|
„Zelené“ taháky pro středoškoláky (i dospělé) 1
Pojmy, které je dobré znát
19.12.2012 Zde je shrnutý význam základních pojmů týkajících se
energie, jejích zdrojů a šetrného využívání. Je rozdělený do tří
oblastí: a) práce, energie, výkon,
b) zdroje energie,
c) ekologie a hospodářství.
a) Práce, energie, výkon
Energie
je schopnost konat práci
ve fyzikálním smyslu.
Práce.
Práci – ve fyzikálním smyslu – vykoná těleso, působí-li na jiné těleso
silou po dané dráze. Schopnost konat práci se nazývá energie. Jednotkou
energie je jeden Joul
(J).
Práci jednoho Joulu vykonáme, působíme-li silou 1 Newtonu po dráze 1
metru. Nebo jinak, pohneme-li tělesem o hmotnosti 1 kg po dráze 1 m se
zrychlením 1 m/s2.
Často se setkáme s násobky Joulu – kilojoul (kJ - tisíc Joulů),
Megajoul (MJ - milión Joulů) či Gigajoul (GJ - miliarda Joulů).
Jako jednotka energie a práce se zejména u elektrické energie používá
také kilowatthodina (kWh), odvozená z jednotky výkonu – watt.
Výkon. Výkonem
rozumíme práci či energii vztaženou k jednotce času. Výkon se měří ve
wattech (W) či jejich násobcích (kilowatt (kW), Megawatt (MW), aj. 1
Watt je práce 1 Joulu konaná po dobu 1 sekundy.
Spotřeba energie
je cílené využívání vyrobené energie při lidské činnosti, například ve
strojích, domácích spotřebičích, topeních či dopravních prostředcích.
Výroba energie
je technický výraz pro cílenou přeměnu energie ze zdrojů energie za
účelem její spotřeby
při lidské činnosti.
b) Zdroje energie
Zdroje
energie jsou přírodní materiály bohaté na energii. Zdrojem
energie mohou být i jiné formy energie (například zdrojem elektrické
energie může být pohybová energie vody ve vodní elektrárně). Podle
toho, zda se zdroje energie samy obnovují přírodními procesy,
rozeznáváme zdroje obnovitelné
a neobnovitelné.
Z pohledu hospodaření s energií jsou důležité rovněž zdroje druhotné.
Obnovitelné zdroje
energie (ve fyzikálním pojetí) se samy obnovují přírodními
procesy. Mezi nejvýznamnější obnovitelné zdroje energie patří:
• energie slunce,
• energie vody – potoků, řek, ale také
například přílivu a odlivu moře,
• energie větru,
• tepelná energie země.
Neobnovitelné zdroje energie se přírodními procesy samy neobnovují, a
tudíž se při využívání postupně vyčerpávají. Patří mezi ně například
uhlí, ropa, zemní plyn, energie atomového jádra aj.
Druhotné zdroje
energie jsou takové zdroje, u nichž energie vzniká jako
vedlejší produkt při přeměně a spotřebě jiného druhu energie nebo při
spalování odpadu. Mezi druhotné zdroje energie patří například:
• energie ze spalování biomasy (dřeva,
slámy, apod.),
• energie ze spalování bioplynu (plynu
vznikajícího z odpadů, hnoje, apod.),
• tepelná energie vznikající jako
vedlejší produkt při výrobě elektřiny.
V běžném životě se obnovitelné a druhotné zdroje kvůli svým podobným
vlastnostem často směšují dohromady a dohromady se nazývají
obnovitelnými zdroji.
Obnovitelné zdroje
energie – národohospodářské
pojetí. V národním hospodářství se pod označením
„obnovitelné zdroje“ často rozumějí ty obnovitelné a druhotné zdroje
energie, jejichž využívání přírodě škodí jen velmi málo, případně
vůbec, které by se však jen obtížně uplatňovaly bez národohospodářské
podpory:
• vodní energie v malých vodních
elektrárnách o výkonu do 10 MW,
• sluneční energie,
• energie větru,
• biomasa (předpis může dále vymezit
nejvyšší výkon zařízení pro její spalování),
• bioplyn,
• palivové články,
• kombinovaná výroba elektřiny a tepla –
kogenerace.
c) Ekologie a hospodářství
Ekologie
je věda o tvorbě a ochraně životního prostředí.
Energetické
hospodářství je souhrnné pojmenování pro zařízení sloužící
k nakládání s energií.
Nakládání s energií
znamená:
• výrobu energie (například v
elektrárnách),
• přenos a rozvod energie (například v elektrickém
vedení, transformátorech nebo plynových potrubích a přečerpávacích
stanicích),
• spotřebu energie (například ve strojích, domácích
spotřebičích, topeních či dopravních prostředcích).
Energetický
audit je soubor činností, jejichž výsledkem jsou informace
o způsobu a úrovni využívání energie v budovách a v energetickém
hospodářství prověřovaných osob a organizací a dále návrh na opatření,
která je třeba uskutečnit pro dosažení úspor energie. Energetický audit
provádí energetický
auditor. Ten má k tomu osvědčení – certifikát, od
Ministerstva průmyslu a obchodu, udělený na základě složení odborné
zkoušky.
