Förnybara energikällor

1. Förnybara energikällor

2. Vattenkraft • Solen driver vattnets kretslopp • Vi utnyttjar vattnets energi i vattenkraftverk, där vattnets rörelseenergi omvandlas i en generator till elenergi

3. En damm byggs för att reglera vattnets flöde. • Vattnet passerar ett intagningsgaller. Här stoppas alla större föremål ut, såsom is och grenar.   • Vattnets leds genom en tilloppstunnel. På så vis utnyttjas nivåskillnaden mellan damm och turbinhjul . • Turbinhjulet börjar snurra av vattnet som kommer in. • En generator är kopplad till turbinen. Generatorn alstrar ström. • Strömmen som alstras i generatorn omvandlas till lämplig styrka i transformatorstationen. Detta görs för att man ska kunna transportera strömmen vidare ut till elnätet. • Efter att vattnet har passerat turbinhjulet leds det ut i vattendraget igen via en utloppstunnel.

4. Vindkraft • Vindenergin kommer från solen. Strålningen ger olika temperaturer på olika platser, detta ger upphov till variationer i lufttrycket som i sin tur sätter luften i rörelse. • Vinterhalvåret är mer vindrikt, vilket är en fördel då vi i Sverige behöver mer el. • Vinden är mer energirik på • högre höjd

5. Vindkraftverket fångar upp rörelseenergin i vinden. Vindens rörelse, rörelse energin gör att propellern börjar snurra.  Propellern driver en turbin som är kopplad till en generator.  • Vindkraftsverkets effektivitet beror på hur stor luftmassa som träffar propellern och hur stor hastighet den vinden har. Ju mer luft och ju högre hastighet desto mer energi får vi från vindkraftverket. Ju högre och större vindkraftverket är, ju effektivare är det

6. Solenergi • Olika ställen på jorden får ta emot olika mycket solenergi. • Variationen i solenergi beror också på väderlek. • Solenergi är en mycket utspädd, gles energiform som kräver stora arealer av utrustning och mark för att kunna tillvaratas i stor skala.

7. Solfångare • Fototermisk omvandling innebär att solenergi omvandlas till värme i en solfångare. • I en solfångare cirkulerar vatten som värms upp av solen. Värmen överförs direkt eller via en värmeväxlare till ett värmesystem. • Man kan lagra vattnet i isolerade tankar under jord.

8. Solceller • Fotoelektrisk omvandling innebär att el framställs från solenergi m h a solceller. • Solceller består av ämnen som kallas halvledare (oftast kisel). I detta ämne absorberas solenergin och rörliga laddningar bildas. Dessa positiva och negativa laddningar rör sig åt olika håll, och elektrisk ström bildas.

9. Vågenergi • Vågenergi kan användas i olika vågkraftverk. Där omvandlas vågornas rörelseenergi till elektrisk energi. • Vågenergi har stor potential. Utvecklingen går framåt och vissa av de vågkraftverk som byggs idag har en kapacitet på 30 MW vilket kan generera elektricitet för ca 20 000 hem. Fördelarna med vågkraftverk är många. Det är väldigt lätt att förutse havsvågornas rörelser, vågkraft har lång driftstid och lämnar inte heller några spår i miljön. • Potentialen för vågenergi beräknas globalt uppgå till mellan 10 000 – 15 000 TWh per år vilket inte är långt ifrån potentialen för jordens totala vattenkraft. World Energy Council uppskattade år 2001 att man på sikt skulle kunna täcka ca 10% av jordens elbehov med vågkraft.

10. Linjärgenerator • En linjärgenerator är bestyckad med permanentmagneter. Tekniken bygger på bojar som flyter på havsytan och rör sig upp och ner med vågornas rörelser. En vajer förbinder bojen med en generator som står på havsbotten. Med hjälp av generatorn kan rörelseenergin från vågorna omvandlas till el.

