3o ΓΕΛ ΛΑΡΙΣΑΣ Β ΤΑΞΗΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΗΠΙΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣΣΧ. ΕΤΟΣ 2013-14

.

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΔΙΑΔΟΣΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Σύντηξη: σύντηξη είναι η διαδικασία σύνδεσης δύο ή περισσοτέρων ελαφρών πυρήνων σε έναν βαρύτερο

πυρήνα με την ταυτόχρονη έκλυση ενέργειας. Ηλεκτρόνια που κινούνται με μεγάλες ταχύτητες

ξεφεύγουν από τα άτομα και προσκολλώνται σε άλλο. Αλλαγή ενεργειακής κατάστασης σημαίνει εκπομπή μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας. Μια τέτοια είδους

ενέργεια είναι αυτή που εκπέμπει ο ήλιος.

Πρόκειται για ηλεκτρική και μαγνητική ενέργεια. Αυτή μεταδίδεται υπό μορφή κυμάτων. Χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτών των κυμάτων είναι ο ρυθμός (το

πόσο συχνά) φθάνουν στη γη. Αυτό λέγεται συχνότητα.

ΤΑ ΕΙΔΗ ΚΑΙ Η ΦΥΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

• Η προσπίπτουσα (άμεση) ακτινοβολία χαρακτηρίζει το ποσό της ισχύος ακτινοβολίας που φθάνει στην επιφάνεια της Γης σε μια δεδομένη στιγμή, ανά μονάδα επιφάνειας. Εκφράζεται σε Watt/m2

Η διάχυτη (έμμεση) ακτινοβολία είναι η ακτινοβολία που σκεδάζεται (διασκορπίζεται) από νέφη και αιωρούμενα σωματίδια

ΗΛΙΟΣ ΚΑΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΟΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΙ ΠΟΡΟΙ

• Η συνολικά προσπίπτουσα πάνω στη γη ακτινοβολία κατανέμεται με τον ακόλουθο περίπου τρόπο:

• Το 45% της ακτινοβολίας ζεσταίνει την επιφάνεια της γης την ατμόσφαιρα και τις θάλασσες. Ένα ποσοστό της τάξης του 23% της ηλιακής ενέργειας που φθάνει στη γη χρησιμοποιείται για τον υδρολογικό κύκλο. Συντελεί στη εξάτμιση του νερού των θαλασσών, των λιμνών, των ποταμών, στην αφυδάτωση των φυτών. Το εξατμισμένο νερό δεν χάνεται, αλλά συγκεντρώνεται στην ατμόσφαιρα και δημιουργεί τα σύννεφα. Αυτά με την σειρά τους μας δίνουν βροχή, χιόνι και φέρουν το νερό ξανά πίσω στη γη. Ένα μικρό ποσοστό της τάξης του 1% συμβάλλει στη δημιουργία και στον καθορισμό των ανέμων, ενώ αυτοί με την σειρά τους κινούν τα κύματα.

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ

• . Όταν λοιπόν τα φωτόνια πέσουνε σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο, άλλα ανακλώνται, άλλα το διαπερνούν και άλλα απορροφώνται από το φωτοβολταϊκό. Αυτά τα τελευταία φωτόνια είναι που προκαλούν το ηλεκρτικό ρεύμα. Τα φωτόνια αυτά αναγκάζουν τα ηλεκτρόνια του φωτοβολταϊκού να μετακινηθούν σε άλλη θέση και ως γνωστόν ο ηλεκτρισμός δεν είναι τίποτε άλλο παρά κίνηση ηλεκτρονίων.

Η ΟΡΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ • Φωτοβολταϊκό φαινόμενο ονομάζεται η άμεση μετατροπή της

ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική τάση.• Φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι η ηλεκτρική διάταξη που παράγει

ηλεκτρική ενέργεια όταν δέχεται ακτινοβολία. Λέγεται ακόμα φωτοβολταϊκό κύτταρο ή κυψέλη.

• Φωτοβολταϊκό πλαίσιο είναι ένα σύνολο φωτοβολταϊκών στοιχείων που είναι ηλεκτρονικά συνδεδεμένα. Αποτελεί την βασική δομική μονάδα της φωτοβολταϊκής γεννήτριας.

• Φωτοβολταϊκό πάνελ είναι ένα ή περισσότερα φωτοβολταϊκά πλαίσια, που έχουν προκατασκευαστεί και συναρμολογηθεί σε ενιαία κατασκευή, έτοιμη να εγκατασταθεί σε μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση.

• Φωτοβολταϊκή γεννήτρια είναι το τμήμα μιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης που περιέχει φωτοβολταϊκά στοιχεία και παράγει συνεχές ρεύμα.

• Αντιστροφέας(inverter) ηλεκτρονική συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο.

• Ρυθμιστής φόρτισης συσκευή που χρησιμοποιείται σε αυτόνομα συστήματα για να ρυθμίζει τη φόρτιση των συσσωρευτών.

ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ-ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ

ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ

Τα φωτοβολταϊκά μετατρέπουν ένα 5-19% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική.

•Το ποσό αυτό εξαρτάται από την τεχνολογία που χρησιμοποιούμε, η οποία πάντως βελτιώνεται.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ

• 1) Μηδενική ρύπανση• 2) Αθόρυβη λειτουργία• 3).Αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής (φθάνει

τα 30 χρόνια)• 4) Απεξάρτηση από την τροφοδοσία καυσίμων

για τις απομακρυσμένες περιοχές• 5) Δυνατότητα επέκτασης ανάλογα με τις

ανάγκες• 6) Ελάχιστη συντήρηση.

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

• Ένα τυπικό Φ/Β ενός κιλοβάτ αποτρέπει κάθε χρόνο την έκλυση 1,3 τόνων διοξειδίου του άνθρακα, όσο δηλαδή θα απορροφούσαν περίπου δύο στρέμματα δάσους. Επιπλέον έχουμε λιγότερες εκπομπές άλλων επικίνδυνων ρύπων (αιωρούμενα μικροσωματίδια, οξείδια του αζώτου, ενώσεις του θείου) Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα είναι υπεύθυνές για το φαινόμενο του θερμοκηπίου και αλλάζουν το κλίμα της γης, ενώ η ατμοσφαιρική ρύπανση έχει σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία των πολιτών.

• Τα Φ/Β μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως δομικά στοιχεία παρέχοντας την δυνατότητα για καινούργιους αρχιτεκτονικούς σχεδιασμούς καθώς διατίθενται σε ποικιλία χρωμάτων , μεγεθών και μπορούν να δώσουν ευελιξία και πλαστικότητα, ενώ δίνουν δυνατότητα διαφορετικής διαπερατότητας του φωτός ανάλογα με τις ανάγκες σχεδιασμού. Αντικαθιστώντας κεραμοσκεπές ή υαλοστάσια συμβάλλουν στη μείωση του συνολικού κόστους μιας κατασκευής (σημαντικότατο για τις ηλιακές προσόψεις στα εμπορικά κτίρια). Σήμερα διατίθενται και διαφανή Φ/Β με θερμομονωτικές ιδιότητες ,τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε προσόψεις εμπορικών κέντρων, αυτά επιτυγχάνουν (εκτός του ότι παράγουν ηλεκτρική ενέργεια) και εξοικονόμηση ενέργειας 15%-30% σε σχέση με ένα κτίριο με συμβατικά απλά υαλοστάσια.

ΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

• Σε περίπτωση διασυνδεδεμένου Φ/Β συστήματος το σύστημα αποθήκευσης είναι το δίκτυο της ΔΕΗ.

Τα τμήματα από τα οποία αποτελείται ένα διασυνδεδεμένο Φ/Β σύστημα είναι

• 1 Πίνακας ελέγχου• 2 Φωτοβολταϊκό πλαίσιο• 3Μετρητής ΔΕΗ

• 4 Αντιστροφέας (inverter)

ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΧΕΙ ΕΝΑ ΚΤΙΡΙΟ ΓΙΑ ΝΑ ΔΕΧΘΕΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ

• Να υπάρχει επαρκής ελεύθερος και ασκίαστος χώρος. Πρόχειρα μπορούμε να πούμε πως χρειάζεται περίπου 1-1,5 τετραγωνικά μέτρα για κάθε 100watt

• Πρέπει να προσέξουμε ιδιαίτερα ο χώρος εγκατάστασης των φωτοβολταϊκών να είναι κατά το δυνατόν 100% ασκίαστος καθ’ όλη την διάρκεια της ημέρας. . Η σωστή κλίση του φωτοβολταϊκού σε σχέση με το οριζόντιο επίπεδο. Συνήθως επιλέγεται μια κλίση που να δίνει το καλύτερο αποτέλεσμα καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Στην Ελλάδα η βέλτιστη κλίση είναι γύρω στις 30 μοίρες

ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

.

ΤΡΟΠΟΙ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ

• Γενικά υπάρχουν δυο τρόποι αποθήκευσης μέρους της ηλιακής ενέργειας:1)Μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμότητα. Αυτό γίνεται είτε άμεσα με απευθείας έκθεση στον ήλιο ενός υλικού είτε με μεταφορά ζεστού αέρα και θέρμανση του υλικού.2)Μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Αυτό γίνεται μέσω φωτοβολταικών κυττάρων και αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας σε συσσωρευτές (μπαταρίες) ή τροφοδότηση του δικτύου της ΔΕΗ.

ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Η ηλιακή ενέργεια απορροφάτε άμεσα από το κτήριο και παγιδεύεται σ αυτό. Έτσι μειώνεται η ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση του κτηρίου. Τέτοια συστήματα χρησιμοποιούν κυρίως αέρα, αλλά αυτό γίνεται χωρίς την χρήση ανεμιστήρων ή αντλιών.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

• Όλοι έχουν παρατηρήσει πόσο ζεστός γίνεται ο εσωτερικός χώρος ενός αυτοκινήτου με κλειστά τζάμια. Παρόλο που έξω από το αυτοκίνητο μπορεί να έχει καύσωνα, μέσα είναι αδύνατο να καθίσουμε ή ακόμα να αναπνεύσουμε αφού η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει μέχρι και τους 70C.H αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται στην ιδιότητα του γυαλιού να επιτρέπει την είσοδο ηλιακής ακτινοβολίας, αλλά όταν αυτή μετατραπεί σε θερμική μέσα στο αυτοκίνητο, να μην την αφήνει να βγει! Άρα λοιπόν, αν μπορέσουμε να αποθηκεύσουμε την πολύ σημαντική ποσότητα ενέργειας που εισέρχεται και εγκλωβίζεται σε ένα χώρο, τότε έχουμε φτιάξει ένα παθητικό ηλιακό σύστημα.

ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΜΕΣΟΥ ΗΛΙΑΚΟΥ ΚΕΡΔΟΥΣ

• Τα απλούστερα και λιγότερο δαπανηρά συστήματα. Ο θερμαινόμενος χώρος δέχεται απευθείας την ηλιακή ακτινοβολία διαμέσου μεγάλων γυάλινων παραθύρων τα οποία είναι προσανατολισμένα προς το Νότο, ώστε ο ήλιος να τα βλέπει καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας.

• Τα υλικά που δέχονται την ηλιακή ακτινοβολία πρέπει να έχουν την ιδιότητα να αποθηκεύουν τη μεγαλύτερη δυνατή θερμότητα. Τα υλικά αυτά όταν απορροφήσουν τη θερμική ακτινοβολία από τον ήλιο, θα αρχίσουν να μεταδίδουν τη θερμότητα προς τον ψυχρότερο αέρα του δωματίου, όταν αυτό αρχίσει να ψύχεται. Έτσι θα έχουμε ζεστό δωμάτιο, και όταν ο ήλιος θα έχει δύσει.

ΠΑΘΗΤΙΚΟ ΗΛΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΜΜΕΣΟΥ ΗΛΙΑΚΟΥ ΚΕΡΔΟΥΣ

• Η ηλιακή ενέργεια είναι δυνατόν να αποθηκευτεί προσωρινά σε μη ενεργό χώρο, όπως είναι ένας τοίχος με Νότιο προσανατολισμό. Πάνω σε αυτόν τοποθετείτε ένα διαφανές πλαίσιο και χρησιμεύει για τον εγκλωβισμό της θερμικής ακτινοβολίας ανάμεσα σε αυτό και στον τοίχο, η οποία εν τέλει εισέρχεται και αποθηκεύεται μέσα στον τοίχο. Κατόπιν ο ‘’υπέρθερμος’’ τοίχος αποδίδει στον εσωτερικό χώρο τη θερμότητα που συνέλλεξε. Ο ζεστός αέρας ανέρχεται προς τα επάνω

• Εφόσον ο ζεστός αέρας πιέζει και μπαίνει στο χώρο σπρώχνει τον ψυχρό αέρα του χώρου, να περάσει μέσο κάποιων κάτω στομίων στο εξωτερικό μέρος του τοίχου. Αυτός τότε θερμαίνεται και όλη η διαδικασία επαναλαμβάνεται κυκλικά. Το φαινόμενο αυτό λέγεται ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΙΣΜΟΣ

ΠΑΘΗΤΙΚΟ ΗΛΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΥΠΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

• Ένας χώρος ενός κτηρίου και αυτός προσανατολισμένος στο Νότο, μπορεί να διαμορφωθεί έτσι ώστε να έχουμε ένα παθητικό ηλιακό σύστημα τύπου θερμοκηπίου. Το γυαλί δημιουργεί ένα μικρό χώρο σαν θερμοκήπιο γύρω από την πλευρά του κτηρίου και εκεί συλλέγετε η ηλιακή ενέργεια.

ΗΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ

Ηλιακοί συλλέκτες ονομάζονται οι συσκευές που συλλέγουν και παγιδεύουν την ηλιακή ενέργεια. Όπως στα παθητικά

ηλιακά συστήματα χρησιμοποιούμε το γυαλί το οποίο έχει την ιδιότητα να παγιδεύει την ηλιακή ακτινοβολία.

