ELEKTRICKÉ ZDROJE TEPLA

Podobné dokumenty
Převod mezi kelviny a Celsiovými stupni se počítá podle vztahu:

14. ELEKTRICKÉ TEPLO. Doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D , Ostrava

11. ELEKTRICKÉ TEPLO. Doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D , Ostrava

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 14. ELEKTRICKÉ TEPLO

b) nevodiče izolanty nevedou el. proud plasty, umělé hmoty, sklo, keramika, kámen, suché dřevo,papír, textil

Elektrická zařízení III.ročník

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

Odporové topné články. Elektrické odporové pece

teplo se šíří z teplejšího prostředí do chladnějšího: a) vedením

Fyzika. 8. ročník. LÁTKY A TĚLESA měřené veličiny. značky a jednotky fyzikálních veličin

Téma: Účinnost různých způsobů ohřevu vody

Úvod. Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství.

Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták

Věra Keselicová. květen 2013

TIPY NA ÚSPORU ELEKTŘINY ÚSPORNÉ ELEKTROSPOTŘEBIČE

NESTACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Polohová a pohybová energie

Elektrický proud v kovech Odpor vodiče, Ohmův zákon Kirchhoffovy zákony, Spojování rezistorů Práce a výkon elektrického proudu

ZÁPIS DO ŠKOLNÍHO SEŠITU část 06 ELEKTRICKÝ PROUD - část 01

Technologie a procesy sušení dřeva

VNITŘNÍ ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 2. ročník - Termika

ŠKOLNÍ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM

<<< záložka Fyzika

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov. Vytápění místností. Princip

Plazmové svařování a dělení materiálu. Jaromír Moravec

Anhydritový potěr s podlahovým topením. Elektrické nízkoteplotní vytápění

Princip. Měrná elektrická. (konduktivita) Výhody odporového ohřevu. Závislost měrné elektrické vodivosti na teplotě = (1/R) (L/A)

Vzdělávací obor fyzika

březen 2017: Byly přidány experimenty: Bunsenův fotometr 6.12 Odraz vlnění na pevném a volném konci 6.20 Dopplerův jev Hysterézní smyčka

TEMATICKÝ PLÁN 6. ročník

Šíření tepla. Obecnéprincipy

I = Q t. Elektrický proud a napětí ELEKTRICKÝ PROUD A NAPĚTÍ. April 16, VY_32_INOVACE_47.notebook. Elektrický proud

MENSA GYMNÁZIUM, o.p.s. TEMATICKÉ PLÁNY TEMATICKÝ PLÁN (ŠR 2017/18)

TERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Tématický celek - téma. Magnetické vlastnosti látek Laboratorní úloha: Určení hmotnosti tělesa podle rovnoramenných vah

Ochrana obalem před změnami teploty a úloha obalu při tepelných procesech v technologii potravin. Sdílení tepla sáláním. Balení pro mikrovlnný ohřev

Laboratorní práce č. 1: Určení voltampérových charakteristik spotřebičů

Základní škola, Ostrava Poruba, Bulharská 1532, příspěvková organizace

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

Elektrický proud. Elektrický proud : Usměrněný pohyb částic s elektrickým nábojem. Kovy: Usměrněný pohyb volných elektronů

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne:

Digitální učební materiál

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vyučovací předmět: Fyzika Ročník: 9.

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov. Vytápění prostorů. Základní pojmy

Vyučovací hodiny mohou probíhat v odborné učebně pro fyziku a chemii, v odborné učebně s interaktivní tabulí či v multimediální učebně.

Dělení a svařování svazkem plazmatu

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

TEMATICKÝ PLÁN. Literatura: FYZIKA pro 6. ročník ZŠ PROMETHEUS, doc. RNDr. Růžena Kolářová, CSc., PaeDr. Jiří Bohuněk,

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

Stavební tepelná technika 1 - část A Jan Tywoniak ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební. Stavební fyzika (L)

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Moderní škola 21. století Zařazení materiálu: Šablona: III/2

Závěsné kondenzační kotle

Technologie I. Část svařování. Kontakt : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře

UŽITÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE

Téma sady: Všeobecně o vytápění. Název prezentace: základní pojmy 3

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne:

Elektřina a magnetizmus závěrečný test

Základní škola Fr. Kupky, ul. Fr. Kupky 350, Dobruška 5.6 ČLOVĚK A PŘÍRODA FYZIKA - Fyzika 9. ročník. ŠVP Školní očekávané výstupy

Evropský sociální fond "Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti"

Rezistor je součástka kmitočtově nezávislá, to znamená, že se chová stejně v obvodu AC i DC proudu (platí pro ideální rezistor).

Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie, světelné jevy

Mgr. Jan Ptáčník. Elektrodynamika. Fyzika - kvarta! Gymnázium J. V. Jirsíka

Elektrostruskové svařování

Vzdělávací obor fyzika

Předmět: FYZIKA Ročník: 6.

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

PRINCIP MĚŘENÍ TEPLOTY spočívá v porovnání teploty daného tělesa s definovanou stupnicí.

Mgr. Ladislav Blahuta

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Elektrický proud stejnosměrný

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Závěsné kondenzační kotle

Okruhy k maturitní zkoušce z fyziky

Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov

EOKO2 kruhové elektrické ohřívače EOKO2

ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE

Vzdělávací obor fyzika

Základní škola Fr. Kupky, ul. Fr. Kupky 350, Dobruška 5.6 ČLOVĚK A PŘÍRODA FYZIKA - Fyzika 8. ročník. ŠVP Školní očekávané výstupy

U218 Ústav procesní a zpracovatelské techniky FS ČVUT v Praze. Seminář z PHTH. 3. ročník. Fakulta strojní ČVUT v Praze

MIKROPORÉZNÍ TECHNOLOGIE

Maturitní témata fyzika

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

2.3 Elektrický proud v polovodičích

R9.1 Molární hmotnost a molární objem

ZÁVĚREČNÉ OPAKOVÁNÍ z FYZIKY. Témata 7. ročník:

Základní škola Fr. Kupky, ul. Fr. Kupky 350, Dobruška 5.6 ČLOVĚK A PŘÍRODA FYZIKA - Fyzika 6. ročník. ŠVP Školní očekávané výstupy

Základní pojmy z oboru výkonová elektronika

Vnitřní energie, práce a teplo

Značky systémů analogových měřicích přístrojů

Vodík jako alternativní ekologické palivo. palivové články a vodíkové hospodářství

Vítězslav Bártl. červen 2013

Obnovitelné zdroje energie

Slunce zdroj energie pro Zemi

4 Měření nelineárního odporu žárovky

Energetické systémy pro nízkoenergetické stavby

Tepelné čerpadlo Excellence pro komfortní a úsporný dům

KONDENZAČNÍ TURBO PLYNOVÉ TOPIDLO FOTOVOLTAIKA

Transkript:

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ CZ.1.07/1.1.00/08.0010 ELEKTRICKÉ ZDROJE TEPLA MILAN KLIMEŠ TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

: ELEKTRICKÉ ZDROJE TEPLA

NÁZEV GP: INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Žadatel: ZČU v Plzni Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.00/08.0010 Datum zahájení projektu: 01.01.2010 Datum ukončení projektu: 31.12.2012 Projekt je zaměřený na komplexní inovaci odborného vzdělávání na středních školách s ohledem na nové trendy ve využívání zdrojů energií v 21. století, včetně jejich dopadu na životní prostředí. Energetika jakožto odvětví, které je považováno za největšího znečišťovatele životního prostředí, prochází dramatickým rozvojem ovlivněným především její ekologizací a postupným vyčerpáváním klasických zdrojů. Zkoumají se možnosti využití nových zdrojů energií, vyvíjejí se nové způsoby zpracování surovin a odpadů, nové technologické postupy a složitá sofistikovaná zařízení. Cílem projektu je tyto nové poznatky srozumitelně zpracovat a následně využít k rozvoji znalostí, schopností a dovedností žáků v environmentálních oblastech s důrazem na udržitelný rozvoj v České republice. Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České Republiky. SPŠ TACHOV 2

Elektrická energie přeměna energie spotřebič mění energii na: teplo užitek forma žárovka 90 % 10 % světlo zářivka 80 % 20 % světlo LED dioda 60 % 40 % světlo elektromotor 10 % 90 % pohyb (otáčivý) reproduktor 1 % 99 % pohyb->zvuk varná konvice 100 % - teplo odpor 100 % - teplo SPŠ TACHOV 3

