Alternativni izvoriAlternativni izvorina energijana energija

Алтернативни извори на енергија претставуваат обновливи извори на енергија.

Нивото на развој кај нас овозможува користење на следниве извори на енергија:

-ветарна -соларна -геотермална -биомаса -хидроенергија

Ветер Во обновливи извори на енергија спаѓа и енергијата

на ветерот. Силата на ветерот му е позната на човекот одамна. Уште од најстари времиња ветерот е користен за пумпање на вода за наводнување, погон на бродови, мелење на жито и сл.Во денешно време, енергијата на ветерот најчесто се искористува за добивање на електрична енергија. Преку лопатките на ветерните турбини силата на ветерот се претвора во вртежна сила, која потоа се предава на генераторот, каде се претвора во електрична енергија.Ветерните турбини можат да се делат на хоризонтални или вертикални, зависно од поставеноста на оската на пропелерот.

Според единечната моќност, може да се поделат на:-ветерни турбини со мала моќност (1÷30kW)-ветерни турбини со средна моќност (30÷600kW)-ветерни турбини со моќност 1 МWЗа индивидуалните домаќинства најпогодни се турбините со мала моќност.

Количината на енергија што ја произведува ветерната турбина зависи од неколку фактори.- Густината на воздухот. Кинетичката енергија на тело кое се движи зависи од неговата маса. Кинетичката енергија на ветерот зависи од густината на воздухот, односно, масата на единица волумен.

-Површината на роторот. Една просечна 10kW ветерна турбина има ротор со дијаметар околу 3,5m , односно, површина на ротор од околу 40m2. Бидејќи површината на роторот се зголемува со квадрат од дијаметарот на роторот, турбина со два пати подолги лопатки ќе произведе четири пати повеќе енергија.- Брзина на ветерот. Доколку ветерот дува со помала брзина, нема да може да ги погонува лопатките. Доколку дува со помала брзина, безбедносниот механизам ќе ја стопира работата на турбинатa за да не се оштети.

- Промена на брзина на ветерот. Брзината на ветерот посстојано се менува, а со тоа се менува и енергијата која е содржана во него.

- Препреки во насоката на движење. Препреките кои се на траекторијата по која се движи ветерот, како згради, дрва, карпести терени и сл., можат да ја намалат неговата брзина и често создаваат турболенции во нивната околина.

вертикална турбина

хоризонтална турбина

Предности на енегијата на ветерот:

- релативно ниската цена- не ја загадува околината- обновлив извор на енергија- нема потреба од гориво- енергенсот не се увозува- лесна монтажа на модулите- зафаќа мала површина

Недостатоци:

- потешкотии во изборот на идеална локација- звучна и визуелна контаминација на околината- непостојан извор на енергија

Поради се што беше речено можеме да заклучиме дека енергијата на ветерот е одличен извор на енергија во областите кои се надвор од градовите. Во самите градови нема можна примена.

Сонце Кога зборуваме за енергијата од зрачењето на

сонцето подразбираме негово искористување во моментот кога доага на Земјата, и тоа е непосредно искористување на зрачењето на Сонцето.

Во основа постојат две можности за енергетско искористување на Сончевото зрачење: трансформирање на соларната енергија во топлотна и директното трансформирање во електрична енергија.

ФОТОНАПОНСКИ ЌЕЛИИ се користат за директно трансформирање на соларната енергија во електрична со особено мал степен на полезност. Работат на принцип на фотоелектричен ефект. Многу тенка силициумова плочка со примеса на арсен изложена на Сончево зрачење се однесува како полупроводник. Честиците од светлоста, фотони, од атомите на силициумот ги избиваат електроните и како резултат на тоа на едната страна на полупроводничкиот спој се јавува повеќе позитивено, а на другата страна повеќе негативено електризирање сооглед на што имаме проток на струја.

Голем недостаток е нискиот степен на искористеност, околу 15%. Друг недостаток е особено ниската енергетска исплатливост. Имено, изработката на овие ќелии побарува специфичко голема потрошувачка на енергетски најскапите материјали (Al,Si,Cu) со што времето на враќање на вложената енергија околу 20 години. Ако векот на траење на овие уреди е помал од 20 години не можеме да тврдиме дека ова е обновлив извор на енергија.

