Laboratorij za termoenergetiko

Gospodarjenje z energijo

Energija

1. glavni zakon termodinamike

Lastnosti vode in vodne pare

Energija

Energija je ena osnovnih fizikalnih količin. Je neusmerjena (skalarna) veličina in jepovezana s sposobnostjo opravljanja dela in/ali vira toplote. Poimenovanje izhaja izgrškega ενέργεια: energeia – dejavnost, oziroma ενεργός: energos – dejaven, delaven.Po zakonu o ohranitvi energije se skupna energija sistema spremeni natanko za prejetoali oddano delo ali toploto. Energije torej ne moremo ustvariti ali uničiti – če se jedenimo na račun oddanega dela zmanjšala skupna energija opazovanega sistema, se jeza natanko toliko na račun prejetega dela povečala energija njegove okolice.

(http://sl.wikipedia.org/wiki/Energija)

Gospodarjenje z energijo 2

Zakon o ohranitvi energije

izgizg QWzmzmgcmcmVpVpUUWQ 112221122211221212122

1

1. glavni zakon termodinamike

Gospodarjenje z energijo 3

Zaprt sistem:

notranja energija

tlačna energija

kinetična energija

potencialna energija

izgube

Odprt sistem:

specifična oblika:

izgizg QWzmzmgcmcmVpVpUUWQ 112221122211221212122

1

12212211221212122

1zzgccvpvpuuwq

1212Δ WQU

Hidroelektrarna

Gladina akumulacijskega jezera hidroelektrarne je 24 m nad gladino umirjevalnegabazena za elektrarno. Skozi turbino teče 425 kg/s vode. Temperatura okolice in vode je20 °C, zračni tlak pa 985 mbar. Kolikšno moč lahko pridobimo v turbini, če zanemarimovse izgube?

Gospodarjenje z energijo 4

Izentropna kompresija idealnega plina

Zrak, ki ga obravnavamo kot idealen plin, izentropno komprimiramo od začetnega tlaka982 mbar in temperature 19 °C do končnega tlaka 8 bar. Kompresor je konstruirantako, da sta hitrosti zraka na vstopu in izstopu enaki. Koliko dela porabimo za vsak kgkomprimiranega zraka?

Gospodarjenje z energijo 5

Moč črpalke

Iz rezervoarja, v katerem voda miruje in ima tlak 1 bar in temperaturo 20 °C, črpalkapotiska vodo po cevi, na koncu katere voda izteka s hitrostjo 3,95 m/s. Konec cevi je 6m nad gladino vode, tlak na tem mestu pa je tudi 1 bar. Kolikšna je potrebna moččrpalke, če je masni tok vode 1,5 kg/s?

Gospodarjenje z energijo 6

Ekspanzija v parni turbini

V parno turbino vstopa 33 kg/s pare s temperaturo 480 °C, tlakom 125 bar. Poizentropni ekspanziji do tlaka 0,1 bar odteka z enako hitrostjo, kakršna je na vstopu vkondenzator. Kolikšno mehansko moč pridobivamo v turbini?

Gospodarjenje z energijo 7

Šoba

V vodilno šobo parne turbine priteka para s tlakom 180 bar, 525 °C in hitrostjo 43 m/s.V šobi para ekspandira do tlaka 120 bar. Kolikšna je hitrost pare na izstopu iz vodilnešobe?

Gospodarjenje z energijo 8