620.9 H 11
Sembery Péter – Tóth László (szerk.):
Hagyományos és megújuló energiák
Bp. : Szaktudás K., 2004. 522 p., ill.
ISBN 963-9553-15-8




TARTALOM

    BEVEZETŐ  11

    1. ÁLTALANOS ISMERETEK (Dr. Sembery Péter)  13

      1.1. Jelen és jövő az energiaellátásban  13
        1.1.1. Az ember és az energia  13
        1.1.2. A fejlesztés irányai  13
        1.1.3. Tendenciák az energiahordozók felhasználásában  15
        1.1.4. A jelen és a jövő energiapolitikája  19
        1.1.5. A hazai energiaellátás jellemzői  2l
      1.2. Energiahordozók rendszere  24
        1.2.1. Szén  25
        1.2.2. Kőolaj  28
        1.2.3.Földgáz  30

    2. HŐENERGETIKA (Dr. Beke János)  35

      2.1. A hőfejlesztés anyagai és elemei  35
        2.1.1.Tüzelőanyagok  36
        2.1.2. Motorhajtóanyagok  40
      2.2. A direkt hőfelhasználás berendezései  41
        2.2.1. Tüzelőberendezések szilárd tüzelőanyagokhoz  42
        2.2.2. Olajtüzelő berendezések  54
        2.2.3. Gáztüzelő berendezések  59
        2.2.4. Hőterhelési csúcsok kiegyenlítése, hőtárolók  62
      2.3. Passzív hőközlés és berendezései  66
        2.3.1. A passzív hőközlés  66
        2.3.2. A hőcserélők szerkezeti kialakítása  70
      2.4. Hűtőberendezések, hőszivattyúk  76
        2.4.1. A hűtési körfolyamat jellemzőinek számítása  77
        2.4.2. Hűtő-és közvetítőközegek  80
        2.4.3. Hűtőházak, hűtőgépek  86
        2.4.4. Hőszivattyúk  100
      2.5. Hőenergia-gazdálkodás  106
        2.5.1. Ipari hőenergia-gazdálkodás  106
        2.5.2. Lakossági kommunális hőfelhasználás  108
        2.5.3. Lakossági kommunális távhőellátás  112
        2.5.4. Hőenergia-gazdálkodás a mezőgazdaságban  114

    3. VILLAMOS ENERGIA (Dr. Sembery Péter)  133

      3.1. Villamosenergia-ellátás  133
        3.1.1. Erőművek  133
        3.1.2. Nagyfeszültségű és középfeszültségű hálózatok  l39
        3.1.3. Üzemi transzformátorállomások  142
        3.1.4. Szabadtéri hálózatok  148
        3.1.5. Példák  151
        3.1.6. Szabadtéri hálózatok kivitelezési módjai  155
      3.2. Üzemi villamos energiaellátás rendszere  157
        3.2.1. Épületek villamosenergia-ellátási rendszere  157
        3.2.2. A villamos berendezések túláramvédelme  159
        3.2.3. Kapcsolókészülékek  162
        3.2.4. Elosztóberendezések  165
        3.2.5. Belsőtéri vezetékek  168
      3.3. Villamos fogyasztók  170
        3.3.1. Villamos motorok  170
        3.3.2. Villamos fűtőberendezések  174
        3.3.3. Világítástechnika  180
        3.3.4. Példák  185
      3.4. Érintésvédelem  187
        3.4.1. Érintésvédelmi alapfogalmak  188
        3.4.2. Érintésvédelmi vizsgálatok és mérések  201
        3.4.3. Példák  203
      3.5. Villamosenergia-gazdálkodás  207
        3.5.1. A villamosenergia-felhasználás jellemzői  207
        3.5.2. Meddőenergia-gazdálkodás  210
        3.5.3. Villamosenergia-költségek  214
        3.5.4. A villamosenergia-ellátás szervezeti rendszere  216