Користењето на овие фотонапонски ќелии има смисла само на оние место каде тоа е единствениот начин за снабдување со електрична енергија некои изолирани, важни и скапи уреди, како што се космичките бродови, сателити или оддалечените метеоролошки станици, за што и веќе се користат. Фотонапонските ќелии се произведуваат во текот на последните децении, поради решавање на проблемите на космичките програми.

ФОТОНАПОНСКИ ЌЕЛИИ

СОНЧEВИ КОЛЕКТОРИ

Mатеријалите кои имаат особини на црно тело(потполно апсорбирање на сончевата енергија) се подобни за изградба на колектори. Се поставуваат на крововите (како кровни покривачи), фасадни или носечки конструкции. Степенот на искористеност при трансформација на соларната енергија во топлотна изнесува околу 60 до 70%. Составни делови на колекторот се: куќиште(од Alпрофил), термоизолација(минерална волна дебелина од околу 50 mm), апсорбер(Alламела низ која се поставени бакарни цевки), стаклена прекривка со дебелина од 4mm. Ова се техмнички податоци на колектори кои ги прозиведуваат некои регионални фимри.

Во системите за искористување на сончевата енергија разликуваме два циркулациски круга: примарен и секундарен. Во примарниот круг, топлината апсорбирана во апсорберот од колекторот се пренесува до разменувачот на топлината. Преносител на топлината во примарниот круг најчесто е смеса од вода и 30-40% етиленгликол. Во секундарниот круг преку променувачот на топлината, топлината се пренесува на акумулаторите за топлина, а од тука посредно или непосредно до потрочувачите, како топла санитарна вода или вода за греење на просторот.

СОЛАРНИ ЕЛЕКТРАНИ

Во нив се врши посредна конверзија на сончевата енергија во електрична;сончева енергија и концентрација на топлинската енергија и создавање на пареа во механичка енергија во парните турбини и електрична енергија.

Со примена на огледала се врши концентрирање на сончевата енергија на колекторот. Доколу на тој начин се постигне температура помала од 100 С, тогаш во разменувачот на топлината се користи фреон, кој испарува и ја движи турбината, а ако се постигне значително повисока температура тогаш топлината се пренесува на вода од која создава пареа која ја движи парната турбина.

За мали соларни електрани се користи DCS-Distributed Collectors System, кај кои течноста тече низ цевки околу кои се поставени параболични огледала, кои го фокусираат зракот на цевката, пренесувајќи ја на тој начин концентрирано топлината.

Геотермални извори

Геотермалната енергија, по хидроенергијата и биомасите како класични обновливи извори, од сите нови и обновливи извори на енергија, претставува најзначаен произведувач на топлина и електрична енергија во светски размери.

Во научната и стручната литература се посветува големо внимание на геотермалната енергија, односно изучувањето на природата и генезата на геотермалната енергија.

Земјата претставува огромен топлински "мотор" кој милиони години произведува огромни количества на топлинска енергија. Најголем дел на таа топлинска енергија се наоѓа на длабочината, така што мал дел се манифестира на површината по пат на гејзери, фумароли и термални извори односно по пат на вулканска ерупција кога од внатрешноста на земјата се излеваат огромни количини на лава чија температура изнесува повеќе од 800 0С. Ова под влијание на сончевото зрачење не се забележува.

Геотермалните енергетски технологии ја користат топлината на земјата за директна употреба, геотермални пумпи и производство на електрична енергија. Истражувањето на развојот на геотермалните технологии оди во правец на намалување на трошоците и зголемување на нивната употреба. Изворите на геотермална енергија се движат од плитката земја и врелите извори на вода како и врели карпи пронајдени на неколку километри под земјината кора, се до подлабоките слоеви на Земјата во услови на екстремно високи температури и стопени карпи наречени магма.

Името „геотермална“ потекнува од двата грчки збора geo - земја и therme – топлина. Значи геотермалната енергија всушност значи топлина од земјата. Директната употреба вклучува греење на згради, одгледување на растенија во стаклени градини, сушење на жито, загревање на вода во рибници, и некои индустриски процеси како пастеризирање на млеко.

Земјата дава во секој момент на својата површина одредена количина на енергија (околу 0,06 W/m2), така што зрачи околу 8∙1020 Ј/год., односно околу 20∙109 t нафта, или двапати повеќе од годишната потрошувачка на енергија во светот. Имајќи го предвид огромниот потенцијал на геотермалната енергија, логично е таа да се третира како обновлива, без разлика што таа по својот карактер е необновлива, бидејќи земјата неповратно се лади.

