Proekologiczne odnawialne źródła energii : kompendium
Unikatowa publikacja, która kompleksowo i w przystępny sposób przedstawia aktualne sposoby wykorzystania nowoczesnych, proekologicznych odnawialnych źródeł energii (OZE).Autorzy, profesorowie z Politechniki Gdańskiej, za nadrzędny temat książki postawili sobie szeroko rozumianą ochronę środowiska, niszczonego przede wszystkim przez przemysł bazujący na energetyce konwencjonalnej. Żeby zahamować ten proces, niezbędne
jest szerokie wykorzystanie energetyki odnawialnej.Czytelnik zatem będzie mógł znaleźć w książce aktualną wiedzę techniczną dotyczącą m.in.:• wykorzystania energii wodnej, geotermalnej czy prądów morskich,• wykorzystania biomasy, biopaliw, biogazu,• pasywnych i aktywnych systemów wykorzystania energii słonecznej - ogniw fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych,• pomp ciepła,• ogniw paliwowych i najnowszych zastosowań wodoru.
Zobacz pełny opis| Odpowiedzialność: | Witold M. Lewandowski, Ewa Klugmann-Radziemska. |
| Hasła: | Odnawialne źródła energii |
| Adres wydawniczy: | Warszawa : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017. |
| Opis fizyczny: | 488 stron : ilustracje ; 24 cm. |
| Uwagi: | Bibliografia przy rozdziałach. Indeks. |
| Przeznaczenie: | Publikację kierujemy do szerokiego grona odbiorców: zarówno do środowiska akademickiego – studentów politechnik i innych uczelni technicznych, na kierunkach związanych z inżynierią i ochroną środowiska czy nowoczesną energetyką, ale również dla praktyków |
| Skocz do: | Dodaj recenzje, komentarz |
- Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek
- Przedmowa
- Wstęp
- 1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska
- 1.1. Wprowadzenie
- 1.2. Energetyka konwencjonalna
- 1.2.1. Paliwa naturalne, zasoby i prognozy zużycia
- 1.3. Skażenie powietrza spalinami
- 1.3.1. Składniki spalin i ich oddziaływanie na środowisko
- 1.3.2. Skutki skażenia środowiska
- 1.3.3. Wielkość emisji zanieczyszczeń
- 1.3.4. Koszty środowiskowe
- 1.4. Nowe trendy w energetyce konwencjonalnej
- 1.4.1. Rodzaje siłowni
- 1.4.2. Kierunki rozwoju energetyki konwencjonalnej
- 1.4.3. Oczyszczanie spalin
- 1.5. Energetyka jądrowa
- 1.5.1. Wprowadzenie
- 1.5.2. Promieniotwórczość
- 1.5.3. Reakcje jądrowe
- 1.5.4. Reaktory jądrowe
- 1.5.5. Paliwo w reaktorach jądrowych
- 1.5.6. Elektrownie jądrowe
- 1.5.7. Kierunki rozwoju energetyki jądrowej
- 1.6. Zalety i wady energetyki konwencjonalnej
- 1.7. Charakterystyka działań zmierzających do zahamowania dalszej degradacji środowiska
- Bibliografia
- 2. Odnawialne źródła energii
- 2.1. Wprowadzenie
- 2.2. Rys historyczny
- 2.3. Podział źródeł energii
- 2.4. Charakterystyka pierwotnych odnawialnych źródeł energii
- 2.4.1. Energia słoneczna i jej zasoby
- 2.4.2. Energia geotermalna i jej zasoby
- 2.4.3. Energia oddziaływań grawitacyjnych i jej zasoby
- 2.5. Techniczne możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii
- 2.6. Plan działań Unii Europejskiej w dziedzinie energii ze źródeł odnawialnych
- 2.7. Prognozy rozwoju energii ze źródeł odnawialnych w Polsce
