Ενέργεια

1. Ενέργεια Παύλος Λειβαδιώτης

2. 1. Τι είναι ενέργεια; • Ενέργεια είναι η δυνατότητα παραγωγής έργου. Παράδειγμα: Ένα λίτρο βενζίνης έχει την δυνατότητα να παράγει έργο όταν καεί στην μηχανή του αυτοκινήτου – Χημική ενέργεια

3. 2. Σε ποιες δύο μεγάλες κατηγορίες μπορούμε να χωρίσουμε τις πηγές ενέργειας; • Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Παράδειγμα – Ηλιακή ενέργεια • Μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Παράδειγμα -Πετρέλαιο –ορυκτά καύσιμα

4. 3. Αναφέρτε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας • 1. Ηλιακή ενέργεια • 2. Αιολική ενέργεια • 3. Υδραυλική (δυναμική) ενέργεια(υδροηλεκτρική ενέργεια) • 4. Ενέργεια (ηλεκτρισμός) από κύματατης θάλασσας • 5. Ενέργεια (ηλεκτρισμός) από παλίρροιες της θάλασσας • 6. Ενέργεια (ηλεκτρισμός) από την διαφορά θερμοκρασίας στους ωκεανούς. • 7. Βιομάζα (ηλεκτρισμός) • 8. Γεωθερμική -

5. 4. Αναφέρετε μη ανανεώσιμές πηγές ενέργειας. • Καθαρό Πετρέλαιο (κηροζίνη) • Ακάθαρτο πετρέλαιο • Βενζίνη • Ορυκτός Άνθρακας • Φυσικό αέριο • Υγραέριο – Προπάνιο • Πυρηνική ενέργεια

6. 5. Με ποιους τρόπους μπορούμε να αξιοποιήσουμε την ηλιακή ενέργεια; • 1. Ζέσταμα του σπιτιού κατά την διάρκεια της ημέρας μέσω των παραθύρων (ακτινοβολία) Παγίδευση της θερμότητας. • 2. Ζέσταμα του νερού – Ηλιακός θερμοσίφωνας (ακτινοβολία). • 3. Φωτοβολταϊκά -Μετατροπή της ακτινοβολίας του ήλιου σε ηλεκτρισμό. • 4. Λιώσιμο μετάλλων-Ηλιακές ηψικάμινοι. • 5. Αποξήρανση τροφίμων στον ήλιο. (σταφίδες, Κρέας, Ψάρια)

7. 6. Με ποιους τρόπους μπορούμε να αξιοποιήσουμε την Αιολική ενέργεια; • Με τις ανεμογεννήτριες – Μετατροπή της δύναμης του αέρα σε ηλεκτρική ενέργεια. • Με τους ανεμόμυλους -Μετατροπή της δύναμης του αέρα σε άντληση νερού. • Με τους ανεμόμυλους -Μετατροπή της δύναμης του αέρα για το άλεσμα σιταριού. • Με τα πανιά στα πλοία- Μετατροπή της δύναμης του αέρα σε κίνηση.

8. 7. Με ποιους τρόπους μπορούμε να αξιοποιήσουμε την δυναμική ενέργεια; • Παραγωγή ηλεκτρισμού από την πτώση του νερού. • Άλεσμα δημητριακών με τους νερόμυλους. • Κίνηση με την χρήση ελατηρίων – Ρολόι, μηχανικό παιγνίδι, αυτοκινητάκι με λαστιχάκι, κοσμηματοθήκη με μουσική. • Μεταφορά κορμών δένδρων από το ποτάμι.

9. 8. Με ποιους τρόπους μπορούμε να αξιοποιήσουμε την ενέργεια από τα κύματα της θάλασσας; Να εκμεταλλευτούμε αυτή την παλινδρομική κίνηση των κυμάτων και των ρευμάτων για να κινήσουμε πτερύγια και να παράγουμε ηλεκτρισμό

10. 9. Με ποιους τρόπους μπορούμε να αξιοποιήσουμε την ενέργεια από τις παλίρροιες; Εκμεταλλευόμενοι τη βαρύτητα του Ήλιου και της Σελήνης, που προκαλεί ανύψωσητης στάθμης του νερού. Το νερό αποθηκεύεται καθώς ανεβαίνει και για να ξανακατέβει αναγκάζεται ναπεράσει μέσα από μια τουρμπίνα, παράγοντας ηλεκτρισμό.

