Maszyny - streszczenie.docx

MASZYNOZNAWSTWO
ENERGETYCZNE

1.       Wstęp

2.       Człowiek a energia

3.       Wybrane zagadnienia energetyki cieplnej

3.1           Energia i jej jednostki

a.     Nośniki energii

(1)    Pierwotnej (surowce energetyczne)

(a)     Paliwa kopalne

(i)      Węgiel

(ii)    Ropa naftowa

(iii)  Gaz ziemny

(b)    Biomasa

(c)     Paliwa jądrowe

(2)    Wtórnej (środki do przenoszenia energii)

(a)     Para wodna

(b)    Gorąca woda

(c)     Prąd elektryczny

(d)    Sprężone powietrze

b.     Składniki energii ciała

(1)    En. Kinetyczna ruchu postępowego i obrotowego

(2)    En. Potencjalna

(3)    En. Wewnętrzna

c.     Energię do układu można doprowadzić albo odprowadzić za pomocą:

(1)    Pracy mechanicznej

(2)    Prądu

(3)    Strugi czynnika

(4)    Ciepła

d.     Jednostki:

(1)    1J = 1Nm

(2)    1cal = 4,187J

(3)    1W = 1J/s

(4)    1KM = 735,5W

(5)    1tpu = 1tce = 7Gcal = 29,3GJ

(6)    1toe = 42GJ

3.2           Podstawy gospodarki energetycznej

a.     Najważniejsze zakłady energetyczne

(1)    Siłownie cieplne (parowe, spalinowe, jądrowe)

(2)    Ciepłownie i kotłownie

(3)    Elektrownie

(4)    Elektrociepłownie

b.     Turbozespół – turbina parowa + generator elektryczny

c.     Blok energetyczny – turbozespół + kocioł parowy

3.3           Ważniejsze procesy przemian energetycznych

a.     Procesy fizyczne i chemiczne przemiany energii

(1)    Spalanie

(2)    Rozszczepiania

(3)    Przepływ czynników

(4)    Parowanie i wrzenie wody

3.4           Sprawność maszyn i urządzeń energetycznych

a.     Pierwsza zasada termodynamiki
Q=∆U+L

b.     Praca układu
L=pdV

c.     Entalpia
I=U+pV

d.     Entropia
dS=dQT

e.     Obieg Carnota

(1)    Tym sprawniejszy im będzie większe temperatura ciepła doprowadzanego i im mniejsza temperatura ciepła odprowadzanego

(2)    Sprawność obiegu

η=1-T2T1=LcQ1

Lc=Q1-Q2

4.       Zasoby energii i jej zużycie

4.1           Zasoby i rezerwy energii pierwotnej

a.     Surowce

(1)    Odnawialne

(2)    Nieodnawialne (paliwa kopalne)

b.     Fotosynteza – przemiana energii słonecznej na chemiczną

c.     Zasoby

(1)    Prawdopodobne (zasoby) – całkowita ilość surowca bez względu na eksploatację

(2)    Pewne (rezerwy) – zasoby uznane za ekonomiczne

4.2           Zasoby i rezerwy energii nieodnawialnej

a.     Polska (kamienny)

(1)    Zasoby – 4440EJ

(2)    Rezerwy – 755EJ

4.3           Zasoby i rezerwy energii odnawialnej

a.     Promieniowanie Słońca

b.     Wnętrze Ziemi

c.     En. Kinetyczna i potencjalna mórz i oceanów

4.4           Zużycie energii w Polsce

a.     68,4% - węgiel

b.     18,6% - ropa naftowa

c.     12,6% - gaz ziemny

5.       Konwersja i magazynowanie energii