- 2.8. Polskie regulacje prawne w zakresie OŹE
- 2.9. Podsumowanie
- Bibliografia
- 3. Energia wody
- 3.1. Wprowadzenie
- 3.1.1. Światowe zasoby wody
- 3.2. Hydroenergetyka
- 3.2.1. Historia wykorzystania energii mechanicznej wody
- 3.2.2. Potencjał hydroenergetyczny świata
- 3.2.3. Zasoby wodne Polski i ich hydroenergetyczny potencjał
- 3.2.4. Sposoby wykorzystania potencjału energetycznego wody
- 3.3. Podstawy teoretyczne
- 3.4. Duże elektrownie wodne
- 3.4.1. Typy dużych elektrowni wodnych
- 3.4.2. Elektrownie szczytowo-pompowe w Polsce
- 3.4.3. Zalety i wady dużej energetyki wodnej
- 3.5. Mała energetyka wodna (MEW)
- 3.5. Podział małej energetyki wodnej
- 3.5.2. Turbiny w MEW
- 3.5.3. Mała energetyka wodna w Polsce
- 3.5.4. Opłacalność budowy małych elektrowni wodnych
- 3.5.5. Regulacje prawne dotyczące MEW
- 3.5.6 Zalety MEW
- 3.6. Energia pływów
- 3.7. Energia fal
- 3.8. Energia prądów wodnych
- 3.9. Energia dyfuzji
- 3.9.1. Metoda PRO
- 3.9.2. Metoda RED
- Bibliografia
- 4. Energia wiatru i jej wykorzystanie
- 4.1. Rys historyczny
- 4.2. Charakterystyka energii wiatru
- 4.3. Zależności opisujące energię wiatru
- 4.4. przegląd konstrukcji turbin wiatru
- 4.5. Światowy rozwój energetyki wiatrowej
- 4.6. Doświadczenia polskie
- 4.7. Efekt ekologiczny, prognozy i perspektywy aeroenergetyki w Polsce do 2030 roku
- 4.8. Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej
- 4.9. Morskie farmy wiatrowe (MFW)
- 4.9.1. Historia MFW
- 4.9.2. Europejskie MFW
- 4.9.3. Perspektywy MFW w Polsce
- 4.10. Małe turbiny wiatrowe (MTW)
- 4.10.1. Charakterystyka MTW
- 4.10.2. Przegląd rozwiązań MTW
- 4.10.3. Polskie rozwiązania MTW
- 4.10.4. Przybliżona metoda obliczania wydajności MTW
- 4.10.5. Wiatrowo-słoneczny system hybrydowy
- 4.10.6. Inne koncepcje zagospodarowania energii z MTW
- 4.11. Wady i zalety siłowni wiatrowych
- Bibliografia
- 5. Energia promieniowania słonecznego
- 5.1. Wprowadzenie
- 5.2. Istota promieniowania słonecznego
- 5.3. Budowa atomu i struktura materii
- 5.4. Podstawy teoretyczne promieniowania słonecznego
- 5.5. Wymiana ciepła przez promieniowanie
- 5.6. Charakterystyka promieniowania słonecznego
- 5.7. Perspektywy wykorzystania energii promieniowania słonecznego do ogrzewania
- 5.8. Podział metod konwersji i wykorzystania energii promieniowania słonecznego
- 5.9 Historia rozwoju energetyki słonecznej
- 5.10. Zalety i wady energii promieniowania słonecznego
- Bibliografia
- 6. Pasywne systemy wykorzystania energii słonecznej z elementami teorii wymiany ciepła
- 6.1. Definicja systemów pasywnych
- 6.2. Podstawy teoretyczne wymiany ciepła
- 6.3. Przewodzenie ciepła
- 6.4. Konwekcja
- 6.5. Promieniowanie i konwekcja swobodna
- 6.6. Przenikanie ciepła
- 6.7. Pasywne ogrzewanie budynków
- 6.7.1. Rodzaje pasywnych rozwiązań w budownictwie
- 6.7.2. Energooszczędne okna
- 6.7.3. Transparentne materiały izolacyjne
- 6.8. Pasywne chłodzenie
- 6.9. Pasywne systemy magazynowania ciepła w budynkach
- Bibliografia
- 7. Aktywne systemy wykorzystania energii słonecznej - kolektory słoneczne