11. Wave Dragon • I Wave Dragons vågkraftverk sköljs vågorna upp via ramper till en reservoar placerad ovanför havsnivån. När lagom mycket vatten samlats, släpps det ner genom hål till turbiner som förvandlar vågornas mekaniska energi till elektricitet.

12. Tidvattenkraftverk • Tidvatten innebär att havsytan stiger och sjunker med jämna mellanrum, beroende på månens dragningskraft på jorden. • I ett tidvattenkraftverk strömmar vatten genom kraftverket från ena sidan när det är flod, och från andra sidan när vattnet går tillbaka (ebb).

13. Geotermisk energi • Geotermisk energi hämtas från jordens inre. Källan är den värme som kommer från kärnreaktioner i jorden.

14. På Island använder man de heta källorna för att producera el. Ångan transporteras till en värmeväxlare där el produceras. Efter turbinen tas återstående värmeinnehåll i ångan tillvara genom värmeväxling för tillverkning av varmvatten för uppvärmningsändamål. • I Lund används sedan 1984 en geotermianläggning för att producera värme till ungefär halva stadens fjärrvärmenät. 500 liter vatten med en temperatur på 22°C pumpas upp per sekund från 700 meters djup.

15. Andra värmekällor i naturen • Med hjälp av en värmepump kan man utnyttja värmeenergin i ytjorden, grundvattnet och i luften. • Grundvattnet håller en jämn temperatur året om Ca +8 o C i södra Sverige och ca +2 o C i norra Sverige. • Ytjordvärme är energi lagrad i markens översta skikt.

16. Vätgas & bränslecell • En bränslecell är en energieffektiv kraftkälla. Den omvandlar kemisk energi till elektrisk energi. Man kan tillföra olika slags kemisk energi som vätgas (H2)

17. Värmepump • 1. I en plastslang finns köldbärarvätska som hämtar upp lagrad värme från marken eller luften.2. I förångaren möter den nollgradiga köldbärarvätskan köldmediet som börjar koka. Då bildas ånga som leds in i kompressorn. 3. I kompressorn höjs trycket på köldmediet och temperaturen stiger från 0ºC till ca +100ºC. Den varma gasen trycks därefter in i kondensorn.4. I kondensorn överförs värmen till husets värmesystem och ångan övergår till vätskeform. Trycket i köldmediet är fortfarande högt när det leds vidare till expansionsventilen.5. I expansionsventilen sänks trycket på köldmediet. Samtidigt sjunker också temperaturen till ca -10ºC. När köldmediet passerar förångaren övergår det i ånga igen.6. Borrhålet kan även användas för kyla och luftkonditionering

18. Jordvärme • Jordvärme utnyttjar energin i marken, där slingor med en cirkulerande vätska grävs ned i jorden. En värmepump höjer sedan temperaturen på vätskan så att värmen kan användas för uppvärmning och varmvatten.

19. Bergvärme • Bergvärme fungerar på samma sätt som jordvärme, men här borrar man hål i marken, där sedan slingor med vätska cirkulerar. Här är det grundvattnet som värmer vätskan.

20. Luft till luft

21. Luft till vatten Fördelar: Energikällan (luft) finns alltid i tillräcklig mängd och kvalité även på den minsta tomt. Oftast lägre totalkostnad än exempelvis med bergvärme och ytjordvärmepump. Nackdelar: Verkningsgraden blir sämre när utetemperaturen sjunker. Vid riktigt kalla temperaturer måste man komplettera med annan värmekälla. • Luftvärme – ett hett alternativ. Även kall utomhusluft innehåller värme. Även vid temperaturer ner mot -20° C, kan energin utnyttjas för uppvärmning. • Luft-vattenvärmepumpar hämtar värme från utomhusluften och överför det till husets vattenburna värmesystem och kan även generera tappvarmvatten • En luft/vatten-värmepump utvinner sin energi ur utomhusluft genom att luft via en eller flera fläktar blåses igenom värmepumpens kondensorbatteri – dvs. hela värmepumpen placeras oftast utomhus.