i i g r e n e e m í ř t Še e l o k š e v i a m do jméno
ní:
a příjme
třída:
škola:
Spolufinancováno Evropskou unií z Evropského fondu pro regionální rozvoj.
Úvod
Energie a její původ Z fyziky víme, že energie znamená většinou schopnost hmoty vykonávat práci. Energie má celou řadu podob: mechanická, tepelná, chemická, elektrická, jaderná a další. Třeba mechanická energie se vyskytuje ve dvou formách, které bývají často uváděny i samostatně: potenciální (polohová) a kinetická (pohybová). Jednotlivé druhy energie se mezi sebou přeměňují. Při přeměně vznikají ztráty, např. při spalování plynu v kotli část tepla uteče do komína. Není to ale tak, že by se při přeměně část energie úplně ztratila. To, co označujeme jako ztrátu, je jen ta část energie, kterou nedokážeme využít.
V dnešní době a v té části světa, kde žijeme, nám připadá samozřejmé, že po stisknutí vypínače se rozsvítí světlo, že radiátor pod okny je v zimě teplý a že z vodovodního kohoutku teče voda. Nebylo tomu tak vždy a k takovému pohodlí vedla dlouhá cesta a stála lidi mnoho úsilí.
energie, nebo v lepším případě jak spotřebu energie snížit a jak při výrobě energie co nejméně poškozovat životní prostředí.
Každý ví, že elektrický proud nevzniká v zásuvce a než se do ní dostane, musí urazit dlouhou cestu z elektrárny až do našeho domu. Podobné je to s teplem. Na úplném počátku bývá uhlí, ropa, zemní plyn, jaderná energie, ale také dřevo nebo Slunce, protože část energie si dnes dokážeme vyrobit doma. Ať už je to tak či onak, lidí na světě přibývá a zvyšují se jejich nároky. Pokud by spotřeba energie rostla stejným tempem, jakým narůstá dosud, nebude dlouho trvat a původní zdroje brzy dojdou. Lidstvo tedy musí řešit, jak zajistit potřebné množství
Pojďme se tedy společně vydat na dobrodružnou cestu za úsporami energií. Na následujících stránkách naleznete praktické rady a tipy, jak můžete šetřit energii doma i ve škole. A pokud přijdete i na další zajímavé nápady, budeme rádi, když nám o tom napíšete.
Říká se, že nejlevnější energií je ta nespotřebovaná a je současně i nejšetrnější k přírodě a našemu životnímu prostředí.
Dva nejčastější druhy energie, jejichž přítomnost nebo nedostatek všichni pociťujeme, je energie tepelná a elektrická. Jejich zdroje dělíme na neobnovitelné, to jsou všechna fosilní paliva a obnovitelné zdroje – sluneční záření, vítr, tekoucí voda, biomasa, které mají tu vlastnost, že se mohou při postupném spotřebovávání zase obnovovat.
Až do počátku průmyslové revoluce vystačili lidé jen s obnovitelnými zdroji. Topili dřevem, domy stavěli také ze dřeva, chodili pěšky, prádlo sušili na slunci a povozy tahali koně. Dřevo bylo využíváno ve všech oblastech lidského života, až hrozilo vykácení lesů. Objev uhlí tak vysvobodil lidstvo v novověku z hrozící energetické krize. Na druhou stranu však spalováním uhlí vznikly veliké ekologické škody.
Úkol
Umíte zjistit, kudy se přivá dí elektřina do b udovy školy? Jak a v jakých jednotkách se měří její sp otřeba?
Hodně ušetřené energie Vám přeje Vaše
1
Vytápění
K tomu, aby se člověk cítil uvnitř budovy příjemně, je třeba udržovat teplotu v místnostech kolem 20 °C. Proto se musí škola, stejně jako každá jiná budova sloužící k pobytu lidí, v zimě vytápět. Teplo do tříd, kabinetů a chodeb se předává otopnými tělesy umístěnými pod okny. V nich cirkuluje topná voda přiváděná od zdroje tepla. Tím může být kotel nebo také výměníková stanice napájená z centrálního zdroje tepla ve městě. Teplo se ztrácí z budov prostupem obvodovými stěnami, okny, stropy a podlahami. K tomu přibyde tepelná ztráta netěsnostmi
Větrání
oken, zvlášť při větru. Podle vypočtené tepelné ztráty se pak navrhuje výkon zdroje tepla pro vytápění. Starší budovy mají několikrát větší tepelnou ztrátu než současné budovy postavené podle nových předpisů. Proto se starší budovy zateplují a vyměňují se v nich okna. To platí nejen pro školy, ale i pro ostatní obytné budovy.