- 7.1. Przegląd aktywnych metod wykorzystania energii słonecznej
- 7.2. Podstawy teoretyczne kolektorów słonecznych
- 7.3. Zasoby energii słonecznej w Polsce
- 7.4. Wartość użyteczna promieniowania słonecznego
- 7.5. Budowa kolektorów słonecznych
- 7.6. Obliczanie słonecznego systemu podgrzewania wody użytkowej
- 7.6.1. Przykład uproszczonych obliczeń i doboru kolektora
- 7.6.2. Aspekt ekonomiczny instalacji kolektorów słonecznych
- 7.6.3. Aspekt ekologiczny stosowania kolektorów słonecznych
- 7.6.4. Charakterystyka dostępnych na rynku kolektorów słonecznych
- 7.7. Nowe typy kolektorów słonecznych
- 7.8. Badanie kolektorów słonecznych
- 7.8.1. Normy badawcze kolektorów słonecznych
- Bibliografia
- 8. Aktywne systemy konwersji energii słonecznej – stawy i kominy słoneczne
- 8.1. Wprowadzenie
- 8.2. Stawy słoneczne
- 8.2.1. Budowa i zasada działania
- 8.2.2. Przegląd pracujących instalacji
- 8.2.3. Podsumowanie – wady i zalety stawów słonecznych
- 8.3. Kominy słoneczne
- 8.3.1. Wprowadzenie
- 8.3.2. Zasada działania komina słonecznego
- 8.3.3. Potencjał energetyki opartej na kominach słonecznych
- 8.3.4. Stan zaawansowania budowy kominów słonecznych
- Bibliografia
- 9. Podstawy termodynamiki i metody przetwarzania energii słonecznej na pracę
- 9.1. Wprowadzenie
- 9.2. Podstawy teoretyczne termodynamiki
- 9.2.1. Pojęcia podstawowe
- 9.2.2. Zasady termodynamiki
- 9.2.3. Perpetuum mobile i sprawność obiegu
- 9.2.4. Rzeczywiste silniki termodynamiczne
- 9.2.5. Silnik Stirlinga
- 9.2.6. Silnik Ericssona
- 9.3. Wysokotemperaturowy system zdecentralizowany
- 9.4. Wysokotemperaturowy system scentralizowany
- Bibliografia
- 10. Niskotemperaturowa energia termiczna mórz i oceanów
- 10.1. Wprowadzenie
- 10.2. Rys historyczny
- 10.3. Konwersja energii termicznej oceanu w energię mechaniczną
- 10.4. Zalety i wady systemu OTEC
- 10.5. Obecny stan zaawansowania systemu OTEC
- 10.6. Konwersja energii termicznej oceanu w energię elektryczną
- Bibliografia
- 11. Energia geotermalna
- 11.1. Wprowadzenie
- 11.2. Rys historyczny i współczesne metody wykorzystania energii geotermalnej
- 11.3. Natura źródeł geotermalnych
- 11.4. Sposoby wykorzystania źródeł geotermalnych
- 11.5. Zasoby geotermalne w Polsce i ich wykorzystanie
- 11.5.1. Historia polskiej geotermii
- 11.5.2. Zasoby wód geotermalnych
- 11.5.3. Geotermalne zasoby energetyczne
- 11.5.4. Obecny stan polskiej energetyki geotermalnej
- 11.5.5. Głęboka geotermia – szansą dla Polski
- 11.5.6. Płytka geotermia
- 11.6. Wnioski końcowe
- 11.6.1. Porównanie energetyki geotermalnej z energetyką konwencjonalną
- 11.6.2. Wpływ energetyki geotermalnej na środowisko
- 11.6.3. Zagadnienia techniczno-ekonomiczne energetyki geotermalnej
- Bibliografia
- 12. Systemy wspomagające wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych
- 12.1. Wprowadzenie
- 12.2. Różne formy magazynowania energii
- 12.3. Magazynowanie energii cieplnej
- 12.4. Magazynowanie energii chemicznej
- 12.5. Przetwarzanie niskotemperaturowej energii cieplnej
