Kategorie

Urządzenia i systemy energetyki odnawialnej

  • Kod: 3084
    • Autor: Ryszard Tytko
  • Cena brutto: 65,00 zł
  • (Cena netto: 61,90 zł)
  • Poleć produkt
Urządzenia i systemy energetyki odnawialnej

rok wydania: 2016, wydanie siódme
ilość stron: 671
ISBN: 9788374906494
format: B5
oprawa: miękka

Opis
Książka przeznaczona jest dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych, studentów kierunków związanych z ochroną środowiska oraz osób zainteresowanych tematyką odnawialnych źródeł energii.

Ministerstwo Edukacji Narodowej w podstawach programowych (311930) zaproponowało możliwość kształcenia w zawodzie technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej.  Brak na rynku wydawniczym podręcznika,  który spełnił by wymogi merytoryczne zawarte w podstawach programowych, skłonił mnie do napisania książki,  którą oddaję do rąk Państwa. Starałem sie w niej w sposób kompleksowy przedstawić zagadnienia związane z wykorzystaniem energii słonecznej,  geotermalnej, wodnej, wiatrowej, biomasy i  powietrza.

Publikacja ta  może być przydatna również szerokiemu gronu odbiorców,  zainteresowanych praktycznym wykorzystaniem energii odnawialnej.
Informacje zamieszczone w książce, służą jedynie do celów edukacyjnych i nie mogą być podstawą do wykorzystania w konkretnych instalacjach OŹE.

Spis treści
Od Autora / 17                                                            
1. Wykaz wybranych oznaczeń, wielkości i ich jednostek / 19                       
2. Przedmowa / 22                                                         
3. Wprowadzenie / 25                                                      
4. Sposób wytwarzania, podział i rodzaj energii otrzymywanej z OŹE / 27             
5. Stan obecny i perspektywy rozwoju odnawialnych źródeł energii na świecie i w UE / 28                                                             
6. Perspektywy inwestycyjne w OŹE na świecie / 30
                              

7. Rodzaje i zakres wykorzystania OŹE w Polsce / 31                             
7.1. Biomasa / 33                                                        
7.1.1. Drewno / 33                                                                                                            
7.1.2. Słoma / 34                                                        
7.1.3. Gaz z czynnych składowisk odpadów / 34                               
7.1.4. Gaz z fermentacji osadów i ścieków / 35                                
7.1.5. Biogaz z biogazowni rolniczych / 35                                   
7.1.6. Biopaliwa / 36                                                     
7.2. Energetyka wodna / 36                                               
7.3. Energetyka geotermalna / 37                                           
7.4. Energetyka wiatrowa / 38                                             
7.5. Energetyka słoneczna / 38
      
8. Rodzaj, ilość i moc instalacji wytwarzających energię elektryczną z OŹE z podziałem na województwa / 39                                        
9. Prognozy dotyczące wykorzystania OŹE w Polsce / 45
 
                    
10. Cel strategiczny dla Polski w zakresie OŹE / 47                            
11. Finansowanie przedsięwzięć z zakresu odnawialnych źródeł energii  / 48        
11.1. Analiza i ocena średnich kosztów produkcji energii z wybranych instalacji  OŹE wraz z analizą wrażliwości  / 48                                   
12. Świadectwa pochodzenia / 51
13. Warunki i tryb wydawania certyfikatów instalatorom mikroinstalacji i małych  instalacji oraz akredytowania organizatorów szkoleń / 54                       
14. Podsumowanie / 60                                                     
15. Wnioski / 61
                                                           
Rozdział I ENERGIA SŁONECZNA
1. Sposoby produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem energii słonecznej63     
1.1. Metoda heliotermiczna 64                                            
1.2. Metoda helioelektryczna65
                                           