Úkol
tepla Jaký je ve vaší škole zdroj n, ístě pro vytápění, kde je um latit zap la odhadněte kolik musí ško to je ročně za vytápění a kolik a? v přepočtu na jednoho žák
V budovách se v současné době spotřebuje největší množství energie na větrání a vytápění. Nové budovy se staví podle přísných pravidel, která snižují tepelnou ztrátu. Mluvíme o nízkoenergetických a dokonce o „pasivních“ budovách, které potřebují jen velice málo tepla na vytápění. Malou tepelnou ztrátu kryjí z části z vnitřních zdrojů, jako jsou různé elektrické spotřebiče, nebo tepelnými zisky osluněných oken. Zbytek potřeby tepla na vytápění budovy dodává kotel nebo vzduchotechnická jednotka, která zároveň budovu větrá. Budovy se musí větrat, jinak by se v nich hromadily škodliviny, různé pachy, oxidy uhlíku a vodní pára. Nová okna jsou většinou tak těsná, že nepropouští dovnitř téměř žádný čerstvý vzduch. U nedostatečně zateplených domů to může způsobit i vznik plísní. Obvykle se větrá otevřením okna, kdy jeho spodní polovinou proudí dovnitř
chladnější venkovní vzduch a horní polovinou odchází teplý vnitřní vzduch. Snížit spotřebu tepla pro větrání můžeme technickým zařízením, které umí odebrat teplo z odváděného vzduchu a předat ho do přiváděného vzduchu. Takový způsob větrání nazýváme řízené větrání s rekuperací tepla z odpadního vzduchu. Potřebujeme k tomu však alespoň dva ventilátory, které naopak spotřebovávají elektrickou energii. Pamatujte si • při větrání okny větráme v zimě krátce a intenzivně, to znamená otevřením všech oken dokořán
Úkol
Kudy se dost ává vzduch do ku chyně při spuštěné dig estoři?
Víte, že: • spotřeba energie na vytápění a přípravu teplé vody ve většině domácností představuje 80 % celkové spotřeby? • u nově postavených a kvalitně zateplených budov je tento podíl nižší (cca 60 %), protože spotřeba tepla na vytápění je malá?
2
Pamatujte si • každé zvýšení vnitřní teploty vzduchu o jeden stupeň představuje zvýšení spotřeby tepla o 6 % • nenechávejte zbytečně otevřené dveře do nevytápěných prostor
3
Příprava teplé vody Teplou vodu potřebujeme k mytí, koupání a sprchování. Ohřívá se elektřinou, plynem, nebo se také přivádí z centrálního výměníku. Ohřívač vody patří mezi tepelné spotřebiče a ty jsou největšími žrouty energie. Proto stále více domácností využívá možnosti ohřívat vodu ve slunečních kolektorech na střeše domu. Chceme-li ušetřit energii u nějakého spotřebiče, máme k tomu obvykle čtyři možnosti: • • • •
změnit životní styl, změnit podmínky, v nichž spotřebič pracuje, co nejlépe využít možností spotřebiče, použít modernější a účinnější spotřebič.
Úkoly
Kde je u vás ve škole zdroj teplé vody? lá voda? Kam všude je zavedená tep teplota Odhadněte co nejlépe, jaká má u lot tep kou je na zdroji a ja e? ruc jete my si voda, kterou
4
Osvětlení Pamatujte si
• používejte raději sprchu než vanu, úspora vody a tím i tepla je několikanásobná • nastavte na ohřívači vody co nejnižší teplotu, ne více než 65 °C • vzdálenost výtoků teplé vody od ohřívače vody má být co nejmenší, někdy je lépe použít samostatné menší ohřívače než jeden velký • ohřívač vody a vodovodní potrubí s teplou vodou musí být dobře tepelně izolováno
Víte, že: • jedna osoba spotřebuje ročně v průměru 12 000 litrů teplé vody o teplotě 55 °C?