Υπάρχουν 3 ήδη ηλιακών συλλεκτών :

• Επίπεδοι συλλέκτες• Συλλέκτες κενού• Παραβολικοί συλλέκτες

ΕΠΙΠΕΔΟΣ ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ

• Η ηλιακή ακτινοβολία διαπερνά τη γυάλινη επιφάνεια και προσπίπτει στη σκούρα, τραχιά και απορροφητική επιφάνεια. Η θερμική ακτινοβολία παγιδεύεται εξαιτίας του γυαλιού. Κάτω από την απορροφητική επιφάνεια τοποθετούμε σωλήνες μέσα στους οποίους κυλά νερό

ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΚΕΝΟΥ

• Αποτελείται από ειδικούς σωλήνες τοποθετημένους παράλληλα. Ο κάθε σωλήνας περιέχει μέσα του έναν άλλο, ενώ ανάμεσά τους υπάρχει κενό. Ο εξωτερικός σωλήνας είναι γυάλινος, ώστε να επιτρέπει τη διέλευση της ηλιακής ακτινοβολίας. Ο εσωτερικός σωλήνας έχει μαύρη, τραχιά επιφάνεια και απορροφά την ακτινοβολία.

ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• .

ΑΝΕΜΟΣ

Δημιουργία

Άνεμος είναι η κυκλοφορία του ατμοσφαιρικού αέρα .Η δημιουργία του οφείλεται στη διαφορά πίεσης ανάμεσα σε δύο τόπους, η οποία προκαλείται στις περισσότερες περιπτώσεις από τη διαφορά θερμοκρασίας

ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ

• Χρησιμοποιήθηκε από τα αρχαία χρόνια στην ναυσιπλοΐα (ιστιοφόρα) και στη γεωργία με τη χρήση ανεμόμυλων, για την άντληση νερού και το άλεσμα των δημητριακών.

ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ

• Ιστορική αναδρομή• Σύμφωνα με αρχαιολογικές και ιστορικές

απόψεις γύρω στον 7ο αιώνα π.Χ. στην Περσία χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά ανεμομηχανές.

• Στα μέσα του 19ου αιώνα εμφανίζονται οι πρώτοι Αμερικανική ανεμόμυλοι με πολλά πτερύγια από αλουμίνιο και ξύλο ,που χρησιμοποιήθηκαν ως αντλητικές μηχανές .

Είδη ανεμογεννητριώνΥπάρχουν δύο είδη ανεμογεννητριών. Οριζοντίου και καθέτου άξονα. Ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα: οι έλικες περιστρέφονται γύρω από έναν

οριζόντιο άξονα ως προς το επίπεδο του εδάφους.

Η μηχανή αποτελείται από τα παρακάτω τμήματα:α. Το δρομέα β. το σύστημα μετάδοσης της κίνησηςγ. την ηλεκτρογεννήτρια. δ. το δισκόφρενοε. το σύστημα προσανατολισμούστ. τον πύργο ζ. τον ηλεκτρικό πίνακα και τον πίνακα ελέγχου

→ → Ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα:Ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα: οι οι ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα έχουν έλικες οι ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα έχουν έλικες οι οποίες περιστρέφονται γύρω από έναν άξονα, οποίες περιστρέφονται γύρω από έναν άξονα, που είναι κάθετος στοπου είναι κάθετος στο επίπεδο του εδάφους.

ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ- ΚΟΣΤΟΣΒαθμός απόδοσης μιας ανεμογεννήτριας είναι ο λόγος της αποδιδόμενης από τον άξονα της μηχανής ισχύος, προς την ισχύ του ανέμου. Σήμερα ο βαθμός απόδοσης των ανεμογεννητριών είναι περίπου στο 40%.Το κόστος κατασκευής των Α/Γ έχει μειωθεί σημαντικά, με αποτέλεσμα το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται με την βοήθεια του ανέμου να είναι αρκετά χαμηλότερο από το αντίστοιχο της πυρηνικής ενέργειας και περίπου το ίδιο με εκείνο που παράγεται από το φυσικό αέριο. Προβλέπεται ότι το κόστος εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας μπορεί να μειωθεί μέχρι και 30% την επόμενη δεκαετία.

ΑΙΟΛΙΚΟ ΠΑΡΚΟ

Το αιολικό πάρκο είναι μεγάλη περιοχή με εγκατεστημένες πολλές ανεμογεννήτριες που παράγουν ρεύμα περιστρεφόμενες από την ενέργεια του ανέμου, προκειμένου να τροφοδοτήσουν μία κατοικημένη περιοχή, είτε είναι μία πόλη, είτε ένα χωριό.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ-ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Πλεονεκτήματα• Παράγουν ρεύμα από μία ανεξάντλητη

ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.• Τα αιολικά πάρκα δε ρυπαίνουν την

ατμόσφαιρα όπως τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρισμού τα οποία στηρίζονται στην καύση ορυκτών καυσίμων, όπως άνθρακα ή φυσικό αέριο.

• ¨Ένα αιολικό πάρκο 50 MW αποτρέπει την έκλυση στην ατμόσφαιρα περίπου 2300 τόνων το χρόνο διοξειδίου του θείου, 180 τόνων οξειδίου του αζώτου , 120 τόνων αιωρούμενων σωματιδίων και 128000 τόνων διοξειδίου του άνθρακα

Μειονεκτήματα• Κάνουν θόρυβο.• Μπορεί τα πτερύγια των

ανεμογεννητριών να τραυματίσουν ή σκοτώσουν πτηνά

• Χρειάζεται μεγάλη έκταση για να κατασκευαστεί ένα αιολικό πάρκο.