2. Rozwiązania przyszłościowe wykorzystania energii słonecznej 67
                
3. Światowy rozwój fotoogniw67  
                                          
4. Fotoogniwa70   
                                                      
4.1. Wiadomości wstępne z optoelektroniki70                                
4.2. Budowa i zasada działania ogniw krzemowych 72                         
4.3. Podział ogniw PV 73                                                
4.4. Ogniwa z krzemu monolitycznego 73                                   
4.4.1. Budowa fotoogniwa 73                                           
4.4.2. Technologia wytwarzania fotoogniwa75                              
4.4.3. Przykłady krzemowych modułów fotowoltaicznych76                   
4.5. Ogniwa polikrystaliczne79                                           
4.5.1. Budowa fotoogniwa79                                            
4.5.2. Rozwiązania konstrukcyjne fotomodułów płaskich polikrystalicznych 80    
4.6. Ogniwa polikrystaliczne cienkowarstwowe81                            
4.6.1. Budowa fotoogniwa81                                            
4.6.2. Technologia wytwarzania ogniwa PV 82                              
4.7. Ogniwa z krzemu amorficznego82                                     
4.7.1. Budowa i technologia wytwarzania fotoogniwa 82                      
4.8. Ogniwa cienkowarstwowe jedno- i wielozłączowe z arsenku galu84          
4.8.1. Budowa i technologia wytwarzania84                                
4.8.2. Przykład rozwiązania konstrukcyjnego 85                             
4.9. Ogniwa fotowoltaiczne z materiałów organicznych 86                     
4.9.1. Budowa i technologia wytwarzania86                                
4.9.2. Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne ogniw PV, na podłożu polimerowym86                                        
4.9.3. Parametry polimerowych ogniw PV88                                
4.9.4. Sposoby produkcji 89                                             
4.10. Ogniwa fotowoltaiczne uczulane barwnikiem89                         
4.10.1. Zasada działania 89                                             
4.10.2. Budowa, parametry ogniwa89                                     
4.11. Hybrydowe panele słoneczne90                                      
4.11.1. Zasada działania 90                                             
4.11.2. Budowa urządzenia91                                           
4.11.3. Przykładowe rozwiązania 93                                    
4.11.4. Wybrane warunki gwarancyjne montażu i użytkowania kolektorów E-PVT 2,0 i ES2V/2,0AL z absorberem aluminiowym 94
               
5. Analiza pracy fotoogniwa94                                              
5.1. Podstawowe zależności 94                                           
5.2. Wpływ temperatury na parametry fotoogniwa97                          
5.3. Sposoby połączeń ogniw PV98                                       
5.4. Wpływ promieniowania słonecznego na parametry fotoogniwa99            
5.5. Utrata mocy fotoogniw funkcji czasu pracy 100                          
5.6. Dioda bocznikująca fotoogniwo (by-pass)100 
                           
6. Parametry osprzętu dodatkowego103                                       
6.1. Regulatory ładowania103                                            
6.1.1. Przykładowe rozwiązanie techniczne regulatora103                     
6.1.2. Zadania realizowane przez regulator 104                              
6.2. Przetwornice napięcia (inwerter, falownik)105                           
6.2.1. Inwerter w instalacji fotowoltaicznej105                              
6.2.2. Falowniki jednofazowe107                                         
6.2.3. Falowniki trójfazowe 108                                          
6.2.4. MPP traker 112                                                  
6.3. Centrala komunikacyjna112                                          
6.3.1. Zasada działania112                                              
6.3.2. Charakterystyka urządzeń112                                       
6.4. Sposób łączenia przewodów po stronie DC114                           
6.5. Mierniki instalacji fotowoltaicznych114                                
6.6. Ochrona odgromowa instalacji fotowoltaicznych115                      
6.6.1. Ochrona odgromowa – rodzaje ochrony 116                           
6.6.2. Ochrona odgromowa – ochrona zewnętrzna 116                        
6.6.3. System ochronny instalacji PV bez zewnętrznej ochrony odgromowej (zwodów pionowych) – ochrona wewnętrzna 117
                       
7. Odbiór instalacji119 
                                                  
8. Awarie systemów fotowoltaicznych i ich eliminacja120
                     
9. Recykling modułów fotowoltaicznych 120
                                 
10. Przykłady zastosowania fotoogniw122 
                                    
11. Wybrane przykłady instalacji fotowoltaicznych122
                           
12. Dobór i montaż baterii fotowoltaicznych123  
                              
13. Przykładowy uzysk energetyczny fotoogniw125
                             
14. Wybrane układy połączeń fotoogniw126                                   
14.1. Sieć autonomiczna (wydzielona, off – grid) 126                         
14.2. Praca elektrowni PV na sieć „sztywną” (on – grid)127
                    
15. Montaż instalacji fotowoltaicznej128                                      
15.1. Systemy montażowe dla modułów skrzynkowych 128                    
15.1.1. Montaż na dachu spadzistym 128                                  
15.1.2. Montaż ogniw PV na dachu płaskim lub płaszczyźnie poziomej129       
15.1.3. Sposoby montażu fotoogniw polimerowych elastycznych na dachu płaskim 130                                                   
15.2. Montaż fotoogniw „podążających za słońcem”132                       
15.3. Wytyczne montażowe132                                                                                    
15.3.1. Warunki techniczne, projekt 132                                   
15.3.2. Etapy realizacji budowy systemu fotowoltaicznego na dachu spadzistym133
15.3.3. Odbiór instalacji 135                                            
15.3.4. Awarie systemów fotowoltaicznych i ich eliminacja 136  
              