Umělé osvětlení bereme jako normální součást života a podle potřeby jím nahrazujeme nedostatek denního světla. Donedávna byly zejména v domácnostech používány výhradně žárovky, které přeměňují téměř všechnu dodanou elektrickou energii na teplo. Proto byla postupně zakazována jejich výroba a v obchodech lze koupit jen úsporné světelné zdroje, nejčastěji kompaktní zářivky, které mají několikanásobně menší spotřebu elektrické energie a také delší životnost. Odborníci vidí budoucnost především ve světelných diodách (LED), které jsou ale zatím relativně drahé.
Víte, že: • kompaktní zářivka má 5x menší spotřebu energie a 15x delší životnost než klasická žárovka? • záměnou standardní žárovky o příkonu 100 W za kvalitní úspornou zářivku s příkonem 21 W ušetříte za dobu její životnosti asi 4500 Kč?
V místech, kde se někdo pohybuje jen občas, jsou užitečná čidla, která sepnou světlo jen na dobu, kdy tam někdo prochází. Tam, kde se pracuje s počítačem nebo sleduje televize, je vhodné mít možnost snížit intenzitu hlavního světla nebo mít zvláštní malé světlo pro slabé nepřímé osvětlení.
Úkoly
el Kolik je ve vaší třídě svítid na? iště a kdy naposled byla vyč a jaké Kolik máte doma svítidel oje? zdr né tel jsou v nich svě rovozu? Kolik z nich je současně v p Pamatujte si • rozsvěcujte jen tam, kde je třeba • vybírejte jen kvalitní světelné zdroje ve specializovaných obchodech • kvalitní zářivky mají kromě delší životnosti i lepší podání barev a odolnost proti častému spínání • udržujte svítidla v čistotě
5
Domácí spotřebiče
Příprava jídel
Podíl domácích spotřebičů na spotřebě elektrické energie v rodinách stále roste v souvislosti se snižujícími se tepelnými ztrátami při vytápění nových a zateplených domů a současně přibývá počet spotřebičů. Elektrické spotřebiče v domácnosti můžeme rozdělit podle druhu energetické přeměny, která v nich probíhá na: • spotřebiče měnící elektřinu na teplo (elektrické vytápění, ohřívač vody, prač-
Dalšími velkými spotřebiči energie jsou zařízení pro přípravu jídel. Jsou to různé sporáky, varné desky a trouby.
Víte, že: • nárůst spotřeby domácích spotřebičů v České republice v posledních letech byl vyšší než je průměr EU?
Úkol
Zkuste najít d oma spotřebiče o značené štítky, kolik je jich a jakými písmeny je vy značena jejich energet ická třída.
6
• •
• •
ka, myčka, sporák, varná konvice), to jsou obvykle ti největší „žrouti“ energie spotřebiče měnící elektřinu na mechanickou práci (chladnička, mixer, vrtačka) spotřebiče pro zpracování a prezentaci informací (počítače, audio, video, domácí elektronika) spotřebiče měnící elektřinu na světlo spotřebiče „skryté“ (zvonkový transformátor, anténní předzesilovač apod.). Pamatujte si • energetickou náročnost domácího spotřebiče poznáme podle energetického štítku, který je na něm umístěn • povinnost výrobce opatřit výrobek energetickým štítkem platí pro ledničky, mrazničky a jejich kombinace, pračky, sušičky prádla, myčky nádobí, elektrické trouby, zdroje světla, televizory, klimatizační jednotky a elektrické akumulační ohřívače vody • nejnižší spotřebu mají ty spotřebiče, které jsou označené A, u některých A+++
Místo klasických litinových varných desek se používají stále častěji jak u volně stojících, tak u vestavěných sporáků sklokeramické desky nebo desky s indukčním ohřevem. Ty představují zatím nejdokonalejší technologii, která nejvíce ze všech používaných řešení šetří energii. Navíc, protože se plotýnky neohřívají, nemůže se nic připálit. V každé domácnosti je vzájemný poměr spotřeby mezi jednotlivými spotřebiči různý. Domácnosti se liší velikostí a typem obytného prostoru, počtem osob, vybavením i různým životním stylem.