Геотермалната електрана „Несјавелир“ во месноста Тингвелир, Исланд

Биомаса

Биомасата (органска материја) може да се употребува за производство на топлина, горива, и струја. Ова е наречено биоенергија. Дрвото, најголемиот извор на биоенергија, било користено со илјадници години за производство на топлина. Но, постојат многу други видови на биомаса, како на пример дрва, растенија, отпадоци при земјоделството или шумарството, како и органските состојки на индустриските отпадоци кои сега можат да се користат како извор на енергија. Денес, многу биоенергетски извори се добиваат преку култивацијата на растенија богати со енергија, како што се брзо-растечки треви или дрва, наречени биоенергетски магацини.

За разлика од другите обновливи енергетски извори, биомасата може да се конвертира директно во течност при потребата за пренос. Најпознатите биогорива се етанолот и биодизелот. Етанолот (алкохол) се добива со ферментација на било која биомаса богата со јаглехидрати, како пченката, преку процес сличен со правењето пиво. Најмногу се користи како додаток (адитив) на горивото за да ги намали емисиите на гасовите кои предизвикуваат смог (како јаглерод моноксидот). Биодизелот (естер) се прави од растително масло, животински масти, алги или дури и рециклирани масти за готвење. Може да се употребува како додаток на дизелот за намалување на емисиите на штетни гасови или во својата оригинална форма, директно во возилото.

Топлината може да се користи за хемиско конвертирање на биомасата во гориво, кое може да се гори како нафтата за да произведе струја. Биомасата може да се гори директно со што се создава пареа за производство на струја или општо, за процесите на производство. Во централа, турбината вообичаено ја заробува пареата, а генераторот ја преведува во струја. Во индустриите за дрво и хартија, струготините понекогаш директно се ставаат во печките за да произведат пареа која ќе се употреби за понатамошно производство или само дапроизведе топлина за загревање на работните простории. Некои термоцентрали на јаглен користат биомаса како дополнителен извор на енергија во високо ефикасни печки за да ги намалат емисиите на штетни гасови во воздухот.

Дури и гасот може да се произведе од биомасата со цел производство на струја. Системите за гас користат високи температури да ја преведат биомасата во гас (мешавина на водород, јаглерод моноксид и метан).

Хидроенергија

Хидро е енергијата која доаѓа од силата на вода (хидро), а со тоа и нејзиното име. Претставува конвенционален обновлив енергетски извор, кој со векови се користи за да обезбеди механички, и веќе повеќе од сто години, и на електрична енергија.

По откривањето на електричен генератор во 19 век, почнаа да се градат хидроелектрани , каде механичката енергија од водата се претвара во електрична во генераторот.

Теоретскиот потенцијал на водата моќ е теоретски можни сили дека реката може да даде без оглед на техничката и економската оправданост на страна на растенијата.

Технички употреблив воден потенцијал се определува со изработката на техничкото решение, кога се дефинира реално остварливи потенцијално годишно производство на енергија.

Економски исплати. Корисно економски потенцијал на водата е на техничкиот дел на корисни ресурси чија експлоатација на економската вредност.

Денес во светот користат 18% од корисна

техничка и 28% од корисни економски потенцијал. Повеќето од неискористените резерви се наоѓа во развојот на земјите.

Развој можности

Хидро дава големи можности за понатамошен развој. Иако главно се користат поголеми река, реката и помалите потоци обезбедуваат можности за понатамошно градење, особено хидроенергија протокот на тип или мали реки. Енергијата на глечерот и енергијата на морските струи во ова време се неисплатливи и технички барања за користење, и не се користи или нивната употреба во експерименталната .Приливен енергија должи своето постоење на гравитационото дејство на Месечината. Бран енергија е еден дериват на ветер енергија, и понекогаш е наведено одделно од хидроенергија. . Енергетски бран, прилив на енергија и енергијата на океанските струи обично се класифицирани во енергетските мора.

Хидроенергија-шеми: А-тенк, Б зграда, C-турбини, Д-генератор, Е-внесување на вода, на F-цевки за вода, Г-високо-напонски линии,

Изработиле:

Христина Кочовска Марија Црцаровска