Джерела енергії та вибір енергоносія
1. Технічні і економічні фактори вибору енергоносія
Структура даного параграфа така:
• види енергії і палива;
• ланцюг перетворення енергії;
• шкідливі викиди при спалюванні палива;
• приклади прийняття рішень;
• постачання і вартість кінцевого споживання енергоносія.
При виборі джерела енергії основними факторами, що визначають вибір, є технічні і економічні питання. Здоровий глузд та прості підрахунки завжди підкажуть, який вид джерела енергії слід вибрати при проектуванні або реконструкції вашого підприємства чи інфраструктури будівлі. Але слід пам’ятати, що з часом змінюються схеми і вимоги до енергоспоживання і це може призвести до неоптимального використання джерела енергії.
1.1 Що таке енергія?
Найпростіше (шкільне) означення енергії таке:
Енергія – це здатність тіла виконувати роботу. У системі CІ енергія вимірюється у Джоулях (Дж).
Один Джоуль – це робота, яка виконується силою в один Ньютон, при переміщенні тіла на відстань один метр.
Але слід розуміти, що лише здатністю виконувати роботу поняття енергії не вичерпується, скоріше таке означення підкреслює той факт, що будь – які форми енергії можуть трансформуватися у механічну енергію, тобто викликати переміщення тіл одне щодо одного і виконувати роботу.
Для того щоб у вас виникли уявлення про величину енергії, яка затрачається у різних процесах, запам’ятайте таке:
• один удар серця = 1 Дж;
• нагрів одного літра води на один градус Цельсія = 4182 Дж;
• нагрів води для однієї чашки кави = 72000 Дж.
1.2 Що таке потужність?
Потужність характеризує інтенсивність роботи, це робота, яка виконується за одиницю часу. У системі СІ потужність вимірюється у Ватах.
Один Ват – це робота, яка виконується силою в один Ньютон на шляху один метр за одну секунду.
Дамо декілька практичних прикладів потужності:
• один удар серця потребує потужності один Ват;
• щоб підвищити температуру одного літра води на один °С за одну хвилину, необхідна потужність 69,7 Ват;
• щоб підігріти воду для однієї чашки кави за одну хвилину необхідна потужність 1200 Ват.
1.3 Що таке кВт-год?
Одна кВт-год – одиниця вимірювання енергії(роботи). Це робота, яка виконується силою, що розвиває потужність 1000 Вт, за одну годину. Вона рівна 3 600 000 Дж, або 3.6 МДж.
1.4 Види енергії
Енергія може існувати у різних видах (формах), включаючи такі:
- тепло;
- електрична енергія;
- хімічна;
- механічна: кінетична і потенціальна.
Закон збереження енергії стверджує, що енергія не може бути знищена або створена, вона може лише переходити з одного виду у інший. Тому, спалюючи газ, щоб підігріти каструлю води, ми перетворюємо хімічну енергію палива у теплову енергію води та нагріваємо довкілля.
1.5 Паливо
На практиці ми використовуємо термін "види(форми) енергії" для позначення різних та палив. Тут ми будемо розглядати:
- вугілля;
- нафту;
- природний газ.
Деякі з них представляють типові видобувні палива, які є основними у використанні енергії. ............