Úkoly
Navrhněte sa mi některá doporučení p ro šetření energie při va ření. Změřte čas a spočítejte množství ener gie potřebné k uvaření 1 lit ru vody na plynovém sporáku a v rychlovarn é konvici.
Víte, že: • nové typy elektrických sporáků uspoří oproti starším typům 20–30 % energie a že indukční varné plotýnky mají spotřebu nižší až o 60 %? • příprava jídel i ohřev vody jsou na plynovém sporáku levnější až o 50 %, pokud nemáte sníženou sazbu za elektřinu? Pamatujte si • zakrývejte při vaření nádoby pokličkami. Velikost hrnce musí odpovídat velikosti plotýnky • hrnce s rovným dnem ušetří až 30 % energie • k vaření je třeba použít jen nezbytné množství vody, k delšímu vaření je třeba využívat tlakový hrnec – ušetří se až 40 % elektřiny a 30 % času
7
Chlazení potravin
Pračky a sušičky
Elektrický příkon pro pohon chladničky nebo kombinace s mrazničkou není sice velký, ale chladnička nebo mraznička pracuje po celý den, a tak nakonec spotřeba energie hraje v celkové spotřebě v domácnosti velkou roli. U tohoto druhu spotřebičů se projevuje i nárůst spotřeby energie vlivem stárnutí. Způsobuje to pokles tepelně izolačních vlastností pláště chladničky nebo mrazničky, proto má význam včas nahradit starý přístroj novým.
Automatická pračka je dnes ve výbavě téměř každé domácnosti. Největší podíl na spotřebě elektřiny v pračce má ohřev vody. Proto mají pračky dva energetické štítky, jeden pro praní, druhý pro odstřeďování. Dobrým nápadem pro šetření energie je předehřev vody nějakým levnějším způsobem než elektřinou, například pomocí slunečního zařízení.
Úkol
Víte, že: • chladnička nebo mraznička ve třídě A++ spotřebuje minimálně o 30 % méně energie než tentýž spotřebič ve třídě A a jen třetinu energie výrobku třídy D?
kon má Zjistěte, jaký elektrický pří oje ve vaší automat na chlazené náp ergie škole. Spočítejte, kolik en rovozu spotřebuje, pokud bude v p ušetří, celý rok a kolik vaše škola iny vypne. pokud automat na prázdn
Pamatujte si • je třeba zvolit přiměřenou velikost chladničky či mrazničky, aby byl využit vnitřní prostor. Při otevření dveří si lépe podrží vnitřní teplotu a vymění se méně vzduchu, který je nutno opět ochladit • každé snížení nastavené teploty uvnitř chladničky o 2 °C znamená zvýšení spotřeby energie o 15 % • při normálním provozu postačí nastavení teploty v chladničce na +3 až +5 °C, v mrazničce -18 °C • chladnička by měla být umístěna daleko od jiného zdroje tepla (např. od radiátoru, sporáku nebo myčky) a neměla by být vystavena přímému
8
slunečnímu svitu; nad a za spotřebičem musí být ponechána mezera kvůli proudění vzduchu • pokud není mraznička nebo lednička opatřena beznámrazovou technologií, je nutno pravidelně odmrazovat, protože námraza představuje tepelnou izolaci na výparníku a při tloušťce větší než 5 mm způsobí zvýšení spotřeby energie o 30 % • je nutno udržovat uvnitř pořádek, mít přehled o uložených potravinách a vkládat jen vychladlá jídla • mrazničky s horním víkem udrží uvnitř lépe chlad
Usušit prádlo po vyprání vyjde nejlevněji, pokud se pověsí na venkovní šňůru a nechá se uschnout na slunci. Ne každá domácnost má tuto možnost, proto existují sušičky prádla. Fungují na různých principech, z nichž nejjednodušší jsou odvětrávací s ohřevem větracího vzduchu elektřinou nebo i plynem a kondenzační, ve kterých se vlhkost vysráží a v podobě vody se shromažďuje v zásobníku. K ochlazování se používá voda, nebo je instalováno tepelné čerpadlo, které zajistí jak ohřev, tak ochlazení vzduchu a vystačíme jen s přípojkou elektřiny.