- 12.6. Przetwarzanie i magazynowanie wysokotemperaturowej energii cieplnej
- Bibliografia
- 13. Pompy ciepła
- 13.1. Wprowadzenie
- 13.2. Rys historyczny
- 13.3. Zasada działania pompy ciepła
- 13.4. Przegląd typów pomp ciepła
- 13.5. Sprężarkowe pompy ciepła
- 13.6. Czynniki robocze sprężarkowych pomp ciepła a dziura ozonowa
- 13.7. Absorpcyjne pompy ciepła
- 13.8. Pompy ciepła pozostałych typów
- 13.9. Dolne źródła pomp ciepła
- 13.10. Pompy ciepła w Polsce
- 13.10.1. Polskie Stowarzyszenie Pomp Ciepła
- 13.10.2. Charakterystyka domowych pomp ciepła stosowanych w Polsce
- 13.10.3. Efekty ekonomiczne stosowania pomp ciepła
- 13.10.4. pompy ciepła pracujące w kogeneracji z innymi OŹE
- 13.10.5. Przykłady zastosowania pomp ciepła w Polsce
- 13.11. Podsumowanie
- Bibliografia
- 14. Ogniwa i moduły fotowoltaiczne
- 14.1. Historia ogniw fotowoltaicznych
- 14.2. Technologie fotowoltaiczne
- 14.2.1. Technologie fotowoltaiczne pierwszej generacji – ogniwa krzemowe z krystalicznego krzemu
- 14.2.2. Technologie fotowoltaiczne drugiej generacji – ogniwa cienkowarstwowe
- 14.2.3. Technologie fotowoltaiczne trzeciej generacji
- 14.3. Efekt fotowoltaiczny
- 14.3.1. Typy półprzewodników
- 14.3.2. Generowanie swobodnych nośników ładunku w obszarze złącza p-n
- 14.4. Budowa ogniw słonecznych krzemowych
- 14.4.1. Ogniwo fotowoltaiczne
- 14.4.2. Moduł fotowoltaiczny
- 14.5. Charakterystyka prądowo-napięciowa i parametry elektryczne ogniw i modułów PV
- 14.6. Łączenie szeregowe i równoległe ogniw i modułów PV
- 14.7. Instalacje fotowoltaiczne
- 14.8. Koncentratory promieniowania 14.9. Współpraca modułów fotowoltaicznych z innymi urządzeniami do konwersji energii
- 14.9.1. Systemy fotowoltaiczne hybrydowe – połączenie kilku źródeł energii elektrycznej 14.9.2. Układ moduł fotowoltaiczny – kolektor słoneczny
- 14.10. Recykling modułów fotowoltaicznych
- 14.11. Perspektywy i strategia rozwoju ogniw fotowoltaicznych
- 14.11.1. Światowa sytuacja na rynku systemów fotowoltaicznych
- 14.11.2. Kierunki rozwoju systemów fotowoltaicznych
- 14.11.3. Polskie doświadczenia energetyki fotowoltaicznej
- 14.11.4. Perspektywy rozwoju fotowoltaiki w Polsce
- 14.12. Znaczenie ogniw fotowoltaicznych w kosmonautyce
- 14.13. Zalety systemów fotowoltaicznych
- Bibliografia
- 15. Biomasa
- 15.1. Wprowadzenie
- 15.2. Cechy charakterystyczne biomasy
- 15.3. Biomasa jako odnawialne źródło energii
- 15.3.1. Energetyczny potencjał biomasy
- 15.3.2. Charakterystyka biomasy jako nośnika energii
- 15.4. Metody energetycznego wykorzystania biomasy
- 15.4.1. Spalanie biomasy
- 15.4.2. Termiczne przetwarzanie biomasy na potrzeby energetyczne
- 15.4.3. Inne możliwości energetycznego wykorzystania biomasy
- 15.4.4. Plantacje energetyczne
- 15.4.5. Wady i zalety energetycznego wykorzystania biomasy
- 15.5. Drewno jako proekologiczne odnawialne źródło energii
- 15.5.1. Pelety
- 15.5.2. Plantacje drewna energetycznego
- 15.5.3. Bilans drewna w Polsce
- 15.5.4. Wykorzystanie drewna do produkcji ciepła w Polsce
- 15.5.5. Przykłady kotłowni opalanych drewnem
- 15.5.6. Budowa i zasada działania kotłowni opalanej drewnem