    4. ENERGIA ÉS KÖRNYEZET (Dr. Tóth László)  219

      4.1. Energiatermelési trendek  219
      4.2. Károsanyag-kibocsátások  221
      4.3. Törekvések a kibocsátások mérséklésére  224
        4.4.1. Az EU környezetvédelmi politikájának legfontosabb alapelvei (EU törvény 130R cikkelye)  226
        4.4.2. A környezetkímélő megújuló energiahordozóra vonatkozó EU irányelvek  226
      4.5. A káros kibocsátások közvetlen hatásai  227
      4.6. Példa a kibocsátásnak mérséklésére a szélenergia felhasználása révén  232

    5. A BIOMASSZA ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSA (Pecznik Pál)  235

      5.1. A biomassza fogalma  235
      5.2. A fotoszintézis  235
        5.2.1. A fotoszintézis folyamata  235
        5.2.2. A fotoszintézis energetikai hatásfoka  237
        5.2.3. A fotoszintézis során termelt oxigén  238
      5.3. A biomassza-felhasználás története  239
      5.4. Az energetikai biomassza-potenciál  240
        5.4.1. A mezőgazdasági termeléssel kapcsolatos biomassza-kínálat  240
        5.4.2. Energetikai célra használható faanyag-potenciál  242
        5.4.3. A kommunális hulladékhoz és az állattartáshoz kapcsolódó bio-energiahordozók  243
        5.4.4. Energiacélú növénytermesztés potenciálja  243
      5.5. Energetikai felhasználás előkészületei  244
        5.5.1. Betakarítás, aprítékkészítés  245
        5.5.2. Szárítás  250
        5.5.3. Szállítás  251
        5.5.4. Aprítás, nemesítés  253
        5.5.5. Manipulálás, tárolás  261
      5.6. Biomassza-tüzelés  264
        5.6.1. Az égés  264
      5.7. Növényi eredetű folyékony energiahordozók  266
        5.7.1. Olajok  267
        5.7.2. Alkoholok  272
      5.8. Biogáz  274
        5.8.1. A biogáz-termelési és -hasznosítási alaptechnológiák  274
        5.8.2. A biogáz-telepek járulékos technológiái  278
      5.9. Hidrogéntermelés lignocellulózokból  279

    6. NAPENERGIA (Dr. Farkas István)  281

      6.1. A napenergia-felhasználás körülményei  281
      6.2. Napsugárzási viszonyok  282
        6.2.1. A napsugárzásból nyerhető energia  282
        6.2.2. Jellemző napsugárzási adatok Magyarországon  286
        6.2.3. Elnyelő felületen hasznosítható napsugárzás  288
      6.3. A napenergia-hasznosítás lehetőségei és fő módjai  290
        6.3.1. Termikus hasznosítás  290
        6.3.2. Fotovillamos hasznosítás  292
        6.3.3. Passzív hasznosítás  293
      6.4. Fototermikus rendszerek  293
        6.4.1. A fototermikus hasznosítás eszközei  294
        6.4.2. A hőtárolás  296
        6.4.3. Technológiai melegvíz-készítés  297
        6.4.4. Medencefűtés  298
        6.4.5. Egyéb alkalmazások  298
      6.5. Fotovillamos rendszerek  303
        6.5.1. A fotovillamos hasznosítás eszközei  303
        6.5.2. A villamos energia tárolása  304
      6.6. Növényházi napenergia-hasznosítás  305
        6.6.1. Általános helyzetkép  306
        6.6.2. Technikai-energetikai háttér  306
        6.6.3. Alkalmazások  308
      6.7. Szárítás napenergiával  314
        6.7.1. Általános helyzetkép  314
        6.7.2. Szoláris szemestermény-szárító  315
        6.7.3. Szoláris gyümölcsszárító  316
        6.7.4. Szoláris szénaszárító  319
      6.8. Passzív napenergia-hasznosítás  319
        6.8.1. A passzív hasznosítás eszközei  319
        6.8.2. A passzív hasznosítás szerkezetei  320
      6.9. Kombinált üzemű szoláris rendszerek  322
        6.9.1. Integrált energetikai/technológiai rendszer  322
        6.9.2. Víztározóval kombinált fotovillamos-hidro rendszer  323
        6.9.3. Kombinált fotovillamos-szél rendszer  324

