Τρίτη 20 Μαρτίου 2012

Βασικές έννοιες και μεγέθη της ανάλυσης ενεργειακών συστημάτων

Φορείς Ενέργειας
Είναι η ύλη (σωματίδια, ποσότητες ύλης) ή άλλες φυσικές μορφές ύπαρξης (ακτινοβολία) από τις οποίες μπορεί να αποδοθεί μέσω μετατροπών και συγκεκριμένα μέσω μετάδοσης ενέργειας, η επιθυμητή μορφή τελικής ενέργειας (π.χ. καύσιμα υλικά, ζεστό νερό, ηλεκτρι-κή ενέργεια κ.λ.π.).
Πρωτογενής ενέργεια
Είναι το ενεργειακό περιεχόμενο των φορέων ενέργειας, η οποία δεν έχει υποστεί ακόμα καμία μετατροπή ή μεταποίηση (π.χ. το ενεργειακό περιεχόμενο του πετρελαίου, του φυ-σικού αερίου, του άνθρακα κ.λ.π.).

Δευτερογενής ενέργεια
Είναι το ενεργειακό περιεχόμενο των φορέων ενέργειας, το οποίο προκύπτει από τη μετα-τροπή μορφών πρωτογενούς ή δευτερογενούς ενέργειας (π.χ. το ενεργειακό περιεχόμενο του καύσιμου πετρελαίου μετά την μετατροπή του από αργό πετρέλαιο σε ένα διυλιστήριο, ή η ηλεκτρική ενέργεια της γεννήτριας σε ένα σταθμό παραγωγής ενέργειας).
Τελική μορφή ενέργειας
Είναι το ενεργειακό περιεχόμενο, το οποίο αναφέρεται στην ενέργεια που χρησιμοποιείται από τον τελικό χρήστη, μειωμένο κατά τις απώλειες από τις διάφορες χρήσεις και μετα-τροπές ενέργειας.
Τελική μορφή ενέργειας είναι για παράδειγμα το ενεργειακό περιεχόμενο του θερμαντικού πετρελαίου, το οποίο βρίσκεται ήδη στη δεξαμενή στο σπίτι του καταναλωτή ή η κατανά-λωση σε ηλεκτρική ενέργεια ενός πελάτη της ΔΕΗ.
Αντίθετα, δεν αποτελεί τελική μορφή ενέργειας το ενεργειακό περιεχόμενο του άνθρακα, το οποίο πηγαίνει για κατανάλωση σε ένα σταθμό παραγωγής ενέργειας ή το ενεργειακό περιεχόμενο του βαρέως πετρελαίου (μαζούτ) που χρησιμοποιείται σε μία χημική βιομη-χανία ως πρώτη ύλη για την παραγωγή συνθετικών προϊόντων.
Ωφέλιμη ενέργεια
Είναι η ενέργεια η οποία είναι διαθέσιμη για χρήση μετά τις τελευταίες μετατροπές στα μη-χανήματα και στις διεργασίες τελικής χρήσης, π.χ. η τεχνική μορφή ενέργειας η οποία θα χρησιμοποιηθεί τελικά από τον καταναλωτή (θερμότητα, μηχανική ενέργεια, φως). Προ-έρχεται από την τελική μορφή ενέργειας μειωμένη κατά τις απώλειες των τελευταίων μετα-τροπών.

1 τόνος άνθρακα ~ 25 GJ πρωτογενούς ενέργειας
2,5% κατανάλωση κατά την εξόρυξη και μεταφορά
Συνεπώς η εισερχόμενη ενέργεια στο εργοστάσιο παραγωγής
Η.Ε. ισοδυναμεί με το 97,5% x 25 GJ = 24,4 GJ

Θεωρούμε ότι η θερμική απόδοση (μετατροπή χημικής ενέργειας
σε Η.Ε) του εργοστασίου παραγωγής Η.Ε. είναι 33%
Συνεπώς η παραγόμενη Η.Ε. υπολογίζεται ως:
33% x 24,4 = 8 GJ

Θεωρούμε ότι οι απώλειες μεταφοράς Η.Ε (μεταφορά,
μετασχηματισμός, διανομή) είναι 7,5%
Συνεπώς η παρεχόμενη Η.Ε στον χρήστη είναι:
92,5% x 8 = 7,4 GJ


Μια λάμπα πυρακτώσεως μετατρέπει το 5% της Η.Ε σε φως.
Ωφέλιμη ενέργεια (φως) = 7,4 x 5% = 0,37 GJ


Συνολική απόδοση = (0,37 GJ / 25 GJ) x 100% = 1,5% (αν και
50 φορές καλύτερη από την απόδοση του φωτισμού με κεριά –
χαρακτηρίζεται χαμηλός)











Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου