energia zawarta w produktach energetycznych, powstaje w wyniku działania człowieka: prąd, produkty przeróbki ropy naftowej, gazu.
Energia odnawialna- e. geotermiczna wiatru, słońca, wód e.biomasy
Energia nieodnawialna- energia chemiczna paliw ciekłych, gazowych i stałych oraz energia paliw rozszczepialnych
Energia użyteczna- potrzebna człowiekowi do rozwijania aktywności i podtrzymania życia
Wartość opałowa to ilość energii cieplnej jaka wydzieli się przy całkowitym spalaniu jednostki masy paliwa w kalorymetrze a produkty spalania schłodzone są do temp pokojowej, woda zawarta w spalinach jest w stanie pary.
Ciepło spalania tak samo jak wyżej, ale woda jest na końcu jest w postaci cieczy! Zaleznosc miedzy wartoscia opalowa a cieplem spalania Qw=Qc-r*a Qw-wartosc opalowa Qc-cieplo spalania r- cieplo parowania a-zawartosc wody podana w ulamku.
Paliwo umownie- to paliwo o wartości opałowej 7 tys kcal/kg przeliczenie paliwa rzeczywistego na umowne Bu=Brz*Qw /29307 [kg] Bu- ilosc paliwa umownego Brz-ilosc paliwa rzeczywistego
2. Rodzaje paliw:
-stałe- węgiel kamienny ( 16,7-33,4 MJ/kg), brunatny (7,5-22 MJ/kg), torf ( 12,7 MJ/kg), drzewo (13,6-4,6 MJ/kg), koks (24-31 MJ/kg) (zawieraja elementy palne tj, C,H, S i niepalne, tj.: woda popiół, oraz części lotne, np. węglowodory lotne.
-ciekłe- ropa naftowa, benzyna (47000kJ/kg), olej opałowy (0,84-0,88 kg/dm3), benzanol (40700 kJ/kg)
-gazowe- g. ziemny (18,8-35,5 MJ/kg), koksowniczy (17,1 MJ/kg) wodny (10,2 MJ/kg)
3. Nośniki ciepła: (para, woda, powietrze, olej mineralny)
-nośniki e. chemicznej- różne rodzaje paliw
-nośniki e. cieplnej- para wodna, gorąca woda, gaz
-nośniki e mechanicznej- sprzężone powietrze, olej pod ciśnieniem
Para- W technice używana jako nośnik energii cieplnej. Otrzymywana najczęściej w kotle parowym służy do ogrzewania i napędu maszyn parowych na statkach i w parowozach oraz turbin parowych w elektrowniach. Jest łatwo dostepna, tania,ma duza pojemność,cieplna.cieplo parowania najwyzsze,nietoksyczna. Najczesciej kierowana na wymienniki. Zywa pare stosuje się do dezynfekcji miesa,warzyw i owocow. W kuźniach napędza młoty parowe i parowo-powietrzne. Parametry: temperatura, ciśnienie, stopień suchości pary Rodzaje:para mokra, para nasycona, para sucha, para przegrzana, para przechłodzona (para przesycona), para odlotowa
Powietrze- niska pojemnosc cieplna mala gestosc a duza objetosc .stosowane w suszarnictwie . Zapotrzebowanie na powietrze –aby obliczyc. zapotrzebownie na powietrze należy przedtem obliczyc zapotrzebowanie na tlen wychodzacy z reakcji spalania poszczegolnych skladnikow paliwa.PROPORCJA C+02=CO2 12KG C-32KG O2 AkgC-x kg O2 X=32/12*A Zp=x+x+x/0,235*λ
2h2+o2-h2o 4 kg h2-32kg o2 Bkg h2-x kg o2 x=32/4*B λ=co2 max/co2 λ-wspolczynnik nadmiaru powietrza. S+O2—SO2 32kg S—32kg o2 Okg S—kg O2 x=32/32*cJest to mieszanina gazów stanowiąca atmosferę ziemską.składniki stałe:(skład niezmienny do wysokości 80 km, w stanie suchym czyli 0% pary wodnej) 78,09% azot, 20,95% tlen ,1% argon, neon, hel, metan, krypton, wodór i inne składniki zmienne:(różne, w zależności od położenia geograficznego lub też sytuacji, np. erupcji wulkanu) para wodna (ok. 0-4%), dwutlenek węgla (ok. 0,02-0,04%), dwutlenek siarki, dwutlenek azotu, ozon składniki mineralne: pył, sadza ,składniki organiczne: drobnoustroje, zarodniki roślin Suche powietrze posiada średnią masę molową 29 g/mol
Olej mineralny- wysoka temp wrzenia przy niskich cisnieniach do 300stopni Cellcjusza

4. Proces spalania- reakcja chemiczna polegająca na szybkim łączeniu się składników palnych paliwa z tlenem, połączona z wydzielaniem się dużej ilości ciepła
Zapotrzebowanie powietrza- ilość powietrza potrzebna do spalenia określonej ilości paliwa. Wyraża się w m3 przy 0 stopni Celsjusza i 76 mmH na 1 kg paliwa. Zależy od składu paliwa oraz zawartości tlenu w powietrzu. Oblicza się stechiometrycznie
Sprawność kotłów: Jest to stosunke energi uzytej do energii wlozonej
-na paliwa stałę- starego typu mają niską sprawność rzędu 50%. Są one również na ogół pozbawione jakiejkolwiek automatyki,najniższy ze wszystkich urządzeń grzewczych koszt uzyskania ciepła. Współczesne kotły na paliwa stałe są energooszczędne i bardziej ekologiczne od swoich poprzedników. Zużywają 30 proc. mniej paliwa, a dopalacze spalin zmniejszają do minimum emisję szkodliwych substancji do atmosfery. Niemal całkowite spalanie załadowanego paliwa pozwala na odprowadzanie gazów spalinowych bez dymu i sadzy. Kotły takie uzyskują sprawność rzędu 85%.