Víte, že: • za posledních 20 let klesla spotřeba elektřiny na provoz pračky stejné velikosti o 60 % a spotřeba vody o 75 %? Pamatujte si • zvolte vždy vhodný program pro daný druh prádla a stupeň jeho znečištění • prací prášky jsou účinné i při nižších teplotách, snížením teploty z 90 °C na 60 °C lze uspořit kolem 25 % energie • je energeticky výhodné, aby pračka při praní byla plná • využívejte funkci odloženého startu na dobu, kdy platí levnější sazba za elektřinu, to platí i pro sušičku prádla • sušičku nepřeplňujte a vkládejte do ní jen dobře odstředěné prádlo
Úkol
Prohlédněte si doma návo d na použití pra čky, jaké nabízí prací p rogramy, jak dlouho tr vají a kolik energie spotř ebují.
9
Mytí nádobí Myčky nádobí jsou multifunkční zařízení, která umývají, oplachují a suší kuchyňské nádobí. K tomu využívají mechanický účinek cirkulující tlakové vody, který je zesilován její teplotou a použitím mycího přípravku, který má i chemické účinky. Z toho vyplývá, že ne každé nádobí je pro použití v myčce vhodné. Voda v myčce se ohřívá vždy jen elektřinou, proto máme-li k dis-
Ostatní spotřebiče pozici nějaký levnější zdroj pro ohřev vody, můžeme ušetřit napojením myčky na tento zdroj teplé vody. Při ručním mytí v dřezu si pomůžeme perlátorem na výtoku, který vodu „načechrá“, tj. smíchá proud vody se vzduchem a pomůže ušetřit až cca 40 % vody.
Úkol
ktřinu Porovnejte náklady na ele ů ník od od různých obch mu k to e žijt s elektřinou a pou ch nká stá h výc kalkulačku na webo ího čn ula Energetického reg e úřadu (www.eru.cz) a údaj . inu ktř ele z vaší faktury za
Domácí elektronické přístroje jako televize, audio a video technika, počítače atd. se často udržují v pohotovostním stavu, takzvaném stand-by režimu, umožňujícím pomocí dálkového ovladače okamžitý start do plného výkonu. V tomto režimu odebírají sice malé množství energie, ale za to neustále. Pro toho, kdo chce opravdu šetřit, může mít význam i tato úspora v řádu několika stokorun ročně. Spotřebiče, které nepotřebují být neustále připojeny na síť, je možno připojit na společnou zásuvkovou lištu s vypínaVíte, že: • stand-by spotřeba při příkonu 1 – 20 W podle typů a stáří spotřebičů může být u některých z nich v klidovém režimu vyšší než spotřeba elektřiny pro jejich provoz? To platí v případech, pokud je spotřebič zapnut jen několik minut denně.
čem. Na noc můžeme tak jedním pohybem všechny odpojit od sítě. Platí to také pro svítící displeje (mikrovlnné trouby), nabíječky baterií, transformátorky pro tiskárny či reproduktory počítačů. Pamatujte si • nepoužívejte větší zařízení než opravdu potřebujete • zvětšení obrazovky televizoru s sebou nese podstatné zvýšení příkonu a jedinou výhodu, kterou poskytuje, je možnost sedět dále od ní • notebook má často desetkrát menší spotřebu než stolní PC • kvalitní MP3 přehrávač s kvalitními sluchátky poskytne srovnatelnou kvalitu poslechu jako výkonný zesilovač s přehrávačem nebo multimediální počítač • LCD obrazovky mají zpravidla menší příkon než plazmové
Pamatujte si
Víte, že: • první myčky se objevily v 80. létech minulého století a ve srovnání s dnešními měly o 60 % větší spotřebu elektrické energie?