    7. SZÉLENERGIA (Dr. Tóth László)  327

      7.1. Történeti áttekintés, a fejlődési trendek  327
        7.1.1. A szélről általában  327
        7.1.2. A szélben rejlő energia átalakítása  327
        7.1.3. A kezdeti szélmotorkonstrukciók  328
        7.1.4. A számottevő továbbfejlesztések  329
        7.1.5. Erőmű méretű egységek  329
        7.1.6. Fejlesztések és várható trendek az 1980-as évektől  331
        7.1.7. A jövő kilátásai  335
      7.2. A szélerőművek rendszerezése, szerkezeti felépítése  337
        7.2.1. A szélerőművek jellemzése  337
        7.2.2. Szerkezettani osztályozás  338
        7.2.3. A szélmotorok szivattyúk hajtására  342
        7.2.4. Szélgenerátorok  343
        7.2.5. Szélgenerátorok szerkezeti felépítése  344
          7.2.5.1. Generátorház  345
          7.2.5.2. Szárnylapát  347
          7.2.5.3. A lapátkerékagy és Pitch-mechanizmus  350
          7.2.5.4. A vezérlés  351
          7.2.5.5. Az üzemi és biztonsági rendszer  352
      7.3. A szél energetikai célú jellemzése  352
        7.3.1. A szél időbeni változásának jellemzői  352
        7.3.2. A szél változása a magasság függvényében  353
        7.3.3. A potenciális szélturbina-telephely kiválasztásának fő szempontjai  355
        7.3.4. A szél mint energiaforrás  357
          7.3.4.1. A szél mozgási energiája  357
          7.3.4.2. Mérőműszerek  359
          7.3.4.3. Szélenergia-potenciál meghatározása modellezéssel  360
      7.4. Szélerőgépek működésének elméleti alapjai  361
        7.4.1. Szárnyrács-elmélet  363
        7.4.2. Turbinaelmélet  366
        7.4.3. A szélsebesség-fordulatszám jelleggörbe  367
      7.5. Szélerőgépek szabályozása és védelme  369
        7.5.1. Fordulatszám-rugalmasság  369
        7.5.2. Alapvető szabályozási feladatok villamosenergia-termelés esetén  370
          7.5.2.1. A szélturbina elforgatása vagy elbillentése  372
          7.5.2.2. A lapátszög szabályozása  372
          7.5.2.3. Nyomaték- és teljesítménykorlátozás (Speciális szárnyprofil)  374
          7.5.2.4. Szabályozási lehetőségek a fordulatszám változtatásával  376
        7.5.3. Közvetlen hálózatra kapcsolódó generátorok védelmi és szabályozási lehetőségei  376
          7.5.3.1. Szabályozás impulzusvezérelt rotorellenállással  376
          7.5.3.2. Frekvenciaváltón keresztül hálózatra csatlakozó generátorok  377
          7.5.3.3. Áttétel nélküli szinkron generátorok  377
      7.6. A szél generátor részegységeinek dinamikus és statikus terhelése  379
        7.6.1. Aerodinamikus erők  379
        7.6.2. A szerkeret szélnyomásra adott válasza (aerodinamikus admittancia)  381
        7.6.3. Szerkezeti elemeket terhelő erők  383
        7.6.4. Szélerőművek meghibásodása  385
      7.7. A szélgenerátorok villamos hálózatra kapcsolása  385
        7.7.1. Szigetüzem  385
        7.7.2. A villamos áram közcélú elosztóhálózatra táplálása  387
        7.7.3. A hálózat és a generátorok  388
        7.7.3.1. Szinkron generátor hálózatra csatlakoztatása  389
        7.7.3.2. Aszinkron generátor hálózatra csatlakoztatásának feltételei  389
        7.7.4. Szélerőművek csoportos telepítése  390
        7.7.5. A hálózatra csatlakozásának feltételei  392
      7.8. A szélerőművek környezeti hatásai  395
        7.8.1. Vizuális hatás  395
        7.8.2. Zajhatás  395
        7.8.3.Elektromágneses zavarás  396
        7.8.4. Hatás a madarakra  396
        7.8.5. Egyéb környezeti hatások  396
        7.8.6. Környezeti hatások összefoglalása  397
        7.8.7. Környezeti megfontolások  397