11. 10. Με ποιους τρόπους μπορούμε να αξιοποιήσουμε την ενέργεια από την διαφορά θερμοκρασίας στους ωκεανούς; Εκμεταλλευόμενοι τη διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στα στρώματα του ωκεανού, κάνοντας χρήση θερμικών κύκλων. * Πρέπει να έχω 20-24 βαθμούς διαφορά θερμοκρασίας στα χίλια μέτρα υψομετρική διαφορά.

12. 11. Με ποιους τρόπους μπορούμε να αξιοποιήσουμε την βιομάζα; • Χρήση ξύλων και άλλων ενεργειακών φυτών για την θέρμανση του σπιτιού ή του ζεστού νερού. • Παραγωγή βιοκαυσίμων από το καλαμπόκι (Ηνωμένες πολιτείες) ζαχαρότευτλα (Βραζιλία). • Επεξεργασία λυμάτων για την παραγωγή βιοαερίου.

13. 12. Με ποιους τρόπους μπορούμε να αξιοποιήσουμε την γεωθερμική ενέργεια; Α. Για το ζέσταμα του νερού. Β. Για την θέρμανση του σπιτιού. Γ. Για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (αν η θερμοκρασία του νερού > 150oC).

14. 13. Γιατί είναι σημαντική η ενέργεια για τον άνθρωπο; • Επειδή είναι απαραίτητη σε κάθε του δραστηριότητα.

15. 14. Ποιες ήταν οι πρώτες τρεις μορφές ενέργειας που χρησιμοποίησε ο ανθρωπος όταν προτοεμφανίστηκε πάνω στην γη; • Την μυϊκή ενέργεια του σώματος του • Την μυϊκή ενέργεια των ζώων • Την βιομάζα – κάψιμο δένδρων Ανανεώσιμες μορφές;

16. 15. Ποιες ήταν οι επόμενες τρεις μορφές ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος όταν προτοεμφανίστηκε πάνω στην γη; • 1. Την δύναμη του ανέμου – Πλοία – 5,500 Π.Χ.Ναυάγιο Κερύνειας 400 Π.Χ • 2. Την δύναμη της πτώσης του νερού – Υδραυλική ενέργεια (δυναμική ενεργεία) – Υδροηλεκτρική ενέργεια • Μύλοι - Κακοπετριά

17. 16. Ποιος χρησιμοποίησε στην αρχαιότητα την δύναμη του ανέμου για να κινήσει μηχανές ; Ο βαβυλώνιος Χαμουραμπί -1700 Π.Χ. για να ποτίσει τους κήπους του. Ο αλεξανδρινός Ήρωνας 100 Π.χ.

18. 17. Ποιος λαός χρησιμοποιεί πρώτος και συστηματικά τον ανεμόμυλο; πότε; Για ποιο σκοπό; • Οι κινέζοι το 1219 μ.Χ. Για άντληση νερού και για το άλεσμα δημητριακών.

19. 18. Τι λέει η αρχή διατήρησης της ενέργειας; Δώστε ένα παράδειγμα. Η ενέργεια δεν καταστρέφεται ούτε δημιουργείται από το μηδέν απλά αλλάζει μορφή. Παράδειγμα- Ένα λίτρο βενζίνας καίγεται και η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική αλλά και σε ανεπιθύμητη θερμότητα

20. 19. Περιγράψετε σε συντομία δύο προβλήματα που δημιουργεί η εκτεταμένη χρήση ορυκτών καυσίμων 1. Εκπομπή αερίων που καταστρέφουν το περιβάλλον και αυξάνουν την θερμοκρασία του πλανήτη. 2. Τα ορυκτά καύσιμα εξαντλούνται και πρέπει να αξιοποιήσουμε τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

21. 20. Γιατί οι άνθρωποι εξακολουθούν να βασίζονται τόσο πολύ σε ορυκτά καύσιμα; • Στοιχίζουν πιο φθηνά από τα ανανεώσιμα. • Είναι πιο εύκολο να τα χρησιμοποιήσει αφού υπάρχει περισσότερη τεχνογνωσία.

