ALE malá kapacita, problém s vybíjením

Transkript

1 Akumulace elektrické energie Přímo do vnitřní energie Kompenzátor (kondenzátor) Energie je uchovávána v statickém elektrickém poli, které je vytvářeno mezi kompenzátory. ALE malá kapacita, problém s vybíjením 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 175 Akumulace elektrické energie Většinou se využívá přeměna na jinou formu energie Elektrická Chemická Baterie Akumulátory Palivové články Elektřina štěpí vodu na vodík a kyslík Jakým způsobem lze uchovávat vodík? Magnetická Supravodivé magnetické zásobníky energie Ve fázi výzkumu 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 176 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 1

2 Zálohování chodu oběhového čerpadla 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 177 SmartGrid (Francie) 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 178 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 2

3 Smart by Fenix 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 179 Akumulace elektrické energie Mechanická Přečerpávací vodní elektrárny Setrvačníkový generátor 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 180 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 3

4 Přečerpávací elektrárna Dlouhé stráně H = 510 m P = 2x 325 MW 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 181 Akumulace elektrické energie Kinetická energie využití,,rychlosti Setrvačník Pro systémy větrných elektráren, které nejsou připojeny na elektrickou síť. Setrvačník vyrovnává kolísavou dodávku energie větru. 5 kwh kapacita a 200 kw špičkové energie na 90 sekund. Setrvačník fy Enercon pracuje ve vakuu. Musí být měněn každých 5 let EAB1,EABI prof.karel Kabele 182 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 4

5 PRIMÁRNÍ ZDROJE ENERGIE 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 184 Energetická náročnost budov Systémová hranice OZE noze Solární zisky Prostup Infiltrace větrání Denní osvětlení Vnitřní zisky Požadovaný stav vnitřního prostředí (teplota, vlhkost, kvalita vzduchu, osvětlení) Teplá voda Vytápění Chlazení Větrání Osvětlení Teplá voda TECHNICKÉ SYSTÉMY BUDOV Teplo Chlad Elektřina Potřeba energie Ztráty tech.systémů Vypočtená spotřeba energie 125EAB1, EABI prof.ing.karel Kabele,CSc. Pomocné energie Dodaná energie 186 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 5

6 ZDROJE Energetická náročnost budov Systémová hranice Primární energie OZE Obnovitelná noze Neobnovitelná Solární zisky Prostup Infiltrace větrání Denní osvětlení Vnitřní zisky Požadovaný stav vnitřního prostředí (teplota, vlhkost, kvalita vzduchu, osvětlení) Teplá voda Vytápění Chlazení Větrání Osvětlení Teplá voda TECHNICKÉ SYSTÉMY BUDOV Teplo Chlad Elektřina noze OZE Potřeba energie Ztráty tech.systémů Vypočtená spotřeba energie 125EAB1, EABI prof.ing.karel Kabele,CSc. Pomocné energie Dodaná energie 187 Primární energie Primární energie je energie obsažená v přírodních zdrojích dokud není přeměněna či poznamenána jakoukoli lidskou činností. Jaké zdroje primární energie známe? Fosilní uhlí, olej, plyn Jaderná Uran Obnovitelné Solární energie Geotermální energie Energie z biomasy Energie z vody Energie ze vzduchu faktorem primární energie množství primární energie dělené množstvím dodané energie, kde primární energie je ta, která se požaduje pro dodávku jedné jednotky dodané energie při započítání neobnovitelné energie potřebné na těžbu, zpracování, uskladnění, dopravu, výrobu, transformaci, šíření, rozvedení a jakékoliv další operace nutné k dodávce do budovy, ve které se dodaná energie využije 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 188 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 6

