Osnova kurzu. Výroba elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Transkript

1 Osnova kurzu 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 1 Základy teorie elektrických obvodů 2 Základy teorie elektrických obvodů 3 Základy teorie elektrického pole 1 Základy teorie elektrického pole 2 Základy teorie elektrického pole 3 Rozvod elektrické energie Elektrické stroje 1 Elektrické stroje 2 Elektronické prvky Elektronické přístroje 1

2 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Základní rozdělení zdrojů elektrické energie Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Elektrárna na fosilní paliva Paroplynový cyklus Jaderná elektrárna Vodní elektrárna Větrná, solární a geotermální elektrárna 2

3 Základní rozdělení zdrojů elektrické energie Rozdělení elektráren podle zdrojů primární energie: tepelné elektrárny - spalovací proces (pevná, kapalná i plynná paliva) jaderné elektrárny - jaderné reakce vodní elektrárny - kinetická nebo potenciální energie vody větrné elektrárny - kinetická energie větru sluneční elektrárny - energie slunečního záření geotermální elektrárny - tepelná energie zemského jádra 3

4 Základní rozdělení zdrojů elektrické energie Rozdělení energetických zdrojů podle výstupu: Výtopny - produktem tepelná energie Teplárny - hlavním produktem tepelná energie, vedlejším produktem elektrická energie Elektrárny - hlavním produktem elektrická energie, vedlejším produktem tepelná energie Rozdělení elektráren podle funkce v elektrizační soustavě: základní elektrárny pološpičkové elektrárny špičkové elektrárny 4

5 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Základní rozdělení zdrojů elektrické energie Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Elektrárna na fosilní paliva Paroplynový cyklus Jaderná elektrárna Vodní elektrárna Větrná, solární a geotermální elektrárna 5

6 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. 6

7 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Hlavní výrobní zařízení, jedná se o: přípravu paliva; kotelní jednotku; odlučovače; parní turbínu; elektrický generátor; vývodový transformátor a pomocná zařízení (napáječky; kondenzátory; vývěvy; budící souprava; rozvodny a tranformátor vlastní spotřeby apod.) uspořádána do bloku. Pomocná výrobní zařízení, jedná se o: příjem, skladování a dopravu paliva; vodárnu; chemickou úpravnu vody; chladící věže; odsíření; skládka popelovin apod. Tato zařízení jsou pro celou výrobnu společná to znamená musí být výkonově přizpůsobená. 7

8 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. 8

9 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. 9

10 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. vodárna CHÚV kondenzace zauhlování kotelna turbína skládka odlučovač generátor komín Elektrárnu dělíme na základní okruhy: palivo popeloviny voda pára vzduch spaliny 10

11 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Parní kotel Výroba přehřáté páry. Druhy kotlů: podle počtu tahů bubnové; průtočné podle paliva podle konstrukce spalovací komory 11

12 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Odlučovače Odloučení pevných částí ve spalinách. Mechanické - cyklony Elektrostatické Tkaninové 12

13 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Parní turbína Přeměna tepelné a tlakové energie páry v mechanickou energii. 13

14 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Elektrický generátor Přeměna mechanické energie v elektrickou energii. 14

15 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Vývodový transformátor 15

16 Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Paroplynný cyklus 16

17 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Základní rozdělení zdrojů elektrické energie Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Elektrárna na fosilní paliva Paroplynový cyklus Jaderná elektrárna Vodní elektrárna Větrná, solární a geotermální elektrárna 17

18 Jaderná elektrárna 18

19 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Základní rozdělení zdrojů elektrické energie Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Elektrárna na fosilní paliva Paroplynový cyklus Jaderná elektrárna Vodní elektrárna Větrná, solární a geotermální elektrárna 19

20 Vodní elektrárna Vodní elektrárny se rozlišují podle způsobu vytvoření potřebného spádu na: průtočné; spád je obvykle vytvořen jezem; derivační (náhonové); spád je vytvořen umělým kanálem (náhonem); přehradní (akumulační); využívají spád vytvořený přehradní zdí na vodním toku; přečerpávací; využívají vodu přečerpanou z dolní nádrže do horní; 20

21 Vodní elektrárna Vodní turbína Nejrozšířenější typy: Peltonova; Francisova; Kaplanova 21

22 Vodní elektrárna Přílivové elektrárny 22

23 Vodní elektrárna Vlnové elektrárny 23

24 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Základní rozdělení zdrojů elektrické energie Základní zařízení při výrobě elektrické energie. Elektrárna na fosilní paliva Paroplynový cyklus Jaderná elektrárna Vodní elektrárna Větrná, solární a geotermální elektrárna 24

25 Větrná elektrárna Využití energie větru; odedávna. Větrná mapa vhodné lokality. Výhody: plně automatizovaný provoz nízké provozní náklady Nevýhody: nejistota dodávky EE malý vítr netočí se velký vítr nutno odstavit kolísání výkonu hluk; odlesky 25

26 Větrná elektrárna 26

27 Větrná elektrárna 1 3 P= q v S 2 [P] = W; [q] = kg m-3; [v] = m s-1; [S] = m2 27

28 Solární elektrárna Přímá přeměna z přímého i difundovaného záření 28

29 Solární elektrárna Nepřímá přeměna Soustředění slunečních paprsků do centra; ohřev vody; přeměna v přehřátou páru. Výroba EE v klasické parní turbíně. 29

30 Solární elektrárna Sluneční mapa republiky [Mwh rok-1 m-2] 30

31 Použitá literatura: 1) Ibler Zdeněk a kol. - Energetika technický průvodce; BEN Praha 2002; ISBN ) Nožička J. a kol Mechanika a termomechanika pro elektroenergetiku; SNTL Praha ) Vlach J. - Zásobování teplem a teplárenství; SNTL Praha ) MATĚNA Š.,BRAUNER J., TŮMA M. - Výroba a rozvod elektrické energie I; SNTL Praha ) 31

32 Opakovací otázky 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Popište princip funkce uhelné elektrárny. Vysvětlete princip funkce kotelní jednotky. Popište a vysvětlete princip funkce turbogenerátoru. Vysvětlete, která zařízení jsou bloková a která ne. Popište princip funkce jaderné a geotermální elektrárny. Jaké jsou hlavní druhy vodních kol a turbín. Jaké známe typy říčních vodních elektráren podle stavebního uspořádání, uveďte základní charakteristiky. 8) Jaké známe typy mořských vodních elektráren podle stavebního uspořádání, uveďte základní charakteristiky. 9) Jaké jsou způsoby přeměny sluneční energie v elektrickou. 32