22. 21. Γιατί να εξοικονομούμε ενέργεια; • Για να εξοικονομούμε λεφτά μακροπρόθεσμα. • Για να μην επιβαρύνουμε το περιβάλλον με επιβλαβή αέρια (CO2). • Η ενέργεια δεν υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες.

23. 22. Ποιες συσκευές στο σπίτι μας είναι οι πλέον ενεργοβόρες; • Κλιματιστικό – 4,000W – Ισοδυναμεί με 40 λάμπες πυράκτωσης ή 200 λάμπες φθορισμού. • Θερμοσίφωνας – Ζεστού νερού- Ειδικά αν είναι ηλεκτρικός – 3,000W. • Ηλεκτρικά μάτια – 3,000W. • Ηλεκτρικός Φούρνος – 3,000W. • Ψυγείο –Ειδικά αν λειώνει αυτόματα τον πάγο – 2,000W.

24. 23. Πως μπορώ να εξοικονομώ ενέργεια από το κλιματιστικό; • Στο βαθμό που είναι δυνατόν να χρησιμοποιώ ανεμιστήρα που καταναλώνει μόλις 100W. • Την ημέρα να κλείνω τα παράθυρα εμποδίζοντας τον ήλιο να μπαίνει μέσα στο σπίτι. • Να μονώσω το δωμάτιο που είναι το κλιματιστικό με προτεραιότητα στην οροφή. • Να αγοράζω κλιματιστικό ενεργειακής κλάσης Α που εξοικονομά ενέργεια.

25. 24. Πως μπορώ να εξοικονομώ ενέργεια από το θερμοσίφωνα; • Προγραμματίζεται η οικογένεια να κάνει μπάνιο την ίδια ώρα ανάβοντας έτσι μια φορά τον θερμοσίφωνα. • Ανάβω το θερμοσίφωνα λίγο πριν τον χρειαστώ και το σβήνω μόλις τελειώσω. • Εάν χρειαστώ νερό για τα πιάτα απλά ζεσταίνω νερό στην κατσαρόλα ή με την ηλεκτρική τσαγιέρα. • Εγκαθιστώ ηλιακό θερμοσίφωνα εάν είναι δυνατό. • Να αγοράζω θερμοσίφωνα ενεργειακής κλάσης Α που εξοικονομά ενέργεια.

26. 25. Πως μπορώ να εξοικονομώ ενέργεια από τα ηλεκτρικά μάτια; • Για το ψήσιμο καφέ χρησιμοποιείστε ένα μικρό γκαζάκι προπανίου. • Χρησιμοποιείστε τα κατάλληλα σκεύη – Χοντρό πάτο. • Σβήστε έγκαιρα το μάτι αφού μένει ζεστό για πολλή ώρα- Καπάκια στις κατσαρόλλες. • Χρησιμοποιείστε υγραέριο όπου είναι δυνατό. • Να αγοράζω μάτια ενεργειακής κλάσης Α που εξοικονομά ενέργεια.

27. 26. Πως μπορώ να εξοικονομώ ενέργεια από το πλυντήριο; • Να μην χρησιμοποιώ το πλυντήριο με λίγα ρούχα. • Να αποφεύγω τα προγράμματα με ζεστό νερό, όσο είναι δυνατό, αφού φθείρουν τα ρούχα. • Να αποφεύγω τα μεγάλα προγράμματα με πρόπλυση όταν δεν είναι απαραίτητα. • Να αγοράζω πλυντήριο ενεργειακής κλάσης Α που εξοικονομά ενέργεια.

28. 27. Πως μπορώ να εξοικονομώ ενέργεια από το ψυγείο; • Να μην αφήνω την πόρτα ανοικτή για πολλή ώρα. • Να μη βάζω φαγητά ζεστά στο ψυγείο. • Να αποφεύγω μεγάλα ψυγεία αν μπορώ να κάνω την δουλειά μου με ένα μικρότερο. • Να αγοράζω πλυντήριο ενεργειακής κλάσης Α που εξοικονομά ενέργεια.

