Füüsika tabelid 1. Olulisenad füüsikakanstandid Valguse kiirus vaakumis Gravitatsioonikonstant Avogadro arv Boltzmanni konstant Universaalne gaasikonstant Elementaarlaeng Elektroni seisumass Prootoni seisumass Neutroni seisumass Elektriline konstant Magnetiline konstant Plancki konstant 2. Kütteväärtused Bensiin Petrooleum Diislikütus Piiritus (etanool) Kuiv kasepuit Püssirohi Kivisüsi Turvas Nafta Vesinik 1 3. Aine agregaatoleku muutumine Aine Sulamis- Sulamissoojus Keemis- Auramissoojus temperatuur temperatuur keemis-
Reaktsioonide kiirenemist katalüsaatori mõjul nimetatakse katalüüsiks (reaktsioonis katalüsaatori kogus ja koostis säilib). *Inhibiitor aine, mis takistab/aeglustab reaktsioonide kiirust. 2.Energia muutus keemilistes reaktsioonides Eksotermiline reaktsioon reaktsioon, milles energia eraldub (keemiliste sidemete tekkimisel energia eraldub). Endotermiline reaktsioon reaktsioon, milles energia neeldub (keemiliste sidemete lõhkumisel energia neeldub). 3.Kütused ja kütteväärtused Kütus kütusena võib kasutada igasuguseid ühendeid, mille koostises on mõni madala OA'ga element, mis võib kergesti oksüdeeruda. Tavaliselt kasutatakse kütusena süsinikuühendeid, sest seda leidub palju. Gaasilised, tahked, vedelad kütused gaasilised ja vedelad kütused ei tekita jääke. Neid saab kergesti transportida. Tahketel kütuste kasutamisel tekivad jäägid. Kütteväärtus näitab, kui palju soojusenergiat annab kindel kogus kütust täielikul põlemisel.
Katalüsaator aine, mis kiirendab reaktsiooni, kuid säilib reaktsiooni lõppedes samas koguses ja koostises. Ekso ja endotermilised reaktsioonid ·Eksotermilise reaktsiooni korral vabaneb soojus, kuid endotermilise korral neeldub. ·Eksotermilise reaktsiooni korral kulub lähteainete sidemete lõhkumiseks vähem energiat, kui saadusel sidemete tekkimisel vabaneb. · Keemiliste sidemete tekkimisel energia eraldub ning katkemisel energia neeldub Kütused ja kütteväärtused ·Energia salvestamise võimalused: mehaaniline- salvestatud suurde hoorattasse, mis pöörleb, Elektrienergia- kondensaator, Soojusenergia- väikesteks kogusteks termonõu ·Kütus- peamiselt süsinikühend, mille põlemisel vabaneb palju soojusenergiat ·Liigitatakse: Gaasilised põlevad täielikult, Vedelkütused- pihustatakse või aurustatakse vahetult enne põlemist, tahked kütused põlemine on mittetäielik ja raskem reguleerida leegi suurust ja temperatuuri.
............................................................................................................15 Kasutatud materjalid.................................................................................................................16 Lisad..........................................................................................................................................17 Lisa 1. Energia liigid Lisa 2. Inimese energiatarvituse kasv viimase saja aasta jooksul Lisa 3. Kütteväärtused Lisa 4. Taastuvad ja mittetaastuvad energiaallikad Lisa 5. Erinevate energiaressurside keskkonnamõjud Lisa 6. Keskmise pere aastane elektri tarbimine 2 SISSEJUHATUS Uurimistöö teemaks on energia sääst. Tänases raskes majanduslikus olukorras on säästmine igalt alalt väga aktuaalne teema. Kokku hoitakse igalt poolt, kuid miks siis mitte säästa
............................................................................................................15 Kasutatud materjalid.................................................................................................................16 Lisad..........................................................................................................................................17 Lisa 1. Energia liigid Lisa 2. Inimese energiatarvituse kasv viimase saja aasta jooksul Lisa 3. Kütteväärtused Lisa 4. Taastuvad ja mittetaastuvad energiaallikad Lisa 5. Erinevate energiaressurside keskkonnamõjud Lisa 6. Keskmise pere aastane elektri tarbimine 1 SISSEJUHATUS Uurimistöö teemaks on energia sääst. Tänases raskes majanduslikus olukorras on säästmine igalt alalt väga aktuaalne teema. Kokku hoitakse igalt poolt, kuid miks siis mitte säästa
