PROJEKT ŘEMESLO - TRADICE A BUDOUCNOST Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/ PŘEDMĚT VYUŽITÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE

Transkript

1 PROJEKT ŘEMESLO - TRADICE A BUDOUCNOST Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/ PŘEDMĚT VYUŽITÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE Obor: Ročník: Zpracoval: Elektrikář - silnoproud Třetí Bc. Miroslav Navrátil

2 PROJEKT ŘEMESLO - TRADICE A BUDOUCNOST Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/ TÉMA JADERNÉ ELEKTRÁRNY Předmět: Obor: Ročník: Zpracoval: Využití elektrické energie Elektrikář - silnoproud Třetí Bc. Miroslav Navrátil

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem tento výukový materiál vypracoval samostatně, a to na základě poznatků získaných praktickými zkušenostmi z pozice učitele ve Střední odborné škole Josefa Sousedíka Vsetín, a za použití níže uvedených informačních zdrojů a literatury. Tento výukový materiál byl připravován se záměrem zkvalitnit a zefektivnit výuku minimálně ve 3 vyučovacích hodinách. Ve Vsetíně dne podpis autora

4 MAPA JADERNÝCH ELEKTRÁREN

5 JADERNÉ ELEKTRÁRNY Jaderná elektrárna je vlastně tepelná elektrárna, která má místo parního kotle jaderný reaktor. Tepelná energie se získává jadernou reakcí a to : Štěpením jader atomů těžkých prvků (uran obohacený plutoniem) Slučováním jader lehkých prvků (vodík)

6 ŠTĚPENÍ Štěpení probíhá v jaderném reaktoru, který má dvě části: Aktivní zóna v ní je umístěno jaderné palivo Moderátor těžká voda (přidává se do ní grafit, bór), slouží ke zpomalování pohybu neutronů Štěpením jádra uranu 235 vzniká: 83 % tepla (tepelné energie) 17 % energie radioaktivního záření

7 ŠTĚPNÁ REAKCE Řetězová štěpná reakce v reaktoru je založena na štěpitelnosti atomů uranu 235. Štěpení nastává, když do jádra uranu narazí volný neutron. Jádro se rozštěpí na dva odštěpky, které se od sebe vzdalují vysokou rychlostí. Odštěpky jádra uranu jsou okamžitě zbrzděny nárazy do okolních atomů a jejich pohybová energie se mění na energii tepelnou.

8 ŘÍZENÍ VÝKONU Se děje změnou pohlcování neutronů zasouváním tyčí do aktivní zóny reaktoru. Palivové kazety Průřez tlakovým jaderným reaktorem

9 VÝHODY Vysoký výkon Neprodukují skleníkové plyny Těžba uranu je mnohem šetrnější k životnímu prostředí a krajině než těžba uhlí Nevypouštějí do ovzduší škodlivé látky jako oxid siřičitý, oxidy dusíku, popílek, těžké kovy nebo oxid uhličitý

10 NEVÝHODY Pořizovací cena jejich vybudování a mnoho moderních technologií je nákladnou záležitostí Ukládání radioaktivního odpadu do budoucna se počítá s využitím radioaktivního odpadu k dalšímu zpracování

11 DĚLENÍ JADERNÁCH ELEKTRÁREN Jednookruhové u jednookruhové jaderné elektrárny se pára vyrobená v jaderném reaktoru přivádí přímo do turbíny Dvouokruhové u dvouokruhové se teplo z reaktoru odvádí teplonosnou látkou primárním okruhem do výměníku tepla (parního generátoru parogenerátor ), kde vzniká pára, která se sekundárním okruhem přivádí k turbíně pohánějící alternátor

12 BLOKOVÉ SCHÉMA DVOUOKRUHOVÉ JADERNÉ ELEKTRÁRNY I. Primární okruh II. Sekundární okruh 1 jaderný reaktor, 2 výměník tepla (parogenerátor), 3 čerpadlo, 4 turbína, 5 generátor, 6 kondenzátor, 7 přívod chladící vody, 8 čerpadlo

13 PROSTOROVÉ USPOŘÁDÁNÍ PRIMÁRNÍHO OKRUHU 1 reaktor 2 hlavní cirkulační potrubí 3 hlavní cirkulační čerpadlo 4 parogenerátor 5 hydroakumulátor 6 kompenzátor objemu

14 SCHÉMA JADERNÉ ELEKTRÁRNY S TLAKOVODNÍM REAKTOREM

15 PRINCIP V jaderném reaktoru probíhá řízené štěpení. V primárním okruhu je velký tlak. Voda se ohřívá až na C a jde do parogenerátoru, kde v sekundárním okruhu vzniká ostrá pára. Ta pod tlakem roztáčí turbínu, která je spojena pevnou hřídelí s generátorem. V kondenzátoru pára kondenzuje na vodu a přes čerpadlo se vrací do parogenerátoru. Schéma jaderné elektrárny

16 JADERNÝ REAKTOR Je zařízení, ve kterém probíhá řetězová jaderná reakce, kterou lze kontrolovat a udržovat ve stabilním běhu.

17 PAROGENERÁTOR Je tepelný výměník produkující páru, která slouží k pohonu turbíny. U parních generátorů jaderných elektráren vzniká pára na teplých trubkách, kterými protéká voda I. okruhu. 1 vstup chladiva, 2 výstup chladiva, 3 vstup napájecí vody, 4 kolektor napájecí vody, 5 děrová deska, 6 parní nátrubek, 7- děrová deska výstupu

18 TURBÍNA Je mechanický rotační stroj, skládající se z jednoho nebo více pohyblivých lopatkových kol umístěných na společné hřídeli, mezi nimiž aktivně prochází pára.

19 KONDENZÁTOR Je zařízení, ve kterém se přeměňuje pára z pět na vodu. Kondenzátor se chladí vodou.

20 KONTEJNMENT Chrání reaktor a primární okruh před vnějšími vlivy a okolí elektrárny před následky případné havárie. Má průměr 45 m, výšku 38 m a tloušťku stěn 1,2 m, konstrukce kupole je pouze o 10 cm slabší. Jeho vnitřní ocelová výstelka má tloušťku 8 mm.

21 REAKTOROVÝ SÁL Pod zavážecím strojem (v horní části) je vidět bazén vyhořelého paliva v němž jsou skladovány palivové kazety po jejich použití v reaktoru.

22 VÝZNAM JADERNÝCH ELEKTRÁREN Malá spotřeba paliva 1 pelet UO nahradí: 880 kg černého uhlí 600 l benzínu kg dřeva Porovnání velikosti peletu

23 SKLADOVÁNÍ VYHOŘELÉHO PALIVA Po vyjmutí z reaktoru nutné vyhořelé palivo (s vysokým vývinem tepla) několik let chladit vodou v bazénech jaderné elektrárny. Pak se teprve může převézt do skladů. Ty bývají většinou vybudovány v blízkosti elektrárny. Palivo se skladuje až po dobu 60 let v suchých nadzemích skladech použitého paliva. Po uplynutí této doby se bude tento typ odpadů převážet do podzemního hlubinného úložiště.

24 Zdroje Literatura: PLÁTENÍK, V., BRUTOVSKÝ, E. Využití elektrické energie Praha: SNTL, ISBN Vyrobila agentura Hill a Knowton, Jaderná elektrárna Temelín, Vydalo Středisko styku s veřejností Internet: Odkazy ze dne