3. OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE Vodne snage

3.1. Zadatak

Odrediti raspoloivu snagu hidrolokacije prema slici 1.2, ukoliko je ostvarivi protok

Q=17m3/s te ako se bi se turbina nalazila na mjestu oznaenom sa T na slici:

Slika 3.1. Hidrolokacija

3.2. Zadatak

Za lokaciju prikazanu na slici 3.1. odrediti srednju (iskoristivu) neto snagu

hidroelektrane na stezaljkama generatora ako je stupanj korisnog djelovanja turbine

88% i stupanj korisnog djelovanja generatora 91%.

3.3. Zadatak

Hidroelektrana ima bruto pad 325bH m i srednji protok 364 /srQ m s . U elektrani

su ugraena dva agregata. Ako je 0.88h odredi snagu elektrane, snagu turbine,

godinju proizvedenu elektrinu energiju, ako je max 4400t h . Ukupni gubici u

privodu su 15H m .

3.4. Zadatak

Ureena krivulja toka vode prikazan je slikom za akumulacijsku HE. Neto pad iznosi.

95nH m , a korisni stupanj djelovanja HE je 0.85h . Odrediti: srednju snagu HE,

broj turbina i snagu jedne turbine. Uzeti da pri minimalnom protoku radi barem jedna

turbina.

Slika. 3.2. Godinja krivulja toka vode

Biomasa 3.5. Zadatak

U bioplinskom postrojenju anaerobnom digestijom se dobije V=6106m3 bioplina

godinje. Ukoliko je ogrjevna mo bioplina 26MJ/Nm3, te ako je korisni stupanj

djelovanja bioplinskog postrojenja 36%, odredite koliko je godinja proizvedena

elektrina energija? Odredite kolika je snaga postrojenja ako postrojenje radi 8550h

godinje. Koliko bi bilo potrebno biodizela, drveta odnosno etanola da bi se u istom

postrojenju uz isti stupanj djelovanja dobije ista koliina proizvedene elektrine

energije? (Ogrjevne vrijednosti iznose: za biodizel=37,2MJ/l; drvo=12MJ/kg;

etanol=26,8MJ/l)

3.6. Zadatak

10ha brzorastueg drvea posijee se nakon 3 godine rasta te ukupna koliina

biomase dobivena sjeom iznosi 90t/ha, uz vlanost od 50%. Ogrjevna vrijednost

suhog drva iznosi 20GJ/t, pretpostavite linearnu ovisnost ogrjevne vrijednosti o

vlanosti. Ukoliko se cjelokupna koliina biomase iskoristi u pei na drva efikasnosti

60%, koliko iznosi ukupna proizvedena toplina?

3.7. Zadatak

Sjeom 13ha drvea dobije se ukupna koliina biomase koja iznosi 95t/ha. Vlanost

drva je 30% (uzeti u obzir da je ovisnost ogrjevne vrijednosti o vlanosti linearna).

Toplina koja je proizvedena u pei na drva efikasnosti 60% iznosi 6300GJ. Kolika je

ogrjevna vrijednost suhog drva?

3.8. Zadatak

Neka farma ima 700 grla stoke (goveda). Ukoliko se anaerobnom digestijom gnojnice

moe dobiti 1,3m3 bioplina dnevno, odrediti koliko se moe dobiti bioplina godinje?

Koliko bi se postrojenje moglo napraviti (kolike snage), ukoliko bi radilo 8500h/god, te

ako bi imalo uinkovitost od 37%. Ogrjevna mo bioplina iznosi 25MJ/Nm3.

Energija Sunca 3.9. Zadatak

Za osvjetljenje vrtne staze koristi se dizajnirana akumulatorska svjetiljka na kojoj se

nalazi fotonaponski modul za punjenje Ni-Cd baterija. Fotonaponski panel poloen je

horizontalno. Ako pretpostavimo da se radi o idealnom ureaju za transformaciju,

izraunajte vrijeme rada svjetiljke 20W. Povrina fotonaponskog panela iznosi 0.1 m,

= 0,9, a = 12 %. U tablici je prikazana satna ozraenost za jedan dan u srpnju u

Zagrebu. Izraunajte vrijeme rada svjetiljke ako je fotonaponski panel poloen pod

kutom 60. Tablica 3.1., Satna ozraenost za jedan dan u srpnju u Zagrebu

3.10. Zadatak

Fotonaponski panel povrine A = 0.5 m, koeficijenta transmisije zatitnog pokrova

0.9, stupnja korisnosti 12 %, u jednom danu ozraen je sa H = 5000 Wh/m i koristi

SAT 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17

H,Wh/m 445 564 654 695 698 651 561 443 326

H %H 0.85 1.22 1.59 1.78 1.82 1.67 1.34 1.25 0.25

se za punjenje Ni Cd baterije. Od te dobivene energije, svjetiljka moe svijetliti 5 h.

Kolika je snaga te svjetiljke? Kolika bi povrina panela trebala biti da bi svjetiljka

mogla raditi sat vremena due?

Energija vjetra 3.11. Zadatak

Izraunajte snagu za odreeno podruje za brzine vjetra od 5m/s, 15m/s i 25m/s.

Koristite promjere od 5m, 10m, 50m i 100m za to podruje. Gustoa zraka je

=1,0kg/m3.

3.12. Zadatak

Vjetroturbina se koristi kao izvor elektrine energije potreban za rad elektromotora

koji je spojen na pumpu za vodu. Izraunati koliki je potreban minimalni polumjer

lopatice turbine da ona daje potrebnu snagu od 100kW za elektromotor, ako je

prosjena brzina vjetra 5 m/s. Pretpostaviti da je gustoa zraka =1,225kg/m3 i

raunati s maksimalnim Betzovim koeficijentom (cpmax= 0.59).

3.13. Zadatak

Potencijal suneve energije koju je mogue iskoristiti iznosi oko 1kW/m2. Koja brzina

vjetra daje isti potencijal?

3.14. Zadatak

Izraunajte faktor poveanja brzine ako se visina povea na 20m i 50m te ako je

visina mjerenja brzine bila 10m. Uzeti da je eksponencijalni faktor =0,14.

3.15. Zadatak

Izraunajte snagu VT s vertikalnom osi rotora pri brzini od 20m/s za sljedee uvjete:

a) VT radi na 160okr/min (linija A)

b) VT radi prema liniji B

c) VT radi s konstantnim momentom od 6000Nm (linija C)

Slika3.4. Teorijska krivulja moment broj okretaja za razliite brzine vjetra.