29. 28. Πως μπορώ να εξοικονομώ ενέργεια από το σύστημα θέρμανσης; • Μόνωση του εξωτερικού κελύφους με προτεραιότητα στην οροφή. • Αποφυγή χρήσης ηλεκτρισμού. • Προτίμηση στο φυσικό αέριο ή υγραέριο ή πετρέλαιο για καύσιμο. • Σωστός σχεδιασμός στο σύστημα με πολλές ζώνες για σωστή διαχείριση.

30. 29. Με ποιους τρόπους η θερμότητα μπαίνει και βγαίνει σε ένα δωμάτιο; • Με αγωγή (Conduction) 2. Με μεταφορά (convection) 3. Με ακτινοβολία (Radiation)

31. 30.Περιγράψετε την μέθοδο αγωγής (conduction) στην μετάδοση θερμότητας. Δώστε παράδειγμα. Η μετάδοσης της θερμότητας γίνεται από μόριο σε μόριο από άτομο σε άτομο.

32. 31. Περιγράψετε την μέθοδο μεταφοράς (συναγωγή)(convection) στην μετάδοση θερμότητας. Δώστε παράδειγμα. Η θερμότητα μεταφέρεται από τον αέρα που μπαίνει βγαίνει σε ένα χώρο Παράδειγμα – Οι ατμοί από την κατσαρόλα ζεσταίνουν το χώρο

33. 32. Περιγράψετε την μέθοδο ακτινοβολίας (radiation) στην μετάδοση θερμότητας. Δώστε παράδειγμα. Οι ακτίνες του ήλιου ζεσταίνουν την γη

34. 33. Από τι εξαρτούνται οι θερμικές απώλειες σε ένα σπίτι λόγω αγωγής; Q= Θερμικές απώλειες Q= A x t x U A = Εμβαδόν τοίχων/οροφής/δαπέδων σε τετραγωνικά μέτρα t = Διαφορά θερμοκρασίας σε βαθμούς κελσίου U= W / M2 / 0C

35. 34. Να υπολογίσετε τις θερμικές απώλειες σε ένα σπίτι Οροφή A=200Μ2U=6 W/M2/0C t=200C Tοίχοι A=130Μ2U= 4W/M2/0C Παράθυρα A= 20Μ2U= 5W/M2/0C Πάτωμα = A=200Μ2U= 1W/M2/0C Χρόνος = 10 ώρες για 60 μέρες κόστος Kw=€ 0.20 Απάντηση (απλοποιημένη προσέγγιση) Q Oροφής = 200Μ2 Χ 200C Χ 6W/M2/0C=24,000 W Q Τοίχων = 130Μ2 Χ 200C Χ 3W/M2/0C=7,800 W Q παρ. =20Μ2 Χ 200C Χ 5W/M2/0C=2,800 W Q πατ. =200Μ2 Χ 200C Χ 1W/M2/0C=2,000 W

36. 34. Συνέχεια υπολογισμών Άθροισμα +24,000 W+7,800W+2,800W+2,000W=61,000W Μετατροπή σε 61ΚW Κόστος 61ΚW χ 10 Ώρες χ 60 μέρες = 36,600ΚWhr 36,600ΚWhr χ €0.20= € 7,320

37. 35.Να υπολογίσετε τις θερμικές απώλειες σε ένα σπίτι Οροφή A=200Μ2U= 1W/M2/0C t=50C Tοίχοι A=130Μ2U= 1W/M2/0C Παράθυρα A= 20Μ2U= 2W/M2/0C Πάτωμα = A=200Μ2U= 1W/M2/0C Χρόνος = 10 ώρες για 60 μέρες κόστος Kw=€ 0.20 Απάντηση (απλοποιημένη προσέγγιση) Q Oροφής = 200Μ2 Χ 50C Χ 1W/M2/0C=1,000 W Q Τοίχων = 130Μ2 Χ 50C Χ 1W/M2/0C= 650 W Q παρ. =20Μ2 Χ 50C Χ 2W/M2/0C= 200 W Q πατ. =200Μ2 Χ 200C Χ 1W/M2/0C=2,000 W