-ciekłe wysoka sprawność dochodząca do 97%, niski koszt uzyskania ciepła, możliwość pełnej regulacji pracy, pełne spalanie i niska zawartość szkodliwych substancji w spalinach oraz wysoki stopień bezpieczeństwa ich użytkowania
-gazowe sprawność kotła gazowego mierzy się stosunkiem ilości ciepła przekazanego w kotle wodzie grzejnej do wartości opałowej gazu. urządzenia te mogą uzyskać teoretycznie nie 100% a 111% sprawności
-kondensacyjne to kotły o bardzo wysokiej sprawności przekraczającej 100%. Tak wysoka sprawność wynika z dodatkowego wykorzystania ciepła ze skroplenia pary wodnej zawartej w spalinach. W pozostałych kotłach znaczna część ciepła jest niewykorzystana i odprowadzana wraz ze spalinami. Mniejsze zużycie gazu ziemnego.
5. Straty:
-kominowa- strata ciepła uchodzącego razem ze spalinami do komina, Sk=ts-t/Co2%*a
-popielnikowa- ilość ciepła zawarta w cząstkach paliwa, które przesypały się do popielnika wraz z popiołem.Sp=q*100/B minus Zp q-ilosc popiolu wygarnietego B-ilosc spalonego paliwa Zp-zawartosc popiolu w paliwie.
-niezupełnego spalania- strata wystepuje gdy okreslono Co i jest zawartosc w spalinach, wyliczenie straty powstalej w skutek obecnosci CO2 w spalinach, występuje gdy wśród produktów palnych znajdują się składniki niepalne (wodór, sadza, tlenek wegla, metan) określa ilość ciepła zawartą w gazach palnych uchodzących wraz ze spalinami
-niecałkowitego spalania- część składników palnych zawartych w paliwie zostaje w popiele, żużlu, koksiku lotnym, określa ilość ciepła zawartego w nieopalonych cząstkach paliwa. q*p=33939*s s-ilosc niespalonego paliwa.
6. Transport nośników ciepła (rury preizolowane)- energie cieplna transportujemy rurociagami które powinny być izolowane. Najnowszy system izilocj w gruncie-rury preizolowane.taka rura sklada się z rury wiodacej ze stali o podwyzszonej wytrzymalosci na korozje,która zaizolowana jest fabrycznie roznymi izolatorami. 1/ do 140 C –polimetan do 200C (para) –rura dwuwarstwowa –polimetan osloniety dodatkowym izolatorem.Tych rur uzywa się w miejscach gdzie może nastapic duza utrata ciepla np. w piwnicach czy na poddaszach
7. Akumulacja energii cieplnej-pozwala na podniesienie efektywności i jakości
pracy systemu ciepłowniczego sterowanego automatycznie.Zasobniki iepla sa to urzadzenie sluzace do magazynowania ciepla.mogę one magazynowac cieplo zarówno w postaci goracej wody jak i pary wodnej.Zasobniki goracej wody/zasobniki mokre-magazynowanie ciepla odbywa się w nich poprzez nagrzanie duzych mas wody w zamknietych zbiornikach dostosowanych do pray pod cisnieniem.Do podgrzewania wody sluzy para wodna pobierana bądź z rurociagu pary swiezej za pomoca zaworu regulujacego,bądź tez upustu niektórych odbiornikow pary zmagazynowane w zbiornikach cieplo wykorzystuje się w postaci goracej wody.
8. Gospodarka skroplinami: Skropliny(kondensat) wystepuje w tych zakladach w których nosniekiem energii cieplnej j jest para wodna sprzężona para ulega skropleniu w skraplaczu, skropliny przepływaja przez dochładzacz obniżający ich temp, następnie przez zawór dławiący, w którym ulega rozprężaniu, dopływa do parownika, gdzie paruje odbierając ciepło od chłodzącego ośrodka.teoretycznie po dopowiednim dobraniu natezenia przeplywu pary grzejnej,wymiennik opuszczalby wylacznie skroplny bedace w stanie nasycenia.w praktyce w wymiennikach ciepla ogrzewanych para wodna ilosc pary,która może przeplynac przez wyminnik,jest znacznie wieksza od ilsci która może skroplic się w tym czasie.
