(412) Tibor bá blogja – Irgum Burgum!

Figyelmeztetés: Ez a poszt nem villamosmérnökök számára készült, ugorjátok át.

 

önarcképHa írok valamit a dollárról, húszan szednek darabokra. Ha a forintról írok, akkor harmincan. Ehhez mindenki ért.  🙂   Kell is, mert kemény gazdasági idők várnak ránk. De az energia helyzet még kritikusabb. Hiszen az egész jövőnk az energia (hiány) miatt kritikus. Mindenki töri a fejét, honnan lehetne energiát szerezni, vagy a meglévőt megtartani (hőszigetelés). Aztán jó néhány napja egy kommentelő a napkollektorokkal kapcsolatban kifejtette a véleményét és a kW, kWó, Aó egy picit összekeveredett. Gondoltam várok egy kicsit, hátha valaki lecsapja a magas labdát. Senki se csapta le. Lehet, hogy ehhez kevesebben értenek, mint a dollárfedezethez? 200 éve az olcsó és bőséges energiának köszönhetően lett egyre kényelmesebb az életünk. Ennek ellenére elképzelhető, hogy a középiskolás fizika anyagot többen nem ismerik? Még azt a részét se, amivel havonta találkoznak villanyszámla címén? OK. Aki nem emlékszik, az olvassa tovább.

Energiának azt nevezzük, amivel munkát lehet végezni. Elég sok fajta energia van, például: hőenergia (termikus), mozgásenergia (kinetikai), helyzeti energia (potenciális), vegyi energia, elektromos energia. Ezekkel kapcsolatban van két szabály: 1) energia nem vész el, és semmiből nem állítható elő. 2) Egyik energia a másikba átalakítható. Ebből az következik, hogy sósvízből nem lehet energiát nyerni. És szörnyülködve észleltem, hogy ezt be lehet nálam tenni egy kommentbe és a kutya se vonyít fel. [A sós víz azért éget, mert a nagyfrekvenciás bombázás hatására a víz – egy része – felbomlott oxigénre és hidrogénre, ami aztán visszaégett vízzé, de az így kapott hőenergia kevesebb volt, mint a besugárzásé.]

Az energia (munka és hő) mértékegysége a Joul (J). 1 J = 1 Ws. Tehát 1 watt, egy másodpercen át tartó teljesítménye egyenlő egy Joul energiával. És akkor most belépett a képbe a teljesítmény. A teljesítmény nem egyenlő energiával. Az elektromos radiátorunk teljesítménye lehet 1000 Watt, azaz 1 kW. A gépkocsink teljesítménye lehet 52 kW. Ami azt jelenti milyen erős, mennyi meleg leadására képes, de energiáról csak akkor beszélhetünk, ha egy adott teljesítményt megszorzunk az idővel, vagyis amennyi ideig igénybe vettük. Így lesz az 1 kW teljesítményből 1 kWó felhasznált energia és ezt fizetjük az elektromos műveknek.

Az emberiség vegyi energiához jut nagy tömegben (kőszén, földgáz, kőolaj), amit hőenergiává alakít egyszerű elégetéssel, mert az oxidáció hő leadással jár. (A víz nem más mint elégetett hidrogén, vagyis dihidrogénoxid, tehát abból energiát már nem lehet kinyerni, az NaCl-ből se lehet energiát kinyerni). A hőenergiát átalakítjuk elektromos energiává (természetesen vesztességgel),

A Watt (teljesitmény) egyenlő a feszültségnek (Volt) és az áramerőnek (Amper) a szorzatával. Mivel a feszültség adott, a teljesítmény fokozás az áramerő növelésével érhető el (aminek módja az ellenállás csökkentése).  A háztartásokban 230/400 Volt a szabványos feszültség (régebben 220/380). Ami azt jelenti, hogy egy fázis és a nulla pont közötti feszültség 230 Volt. Ezzel szemben fázis és fázis között 400 V a feszültség, de ehhez 3 fázis bevezetése szükséges, ami a legtöbb lakásban, vagy családi házban nincs meg (két fázisnak nemigen van értelme). A gépkocsikban 12 V, míg különböző mütyürök tápfeszültsége 1,5 és 24 Volt között változik, de ezek egyenáramok. Váltó- vagy váltakozó áramot lehet (és gyakran szükséges) egyenirányítani. Egyenáramból váltakozó áramot előállítani lehetséges, de értelmetlen.

Az elektromos energia – mint mindenki tudja – roppant jó dolog, de van egy nagyon nagy hátránya, nehezen tárolható. Erre a célra a különböző akkumulátorok alkalmasak, de ezek súlya (és ára) túl nagy, élettartama túl rövid a kényelmes és gazdaságos alkalmazáshoz. Napkollektorok, napelemek alkalmazásánál ez a legnagyobb gond. Itt megint bejön egy fogalom, ami zavaró: Amperóra. Ezt a mértékegységet az elektromos energia tárolásánál használjuk. Ha jól emlékszem a kommentáló abban a hitben volt, hogy 1500 Aó valami igen megbecsülendő dolog. Először is az Aó önmagában nem használható, tudni kell hozzá a kapocsfeszültséget is. Ez általában 12 Volt névlegesen (a valóságban inkább 13). Így már van értelme. Ez azt jelenti, hogy 12 V feszültség mellett (az ellenállás függvényében) mennyi ampert és mennyi ideig vehetünk ki a tároló akkumulátorból. A lényeg az, hogy az amper és az idő szorzata nem lépheti túl az 1500-at. Tehát, ha egy 120 Wattos TV-t használok (feltételezve, hogy a feszültség egyeztetés megtörtént), akkor 120/12 = 10 ampert fog a TV felvenni és pedig 1500/10 = 150 órán keresztül (szigorúan csak elméletileg). Mert 150 óra szorozva a 10 amperrel adja ki az 1500 Amper-órát. Ez elég sok, de ha fűtésre akarom használni, ahol 1,2 kW teljesítményű radiátort kapcsolok rá, akkor az márt csak 15 órát jelent. Vagyis az akkumulátor 15 óra alatt kimerül. Ha ezt víz melegítésre akarom fordítani, mondjuk a 10 fokos vízből 40 fokosat akarok előállítani zuhanyozáshoz, akkor az 1500 Aó x 12 V = 18 kWó energiám van (aminek a mai hálózati ára kb. 1000 Ft.) 18 kWó x 860 = 15480 kalória (hőenergia elavult, de nagyon is használt mértékegysége). Ezt elosztva 40 °C – 10 °C = 30-al, kapunk 516 liter meleg vizet. Tehát, aki méregdrága napelemekben gondolkodik, az ezeket fontolja meg. A rőzsegyűjtés az erdőben sokkal perspektívikusabb.  🙂  Igaz, elektromos áram hővé alakításakor gyakorlatilag nincs vesztesség. Rőzse égetésnél a hatásfok 50 % körül lehet, viszont ingyen van.

_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
      

Éljetek a lehetőségekkel!

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük