740 likes | 899 Views
Transport av el . Föreläsning 2011-10-11 Energitransporter MVKN10 Svend Frederiksen LTH. När man började ana att elektricitet har enorm användningspotential – försöket med kompassnål 1820. För- och nackdelar med el som energinyttighet. + Extremt många tillämpningar
E N D
Transport av el Föreläsning 2011-10-11 Energitransporter MVKN10 Svend Frederiksen LTH
När man började ana att elektricitet har enorm användningspotential – försöket med kompassnål 1820
För- och nackdelar med el som energinyttighet + Extremt många tillämpningar + Kompakta apparat, t.ex. motorer, golvvärme + Tunna, flexibla och billiga ledningar vid låg spänning + Extremt många typer av produktion (dock inte sol-el i dagens läge) + Billig att transportera över stora avstånd (kol- och oljetransport ännu billigare) + El för tåg, spårvagnar, fordon minskar transportsektorns oljeberoende • Än så länge generellt sett dyr att lagra • Högspänningsledningar mer plats än gasledningar • Högspänningsledningar anses vara fula • Risk för bränder och elektriska stötar • Högspänningssystem är eventuellt hälsofarliga • Vid black-outs drabbas stora delar av samhället Det finns idag knappast någon som är generell motståndare till eldistributionsteknik !
Hushållning med el = ren exergiKraftvärme + värmepumpar för uppvärmning
Exergi och el • Energinyttighet = Exergi + Anergi • Exergi = den del som kan omvandlas i mekaniskt arbete • För termisk energi beräknas Exergin med hjälp av Andra Huvudsatsen • El är ren exergi – extremt högvärdig energiform ! • Kraftvärme – bättre exergihushållning än ren värmeproduktion • Värmepumpar – bättre exergihushållning än elvärme
Montering av provisorisk tubledning i Porjus vattenkraftverk på 1920-taletKälla: Tekniska Museet
Lagring i damm Indirekt el-lagring Ingrepp i naturen Samspel med vindkraft Reglerbar vattenkraftBildkälla: WIkipedia
Sveriges elutbyte med grannländerKälla: Energiläget 2001, Energimyndigheten
AC kontra DCHistorisk utveckling • Eldistribution började med DC (Edison) • AC (Tesla & Westinghouse) vann ”The War of Currents” • Lamm (ASEA) utvecklade högspänd DC (HVDC) • DC för CD, hårddiskar mm • Bränsleceller mm kan ge lokal DC renässans • Ny teknik för DC/AC för t.ex. fönstarhissar i bilar
Principen för en likströmsmotor med kommutator (borstar, släpringar)Källa: ”How electric motors work”, stefanv.com
Det roterande magnetfältet- Teslas stora uppfinningKälla: ”Electrical Power System Essentials”, Shavemaker & van der Sluits
Nätfrekvens och lägsta spänningsnivå i elnätKälla: Wikipedia
Val av frekvens i elnät • Låg frekvens ger ostabilt ljus från glödlampor 50/60 Hz normalt • Hög frekvens ökar olika typer av förluster mm (t.ex. kapacitans / reaktiv effekt och skin effect) • Hög frekvens gör apparater mer kompakta • 400 Hz t.ex. vanliga i flygplan • Tåg: 16 2/3 Hz i Europa, 25 Hz i på norrameriskanska kontinenten