Elektrárne

1. Elektrárne

2. Jadrová elektráreň • Zdroj tepla v jadrovej elektrárni je jadrové palivo (prírodný alebo obohatený urán). • Palivo v podobe palivových kaziet je umiestnené v tlakovej nádobe reaktora, do ktorej prúdi chemicky upravená voda. • Táto preteká kanálikmi v palivových kazetách a odvádza teplo, ktoré vzniká pri štiepnej reakcii. • Voda z reaktora vystupuje s teplotou asi 297°C a prechádza horúcou vetvou primárneho potrubia do tepelného výmenníka - parogenerátora. • V parogenerátore preteká zväzkom trubiek a odovzdáva teplo vode, ktorá je privádzaná zo sekundárneho okruhu s teplotou 222°C. • Ochladená voda primárneho okruhu sa vracia späť do aktívnej zóny reaktora. • Voda sekundárneho okruhu sa v parogenerátore odparuje a cez parný kolektor sa para odvádza na lopatky turbíny. • Hriadeľ turbíny roztáča generátor, ktorý vyrába elektrickú energiu. • Po odovzdaní energie turbíne para kondenzuje v kondenzátore a vo vodnom skupenstve cez ohrievače prúdi späť do parogenerátora. • Zmes v kondenzátore je chladená tretím chladiacim okruhom. • V tomto okruhu sa voda ochladzuje vzduchom prúdiacim zo spodnej do hornej časti chladiacej veže tzv. komínovým efektom. • Prúd vzduchu so sebou unáša vodnú paru a drobné kvapky vody, a tak sa nad chladiacimi vežami vytvárajú oblaky pary.

4. Tepelná elektráreň • Výroba elektrickej energie v tepelnej elektrárni je charakteristická tým, že hlavným zdrojom jej výroby je spaľovanie uhlia, plynu alebo mazutu. • V kotle sa vyrába para, ktorá poháňa turbínu pripojenú k alternátoru. • Premena tepelnej energie na elektrickú sa realizuje parným cyklom. • Tepelnú elektráreň tvorí niekoľko samostatných výrobných blokov o potrebnej veľkosti a výkone. • Klasická elektráreň pozostáva z kotolne, medzistrojovne, strojovne, vyvedenia elektrického výkonu a z pomocných prevádzok (zauhľovanie, úprava vody, vodné hospodárstvo, zadný palivový cyklus atď.). • Tepelné elektrárne poznáme: • kondenzačné, ktoré sú zamerané na výrobu elektrickej energie • teplárne, zamerané na kombinovanú výrobu elektrickej energie a tepla • V klasickej kondenzačnej tepelnej elektrárni prevažuje blokové usporiadanie výrobne elektrickej energie. • Každý výrobný blok elektrárne je samostatnou výrobnou jednotkou - samostatnou elektrárňou. • Podľa spôsobu spaľovania sa kotle spaľujúce pevné palivo rozdeľujú na roštové, granulačné, výtavné a fluidné.

6. Slnečná elektráreň • Spôsob výroby elektrickej energie v slnečnej (solárnej) elektrárni • Existujú dva základné princípy premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu. • Sú to: • -solárne fotovoltaické systémy - elektrárne • -solárne koncentračné termické elektrárne

8. Solárne fotovoltaické systémy • Pracujú na princípe fotoelektrického javu - priamej premeny svetla na elektrickú energiu. • Slnečné žiarenie dopadajúce na polovodičový fotovoltaický článok, vyrobený na báze kremíka produkuje jednosmerný elektrický prúd. • Fotovoltaické články sú integrované do tzv. modulov s napätím 6 - 12 V, elektricky prepojené moduly vytvárajú solárne systémy s výstupným napätím 230 V a viac. • Na základe inštalovaného výkonu rozoznávame:-domáce solárne systémy s výkonom niekoľko W, resp. kW, ktoré zásobujú domácnosti jednosmerným prúdom cez batérie, používajú sa na osvetlenie a malé spotrebiče-väčšie strešné solárne systémy s výkonom niekoľko kW, ktoré okrem zásobovania domácností prebytky elektriny (striedavý prúd) dodávajú do verejnej siete-solárne elektrárne s výkonom niekoľko MW, ktoré dodávajú celú výrobu do verejnej siete.

10. Solárne koncentračné termické elektrárne • Pracujú na princípe koncentrácie slnečných lúčov zrkadlami na malú plochu (ohniska), kde vzniknuté veľké teplo sa využíva na generovanie pary a výrobu elektriny. • Na koncentráciu slnečného žiarenia sa používajú tri základné typy:-lineárne parabolické zrkadlá - koncentrujú slnečné žiarenie do rúrky, ktorá sa nachádza v ohnisku reflektora. • V rúrke prúdi olej, ktorý sa zahrieva až na 400 0C a teplo je použité na výrobu pary a pre turbínu spojenú s elektrickým generátorom.-tanierové parabolické zrkadlá - koncentrujú slnečné žiarenie do absorbéra umiestneného v ohnisku taniera. • Kvapalina (olej) sa tu zohreje na 650 0C a teplo sa využíva na výrobu pary pre malú parnú turbínu s elektrickým generátorom. • -termálne solárne veže - okolo veže sú do kruhu rozložené zrkadlá ktoré sú natáčané vždy smerom k Slnku a koncentrujú slnečné lúče do zberača (kotol) umiestneného na veži. • Teplota tu dosiahne vyše 1 000 0C. • Teplo je prostredníctvom termooleja privedené do parogenerátora, kde sa vyrába para pre pohon turbíny spojenej s elektrickým generátorom.

12. Geotermálna elektráreň • Geotermálne elektrárne (GTE) využívajú tepelnú energiu geotermálnej vody, resp. geotermálnej pary na výrobu elektrickej energie. • Na základe skupenstva a teploty využívanej geotermálnej vody existuje niekoľko druhov geotermálnych elektrární. • Základné typy sú tieto: • -GTE s prehriatou parou - para vychádzajúca z vrtu po separácii vody poháňa parnú turbínu s generátorom (flash prezentácia), alebo para je zavedená do parogenerátora (výmenník tepla), kde vyrobená para z povrchovej vody poháňa parnú turbínu spojenú s elektrickým generátorom • -GTE s horúcou vodou - geotermálna voda s vysokým tlakom a teplotou sa v expandéri premení na mokrú paru, ktorá poháňa parnú turbínu s generátorom • -GTE s binárnym cyklom - geotermálna voda s teplotou nad cca 130 °C vo výmenníku zohreje kvapalinu s nízkym bodom varu (čpavok, izobután), ktorej para poháňa expanznú turbínu spojenú s elektrickým generátorom. • Nové zdroje majú spravidla dvojicu vrtov - ťažobný a reinjektážny vrt. Cez reinjektážny vrt sa ochladené vody spolu so škodlivými plynmi a soľami vracajú do zeme z environmentálnych dôvodov.

14. Koniec • Veronika Bačová 2.C