    8. GEOTERMIKUS ENERGIA (Dr. Árpási Miklós)  399

      8.1. Geotermikus energia elhelyezkedése és készletei  400
        8.1.1. A termálenergia meghatározása  400
        8.1.2. A termálenergia eredete  400
        8.1.3. A geotermális anomália területei  403
        8.1.4. A termálenergia-készletek számítása  406
        8.1.5. A termálenergia-kitermelő rendszer  408
      8.2. A termálenergia hasznosítása  410
        8.2.1. Villamosenergia-termelés  411
        8.2.2. Közvetlen termálhő-hasznosítás  412
        8.2.3. A termálenergia-hasznosítás helyzete Magyarországon és a hatékonyság növelésének lehetőségei  412
        8.2.4. A termálenergia-hasznosítás hatékonyságának növelési lehetőségei  415
        8.2.5. Ipari termálhő-hasznosítás  419
        8.2.6. A közvetlen hőhasznosítás új lehetőségei a nemzetközi gyakorlat szerint (abszorpciós hűtés, szárítás stb.)  419
      8.3. A termálvíz energetikai hasznosításának környezeti hatásai  424
        8.3.1. A légszennyezés csökkentése termálenergia hasznosításával  424
        8.3.2. A hasznosított termálvíz visszajuttatása a tárolórétegekbe, az energiaforrás megújuló jellegének érvényesítése  425
        8.3.3. A víz-visszasajtolásos hévízelhelyezés szükségességének indokai  427
      8.4. A hévíz-visszatáplálások eddigi tapasztalatai  427
        8.4.1. Hasadékos hévíztárolók  427
        8.4.2. Porózus hévíztárolók  428

    9. A VÍZENERGIA HASZNOSITÁSA A NAGYVILÁGBAN ES KÖRNYEZETÜNKBEN (Dr. Szlifka Ferenc)  431

      9.1. A vízenergia-hasznosítás múltja  431
      9.2. A víz mint megújuló energiaforrás  433
      9.3. A vízienergia-hasznosítás általános kérdései  436
        9.3.1. A vízerő-hasznosítás alapképlete  436
        9.3.2. A vízerőkészlet  437
        9.3.3. A teljesítménygörbe szerkesztése  439
      9.4. Vízierőművek osztályozása  442
      9.5. A vízturbinák elméleti kérdései  444
        9.5.1. A reakciós vízturbinák működésének elmélete (Euler-turbinaegyenlet)  444
        9.5.2. Szabadsugaras (akciós) turbinák: a Bánki- és a Pelton-turbina  445
        9.5.3. Francis-turbinák  450
      9.6. A turbinák fontosabb üzemi jellemzőinek változása  452
      9.7. A szivattyús energiatározók  455
      9.8. A hazai vízenergia-hasznosítás néhány adata  458
      9.9. A vízenergia-hasznosítás egyéb lehetőségei  460

    10. MEGÚJULÓ ENERGIA TÁROLÁSA ÉS HASZNOSÍTÁSA (Dr. Vincze Gyuláné)  463

      10.1. Megújuló energia tárolása  463
        10.1.1. Mechanikai akkumulátorok  464
        10.1.2. Hőakkumulátorok  467
        10.1.3. Villamos és elektromágneses energiatárolók  468
        10.1.4. Elektrokémiai akkumulátorok  471
        10.1.5. Kémiai energiatarolók, energiahordozók  474
        10.1.6. Mesterségesen előállított tüzelőanyagok  475
        10.1.7.A hidrogén mint energiahordozó  476
        10.1.8. Metanol mint energiahordozó  482
        10.1.9. Az energiahordozók összehasonlítása  482
      10.2. A mesterséges energiahordozók főbb felhasználási területei  483
        10.2.1. Tüzelőanyag-cellák  484
        10.2.2. A tüzelőanyag-cellák fajtái  490
        10.2.3. A tüzelőanyag-cellás és akkumulátoros energiaforrások összehasonlítása  498
        10.2.4. A tüzelőanyag-cellák alkalmazása  500

    IRODALOM  513

    NÉVMUTATÓ  518