IZVORI ELEKTRIČNE ENERGIJE Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović 1.2. IZVORI ELEKTRIČNE ENERGIJE 1.2.1. Pojam energije Pojavu svjetlosti, toplote, različitih zračenja i slično nazivamo ene-rgijom (grč. energos – aktivnost). Energiju definišemo kao sposobnost obavljanja rada. Energija se ne može poništiti niti stvoriti, nego samo promijeniti svoj oblik. Energija se pojavljuje u sljedećim oblicima: hemijska energija, električna energija, toplotna energija, energija zračenja, mehanička (kinetička i potencijalna) energija i nuklearna energija. Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović 1.2.2. Prednosti električne nad energijom čvrstih i tečnih goriva Najvažnije prednosti električne energije su: Električna energija se može proizvo-diti iz obnovljivih izvora poput vode, vjetra, Sunca... Primjenom električne energije za po-gon mašina ili uređaja ne zagađuje-mo okolinu. Upoređujući cijenu proizvodnje, uči-nkovitost i primjenjivost, znatno je isplativija u odnosu na druge energe-nte. Jednostavnost proizvodnje. Električna energija je postala najpo-pularniji i najprihvaćeniji izvor ene-rgije u cijelom svijetu. Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović 1.2.3. Vrste izvora električne energije Prema oblicima energije iz kojih se do-bija električna energija, izvore dijelimo na: mehaničke izvore električne energije koji pretvaraju mehaničku (energiju kretanja) u električnu energiju. To su generatori i agregati, turbina i generator hemijske izvore električne energije koji pretvaraju pohranjenu hemijsku u električnu energiju. To su baterije, akumulatori... i baterija Web adrese sa animacijama: elektrane - http://www.newgencoal.com.au/carbon-capture-and-storage.aspx princip rada baterije - http://www.furryelephant.com/content/electricity/electrical-energy/how-battery-works/ fotopanel - http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/solarpanel.html ostale izvore, kao što su solarne će-lije, termočlanci... solarna ćelija Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Osnovni dijelovi generatora istosmjerne struje: Generator je mašina koja pretvara mehaničku u električnu energiju (pomijeranjem provodnika ili stalnog magneta). generator kod kojeg rotira provodnik (namotaj) generator kod kojeg rotira stalni magnet Osnovni dijelovi generatora istosmjerne struje: stator Interaktivne web stranice – električna energija http://www.yteach.co.uk/page.php/playlists/page?id=playlist_96681&from=search http://www.swm.de/privatkunden/schulen/unterrichtsmaterial/lernspiele.html http://www.swm.de/dms/swm/multimedia/lernspiele/lernspiel-dynamo.swf rotor kolektor četkica Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović Vježba broj 1: Analiza rada dinamo-mašine U Dnevniku rada na strani 7 uradite zadatu vježbu. Analizirajte sliku dinamo-mašine i svjetiljke na biciklu! Opišite princip rada diname i način pretvaranja mehaničke u električnu energiju! Šta čini rotor a šta stator diname? Opišite kako se električna energija, koju proizvodi dinamo- mašina, iskorištava na biciklu! Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović 1.2.4. Elektrane Elektrane su postrojenja u kojima se primarni oblici energije (hemijske, kinetičke, potencijalne, nuklearne ili solarne) pretvaraju u električnu energiju. Elekrane dijelimo na: hidroelektrane, - akumulacijske - protočne - reverzibilne (crpne) termoelektrane, - parne - dizelske - plinske - nuklearne - geotermalne vjetroelektrane i solarne elektrane. Web adrese sa animacijama: elektrane - http://www.newgencoal.com.au/carbon-capture-and-storage.aspx princip rada baterije - http://www.furryelephant.com/content/electricity/electrical-energy/how-battery-works/ fotopanel - http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/solarpanel.html Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović 1.2.4. Elektrane Princip rada elektrana zasniva se na pretvaranju nekog oblika energije u električnu energiju. Kod većine elektrana, na kraju, mehanička energija u turbini se pretvara u električnu energiju u generatoru. Elektrane se razlikuju prema: konstrukciji, početnoj energiji ili energentu. Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

pretvaranja energije u HE POTENCIJALNA ENERGIJA Hidroelektrane (HE) su energetska po-strojenja koja za svoj rad koriste potenci-jalnu energiju vode. Osnovna podjela: akumulacijske, protočne i revirzibilne. Blok – shema pretvaranja energije u HE Princip rada POTENCIJALNA ENERGIJA vode dalekovod generator KINETIČKA ENERGIJA vode akumulacija MEHANIČKA ENERGIJA turbina cjevovod ELEKTRIČNA ENERGIJA Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

pretvaranja energije u TE Termoelektrane (TE) koriste toplotu ene-rgenta za dobijanje vodene pare koja se koristi za pokretanje turbine. Najčešće se kao energenti koriste: ugalj, nafta, zemni plin, biomasa, otpad... Blok – shema pretvaranja energije u TE Start in the fuel section Princip rada HEMIJSKA ENERGIJA TOPLOTNA ENERGIJA Web adresa sa animacijama: princip rada TE - http://www.srpnet.com/education/tour/  Start in the fuel section MEHANIČKA ENERGIJA ELEKTRIČNA ENERGIJA Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