• Χρειάζεται άνεμο για να παράγουν ρεύμα και σε μία περιοχή δεν φυσάει συνέχεια όλο το χρόνο.

• Τα κατάλληλα σημεία για αιολικά πάρκα συχνά βρίσκονται σε απομακρυσμένες περιοχές, μακριά από πόλεις όπου χρειάζεται ο ηλεκτρισμός.

• Παρεμποδίζουν τις τηλεπικοινωνίες • Εκλύουν ηλεκτρομαγνητική

ακτινοβολία η γεννήτρια και ο μετασχηματιστής

ΕΙΚΟΝΕΣ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• .

ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ

Μια από τις παλαιότερες μορφές ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος για να βελτιώσει τις συνθήκες ζωής του είναι η ενέργεια που αξιοποίησε εκμεταλλευόμενος τα υδάτινα ρεύματα της γης. Σχετικές αναφορές μας πληροφορούν ότι η χρήση του υδροτροχού ήταν γνωστή από τους αρχαίους χρόνους.

ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ο ήλιος εκπέμποντας ποσά θερμότητας στη γη, προκαλεί την εξάτμιση των επιφανειακών νερών τη συμπύκνωση τους στην ατμόσφαιρα και την επιστροφή τους στην επιφάνεια της γης με τη μορφή κυρίως βροχής και χιονιού. Η προαναφερόμενη διαδικασία περιγράφει τον κύκλο του νερού. Με τα φαινόμενα της εξάτμισης και της συμπύκνωσης πετυχαίνετε η μετακίνηση του νερού από την επιφάνεια της θάλασσας, όπου έχει μηδενική δυναμική ενέργεια σε υψηλότερα ενεργειακά επίπεδα.

ΤΕΧΝΙΚΑ ΕΡΓΑ ΠΟΥ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΔΡΥΣΗ ΥΗΣ

• Οι απαλλοτριώσεις • Κτίρια , λίμνες, φράγματα, υδαταγωγοί αυτές οι

κατασκευές καλύπτουν πάνω από το 50% Της όλης δαπάνης

• Υδροστρόβιλοι-γεννήτριες αποτελούν μία σημαντική δαπάνη

• Δρόμοι , γέφυρες, σιδηροτροχιές είναι έργα απαραίτητα και επειδή είναι σε δύσβατες περιοχές κοστίζουν πολύ

• Μεταφορά μηχανών , υλικών.

ΤΜΗΜΑΤΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΣΤΑΘΜΟΥ

1. Το φράγμα συγκράτησης του νερού2. Οι αγωγοί προσαγωγής του νερού3. Ο υδροστρόβιλος4. Οι βοηθητικές εγκαταστάσεις5. Η ηλεκτρογεννήτρια

ΦΡΑΓΜΑΤΑΦράγμα ή υδροηλεκτρικό φράγμα ονομάζεται η κατασκευή που έχει για

προορισμό τη διακοπή της ελεύθερης ροής του νερού και της συγκέντρωσης αυτού σε κατάλληλη αποθήκη για τις ανάγκες ενός

υδροηλεκτρικού σταθμού

Αγωγοί προσαγωγής νερού

Οι αγωγοί προσαγωγής νερού από το φράγμα στους στρόβιλους αποτελούν ένα τμήμα ιδιαίτερης σημασίας για τους υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Πράγματι οι ποσότητες του νερού οι οποίες περνούν από τους αγωγούς αυτούς είναι τεράστιες και οι καταπονήσεις πολύ μεγάλες. Έχουν σαν σκοπό την μεταφορά του νερού από την τεχνητή λίμνη στον υδροστρόβιλο

Υδροστρόβιλος Ο υδροστρόβιλος αποτελεί μια υδροδυναμική ή υδραυλική μηχανή, η

οποία μετατρέπει την ενέργεια του νερού σε περιστροφική κινητική

ενέργεια

ΓεννήτριαΜετατρέπει την κινητική ενέργεια (περιστροφική κίνηση) του

υδροστροβίλου σε ηλεκτρική ενέργεια

Πλεονεκτήματα υδροηλεκτρικών σταθμών

• Δεν ξοδεύουν ορυκτά καύσιμα όπως το πετρέλαιο • Χρειάζονται λίγο προσωπικό• Η συντήρηση είναι εύκολη και βλάβες σπάνιες • Πολλές φορές συνδυάζεται και η άρδευση μεγάλων

εκτάσεων• Δεν ρυπαίνουν το περιβάλλον και είναι ανανεώσιμη πηγή

ενέργειας• Οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το

νερό μπορούν να λειτουργήσουν άμεσα• Έχουν μεγάλο βαθμό απόδοσης πάνω από 90% • Στις περισσότερες τεχνητές λίμνες δημιουργούνται

αξιόλογοι υδροβιότοποι

Μειονεκτήματα υδροηλεκτρικών σταθμών

• Απαιτούν μεγάλες ποσότητες νερού • Εξάρτηση της λειτουργίας των ΥΗΣ από τις καιρικές

συνθήκες• Μεγάλο κόστος αρχικής εγκατάστασης• Αλλαγή αισθητικής του φυσικού περιβάλλοντος

ΒΙΟΜΑΖΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΟΡΙΣΜΟΣ

• Βιομάζα: ύλη που έχει βιολογική (οργανική) προέλευση .Πρακτικά στον όρο αυτό εμπεριέχεται οποιοδήποτε υλικό προέρχεται από τον φυτικό κόσμο.

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟΤΕΡΑ• Οι φυτικές ύλες που προέρχονται είτε από φυσικά

οικοσυστήματα είτε από ενεργειακές καλλιέργειες. (φυτά, δάση, σόργο)

• Τα υποπροϊόντα και κατάλοιπα της φυτικής ζωικής δασικής και αλιευτικής παραγωγής. (άχυρα, βαμβακιές, κλαδιά δένδρων, κτηνοτροφικά απόβλητα)

• Τα υποπροϊόντα που προέρχονται από την μεταποίηση Η επεξεργασία των υλικών της παραπάνω κατηγορίας πχ. (υπολείμματα από εκκοκκισμό βαμβακιού, πριονίδι)

• Το βιολογικής προέλευσης μέρος των λυμάτων και σκουπιδιών των πόλεων.

ΒΙΟΜΑΖΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗΣ ΦΥΤΩΝ

• Η βιομάζα αποτελεί μια δεσμευμένη και αποθηκεμένη μορφή της ηλιακής ενέργειας. Είναι αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης των φυτών

• ΓΡΑΦΙΚΑ

ΝΕΡΟ + ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ +ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ+ ΑΝΟΡΓΑΝΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ= ΒΙΟΜΑΖΑ +ΟΞΥΓΟΝΟ

ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΙΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ

• Ένας τόνος βιομάζας ισοδυναμεί με 0,4 τόνους πετρελαίου. Έτσι με τα σημερινά δεδομένα με την χρήση της βιομάζας καλύπτεται μόλις το 3% των ενεργειακών αναγκών

ΑΜΕΣΑ ΔΙΑΘΕΣΙΜΗ ΒΙΟΜΑΖΑ ΣΤΟΝ ΕΛΛΑΔΙΚΟ ΧΩΡΟ

• Το σύνολο της άμεσα διαθέσιμης βιομάζας της χωράς μας φθάνει τους 7500000 περίπου τόνους υπολειμμάτων γεωργικών καλλιεργειών (σιτηρών, αραβοσίτου, βαμβακιού, ηλίανθου, κληματίδων κλπ) , καθώς και 2700000 τόνους δασικών υπολειμμάτων (κλαδιά, φλοιοί) δυστυχώς το μεγαλύτερο ποσοστό αυτής παραμένει αναξιοποίητο και πολλές φορές μάλιστα αποτελεί αιτία δυσάρεστων καταστάσεων ( π.χ. πυρκαγιές , δυσκολία εκτέλεσης εργασιών κλπ).

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ

ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ

• Την βιομάζα μπορούμε να την αξιοποιήσουμε για να καλύψουμε διάφορες ενεργειακές ανάγκες όπως παραγωγή θερμότητας ,ψύξης ,ηλεκτρισμού κλπ. Αυτό επιτυγχάνεται είτε με απ’ ευθείας καύση , είτε με μετατροπή της σε αέρια ,υγρά ή και στερεά καύσιμα μέσω θερμοχημικών ή βιοχημικών διεργασιών.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ-ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ

ΒΙΟΜΑΖΑΣ

ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ• Τα μειονεκτήματα τα οποία αντιμετωπίζουμε για την

αξιοποίηση της βιομάζας είναι: 1. της μεγάλης διασποράς

• 2.του μεγάλου όγκου3. την δυσχέρεια στη συλλογή –μεταποίηση –μεταφορά –αποθήκευση.

Για τους παραπάνω λόγους επιβάλλεται η αξιοποίηση της να γίνεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στον τόπο παραγωγής της

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ• 1. Κάλυψη αναγκών θέρμανσης-ψύξης- ηλεκτρισμού στη

γεωργία και την βιομηχανία Με τη συμπαραγωγή όπως ονομάζεται η συνδυασμένη παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας από την ίδια ενεργειακή πηγή ,το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας αυτής χρησιμοποιείται για την θέρμανση συγκεκριμένων χώρων. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας αφού αυξάνεται ο βαθμός ενεργειακής μετατροπής του καυσίμου σε ωφέλιμη ενέργεια, ενώ συγχρόνως μειώνονται και οι εκπομπές ρύπων. Επίσης με την συμπαραγωγή μειώνονται οι απώλειες κατά τη μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς τα συστήματα συμπαραγωγής είναι συνήθως αποκεντρωμένα και βρίσκονται πιο κοντά στους καταναλωτές απ’ ότι οι κεντρικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής. Εάν συγκρίνουμε τον βαθμό απόδοσης των συμβατικών σταθμών θα δούμε ότι παρουσιάζουν βαθμό απόδοσης 15-40% ενώ στα συστήματα συμπαραγωγής αυτός φθάνει μέχρι και 75-85%

• Οι καταναλωτές της παραγόμενης θερμότητας των σταθμών συμπαραγωγής μπορεί να είναι χωριά πόλεις, τα οποία θερμαίνονται μέσω κάποιας εγκατάστασης συστήματος τηλεθέρμανσης επίσης μπορεί να θερμαίνονται θερμοκήπια και βιομηχανικές μονάδες.

2. Στην τηλεθέρμανση ονομάζεται η εξασφάλιση ζεστού νερού τόσο για την θέρμανση των χώρων , όσο και για την απευθείας χρήση του σε ένα σύνολο κτιρίων , έναν οικισμό , ένα χωριό ή μία πόλη , από έναν κεντρικό σταθμό παραγωγής θερμότητας . Η θερμότητα μεταφέρεται με δίκτυα αγωγών στα θερμαινόμενα κτίρια. Η τηλεθέρμανση παρουσιάζει ορισμένα πλεονεκτήματα όπως μεγάλο βαθμό απόδοσης , περιορισμός της ρύπανσης , εξοικονόμηση χρημάτων από την μη χρησιμοποίηση συμβατικών καυσίμων.

• 3. Η αξιοποίηση της βιομάζας σε μονάδες παραγωγής θερμότητας για τη θέρμανση θερμοκηπίων αποτελεί μια ενδιαφέρουσα και οικονομικά συμφέρουσα προοπτική για τους ιδιοκτήτες τους.

• 4. Η παραγωγή υγρών καυσίμων με βιοχημική διεργασία επικεντρώνεται ,κυρίως στην παραγωγή βιοαιθανόλης. Η βιοαιθανόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μηχανές εσωτερικής καύσης σε πρόσμιξη με την βενζίνη.

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ

Στις ενεργειακές καλλιέργειες περιλαμβάνονται τόσο ορισμένα

καλλιεργούμενα είδη όσο και άγρια φυτά που έχουν σαν σκοπό την παραγωγή βιομάζας η

οποία στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορους ενεργειακούς

σκοπούς.

΄΄

• Το καλάμι, είναι φυτό ιθαγενές της Νότιας Ευρώπης .Έχει υψηλές αποδόσεις και είναι φυτό πολυετές σπέρνεται δηλαδή μια φορά και κάθε χρόνο γίνεται η συγκομιδή του. Μετά την πρώτη εγκατάσταση οι μόνες δαπάνες αφορούν τα έξοδα συγκομιδής του. Έτσι έχει χαμηλό ετήσιο κόστος καλλιέργειας. Η παραγόμενη βιομάζα του καλαμιού αξιοποιείται σε μονάδες εσωτερικής καύσης για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικού ρεύματος.

• Η αγριαγκινάρα είναι άλλο ένα σημαντικό φυτό κατάλληλο για ενεργειακή αξιοποίηση ,προσαρμόζεται θαυμάσια στις ελληνικές συνθήκες. Είναι φυτό πολυετές με υψηλές αποδόσεις. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα του είναι ότι η ανάπτυξη του είναι από τον Οκτώβριο έως τον Ιούνιο και συνεπώς αναπτύσσεται με το νερό των βροχοπτώσεων.

Βιοαέριο• Αυτό αποτελείται κυρίως από μεθάνιο και

διοξείδιο του άνθρακα και παράγεται από την χώνευση κτηνοτροφικών κυρίως αποβλήτων, όπως είναι τα λύματα των χοιροστασίων, πτηνοτροφικών και αστικών οργανικών απορριμμάτων. Στην περίπτωση των κτηνοτροφικών αποβλήτων, η παραγωγή του βιοαερίου γίνεται σε ειδικές εγκαταστάσεις. Σε αυτές, εκτός από το βιοαέριο, παράγεται και πολύ καλής ποιότητας οργανικό λίπασμα.

ΩΦΕΛΗ ΑΠΟ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΜΑΖΑΣ

•Στην εξοικονόμηση συμβατικών καυσίμων, με αντίστοιχη εξοικονόμηση συναλλάγματος.

•Στη μείωση της εξάρτησης της χώρας από ξένες ενεργειακές πηγές.

•Στην προστασία και βελτίωση του περιβάλλοντος, καθώς η βιομάζα ως καύσιμο πλεονεκτεί και από περιβαλλοντικής απόψεως έναντι των συμβατικών καυσίμων.