10
• myčka by se neměla umisťovat do blízkosti chladničky a mrazničky • automatické a úsporné programy zkracují mycí čas a spoří energii • zapínejte myčku, až když je zcela naplněná • myčka obsahuje filtr, který je nutno pravidelně čistit • máte-li dvojí sazbu elektřiny, použijte funkci odloženého startu na dobu s nižší sazbou
Úkol
Které spotřeb iče, co máte doma, mají režim stand-by neb o svítící displeje, jako u mají v tomto režimu spotř ebu?
11
Doprava
Zdroje energie
Úkol
n Zjistěte, co znamená termí . „Smart Grid“ a vysvětlete Automobil se stal fenoménem minulého i současného století. Zejména v individuální dopravě prošel několika etapami od luxusního zboží, přes poskytovatele zábavy a pocitu volnosti až k věci denní potřeby, pro mnohé nepostradatelné. Auta, kamiony, letadla, vlaky a lodě jsou významnými přispěvateli k emisím oxidu uhličitého a na rozdíl od jiných jeho zdrojů jejich podíl stále vzrůstá. Není divu, je-li téměř výhradním zdrojem paliv ropa. Jak snížit její spotřebu? Nabízí se používat efektivnější automobily se stále nižší spotřebou paliva, automatické vypínání motorů při stání před semafory, používání pneumatik s malým valivým odporem, aplikace jiných paliv – LPG a CNG a především rozšíření elektromobilů.
Víte, že: • provoz automobilu na CNG je více než o polovinu levnější než na benzín?
12
Podmínkou ovšem je, aby elektřina pro jejich pohon byla vyráběna z jiných zdrojů, než jsou fosilní paliva. Kapacitu akumulátorů v elektromobilech bude možno zařadit do budoucího systému „chytrých sítí“, které optimalizují poměr mezi vyráběnou a spotřebovávanou elektřinou v daném okamžiku. Ke snížení spotřeby v dopravě může přispět zvyšování podílu železnice v nákladní dopravě, zvyšování podílu veřejné dopravy, podpora cyklistiky, koncentrace osidlování, využívání místního zboží a surovin, omezování rychlostí a spotřebitelské chování účastníků dopravy. Pamatujte si • pohon elektromobilu elektřinou ze současného energetického mixu je o polovinu čistější než benzínová či naftová auta • snížení rychlosti jízdy ze 120 km/h na 80 km/h sníží spotřebu paliva o 30 %
Jak bylo řečeno na začátku, zdroje ener- ní kolektory) a na elektřinu (fotovoltaická gie dělíme z environmentálního hlediska zařízení), nebo nepřímo: sluneční záření obvykle na obnovitelné a neobnovitelné. způsobuje koloběh vody v přírodě, ohříMezi neobnovitelné zdroje řadíme všechna vá její povrch, způsobuje vanutí větrů fosilní paliva: uhlí, ropu, zemní plyn a také a v důsledku i vlny na mořích. Sluneční zápalivo pro jaderné elektrárny. Tyto zdroje ření umožňuje fotosyntézu a vznik biomavznikly na Zemi před miliony let, dávno sy, která ostatně položila základ fosilním před tím, než existoval člověk. Jejich množ- palivům. Energie slunečního záření je tak ství je konečné a je jen otázkou času, kdy je přímo i nepřímo původcem většiny zdrojů energie na Zemi. člověk spotřebuje. Naproti tomu obnovitelné zdroje mají tu vlastnost, že se mohou při postupném spotřebovávání zase obnovovat. Pojem „zdroj energie“ neznamená něco, kde energie vzniká, ale vždy jde o přeměnu jednoho druhu na jiný. Tak se může energie slunečního záření přeměňovat přímo na teplo (fototermická zařízení známá jako sluneč-
Kromě slunečního záření jsou dalším obnovitelným zdrojem energie jevy související s interakcí vesmírných těles, jejich gravitační přitažlivostí projevující se ve formě mořského odlivu a přílivu a i geotermální energie Země, což je pozůstatek její žhavé minulosti a stále probíhajících rozpadů jader prvků.
Víte, že: • na 1 m území České republiky (ČR) dopadne v průměru 1200 kWh sluneční energie za rok? 2
Pamatujte si • v ČR se vyrobí více než 50 % elektrické energie v uhelných elektrárnách • v ČR se vyrobí více než 30 % elektrické energie v jaderných elektrárnách • v ČR se vyrobí cca 8 % elektrické energie z obnovitelných zdrojů energie (OZE)
Úkol
Zjistěte, jak vz niká energie slunečního zá ření.