38. 35. Συνέχεια υπολογισμών Άθροισμα +1,000W+650W+200W+2,000W=3,850W Μετατροπή σε 3.9ΚW Κόστος 3.9ΚW χ 10 Ώρες χ 60 μέρες = 2,340ΚWhr 2,340ΚWhr χ €0.20= € 468

39. 36. Γιατί πρέπει να δίνουμε ιδιαίτερη σημασία στην οροφή του σπιτιού σε θέματα θερμικής απώλειας; Επειδή οι απώλειες είναι πολύ πιο μεγάλες. Αντί το ένα έκτο (λόγω γεωμετρίας) στην πράξη είναι από το ένα τέταρτο μέχρι και το ένα τρίτο των συνολικών απωλειών. Αυτό συμβαίνει διότι η θερμότητα ανεβαίνει.

40. 37. Πως περιορίζω τις απώλειες από την οροφή ενός σπιτιού; Με θερμομόνωση πετροβάμβακα ή εξηλλαγμένης πολυστερίνης (κάτω από την πλάκα ή πάνω από την πλάκα)

41. 38. Πως περιορίζω τις απώλειες από τους τοίχους ενός σπιτιού; Με θερμομόνωση πετροβάμβακα ή εξηλλαγμένης πολυστερίνης (εσωτερικά ή εξωτερικά) Ή κτίζοντας με θερμομονωτικά τούβλα

42. 39. Πως περιορίζω τις απώλειες από τα παράθυρα ενός σπιτιού; Χρησιμοποιώντας θερμομονωτικά παράθυρα (διπλά τζάμια με κενό αέρα)

43. 40. Πως περιορίζω τις απώλειες λόγω μεταφοράς (convection) σε ένα σπίτι; • Να μην αερίζω το σπίτι για μεγάλα χρονικά διαστήματα. • Να τοποθετώ φραγμούς (φιδάκια) στις χαραμάδες κάτω από τις πόρτες.

44. 41. Πως μεγιστοποιώ το κέρδος από την ύπαρξη του ήλιου σε μια κρύα μέρα του χειμώνα σε ένα σπίτι; Την ημέρα ανοίγω τις κουρτίνες και τα εξώφυλλα των παραθύρων για να εκμεταλλευτώ την ακτινοβολία του ήλιου. Την νύκτα τα κλείνω για να περιορίσω την έξοδο της θερμότητας.

45. 42. Πως περιορίζω τον ήλιο το καλοκαίρι σε ένα σπίτι; Κλείνω τις κουρτίνες και τα εξώφυλλα των παραθύρων για να περιορίσω την ακτινοβολία την ημέρα. Την νύκτα ανοίγω τα παράθυρα για να δημιουργηθεί ρεύμα και να δροσιστεί το σπίτι.

46. 43. Γιατί δεν τοποθετώ παράθυρα στο βορρά ενός σπιτιού;Που τα τοποθετώ και γιατί; • Η βόρεια πλευρά ενός σπιτιού είναι η πιο κρύα • Τα τοποθετώ στον νότο για μεγιστοποίηση της ακτινοβολίας του ήλιου

47. 44. Ποια είναι η πιο φτηνή ενέργεια σε όλο τον κόσμο χειμώνα καλοκαίρι; Η ενέργεια που δεν χρησιμοποιείται. (εξοικονόμηση ενέργειας)

48. 45. Πως εξοικονομώ ενέργεια με την συντήρηση της συστήματος θέρμανσης; Ο καυστήρας καταναλώνει λιγότερα καύσιμα και εκπέμπει λιγότερα καυσαέρια.

49. 46. Πως εξοικονομώ ενέργεια με την συντήρηση τηςμηχανής του αυτοκινήτου; Ο καυστήρας καταναλώνει λιγότερα καύσιμα και εκπέμπει λιγότερα καυσαέρια.

50. 47. Πως εξοικονομώ ενέργεια με το επιπρόσθετο βάρος στο αυτοκίνητο; 40 κιλά επιπρόσθετο βάρος αυξάνουν την κατανάλωση μέχρι και 2% σε καύσιμα.