Potentsiaalseks tooraineks on biodiislile ka loomsete rasvade jäägid ja kasutatud küpsetus- (toidu-) õlid. Nad on odavam tooraine, kui näiteks sojaõlist kütuse tootmine USAs - et toota 3,79 l kütust tuleb kasutada umbes 3 kg ja 311 grammi soojaoa õli, mille hind on umbes 20 senti 453,59 grammi kohta. Tooraineks võivad olla ka pähklid, puuvillaseemned, päevalilleseemned. Ükskõik millistest antud õlitaimedest toodetud estreid saab edukalt kasutada diiselmootorites,kuigi nende kütteväärtused ja tsetaanarv (analoogne bensiini oktaanarvule) ning muud füüsikalised näitajad võivad tugevasti erineda. R apsist õli saamin · Raps tuleb kokku koguda ja kuivatada. · Õli seemnest kätte saamine ekstraktsioonimeetodil külm- või kuumpressimine. Külmpressi kasutamine on vähem energiat nõudev kui kuumpress ja eraldatava olid mahud on umbes samad, kuigi
Kui põlemisel tekkiv veeaur kondenseerub ja vabastab ka kondenseerumissoojuse, siis eralduv soojushulk on ülemine kütteväärtus. Kui aga põlemisel tekkiv veeaur ei kondenseeru, siis eralduv soojushulk on väiksem ja seda nimetatakse alumiseks kütteväärtuseks. Praktikas tuleb kasutada alumist kütteväärtust kui põlemisgaas lahkub katelseadmest veeauru kondenseerumistemperatuurist kõrgemal soojusel. · Kütuste kütteväärtused on suuresti erinevad. Selleks, et võrrelda kütusekulu kütuse liigist olenemata kasutatakse tingkütuse mõistet. Tingkütuse all mõeldakse kütust, mille ainsaks tunnussuuruseks on tema kütteväärtus. Välisriikides on enamlevinud mõisted õli ja söe ekvivalent, millede tunnussuurusteks on vastavalt õli ja söe kütteväärtused. 8. Tuumkütused · Tuumkütused (ka aatomkütused) on nukliidid, mille tuumad neutronite toimel lõhustuvad ja eraldavad energiat
Energeetika ja keskkond Loeng 7 ENERGIARESSURSSID Kütused Vee-energia Tuuleenergia Päikese energia Tuumaenergia Biomassi energia KÜTUSED Kütus ehk kütteaine on süsinikku sisaldav aine, mille põletamisel eraldub palju soojust ja mida seetõttu kasutatakse energiaallikana Looduslikud kütused: nafta, kivisüsi, maagaas, põlevkivi, turvas, pruunsüsi, puit Tehiskütused: koks, mootorkütused (bensiin, diiselkütus, petrooleum), masuut, põlevkiviõli, kergekütteõli, generaatorgaas Tahked, vedelad, gaasilised kütused KÜTUSED Fossiilkütused - mittetaastuvad fossiilsest orgaanilisest ainest pärinevaid kütusena kasutatavad põlevmaavarad: nafta, erinevad söeliigid, maagaas, põlevkivi jt. Biokütused - bioloogilise päritolu ja organismide elutegevuse tagajärjel tekkinud ning taastuvuse piirides otseselt kütustena kasutatavad või spetsiaalselt kütusteks töödeldud...
Maagaas on tekkinud orgaaniliste ainete biokeemilisel lagunemisel ja sellele järgnenud muundumisel geogmeetiliste tegurite mõjul. Maagaasi ja nafta keemiline koostis Naftaga koos esineb ka maagaas, mis koosneb lenduvatest süsivesinikest, peamiselt alkaanidest, millest olulisim on metaan. Kütteväärtus (MJ/kg), kütteväärtuste ligikaudne hindamine keskmise oksüdatsiooniastme põhjal Kütteväärtus 43,5-46,0 MJ/kg Erinevad kütteväärtused: http://www.weedcenter.org/mrwc/cig/doc uments/Heating%20Value%20of%2020%20Com monFuels.pdf Nafta ja maagaasi ammutamine maapõuest Puurimisel tuleb arvestada väga pajude teguritega. Tänapäeval on puuritavast august võimalik välja puurida ligi 60% sealolevast naftast. Õli kättesaamisel on mitu (3) taset. Esmane taastumine, teisene taastumine ja tõhustatud taastamine. Merel ehitatakse naftaplatvorme, kus võib esineda mitu puurauku. Mõned videod.