Elektrické zdroje tepla: Fyzikální principy šíření tepla (fyzika): prouděním vzduchu (konvekcí) vedením (kondukcí) sáláním (radiací) Zpravidla se šíří všemi těmito způsoby současně, ale některý z nich může převládat. SPŠ TACHOV 4

Elektrické zdroje tepla: Fyzikální principy šíření tepla (fyzika): Proudění tepla (konvekce) Teplo se přenáší prostřednictvím pohybujících se částic plynu nebo kapalin. Pohyb částic v kapalině nebo v plynu může být: přirozený: způsoben nestejnoměrným rozdělením teploty v kapalině nebo plynu nucený: pohyb zrychlujeme čerpadlem nebo ventilátorem SPŠ TACHOV 5

Elektrické zdroje tepla: Fyzikální principy šíření tepla (fyzika): Proudění tepla (konvekce) SPŠ TACHOV 6

Elektrické zdroje tepla: Fyzikální principy šíření tepla (fyzika): Vedení tepla (kondukce) Vedení tepla se vyskytuje u pevných látek (hovoříme o tzv. prostupu). SPŠ TACHOV 7

Elektrické zdroje tepla: Fyzikální principy šíření tepla (fyzika): Sálání tepla (radiace)těleso,jehožteplotajevyššínež0k,vyzařujevšemisměrytepe lnépaprsky: -vlnová délka: 750nm 10 000nm (infračervené záření) -vlnová délka: nad 10 000nm (tepelné záření) SPŠ TACHOV 8

Elektrické zdroje tepla: Fyzikální principy šíření tepla (fyzika): Sálání tepla SPŠ TACHOV 9

Elektrické zdroje tepla: Elektrický ohřev: Elektrický ohřev je proces, při kterém je přiváděná tepelná energie (potřebná k ohřevu) získávána z elektrické energie SPŠ TACHOV 10

Elektrické zdroje tepla: Výhody elektrického ohřevu: poměrně vysoká účinnost malá investiční náročnost (oproti plynu, naftě) malé náklady na údržbu (robustnost topných systémů) malé rozměry a tím í nároky na prostor dobrá regulovatelnost (přepínáním, pulzním spínáním, řízením napětí) bezpečnost provozu (nepřítomnost plynu, ohně) SPŠ TACHOV 11

Elektrické zdroje tepla: Nevýhody elektrického ohřevu: poměrně vysoká cena elektrické energie oproti jiným formám energie předpoklad navyšování ceny za energii SPŠ TACHOV 12

Elektrické zdroje tepla - Elektrický ohřev: Druhy ohřevu: odporový ohřev obloukový ohřev indukční ohřev dielektrický ohřev infračervený ohřev SPŠ TACHOV 13

Elektrické zdroje tepla Odporový ohřev: Teplo vzniká v rezistoru (odporové součástce) průchodem el. proudu. Rozeznáváme odporový ohřev: topných článků (speciální odporový vodič např. tantal, slitiny chromniklu apod.) topných kabelů popřípadě vodičů (např. podlahové vytápění místnosti, ochrana potrubí proti zamrzání, apod.) topných fólií SPŠ TACHOV 14

Elektrické zdroje tepla Odporový ohřev: topné kabely Samoregulační topné kabely Jedná se o tzv. inteligentní kabely, které upravují svůj výkon v závislosti na okolní teplotě. Tyto kabely dodávají příslušné množství tepla přesně tam, kde je potřebné. Výdej tepla samoregulačního topného kabelu zajišťuje speciální teplotně závislý polymerový materiál, který je umístěn mezi dvěma paralelně vedenými měděnými vodiči. Pokud se teplota okolí snižuje, kabel se více zahřívá. Pokud okolní teplota stoupá, pak se tepla kabelu snižuje. Kabel tak reaguje na potřebu tepla po celé své délce bez rizika přehřátí. SPŠ TACHOV 15