9. Energia odpadowa z procesów technologicznych
-suszenie
-woda pochłodnicza Większość wody używana jest do chłodzenia np. turbin, a następnie kierowana jest jako pochłodnicza do kanałów cieplnych.
-para wtórna- para otrzymana przy ogrzewaniu cieczy przez parę grzejną, wykorzystywana np. do centralnego ogrzewania
-powietrze wentylacyjne zużyte powietrze jest filtrowane a następnie mieszane z tlenem, regulowana jest temperatura a powietrze powraca do punktu wyjścia.
-ścieki
10. Energia elektryczna to energia jaką prąd elektryczny jest w stanie przekazać odbiornikowi wykonującemu pracę. W idealnym układzie o stuprocentowej sprawności energia ta będzie równa pracy, którą określa się jako iloczyn prądu, napięcia i czasu przepływu prądu przez odbiornik. Energia czynna –zamiana na prace energia pozorna-suma energii czynnej i biernej

11. Wskaźniki zużycia paliw na 1 kWh=960 kcal lub 3600kJ energia napedowa jest to energia elektryczna.
12. Uporządkowany wykres obciążeń
13. Kompensacja mocy biernej: -indywidualna- kondensator jest połączony pod styki odbiornika ,Gdy kompensator jest podlaczony besposredni pod silnik elektryczny pod zacisk.

-grupowa- w dziale technologicznym jest zainstalowana bateria kondensat. połączona równolegle
-centralna- gdy baterie kondensatora są zlokalizowane w głównej rozdzielni i kompensują moc bierną ze wszystkich działów, sterowany automatycznie
14. Współczynniki mocy:
-cos = P/S- jest to stosunek mocy czynnej do pozornej (jest miarą wykorzystania energii)
-tg =P/Q stosunek mocy czynnej do biernej
Obiornik pobiera moc pozorna S a oddaje czynna w postaci energii, moc bierna obciąża sieć i powoduje straty. Kompensują moc bierną, indukcyjną i pojemnościową. Składowe bierne prądu o zwrotach przeciwnych odejmują się od siebie i w rezultacie prąd pobierany z sieci jest mniejszy.
15. Dobór kondensatorów Precyzyjny dobór kondensatorów w obwodach kształtowania i kompensacji charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza audio wymaga użycia woltomierza AC pracującego w zakresie do ponad 100kHz, sztucznego obciążenia, generatora napięcia prostokątnego i sinusoidalnego, a także oscyloskopu. Wartości pojemności powinny być tak dobrane, aby uzyskać optymalną odpowiedź wzmacniacza na pobudzenie sygnałem prostokątnym i sinusoidalnym o częstotliwości od 5kHz w górę tak wysoko, jak tylko jest to możliwe.
Kondensatory- kompensują moc bierną, indukcyjną i pojemnościową. Składowe bierne prądu o zwrotach przeciwnych odejmują się od siebie i w rezultacie prąd pobierany z sieci jest mniejszy.
16. Energochłonność wytwarzania chłodu
-energochłonność określa jednostkowe zużycie energii podczas akumulacji zimna w postaci wody lodowej i lodu namrożonego na rurach parownika
Q=Vw*gw*Cw(tp-tk)+Ck, gdzie Ck to ciepło topnienia lodu.
17. Rodzaje akumulacji chłodu:
-a. całkowita- ilość zimna skumulowanego w postaci lodu na rurkach Q=m1(masa lodu)*Cu(ciepło krzepniecia lodu) (kJ)
-a. jednostkowa- q1=Q/F (kJ/m2)
-akumulacja to gromadzenie lodu na rurkach parownika, lód gromadzi się w taki sposób, aby w przestrzeni mogła przepływać woda, tak aby lód nie zrobił bloku.
18. Pompa ciepła- służy do wytworzenia ciepła. Zadaniem jej jest produkcja ciepła. Dobrym źródłem jest otoczenie: woda (rzeki i morza), energia odpadowa z procesów technologicznych (źródło powinno być niewyczerpalne!)
(są to urządzenia umożliwiające podniesienie, przy pomocy energii mechanicznej, ciepła niskotemperaturowego na poziom wyższych temperatur, użytecznych dla celów grzewczych. Obieg w pompie cieplnej jest identyczny jak w chłodziarce, tylko odbywa się on w zakresie temperatur wyższych od temperatury otoczenia.)
19. Układ skojarzony cieplno-chłodniczy- służy do produkcji energii chłodniczej i cieplnej. Wykorzystuje się ciepło uzyskane z chłodzenia sprzężonego powietrza do ogrzania wody w chłodnicach.
20. Schemat technologiczny oczyszczalni ścieków”
1,oczyszczanie mechaniczne (filtry), 2,piaskownik (do odzielenia piasku), 3,oczyszczanie mechaniczne w osadnikach, 4. oczyszczanie biologiczne (drobnoustroje, przetrwalniki), 5. osadnik wtórny