mis surutakse laua külje ossa, enne kui laud puruneb) Elastsusmoodul 12%-l niiskusel, Gpa : 12,2 (näitab, kui palju saab lauda painutada) Absoluutselt kuiva männi puidu ainete protsentuaalne koostis: o Süsinik: 50,60% o Vesinik: 6,20% o Hapnik: 43,20% o Lämmastik: 0,05% o Tuhk: 0,6% Männi puidu ja koore absoluutsed kütteväärtused: o Puit: 4920 kcal/kg o Koor: 4820 kcal/kg Radiaalselt ' Tangensiaalselt Puit on kõige vastupidavam ehitusmaterjal. Õhukuiva kuuse- ja männipuidu tihedus (kg/m3 kohta) on ainult 1/13 terase ja 1/14 betooni tihedusest. Võrreldes materjale soojusjuhtivuse
Nad on odavam tooraine, kui näiteks sojaõlist kütuse tootmine USAs - et toota 3,79 l kütust tuleb kasutada umbes 3 kg ja 311 grammi soojaoa õli, mille hind on umbes 20 senti 453,59 grammi kohta. 3 Tooraineks võivad olla ka pähklid, puuvillaseemned, päevalilleseemned. Ükskõik millistest antud õlitaimedest toodetud estreid saab edukalt kasutada diiselmootorites, kuigi nende kütteväärtused ja tsetaanarv (analoogne bensiini oktaanarvule) ning muud füüsikalised näitajad võivad tugevasti erineda. 2.2.1. Rapsist õli saamine · Rapsi kasvatamine Eestis tegelevad sellega paljud põllumehed; · Raps tuleb kokku koguda ja kuivatada. · Õli seemnest kätte saamine ekstraktsioonimeetodil külm- või kuumpressimine. Külmpressi kasutamine on vähem energiat nõudev kui
Nõrgalt radioaktiivset ~ 85% uraani sisaldavat uraanoksiidi U308 nimetatakse ,,kollakoogiks", millisel kujul uraan ka kaubastatakse. Põhiosa maagi radioaktiivsusest ja ka raskemetallid jäävad kaevandus- ja eraldusjääkidesse, mis tuleb ohutult ladustada, et takistada nende pääsu keskkonda. Suurimad uraanitootjad on Kanada, Austraalia ja Kasahstan, Venemaa, Kütuste kütteväärtused suuremast väiksemani: Nafta, maagaas, kivisüsi, pruunsüsi, turvas, puit, põlevkivi. Elektroenergeetika a) Soojuselektrijaamad - Elektrijaam, mis muundab soojusenergiat elektrienergiaks. Soojusenergia kas saadakse loodusest, toodetakse elektrijaamas endas või on mõne muu protsessi kõrvalsaadus. Tavaliselt saadetakse soojuseneergia kütuse põletamisel ja selletõttu rajatatakse SEJ-d nendele kohtadele, kus kütus on suhteliselt odav
net calorific value) Tarbimisaine alumine kütteväärtus (TAK) on soojushulk, mis vabaneb ühe ühiku kü- tuse täielikul põlemisel hapnikus, kusjuures kütuses olev vesi aurustub ega konden- seeru. Soojushulk ei sisalda seega veeauru kondenseerumissoojust. TAK sõltub kütuse kuivaine (v.a mineraalid) ja niiskuse sisaldusest. Mida suurem on kütuse mineraalide sisaldus (tuhasus) ja niiskus, seda madalam on TAK. Tabel 2. Biomassi liikide kuivaine keskmised kütteväärtused, (niiskusel 0%) TÜK TAK Biomassi liik GJ/t MWh/t GJ/t MWh/t Okaspuu (kuusk) 20,2 5,61 18,8 5,22 Lehtpuu (pöök, tamm) 19,8 5,50 18,4 5,11 Paju (energiavõsa) 19,7 5,47 18,4 5,11