7 Primární energie..energie, která neprošla žádným procesem přeměny, celková primární energie je součtem obnovitelné a neobnovitelné primární energie.. Energonositel 125EAB1, EABI prof.ing.karel Kabele,CSc. Faktor primární energie (-) Faktor neobnovitelné primární energie(-) Zemní plyn 1,1 1,1 Černé uhlí 1,1 1,1 Hnědé uhlí 1,1 1,1 Propan-butan/LPG 1,2 1,2 Lehký topný olej 1,2 1,2 Elektřina 3,2 3,0 Dřevěné peletky 1,2 0,2 Kusové dřevo, dřevní štěpka 1,1 0,1 Energie okolního prostředí (elektřina a teplo) 1,0 0,0 Elektřina - dodávka mimo budovu -3,2-3,0 Teplo - dodávka mimo budovu -1,1-1,0 Soustava zásobování tepelnou energií s vyšším než 80% podílem OZE 1,1 0,1 Soustava zásobování tepelnou energií s vyšším než 50% a nejvýše 80 % 1,1 0,3 podílem OZE Soustava zásobování tepelnou energií s 50% a nižším podílem OZE 1,1 1,0 Ostatní neuvedené energonositele 1,2 1,2 189 Energonositel Způsob transformace Faktor primární energie Součinitel emisí CO 2 (-) (kg/kwh) Zemní plyn standardní kotel 1,1 0,2249 Hnědé uhlí kotel na tuhé palivo 1,1 0,5493 Lehký topný olej standardní kotel 1,1 0,3232 Elektřina elektrické vytápění, chlazení a ohřev 3,0 0,6200 vody a tepelné čerpadlo (bez rozlišení) Dřevěné peletky kotel na biomasu 0,15 0,0620 Kusové dřevo, dřevní štěpka kotel na biomasu 0,05 0,0620 Zemní plyn Soustava zásobování teplem 0,8 0,3381 kombinovaná výroby elektřiny a tepla (70 %) Hnědé a černé uhlí Soustava zásobování teplem 0,8 0,4478 kombinovaná výroby elektřiny a tepla (70 %) Zemní plyn Soustava zásobování teplem 1,1 0,3381 kombinovaná výroby elektřiny a tepla (35 %) Hnědé a černé uhlí Soustava zásobování teplem 1,1 0,4478 kombinovaná výroby elektřiny a tepla (35 %) Zemní plyn Soustava zásobování teplem 1,5 0,2365 Biomasa Soustava zásobování teplem 0,3 0,0620 Teplo solární termický systém Solární termický systém 0,05 Elektřina solární fotovoltaický systém Elektřina - export - solární fotovoltaický systém Solární fotovoltaický systém dodávající vyrobenou elektrickou energii pouze pro vlastní potřebu budovy Solární fotovoltaický systém dodávající vyrobenou elektrickou energii do elektrizační soustavy Zdroj tepla spalující biomasu dodávající vyrobené teplo do soustavy zásobování teplem Teplo - export biomasa -1,0 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 190 0,05-2,8 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 7

8 Výpočet primární energie GEMIS - Global Emissions Model for integrated Systems Freeware -database-en.html 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 191 FOSILNÍ PALIVA rwepower.com 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 192 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 8

9 Fosilní paliva Uhlí, Ropa, Plyn Teplárny (dálkové vytápění) Spalování v KOTLI teplo horká voda/pára Low temperature boiler Natural gas air Condensing boiler Natural gas exhaust air exhaust kk 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 193 Fosilní paliva Uhlí, Ropa, Plyn Teplárny (dálkové vytápění) Spalování v KOTLI teplo horká voda/pára Palivo tuhá, plynná, kapalná Hořáky atmosférické tlakové Pracovní teplota pára horká voda nízké teploty kondenzační kotle Výkon I.kategorie >3500 kw II.kategorie >500 kw <3500 kw III. kategorie >50 kw<500 kw 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 194 kk (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 9

10 Fosilní paliva-uhlí, Ropa, Plyn Kotelny Spalování v KOTLI teplo horká voda/pára Přívod vzduchu spalování větrání Odvod tepelných zisků Odvod vzduchu Větrání Odvod spalin atmosférické tlakové Turbo kotle Dodávka paliva Pevná, kapalná, plynná (zemní x propan) Rozvody tepla Pojistná zařízení Kontrola výkonu kotle Potrubní podpěry, základy pod těžkými elementy (zásobníky na vodu, kotle) Provoz kk 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 195 Fosilní paliva Uhlí, Ropa, Plyn Teplárny (dálkové vytápění) Kogenerace teplo horká voda/pára mechanická energie generátor elektřina CHP = Combined Heat and Power generation-kogenerace Plynový kotel nebo turbína s el. generátorem Chlazení motoru je zdrojem tepla Výstup např. cca 42 kw tepla, 25 kw elektřiny kk 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 196 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 10

11 Fosilní paliva Uhlí, Ropa, Plyn Elektrárny Spalování v kotli teplo pára turbína elektřina+ teplo (odpadní) kk 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 197 JADERNÁ ENERGIE 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 198 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 11

12 Jaderná energie Elektrárna Jaderná reakce teplo pára turbína elektřina+ teplo (odpadní) kk 125EAB1,EABI prof.karel Kabele 199 (C) prof.ing.karel Kabele, ČVUT FSv K TZB 12