- 15.6. Słoma jako proekologiczny surowiec energetyczny
- 15.6.1. Charakterystyka słomy jako nośnika energii
- 15.6.2. Sposoby spalania słomy
- 15.6.3. Polskie ciepłownie opalane słomą
- 15.7. Biopaliwa
- 15.7.1. Historia, stan obecny i prognozy produkcji biopaliw na świecie
- 15.7.2. Surowce do produkcji biopaliw
- 15.7.3. Biopaliwa w Polsce
- 15.8. Podsumowanie
- Bibliografia
- 16. Biogaz
- 16.1. Biogaz jako odnawialne źródło energii
- 16.2. Mechanizm powstawania biogazu
- 16.3. Źródła oraz technologie pozyskiwania i zagospodarowania biogazu
- 16.4. Zagospodarowanie biogazu w oczyszczalni ścieków
- 16.5. Wykorzystanie biogazu z wysypisk śmieci
- 16.5.1. Charakterystyka gazu wysypiskowego
- 16.5.2. Technologie energetycznego wykorzystania odpadów
- 16.5.3. Eksploatacja gazu wysypiskowego w Polsce
- 16.6. Pozyskiwanie biogazu w gospodarstwach rolnych
- 16.6.1. Rolnicze źródło biogazu
- 16.6.2. Technologie pozyskiwania biogazu w rolnictwie
- 16.6.3. Pozyskiwanie biogazu na polskiej wsi
- 16.6.4. Koncepcja wiejskiej spółdzielczej elektrociepłowni opalanej biogazem
- 16.7. Konwersja biogazu
- 16.7.1. Wprowadzenie
- 16.7.2. Metody wzbogacania i oczyszczania biogazu
- 16.7.3. Konwersja biogazu w energię cieplną
- 16.7.4. Konwersja biogazu w energię elektryczną
- 16.7.5. Koncepcje zagospodarowania ciepła odpadowego z konwersji biogazu
- 16.7.6. Konwersja biogazu w energię mechaniczną
- 16.8. Zalety i wady produkcji energii z biogazu
- Bibliografia
- 17. Ogniwa paliwowe
- 17.1. Rys historyczny
- 17.2. Zasada działania ogniwa paliwowego
- 17.3. Klasyfikacja ogniw paliwowych
- 17.4. Ogniwa z polimerową membraną (PEMFC)
- 17.5. Ogniwa alkaliczne (AFC)
- 17.6. Ogniwa fosforanowe (PAFC)
- 17.7. Ogniwa węglanowe (MCFC)
- 17.8. Ogniwa tlenkowe (SOFC)
- 17.9. Ogniwa zasilane metanolem (DMFC) lub kwasem mrówkowym (DFAFC)
- 17.10. Rozwiązania konstrukcyjne ogniw paliwowych
- 17.11. Zastosowanie ogniw paliwowych
- 17.12. Podsumowanie
- Bibliografia
- 18. Wodór
- 18.1. Wprowadzenie
- 18.2. Właściwości wodoru
- 18.3. Przemysłowe metody otrzymywania wodoru
- 18.4. Metody otrzymywania wodoru w przyszłości
- 18.5. Magazynowanie wodoru
- 18.6. Najnowsze zastosowania wodoru
- 18.7. Wodór jako paliwo XXI wieku
- 18.7.1. Analiza dotychczasowego wykorzystania wodoru
- 18.7.2. Zalety i wady energetycznego wykorzystania wodoru
- 18.7.3. Światowe kierunki rozwoju energetyki wodorowej
- 18.7.4. Możliwości wykorzystania wodoru w Polsce
- Bibliografia
- 19. Oszczędzanie energii
- 19.1. Ochrona środowiska przez oszczędzanie energii
- 19.2. Modyfikacja tradycyjnych systemów energetycznych
- 19.3. Energooszczędne technologie
- 19.4. Śmieci jako potencjalne odnawialne źródło energii
- 19.5. Kierunki oszczędzania energii
- 19.6. Indywidualne kierunki oszczędzania energii
- 19.6.1. Oszczędzanie energii cieplnej
- 19.6.2. Oszczędzanie energii elektrycznej
- 19.6.3. Oszczędzanie oświetlenia
- 19.6.4. Oszczędzanie wody
- 19.6.5. Oszczędzanie dóbr konsumpcyjnych
- 19.7. Podsumowanie
- Bibliografia
- Skorowidz
Zobacz spis treści