Elektrické zdroje tepla Odporový ohřev: topné kabely SPŠ TACHOV 16

Elektrické zdroje tepla - Odporový ohřev: Odporové pece Využívají nepřímý ohřev (přenos tepla na ohřívaný předmět je zprostředkován např. vzduchem V odporových pecích probíhají tyto děje: -sušení (do teploty 250C) -tepelné zpracování kovů, např. žíhání, kalení, popouštění (asi do teploty105 C), -tavení kovů s nižším bodem tání, -smaltování, vypalování keramiky (až do 1 300 C) SPŠ TACHOV 17

Elektrické zdroje tepla - Odporový ohřev: Odporové pece SPŠ TACHOV 18

Elektrické zdroje tepla - Obloukový ohřev: Obloukové pece Teplo vzniká v elektrickém oblouku. Oblouk napájíme střídavým nebo stejnosměrným proudem. Proud přitom prochází plyny, které jsou za normálních podmínek elektricky nevodivé. Teprve po ionizaci prostředí (např. vlivem vysoké teploty) se stanou elektricky vodivými. Teplota dosahuje hodnoty až několika tisíc kelvinů (až 5000K). Plyny při takové teplotě jsou velmi vodivénazýváme je plazma. Vysoká teplota se uplatňuje v průmyslu při obloukovém svařování a v obloukových pecích. SPŠ TACHOV 19

Elektrické zdroje tepla - Obloukový ohřev: Obloukové pece SPŠ TACHOV 20

Elektrické zdroje tepla: indukční ohřev Vložením kovového (vodivého) předmětu do střídavého magnetického pole dochází v tomto předmětu k indukování proudů, které jsou v důsledku působení magnetického pole (frekvence - skinefekt) vytlačovány na povrch. Tím zde dochází ke zhušťování proudových siločar a k vývinu Joulova tepla. Střídavý magnetický tok buzený vstupním proudem vytvoří tak velké vířivé proudy ve výstupním závitu, že se jeho kov (obsah tavícího kelímku roztaví. Tyto pece se používají k výrobě speciálních slitin, neboť ohřev je velmi čistý, tj. nezpůsobuje žádné znečištění slitiny. Používá se pro teploty 1 500 až 2 500 C a výkony až 1MW. SPŠ TACHOV 21

Elektrické zdroje tepla: Indukční pece Střídavý magnetický tok buzený vstupním proudem vytvoří tak velké vířivé proudy ve výstupním závitu, že se jeho kov (obsah tavícího kelímku roztaví. Tyto pece se používají k výrobě speciálních slitin, neboť ohřev je velmi čistý, tj. nezpůsobuje žádné znečištění slitiny. Používá se pro teploty 1 500 až 2 500 C a výkony až 1MW. SPŠ TACHOV 22

Elektrické zdroje tepla: Indukční pece SPŠ TACHOV 23

Elektrické zdroje tepla: Příklady Ohřev užitkové vody - druhy ohřívačů : velkoobjemové akumulační (bojlery) výhody: relativně malý příkon nevýhody: nízká účinnost (ztráty 1 W/1 l vody) průtokové (bez zásobníku) SPŠ TACHOV 24

Elektrické zdroje tepla: Příklady Ohřev užitkové vody - druhy ohřívačů : SPŠ TACHOV 25

Elektrické zdroje tepla: Příklady Ohřev užitkové vody - provedení ohřívačů: odporové (konstantní výkon) elektrodové (výkon je závislý na vodivosti - teplotě vody) výhody: nedochází k usazování vodního kamene, dobrá (maximální) účinnost a možnost řízení, malé rozměry, žádná údržba nevýhody: vodivost je způsobena přísadami, obtížné řízení SPŠ TACHOV 26

Elektrické zdroje tepla - srovnání tabulkové srovnání různých druhů ohřevu (uvedení 1 l vody do varu): Výrobek Čas Spotřeba Účinnost Rychlovarná konvice 3 25 114 Wh 82 % Indukční ohřev 4 10 141 Wh 80 % Sklokeramika - Hi-light 7 14 151 Wh 52 % Plynový hořák 8 50 253 Wh 40 % Litinová plotýnka 8 50 220 Wh 47 % Mikrovlná trouba 11 50 220 Wh 60 % Zdroj: http://ekolist.cz SPŠ TACHOV 27

Elektrické zdroje tepla DĚKUJI ZA POZORNOST SPŠ TACHOV 28