pretvaranja energije u TE Nuklearne elektrane (NE) kao pogonsko gorivo koriste uran. Njegovim cijepanjem oslobođena toplota kojom se zagrijava voda, pretvara u vode-nu paru kojom se pokreće turbina. Blok – shema pretvaranja energije u TE Princip rada izmjenjvač toplote NUKLEARNA ENERGIJA TOPLOTNA ENERGIJA generator MEHANIČKA ENERGIJA kondenzator ELEKTRIČNA ENERGIJA nuklearni reaktor Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović Geotermalne elektrane koriste topli zrak ili vodu iz unutrašnjosti zemlje za pokre-tanje turbine. grč.geo – zemlja i therme – toplota. Blok – shema pretvaranja energije Princip rada generator kondenzator parna turbina HEMIJSKA ENERGIJA TOPLOTNA ENERGIJA Web adresa sa animacijama: http://www.calenergy.com/virtualtour.aspx?tour=geo&id=1&player=wm&res=med MEHANIČKA ENERGIJA vodena para ELEKTRIČNA ENERGIJA Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović Vjetroelektrane za pokretanje turbine koriste energiju vjetara. Blok – shema pretvaranja energije Princip rada KINETIČKA ENERGIJA MEHANIČKA ENERGIJA Web adresa sa animacijama: princip rada vjetroelektrane - http://essea.strategies.org/module.php?module_id=82 - http://www.wind-turbine-site.com/news/1.html ELEKTRIČNA ENERGIJA generator reduktor turbina Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović Solarne elektrane koriste toplotnu ene-rgiju Sunca za zagrijavanje vode i dobija-nje vodene pare kojom se pokreće turbi-na. Blok – shema pretvaranja energije Princip rada kolektor TOPLOTNA ENERGIJA generator turbina MEHANIČKA ENERGIJA izmjenjvač ELEKTRIČNA ENERGIJA ogledala spremnik Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović Pitanja za provjeru znanja Šta je energija? Energiju definišemo kao sposobnost obavljanja rada. 2. Navedite u kojim se oblicima energija pojavljuje! Energije se pojavljuje kao: hemijska, električna, toplotna, enrgija zračenja, mehanička i nuklearna. 3. Kako se nazivaju uređaji koji neki oblik energije pretvaraju u električnu energiju? To su generatori. 4. Navedite prednosti električne energije nad energijom čvrstih i tečnih goriva! Prednosti su proizvodnja i iz obnovljivih izvora energije, ne zagađuje okolinu, isplativost, jednostavna proizvodnja i velika primjenjivost. 5. Kako dijelimo izvore električne energije? Izvore električne energije dijelimo na mehaničke, hemijske i ostale. 6. Šta je generator? Generator je mašina koja pretvara mehaničku u električnu energiju. Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović Pitanja za provjeru znanja 7. Navedite dijelove generatora! Generator sačinjava: stator, rotor, kolektor i četkice. 8. Objasnite kako funkcioniše dinamo-mašina! Dinamo-mašina u namotajima statora indukuje električnu energiju usljed rotiranja stalnog magneta. 9. Šta su elektrane? Elektrane su postrojenja u kojima se primarni oblici ene-rgije (hemijske, kinetičke, potencijalne, nuklearne ili solarne energije) pretvaraju u električnu energiju. 10. Navedite kako se elektrane dijele (vrste elektrana)! Elektrane dijelimo na: hidroelektrane, termoelektrane, vje-troelektrane i solarne elektrane. 11. Objasni princip rada elektrana! Princip rada elektrana zasniva se na pretvaranju jednog oblika energije u drugi, odnosno u električnu energiju. 12. Navedite prednosti hidroelektrana! Prednosti hidroelektrana su primjena obnovljivih izvora energije, jeftinija proizvodnja, kontrola proizvodnje regulacijom protoka vode, neznatna zagađenja okoline, primjena akumulacija za sportove na vodi i sl. Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović

Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović Pitanja za provjeru znanja 13. Objasnite princip rada termoelektrane! Spaljivanjem energenta u kotlu toplotna energija se prenosi na vodu pretvarajući je u vodenu paru. Vodena para pod velikim pritiskom pokreće rotor parne turbine, odnosno generator u kojem se mehanička energija pretvara u ele-ktričnu energiju. 14. Koji su nedostaci nuklearne elektrane? Najznačajniji nedostaci NE su kontrola i nadzor radio-akti-vnog zračenja i odlaganje radioaktivnog otpada. 15. Koje su prednosti vjetroelektrana? Korištenje obnovljive energije vjetra i ekonomska ispla-tivost. 16. Koji su osnovni dijelovi solarne elektrane? Solarnu elektranu sačinjavaju: ogledala, kolektor, spremište toplotne energije, izmjenjivač toplote, turbina i generator. Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović