Hagyományos és megújuló energiarendszerek

1. BEVEZETŐ
2. A HŐENERGIA ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FELHASZNÁLÁSA
2.1 A hőfejlesztés anyagai és elemei
Szilárd tüzelőanyagok
Folyékony tüzelőanyagok
2.2. Hőközlés
A passzív hőközlés
2.3. A direkt hőelőállító berendezései
Tüzelés, tüzelőberendezések
2.4. Hőhordozók, hőtárolók
2.5. Hőcserélők
2.6. Hőszivattyúzás, hűtés
2.6.1. Kompresszoros hűtőberendezésekre
2.6.2. Abszorpciós hűtőgépek
Hűtő- és közvetítőközegek
Alkalmazások (példák)
2.7. Nedvességelvonás hőenergiával
A szárítás energiaigényére
3. ERŐMŰVEK
3.1. Erőmű rendszerek
3.1.1. Körfolyamatok
3.1.2. Az erőművek rendszere és alrendszerei
3.1.3. Gőzturbinás erőművek
3.1.4. Gázturbinás erőművek
3.2. Erőművek kapcsolt energiatermelése
3.3. Nyitott ciklusú gázturbinás erőmű kapcsolt hőtermeléssel
3.4. Kombinált ciklusú gáz/gőzerőmű kapcsolt hőtermeléssel
3.5. Vízerőművek
3.6. Atomerőművek
4. A VILLAMOS ENERGIA SZÁLLÍTÁSA ÉS FELHASZNÁLÁSA
4.1. Nagyfeszültségű és középfeszültségű hálózatok
4.2. A villamos energia elosztása és irányítási rendszere
4.3. A villamos rendszer
4.4. Transzformátorállomások
4.5. Villamos hálózat jellemzői
4.6. Hálózati veszteség
5. ENERGIAGAZDÁLKODÁS
5.1. Energiamérlegek, az energiahatékonyság és jellemzői
5.1.1. A hatásfok
5.2. Az energiaszükséglet tervezése
5.2.1. Az energia költségösszetevői és ára
5.2.2. A tüzelőanyag és az energia ára
5.2.3. A villamosenergia-felhasználás jellemzői
5.3. Az energiaátalakítás költségei
5.4. Hőenergia-gazdálkodás
5.5. A hazai energia helyzet
6. BIOMASSZA MINT ENERGIAHORDOZÓ
6.1. Tüzelési célú szilárd biomasszák fizikai és energetikai jellemzése
A legjelentősebb melléktermékek:
Főnövényként termelt energianövények
Erdészeti eredetű tüzelőanyagok
Kommunális hulladékok
Faipari melléktermékek
6.2. A tüzelési célú biomassza energetikai felhasználásának előkészületei
6.2.1. Betakarítás, apríték készítés
Szárítás
Aprítás
6.2.2. Energetikai tömörítvények
Préselvények
Brikettek
A tömörítés elmélete
Pelletálás
Tárolás (aprítékok, pelletek)
6.3. Biomassza tüzelő berendezései
6.3.1. Kazánok (családi hátakhoz)
Faelgázosító kazánok
Pelletkazánok
6.3.2. Kisüzemek, fűtőművek kazánjai
6.4. Biomassza erőművek
Szén-biomassza együtt-tüzelése
ORC rendszer (<5MWe erőművek)
A biomassza elgázosítása hő és villamos energianyeréshez
Energiatermelés biomasszából fluid ágyas gázosítással
6.5. Ökológiai fenntarthatóság
7. GÁZNEMŰ ÉS FOLYÉKONY TÜZELŐANYAGOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FELHASZNÁLÁSA
7.1. Biogáz jellemzése, főbb alapanyagai
7.2. A biogáz előállító berendezések felépítése
7.2.1. Nedves eljárások
Szennyvíziszap
Erjesztő tartályok
Keverési lehetőségek
7.2.1.Folyékony eljárások
7.3. A biogáz átalakítása hő és (ill.) villamos energiára
7.3.1. Biogáz üzem energiamérlege
7.3.2. Az átalakító rendszerek felépítése
7.3.3. Vezérlés
7.3.4. A biogáz mikro-gázturbinás felhasználása
7.4. A termelt biogáz nem közvetlen felhasználása
7.5. Az erjedési maradék hasznosítása
7.6. Települési hulladék depóniából villamos és hőenergia
7.7. Bioüzemanyagok
Biodízel
Bioetanol
8. A GEOTERMIKUS ENERGIA
8.1. A geotermikus energia eredete
8.2. A geotermikus energia-kitermelő rendszer
8.3. A geotermikus hőenergia hasznosítása
8.3.1. Villamosenergia-termelés
8.3.2. A geotermikus hő közvetlen hasznosítása
8.4. A geotermikus energiát tartalmazó fluidum hőszivattyúzása
A szimpla hőcserélők és a hőszivattyúzás
Általános energetikai értékelés
Elhasznált vizek hőcserélése
8.5. Termálkutak metántartalmának felhasználása CHP rendszerben
8.6. A geotermikus energia kertészeti felhasználása
9. A GEOTERMIKUS ENERGIA HŐSZIVATTYÚZÁSA
9.1. Kompresszoros hőszivattyúk
9.2. Talaj hőszivattyúzása
A rendszerek felépítése
9.3. Az alkalmazási formák, főbb megoldások
COP tényező
Függőlege talajszonda
Vízszintes szonda
Puffer létrehozása
9.4. Fűtési rendszerek
9.5. Hőszivattyúzásra jellemző példák
10. NAPENERGIA HASZNOSÍTÁSA
10.1. Napsugárzási viszonyok
10.2. Termikus hasznosítás
A fedett sík-kollektor
Vákuumcsöves kollektorok
10.2.3. Napkollektorok hatásfoka
10.2.4. A hőtárolás a szolár rendszerekben
10.2.5. Technológiai melegvíz-készítés
10.2.6. Medencefűtés
10.3. Fotovillamos rendszerek
10.3.1. A fotovillamos rendszer felépítése
10.3.2. Alkalmazások a napenergiára
Kisebb rendszerek (saját felhasználás és értékesítés)
Energiatermelő naperőművek
Szolárhűtés (hűtőházak, hűtőpultok stb.)
10.3.3. A passzív hasznosítás eszközei
11. A SZÉLENERGIA HASZNOSÍTÁSA
11.1. Fejlődési trendek
11.2. A szélenergia-hasznosítás elmélete
A szélről általában
A globális széljárás
A szél változásai
11.3. Szélerőgépek működésének elméleti alapjai
A szélerőművek által kinyerhető energia
A modell létrehozása
A teljesítménytényező meghatározása
A maximum meghatározása
11.4. A szél mérése
Eszközei
Hellmann kitevő
A szél sebességének változása a felszíntől függően
A szél időbeli változásának jellemzői
11.4.1. A várható teljesítmény és energia becslése a mérések alapján
Az éves szinten nyerhető energia, a kihasználási tényező meghatározása
11.5. A szélerőművek konstrukciós kialakítása
11.5.1. A szélenergia mechanikus hasznosítása
11.5. 2. Villamos szélerőgépek, szélgenerátorok
A háztartási méretű gépek
Speciálisak a hibrid rendszerek
A közép-, illetve nagyméretű szélturbinák,
11.5.3. A hálózatra kapcsolódó generátorok szabályozása
Frekvenciaváltó közbeiktatásával
Áttétel nélküli szinkron generátorok
Mechanikai és aerodinamikai szabályozási feladatok villamos energiatermelés esetén
A lapátszög szabályozása
11.6. Szélerőművek telepítése
11.7. Szélerőművek villámvédelme
11.8. Szélgenerátorok zaja
12. ENERGIATÁROLÁS, MESTERSÉGESEN ELŐÁLLÍTOTT
TÜZELŐANYAGOK
12.1. Energia tárolása
12.1.1. Mechanikai akkumulátorok
12.1.2. A szivattyús energiatározók
12.1.3. Mechanikai energiatárolás sűrített gázzal
12.1.4. Lendkerekes energiatárolás
12.1.5. Hőakkumulátorok
12.2. Villamos és elektromágneses energiatárolók
12.3. Elektrokémiai akkumulátorok
12.4. Kémiai tárolók, energiahordozók
12.5. Mesterségesen előállított tüzelőanyagok
12.5.1. A hidrogén, mint energiahordozó
12.5.2. Metanol, mint energiahordozó
12.6. Tüzelőanyag-cellák
12.6.1. Tüzelőanyag-cellás energiaforrások kialakítása
12.6.2. A tüzelőanyag-cellákban felhasznált tüzelőanyagok
12.6.3. Alacsony hőmérsékleten üzemeltethető tüzelőanyag-cellák
Protonáteresztő membrános tüzelőanyag-cella
12.6.4. A tüzelőanyag-cellás és akkumulátoros energiaforrások összehasonlítása
12.6.5. Közúti járművek villamos energia ellátása
Tüzelőanyag-cellás villamos autó
13. MELLÉKLET
IRODALOM

Az energiahordozók feltárása és átalakítása a természettel szoros kapcsolatban van, ezért a környezetre gyakorolt hatásuk nem vitatható. A mai energiapolitika szerves részévé kell tenni az egészséges és tiszta környezet követelményének érvényesítését, legyen a környezetnek prioritása.
Az EU-elvárások Magyarországon is érvényesek. 2020-ig pontosan kitűzött célok vannak, amelyek betartása a tagországokra a vállalásaik alapján kötelező. Magyarország energiahordozókban szegény, ezért is fokozottan fontos a felhasználás minden ágában a takarékosság.
Megítélésünk szerint az emberiség számára megkerülhetetlen, hogy kellő ütemben, racionálisan változtasson energiafelhasználási szokásain, az energiaigényeinek jelentős részét egyre inkább a megújuló energiaforrásokra helyezze át, s e területeket elméleti és felhasználói szinten is intenzíven kutassa.
Könyvünket mérnöki tanulmányokat folytató egyetemi hallgatóknak, az energiagazdálkodással, a vidék- és településfejlesztéssel, a megújuló energiaforrásokkal, a környezetgazdálkodással foglalkozó műszaki szakembereknek és beruházóknak ajánljuk.