• Η ανάπτυξη και εξάπλωση της χρήσης της βιομάζας χρειάζεται τη συμβολή όλων. Τα οφέλη που μπορούν να αποκομισθούν είναι σημαντικά, τόσο από ενεργειακής-οικονομικής πλευράς όσο και από την πλευρά της προστασίας του περιβάλλοντος, αρκεί να καταβληθεί η προσπάθεια που απαιτείται ώστε να γίνει συστηματική εκμετάλλευση και στη χώρα μας του πλούσιου δυναμικού που αυτή διαθέτει

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΤΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΟΡΙΣΜΟΣ

Κύμα ορίζεται μια διαταραχή που μεταδίδεται στο χώρο και στο χρόνο. Όλα τα κύματα έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό ότι μεταφέρουν ενέργεια. Όσο μεγαλύτερα είναι τα κύματα τόσο μεγαλύτερα ποσά ενέργειας μεταφέρουν. Η κινητική ενέργεια των κυμάτων είναι πολύ χρήσιμη καθώς μπορεί να περιστρέψει τουρμπίνες ώστε η γεννήτρια να παράγει ρεύμα.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ1. η κυματική ενέργεια είναι μια ανεξάντλητη πηγή

ενέργειας2. υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του1% του

κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση.

3. οι εγκαταστάσεις κυματικής ενέργειας δεν δεσμεύουν τη γη

4. η οπτική και ακουστική όχληση είναι μηδαμινή 5.δεν μολύνουν το περιβάλλον

ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ1. Η παραγωγή ενέργειας εξαρτάται από τη δύναμη των

κυμάτων, όπου άλλες φορές παίρνουμε μεγάλα πόσα ενέργειας και άλλες φορές μηδενικά. Αντίστοιχα στη παλίρροια εξαρτάται από την κίνηση των υδάτων

2.Απαιτείται προσεκτική επιλογή της τοποθεσίας εγκατάστασης της μονάδας καθώς θα πρέπει στη πρώτη περίπτωση να έχουμε δυνατά κύματα ενώ στη δεύτερη θα πρέπει να εμφανίζονται τα φαινόμενα της παλίρροιας και της άμπωτης

3.Πολλές από τις εγκαταστάσεις είναι θορυβώδης 4.Οι εγκαταστάσεις πρέπει να κατασκευάζονται με ειδικό

τρόπο ώστε να αντέχουν στις δύσκολες καιρικές συνθήκες που θα αντιμετωπίσουν

5.Το κόστος μεταφοράς της παραγόμενης ενέργειας στη στεριά είναι πολύ υψηλό.

Μηχανές εκμετάλλευσης της μηχανικής ενέργειας

Οι περισσότερες κατασκευές που έχουν γίνει για την αξιοποίηση των κυμάτων θυμίζουν εφευρέσεις και όχι παραγωγικά μοντέλα. Έχουν μεγάλο όγκο και αντιμετωπίζουν πολλά τεχνικά προβλήματα όπως η σταθερότητα του αγκυροβολιού η αντίσταση στην πρόσκρουση των κυμάτων και η χρήση ειδικών τύπων ηλεκτρικών μηχανών για την παραγωγή ενέργειας και την μεταφορά της στην ακτή

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΑΛΙΡΡΟΙΑ

Οι παλίρροιες οφείλονται σε βαρυτικές δυνάμεις καθώς και στην περιστροφική κίνηση της Γης. Διαρκούν για συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα και έχουν ορισμένη κατεύθυνση. Γεγονός αποτελεί ότι , οι εγκαταστάσεις παλιρροϊκής ενέργειας έχουν πολύ μεγάλο κόστος τοποθέτησης ,ωστόσο το κόστος λειτουργίας και συντήρησης είναι χαμηλό και δεν χρειάζονται καύσιμα για τη λειτουργία τους, κάτι που στο μέλλον καλύπτει το κόστος τοποθέτησης.

• . ΠΗΓΕΣ:www.mirap-viceory.grwww.wikipedia.grΣΥΝΔΕΣΜΟΣ ΕΤΑΙΡΙΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Β’ ΤΑΞΗ Α’ΚΥΚΛΟΥ ΤΕΕ ΒΟΚΑΣ Γ. ΚΟΤΣΑΛΟΣ Ε. ΚΟΥΤΟΥΛΑΚΟΣ ΧΟ.Ε.Δ.Β.www.ecocrete.gr

• K.A.Π.Ε• Δ.Ε.Η ανανεώσιμες πηγές ενέργειας • Δ.Ε.Δ.Δ.Η.Ε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας • Wikipedia• ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ Α΄ ΤΕΛ ΟΕΔΒ 1993• ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑΘΜΟΙ ΦΙΛΙΠΠΑ ΔΗΜΟΠΟΥΛΟΥ ΤΣΑΡΑΜΙΑΔΗ

ΠΑΝΑΓΙΩΤΗ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΗΒΟΣ• www.pellets.gr

www.biofuels.gr