13
Obnovitelné zdroje
Nejčastější způsob, jak získat energii ze Slunce je přímá přeměna slunečního záření na teplo. Chceme-li se získaným teplem hospodařit, přenášet na jiné místo, uchovávat a využívat i v době, kdy slunce nesvítí, musíme instalovat systém, jehož základním prvkem je sluneční termický kolektor. To je zařízení, které přeměňuje energii slunečního záření na tepelnou energii, která je předávána teplonosné látce, která kolektorem proudí. K uchování tepelných zisků se nejčastěji používají vodní zásobníky tepla. Další možnost využití sluneční energie nám dává fotovoltaická elektrárna, jejíž hlavní částí je fotovoltaický panel, který vyrábí stejnosměrný proud. Energie větru se využívá k výrobě elektřiny pomocí větrných elektráren, jejichž výkon může být od 0,1 kW do 7 MW. Na výrobě elektřiny z OZE se větrné elektrárny podílí cca 5 %.
14
Ne všichni lidé vědí přesně, jak funguje tepelné čerpadlo. V prostředí, které nás obklopuje, je obsaženo velké množství tepla, ve vzduchu, ve vodě či v půdě, jen teplota tohoto prostředí je příliš nízká na to, aby jeho tepelný obsah mohl být přímo využit třeba pro vytápění domu nebo přípravu teplé vody. Také víme, že teplo může přecházet samovolně pouze z tělesa teplejšího na těleso chladnější.
Ve vodních elektrárnách v ČR se vyrobí asi 27 % elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů. Největší podíl na výrobě elektřiny z OZE mají fotovoltaické elektrárny (cca 30 %). Energie z biomasy se na výrobě elektřiny z OZE v ČR podílí cca 23 % a na výrobě tepla z OZE asi 86 %. Elektrická energie vyráběná z bioplynu se na výrobě elektřiny z OZE v ČR podílí cca 13 %.
Abychom teplem obsaženým v chladném venkovním vzduchu ohřáli vodu na vytápění, musíme si pomoci zařízením, které umí odebrat teplo chladnějšímu tělesu, třeba vzduchu, který se tak ještě více ochladí a získané teplo vložit do topné vody. Není to ale zadarmo, potřebujeme elektrickou energii k pohonu soustrojí tepelného čerpadla, aby látka, která je uvnitř tepelného čerpadla, mohla vlivem změn tlaku měnit i teploty, při kterých dochází ke změnám skupenství z kapalného na plynné a naopak. Při těchto změnách právě dochází v konečném důsledku k „přečerpání“ tepelné energie z nižší na vyšší teplotní hladinu. Vzhledem k tomu, že tepelná čerpadla odebírají teplo vzduchu, vodě či zemi, které dokáží regenerovat svůj tepelný obsah, řadíme tepelná čerpadla mezi obnovitelné zdroje.
Víte, že:
Víte, že:
• dobře navržená soustava slunečních kolektorů dokáže v rodinném domě pokrýt více než polovinu potřeby tepla pro přípravu teplé vody?
• tepelné čerpadlo dokáže v průměru dodat třikrát větší množství tepelné energie, než činí ekvivalent energie potřebné k jeho pohonu?
Úkol
Která vodní, větrná a foto voltaická elektrárna a b ioplynová stan ice jsou nejblíže k vašemu byd liš ti? Zjistěte, zda jsou na střech ách ve vaší obci ro zmístěny solární kolekt ory (fototerm ika) a fotovoltaick é panely.