EPC
– energy performance contracting – je jednou ze služeb pro energetické
hospodářství. EPC slouží tam, kde je potřeba celkově vylepšit
energetické hospodářství u zákazníka (například kotle, potrubí, rozvody
elektřiny, ale i netěsná okna). Dodavatelská firma (inženýrská,
strojírenská), která toto vylepšení provede, ručí za úspory, kterých
tím bude dosaženo. Na základě této záruky pak zákazník splácí dodaná
zařízení a služby postupně z úspor energie. Splácí je buď přímo
dodavatelské firmě, pokud celé vylepšení nejen provedla, ale také sama
zaplatila, nebo bance, která na toto vylepšení poskytla úvěr.
Skleníkové
plyny. Skleníkovými plyny rozumíme oxid uhličitý a další
plyny, které působí skleníkový efekt.
Skleníkový
efekt znamená oteplování nižších vrstev atmosféry Země v
důsledku zvýšeného propouštění krátkovlnného slunečního záření k
povrchu země. Výsledkem je zvyšování teploty na povrchu Země s
významnými nepříznivými vlivy na podnebí a přírodu (například časté
povodně). Skleníkový efekt způsobují emise (vypouštění) skleníkových plynů.
redakce Proelektrotechniky.cz Přečtěte si
také
o principech popisovaných technologií v rubrice Vzdělávání:
S
bateriemi se setkáváme na každém kroku. Právě v naší
rubrice Elektromobilita se o nich často pojednává jako o zdrojích
elektrické energie. Bude
proto
užitečné si připomenout, jak baterie fungují 
LED dioda se stává stále užívanějším zdrojem osvětlení
ve všech velikostech a účelech použití. Je proto užitečné vědět, jak toto zařízení funguje. 
Další nápověda k článkům pojednává o veřejném
osvětlení, tedy osvětlení ulic, silnic nebo jiných veřejných
prostranství. Osvětlovací soustava veřejného osvětlení zahrnuje
svítidla, podpěrné a nosné prvky,
elektrický rozvod a ovládací systém. 
V článku se
podíváme, jakým způsobem se baterie a palivové články, používají u automobilů a
autobusů i u dalších silničních dopravních prostředků. 
Pro porozumění základnímu principu fungování jaderné
elektrárny si nejprve stručně ukážeme, jak probíhá výroba elektřiny v
uhelné elektrárně a teplo spalovaného uhlí nahradíme jiným teplem –
teplem ze štěpné jaderné reakce. 
Fyzikální
podstatou fotovoltaického článku je
fotoelektrický jev, který objevil Alexandr Edmond Becquerel v roce
1839. Fotovoltaický jev je z fyzikálního hlediska charakterizovaný
přímým vyražením elektronu z jeho oběžné dráhy fotonem slunečního
záření. 
Pojmem "inteligentní dům“se
během posledních let začaly označovat stavby, jejichž konstrukce a
vybavení jsou od samého začátku zaměřeny na pohodlí a bezpečnost jejich
obyvatel a na hospodárný i ekologicky šetrný provoz.
Výrazem
„smart grid“, nebo také česky „inteligentní síť“, bývají označovány
komunikační sítě, které umožňují regulovat výrobu a spotřebu elektrické
energie v reálném čase. Základním principem smart grid je vzájemná
obousměrná komunikace 
Některé
články v naší rubrice Výroba a přenos se zmiňují
o tzv. ostrovních systémech. O jaké systémy tedy jde?
Pod pojmem „projekt“ si většina lidí představí technický
výkres domu nebo nějakého zařízení. V naší rubrice „Zajímavé projekty“
se však hovoří o trochu jiných projektech – výzkumných, vývojových,
dopravních a podobně.
V naší rubrice Automatizace dopravy se velmi
často vyskytuje zkratka CBTC, používaná v souvislosti s automatickým
provozem vlaků. Podíváme se proto, jak tento systém funguje
Článek pojednává o tepelných
čerpadlech, často používaných v kombinaci se solárními kolektory, a o spalování biomasy. 
Kogenerace
znamená společnou výrobu elektřiny a tepla v jednom zařízení. Vyrobená
elektřina slouží pro vlastní spotřebu nebo ji lze prodávat do rozvodné
sítě.
Kromě výroby elektřiny v malých vodních elektrárnách existují ve světě i jiné způsoby ekologického
využití vody k výrobě elektřiny. Používají se v přírodních podmínkách,
které se v ČR nevyskytují. 
Malými
vodními elektrárnami rozumíme vodní
elektrárny o výkonu menším než 10 MW. Používají se k výrobě elektřiny
pro osobní potřebu, pro průmyslové účely i k dodávkám do rozvodné sítě. 
Vítr vzniká tlakovými rozdíly mezi různě zahřátými oblastmi vzduchu v
zemské atmosféře. V blízkosti zemského povrchu je rychlost a směr
proudění ovlivňována členitostí povrchu. 
Palivové
články slouží k přímé přeměně chemické energie
na stejnosměrný elektrický proud.
Zde
je shrnutý význam základních pojmů týkajících se
energie, jejích zdrojů a šetrného využívání.
Na konci července 2013 představilo projektové konsorcium
EPoSil v
laboratoři společnosti Bosch první demonstrační model získávání
elektřiny z mořských vln pomocí silikonových materiálů – elastomerů. 
|













|