16. BHP przy montażu instalacji fotowoltaicznych 136                           
16.1. Informacje ogólne 136                                             
16.2. Przepisy bezpieczeństwa 137                                        
16.3. Ochrona przeciwporażeniowa 137                                    
16.4. Ochrona przeciwpożarowa 137                                       
16.5. Bezpieczeństwo wykonywania prac przy urządzeniach elektrycznych137     
16.6. Udzielanie pierwszej pomocy osobom porażonym prądem elektrycznym 138  

17. Struktura nakładów inwestycyjnych kosztów eksploatacyjnych dla elektrowni fotowoltaicznych 138 
             
18. Wybrane wyniki badań modułów fotowoltaicznych 139                        
18.1. Wybrane wyniki pomiarów 140                                      
18.2. Zacienienie modułów 144                                          
18.3. Zmiana kąta położenia względem azymutu równym zero (kierunek południe)146  
18.4. Zmiana mocy modułu wraz ze zmianą kąta położenia względem płaszczyzny poziomej147                                                     
18.5. Wpływ temperatury na pracę modułów fotowoltaicznych148                            
18.6. Zacienienie modułów 149                                          
18.7. Zmiana kąta położenia względem azymutu równym zero (kierunek południe) 151  
18.8. Zmiana kąta położenia modułu fotowoltaicznego względem płaszczyzny poziomej 151                                                     
18.9. Wybrane wyniki badań instalacji fotowoltaicznej „podążającej za słońcem” 152  
18.10. Wybrane wyniki pomiarów uzyskanych w Krakowie 154
                 
19. Procedury formalno-prawne związane z budową instalacji fotowoltaicznej 156
   
20. Przykładowy projekt budowlano-wykonawczy 157      
                    
21. Analiza wstępna rentowności przykładowej domowej instalacji fotowoltaicznej o mocy znamionowej 4 kW164 
                                         
22. Kolektory słoneczne167                                                
22.1. Dane statystyczne167     
22.2. Rodzaje i budowa kolektorów słonecznych168                          
22.2.1. Podział kolektorów 168                                          
22.3. Kolektory płaskie cieczowe169                                      
22.4. Budowa kolektorów płaskich, bilans energii170                         
22.5. Przykładowe dane techniczne i charakterystyka identyfikacyjna  kolektorów płaskich172                                            
22.5.1. Kolektory płaskie w wykonaniu standardowym172                    
22.5.2. Kolektor płaski próżniowy 173                                    
22.6. Budowa próżniowych rurowych kolektorów słonecznych 175              
22.6.1. Kolektory próżniowe heat-pipe (gorąca rurka – ciepłowód)175           
22.6.2. Kolektory próżniowe heat-pipe z pojedynczą rurą próżniową178         
22.6.3. Kolektory próżniowe z U-rurą 179                                 
22.6.4. Kolektory rurowo-próżniowe „direct flow” 180                       
22.7. Zwierciadło CPC 181                                              
22.8. Ogólna charakterystyka kolektorów próżniowych182                     
22.9. Kolektory słoneczne skupiające182                                   
22.9.1. Refleksowo-próżniowy kolektor słoneczny „podążający za słońcem”183   
22.10. Kolektor cieczowy wykonany w formie maty z propylenu184             
22.11. Kolektor współpracujący z fotoogniwem185                           
22.12. Świadectwa poprawności wykonania kolektorów185   
                 
23. Słoneczne instalacje grzewcze 185                                        
23.1. Bezpośrednie i pośrednie186                                        
23.1.1. Układ do podgrzewania wody bez zasobnika186                      
23.1.2. Układ do podgrzewania wody z zasobnikiem186                      
23.1.3. Pośrednie186                                                  
23.1.4. Układ pompowy 187 
                                           
24. Parametry techniczne instalacji solarnej do ogrzewania c.w.u., c.o., schematy188   
24.1. Instalacja solarna dla ciepłej wody użytkowej i wspomagania ogrzewania budynku 189                                           
24.2. Przykładowe schematy systemów grzewczych wspomaganych kolektorami słonecznymi190 
           