kasutada. Tuul või vesi mis ajavad kohe turbini või propelleri ajavad ringi. Sellisel juhul kadusid ei tekkis, kui meil on vaja vee üleskütta või maha jahutada. Kuskil me peame saada jahutamis vesi, selleks näiteks elektirijaama paigaldakse veekogude juures. Sütt kasutav elektrijaam on umbes sama, sisaldab: boilerit, turbiin, generaator. Vajab jahutussüsteem. Aga vaja organeseerida süsteem kuidas sütt juurde anda ja kuhu jäätmed paigaldada. 32. Fossiilsete ja biokütuste kütteväärtused Fossiilsete kütteväärtused on suuremad kui biokütuste. Näiteks maagaasi kütteväärtus on rohkem kui 40 MJ/kg, Biokütuse (puud) kütteväärtus on väiksem kui 20 MJ/kg. 33. Eesti põlevkivitööstuse ökoloogiline jalajälg Nii suur ökoloogiline jälajälg ja seda saame koosmosest näha. Koosneb mitmest komponendist : kaevandused, põlevkivi maardla, soojuselektrijäämad... Põlevkivi küttuseväärtus on kolmkorda väiksem ki kivisüsil. On vaja palju toota, seega rohkem
vaheastme. Entalpia püsival rõhul toimuva protsessi soojusefekt. Ühikuks on energia ühik KJ. Põlemissoojus aine täielikul põlemisel eralduv soojushulk. Praktikas kasutatakse orgaaniliste ainete põlemissoojuste asemel mõistet kütteväärtus. Valguse osa keemilistes reaktsioonides. 1. Fotosüntees 6CO2 + 6 H 2O klorofüll C6 H12O6 + 6O2 2. Valgus aktiveerib mõne reaktsioonist osa võtva aine osakest 3. Klassikaline fotograafia Kütteväärtused: puit 2700-4500; põlevkivi 1500-8200; kivisüsi 500-8200; nafta 10400-11000, mootorikütus (diisel) 10000-10700; bensiin 10450-11250; toiduõli 7400 Mehaaanoeemia Ainete aktiveerimine mehaanilise energia abil. Kasutatakse järgmisi metoodikaid: 1. ainete põhiliselt pulbritena, töötlemine valtsveskis suure surve all 2. ainete pulbrid, vedelikud töötlemine löökveskis Elektrokeemia
vaheastme. Entalpia püsival rõhul toimuva protsessi soojusefekt. Ühikuks on energia ühik KJ. Põlemissoojus aine täielikul põlemisel eralduv soojushulk. Praktikas kasutatakse orgaaniliste ainete põlemissoojuste asemel mõistet kütteväärtus. Valguse osa keemilistes reaktsioonides. 1. Fotosüntees 6CO2 + 6 H 2O klorofüll C6 H12O6 + 6O2 2. Valgus aktiveerib mõne reaktsioonist osa võtva aine osakest 3. Klassikaline fotograafia Kütteväärtused: puit 2700-4500; põlevkivi 1500-8200; kivisüsi 500-8200; nafta 10400-11000, mootorikütus (diisel) 10000-10700; bensiin 10450-11250; toiduõli 7400 Mehaaanoeemia Ainete aktiveerimine mehaanilise energia abil. Kasutatakse järgmisi metoodikaid: 1. ainete põhiliselt pulbritena, töötlemine valtsveskis suure surve all 2. ainete pulbrid, vedelikud töötlemine löökveskis Elektrokeemia
Soojusmasina koostisosad on soojendi, töötav keha ja jahuti. Soojendis põletatakse kütust ja temperatuur võib tõusta mitme tuhande kraadini Soojendi temperatuur T1 ( K ) Saadud soojusehulk Q1 võrdne põletatud kütuse Soojendi massi m ( kg ) ja kütuse kütteväärse q ( J/ kg ) korrutisega. Q1 Q1 = mq Mõningate kütuste kütteväärtused - q ( MJ/ kg ) Bensiin. petroolium, nafta ( ligikaudu ) 46, diiselkütus 42, kivisüsi 29. Töötavaks kehaks on aur või gaas, mis soojendist saab soojusenergiat Q1. Osa soojusenergast muudetakse kasulikuks tööks A ( J ), osa soojusenergiast aga läheb nn. jahutisse (meie