Pamatujte si • rostlinou biomasu lze přímo spalovat a využít k výrobě tepla a elektřiny v teplárnách • rostlinou a živočišnou biomasu lze v bioplynových stanicích přeměňovat na bioplyn a pohánět jím kogenerační jednotky vyrábějící elektřinu a teplo • rostlinou biomasu lze využít k výrobě biopaliv pro zážehové i vznětové spalovací motory • větrné elektrárny se staví na kopcích, kde je záruka trvale vanoucích větrů • moderní větrné elektrárny vykazují ve vzdálenosti 200 m stejnou hladinu hluku jako šumící les
15
Otestujte si své vědomosti 1. Geotermální energii, která je projevem tepelné energie zemského jádra a. řadíme mezi neobnovitelné zdroje b. řadíme mezi obnovitelné zdroje c. již nemáme k dispozici, tato energie je už vyčerpána 2. Období, kdy lidstvo využívalo pouze obnovitelné zdroje energie a. nikdy neexistovalo, lidé vždy využívali také neobnovitelné zdroje b. trvalo zhruba do přelomu 17. a 18. století c. trvalo až do roku 1900 3. Teplo se v zimě z domu ztrácí a. prostupem obvodovými konstrukcemi a větráním b. prostupem stěnami, okny, podlahou a stropem, v zimě se nevětrá c. jen komínem 4. Nejnižší provozní náklady na přípravu teplé vody jsou při ohřevu a. elektřinou b. zemním plynem c. slunečními kolektory 5. Kompaktní úsporná zářivka má vůči klasické žárovce a. 3x menší spotřebu a 13x delší životnost b. 5x menší spotřebu a 15x delší životnost c. 10x menší spotřebu a 20x delší životnost 6. Zatahovat u oken závěsy, žaluzie nebo rolety z pohledu úspor energie a. se vyplatí v zimě v noci a v létě ve dne b. se vyplatí v létě v noci a v zimě ve dne c. se nevyplatí, slouží jen k zachování soukromí při rozsvícení 7. Tepelné čerpadlo a. čerpá vodu ze studny do radiátorů ústředního vytápění b. přenáší teplo z tělesa teplejšího na těleso chladnější c. přenáší teplo z chladnějšího prostředí do teplejšího Správné odpovědi naleznete na www.eccb.cz.
16
Energy Centre České Budějovice ( Kdo jsme? Jsme občanské sdružení, nezávislé poradenské středisko, které vzniklo na základě spolupráce mezi jižními Čechami a Horním Rakouskem v roce 1998. Čím se zabýváme? Radíme lidem, jak se má efektivně hospodařit s energiemi. Nejčastěji se nás lidé ptají, jak mají správně zateplit svůj dům, jaká má mít dům okna a dveře, čím je dobré dům vytápět, zda je možné vyrábět si teplo a elektřinu sám doma třeba s použitím sluneční energie, zkrátka jak co nejvíce ušetřit za elektřinu, plyn, vodu atd. Veškeré naše poradenství je nezávislé (nedoporučejeme žádné konkrétní firmy ani výrobky) a zdarma.
)
Co můžeme udělat pro vás nebo pro vaši školu? Pro školy v Jihočeském kraji pořádáme exkurze do Horního Rakouska. Jsou to jednodenní školní výlety, při kterých žákům i učitelům například ukazujeme, jak se staví pasivní dům a jak se v něm bydlí, jak vypadá výtopna na biomasu nebo větrná elektrárna. Po dohodě s učiteli děláme přednášky a besedy se žáky o úsporách energií, při kterých předvádíme, jak vypadá termovizní kamera, kterou se dá zjistit, kudy z domu nebo bytu uniká teplo, nebo jak funguje fotovoltaický článek apod. V neposlední řadě také píšeme a vydáváme brožury. Ta, kterou právě držíte v ruce, vznikla v rámci projektu Evropské unie „Energie-Obce-Gem“, na kterém spolupracujeme s Hornorakouským svazem pro úspory energií (www.energiesparverband.at).
Kontakt: Energy Centre České Budějovice
Náměstí Přemysla Otakara II. 87/25 370 01 České Budějovice Tel.: 387 312 580 Mobil: 773 512 580 Poradenská tel. linka: 800 38 38 38
[email protected] • www.eccb.cz
Vydalo:
Energy Centre České Budějovice Text: Ing. Zdeněk Krejčí a tým ECČB Ilustrace: Jaroslava Kučerová Náklad: 5000 ks Rok vydání: 2012 Vydání první Výroba: Viva Design, s.r.o. www.vivadesign.cz Tato publikace je zdarma.