25. Typowe elementy słonecznej instalacji grzewczej    198                 
25.1. Zbiorniki na wodę – charakterystyka ogólna  198                      
25.2. Zbiorniki instalacji solarnej  199                                   
25.3. Przeciwdziałanie bakteriom Legionella Pneumophila w instalacji c.w.u.200  
25.4. Wymiennik ciepła   200                                          
25.5. Zasobnik z jedną wężownicą  201                                  
25.6. Zasobniki z dwiema wężownicami  201                              
25.7. Zasobnik płaszczowy 202                                         
25.8. Zasobniki kombinowane (multiwalentne) – typu zbiornik w zbiorniku 203   
25.9. Zasobnik termosyfonowy Logalux SL 300/S dla przygotowania c.w.u. 203
 
26. Pompowe stacje solarne 205                                            
26.1. Stacja solarna dwudrogowa 205                                    
26.2. Jednodrogowa stacja solarna  205
                                 
27. Pompa solarna  206                                                  
28. Regulatory  206                                                     
29. Zasilacz bezprzerwowy, awaryjny, UPS 208                               
30. Czujniki temperatury 208                                              
31. Wymiennik płytowy 209                                               
32. Grzałka elektryczna 210       
33. Odpowietrznik instalacji solarnej210                                      
34. Złączka kompensacyjna 210                                             
35. Rotametr211                                                         
36. Manometr 211                                                        
37. Separator powietrza 212                                                
38. Licznik ciepła (ciepłomierz)212                                          
39. Uchwyty dachowe kolektora i konstrukcje wolnostojące213                    
40. Oblachowanie kolektorów 213                                           
41. Naczynie wzbiorcze 214                                                
42. Zawór bezpieczeństwa 217                                              
43. Wykonanie instalacji rurowej217                                         
44. Izolacja cieplna instalacji solarnej 218                                     
45. Węże solarne218                                                      
46. Układ hydrauliczny instalacji solarnej219 
                               
47. Montaż i instalacja kolektorów219                                        
47.1. Możliwości usytuowania kolektorów219                               
47.2. Odległość między rzędami kolektorów220  
                           
48. Wpływ ustawienia kolektora na jego parametry energetyczne221
                
49. Instalacje do ciepłej wody użytkowej w budynkach indywidualnych223          
49.1. Dobór urządzeń do instalacji solarnej 223                              
49.1.1. Warunki konieczne do określenia powierzchni kolektorów słonecznych223
49.1.2. Wyznaczenie całkowitych oporów przepływu w typowej instalacji223     
49.1.3. Pojemność instalacji 224      
49.1.4. Zużycie energii w gospodarstwie domowym 224
                      
50. Instalacja do podgrzewania wody basenowej225                            
51. Łączenie kolektorów w instalacje o dużej powierzchni czynnej 227              
52. Zalecenia eksploatacyjne 230                                            
53. Przykłady montażu kolektorów słonecznych230                             
54. Dobór wielkości instalacji231                                            
55. Dobór wielkości kolektora i zasobnika231                                  
56. Lokalizacja zasobników wody użytkowej i zbiorników akumulacyjnych232       
57. Instalacje do przygotowania c.w.u., oraz wspomagania c.o. w budynkach indywidualnych 233                                                   
57.1. Efektywność pracy kolektorów słonecznych235                         
58. Napełnienie i odpowietrzenie instalacji solarnej 240                          
59. Instalacje wielkogabarytowe241                                          
59.1. Największa instalacja solarna w Polsce241                             
59.2. Instalacja wielkogabarytowa z magazynem ciepła 242
                    
60. Płaskie kolektory powietrzne 246                                         
60.1. Zasada działania246                                               
60.2. Budowa246                                                                                                          
60.3. Konstrukcje kolektorów248                                         
60.4. Zalety i wady stosowania kolektorów słonecznych powietrznych 248        
60.5. Rozwiązania konstrukcyjne instalacji 250                              
60.6. Sposoby rozdziału powietrza252                                     
60.7. Przykłady instalacji 252                                            
60.7.1. Małe budynki252                                               
60.7.2. Mieszkania, pomieszczenia biurowe, szkoły, obiekty handlowe, itp.253    
60.7.3. Systemy przemysłowe254                                        
60.7.4. Suszenie płodów rolnych256                                      
60.7.5. Przechowalnie płodów rolnych256                                
60.7.6. Ogrzewanie pomieszczeń inwentarskich256                          
60.7.7. Podgrzewanie szklarni i tuneli foliowych256                         
60.7.8. Ciepło technologiczne257                                        
60.8. Koszty i oszczędności wynikające ze stosowania dużych systemów solarnego podgrzewania powietrza 257                                
60.9. Podsumowanie258    
                                            