veeauru mass kg ja r on aurumissoojus (r = 2,44 MJ/kg, 25 oC). Qa Qü 0,0244(9 Ht W t ) Praktikas kasutatakse alumist kütteväärtust. Kondensatsioonikatlast lahkub katlast kondenseerumistemperatuurist madalamal temperatuurilon targem kasutada ülemist kütteväärtust, sest alumise kütteväärtuse kasutamisel tuleb kasutegur üle 100%. Kalorimeeter IKA 5000 tahke- ja vedelkütuse kütteväärtuse määramiseks TTÜ STI-s Kütuste kütteväärtused on suuresti erinevad. Selleks et võrrelda kütusekulu, sõltumata kütuse liigist, kasutatakse tingkütuse mõistet. Tingkütuse all mõeldakse kütust, mille ainsaks tunnussuuruseks on tema kütteväärtus 29,31 MJ/kg (ajalooliselt 7000 kcal/kg). Kütuse tegeliku kulu ümberarvutamiseks tingkütuse kuluks kasutatakse valemit Qat Bting B 29,31 kus B kütuse tegelik kulu kg,
Materjalide soojuslikku paisumist isel, joonpaisumis tegur , mis näitab, kui palju muutuvad materjali mõõtmed temp muutudes 1oC võrra. Võrreldes niiskuse muutusest tingitud mõõdumuutustega on puidu soojuspaisumine väike ja ei oma praktilist tähtsust. Puidu kütteväärtus. Kütteväärtuseks nim, teatud hulga (1kg) kütuse täielikul ärapõlemisel eralduvat soojushulka. Ühik on kcal/kg Mõnede kütteainete kütteväärtused kcal/kg : Absoluutselt kuiv puit 4520 kcal/kg. Puukoor 1420 kcal/kg. Kivisüsi 7000 kcal/kg. Looduslik gaas 8330 kcal/kg. Puidu kaaluline kütteväärtus on kõikidel liikidel ligikaudu sama. Seetõttu kasut, praktikas puidu isel, näitajat kütteväärtus mahuühiku kohta, mitte kaaluühiku kohta. See on soojushulk, mis saadakse ühe mahuühiku absoluutkuiva puidu põletamisel.
generaatorigaas, biogaas, biovedelkütus, sõmerdatud kivi- ja puidusüsi. Kütuse põlemisel täpsemalt oksüdeerumisel vaba või seotud hapnikuga vabaneb soojusenergia. Soojusenergia mõõtühikuks on J(dzaul). Energeetikas kasutatakse ühikuid kJ, MJ, GJ, Ws, kWh, MWh, GWh . Kütuste tähtsaim iseloomustussuurus on kütteväärtus. Kütteväärtus on soojushulk, mis eraldub ühe massi- või mahuühiku kütuse täielikul põlemisel. Mõõtühikuks on sobilik MJ/kg või kWh/kg. Kütuste kütteväärtused · Kivisüsi = 5,8...9,1 kWh/kg · Pruunsüsi = 2,3...6,4 kWh/kg · Turbabrikett (10% niiskust) = 4,7...5,5 kWh/kg · Küttepuit (18% niiskust) = 2,9...5,0 kWh/kg · Puidukoks = 7,5...9,1 kWh/kg · Põlevkivi = 1,7...5,0 kWh/kg · Bensiin = 12,2 kWh/kg · Diislikütus = 11,8 kWh/kg · Petrooleum = 12,0 kWh/kg · Masuut = 11,1...11,5 kWh/kg · Põlevkiviõli = 10,6 kWh/kg · Etanool = 7,3 kWh/kg
generaatorigaas, biogaas, biovedelkütus, sõmerdatud kivi- ja puidusüsi. Kütuse põlemisel täpsemalt oksüdeerumisel vaba või seotud hapnikuga vabaneb soojusenergia. Soojusenergia mõõtühikuks on J(dzaul). Energeetikas kasutatakse ühikuid kJ, MJ, GJ, Ws, kWh, MWh, GWh . Kütuste tähtsaim iseloomustussuurus on kütteväärtus. Kütteväärtus on soojushulk, mis eraldub ühe massi- või mahuühiku kütuse täielikul põlemisel. Mõõtühikuks on sobilik MJ/kg või kWh/kg. Kütuste kütteväärtused · Kivisüsi = 5,8...9,1 kWh/kg · Pruunsüsi = 2,3...6,4 kWh/kg · Turbabrikett (10% niiskust) = 4,7...5,5 kWh/kg · Küttepuit (18% niiskust) = 2,9...5,0 kWh/kg · Puidukoks = 7,5...9,1 kWh/kg · Põlevkivi = 1,7...5,0 kWh/kg · Bensiin = 12,2 kWh/kg · Diislikütus = 11,8 kWh/kg · Petrooleum = 12,0 kWh/kg · Masuut = 11,1...11,5 kWh/kg · Põlevkiviõli = 10,6 kWh/kg · Etanool = 7,3 kWh/kg
annaabi.ee 