61. Badania nad wykorzystaniem energii słonecznej w instalacjach solarnych w laboratorium OŹE w ZSE nr 1259                                      
61.1. Analiza wybranych wyników badań instalacji solarnych w laboratorium OŹE w Zespole Szkół Elektrycznych nr 1 w Krakowie259
                
62. Symulacyjne programy komputerowe 265                                  
63. Bilans energetyczny wydajności instalacji solarnej na podstawie symulacji266 
    
64. Informacje techniczne oraz zasady BHP obowiązujące przy montażu kolektorów płaskich272                                                
64.1. BHP podczas montażu272                                          
64.2. Kompletność dostawy 273                                          
64.3. Transport i składowanie273                                         
64.4. Dokumentacja techniczna 273                                       
64.5. Narzędzia i sprzęt dodatkowy 273                                    
64.6. Informacje ogólne 274                                             
64.7. Odpowietrzanie solarnego obwodu pierwotnego274                      
64.8. Prowadzenie rur solarnego obwodu pierwotnego 275                     
64.9. Podłączenie przewodów zbiorczych 275                               
64.10. Montaż kolektora275                                             
64.11. Połączenie kolektorów w baterię solarną278                           
64.12. Napełnianie solarnego obwodu pierwotnego płynem solarnym 279         
64.13. Odpowietrzenie instalacji279                                       
64.14. Prace izolacyjne279                                              
64.15. Przepisy bezpieczeństwa 280                                       
64.16. Ochrona przeciwporażeniowa  280                                 
64.17. Ochrona przeciwpożarowa  280                                   
64.18. Bezpieczeństwo wykonywania prac przy urządzeniach elektrycznych  280
64.19. Elektryczne okablowanie urządzenia  281                           
64.20. Zabezpieczenie przed uderzeniem pioruna (piorunochron) i wyrównywanie potencjałów   281                                
64.21. Uruchomienie 281                                              
64.22. Wyłączanie/zatrzymanie  282                                     
64.23. Kontrola instalacji 282                                           
64.24. Eksploatacja instalacji solarnej do celów wspomagania ogrzewania budynku 282                                                   
64.25. Przegląd instalacji  282                                          
64.26. Ważne informacje dla użytkownika instalacji 283                      
64.27. Warunki gwarancji   283                                        
64.28. Najczęściej występujące usterki 284  
                              
65. Instrukcja montażu kolektorów rurowych próżniowych na dachu spadzistym i na powierzchni płaskiej  284                                         
65.1. Instrukcja 284                                                   
65.2. Ogólne przepisy bezpieczeństwa  285                               
65.3. Wysokie temperatury  285                                         
65.4. Elementy metalowe 285                                            
65.5. Szklane rurki próżniowe285                                         
65.6. Wyłączenia odpowiedzialności 286                                   
65.7. Umiejscowienie kolektora – informacje ogólne286                       
65.7.1. Ukierunkowanie kolektora 286                                    
65.7.2. Zapewnienie nasłonecznienia 287                                  
65.7.3. Dostosowanie kąta nachylenia kolektora w celu zmniejszenia przegrzania 287
65.7.4. Ustawienie głowicy kolektora287                                  
65.7.5. Lokalizacja w stosunku do zasobnika c.w.u.287                       
65.8. Montaż kolektorów 287                                            
65.8.1. Przepisy bezpieczeństwa287                                      
65.9. Montaż kolektorów na dachu spadzistym 288                           
65.10. Montaż kolektorów na powierzchni płaskiej290                        
65.10.1. Informacje ogólne290                                          
65.10.2. Sposób montażu stojaków290                                    
65.10.3. Mocowanie kolektora na belkach poziomych292                     
65.10.4. Kolejność postępowania 292                                     
65.11. Hydraulika 293                                                  
65.11.1. Połączenia hydrauliczne 293                                     
65.11.2. Dobór rur przyłączeniowych294                                  
65.11.3. Płyn solarny294                                               
65.11.4. Ciśnienia 294                                                 
65.11.5. Montaż czujnika temperatury 294                                 
65.11.6. Odpowietrzanie instalacji 295                                    
65.12. Ochrona odgromowa 295                                          
66. Instalacje o większych powierzchniach 295                                 
67. Treść przykładowej dokumentacji projektowej instalacji solarnej296             
68. Podsumowanie 298                                                    
69. Pytania, zadania kontrolne, dotyczące wykorzystania energii słonecznej299       
70. Test wielokrotnego wyboru z jedną poprawną odpowiedzią, standaryzowany 299
 
Rozdział II ENERGIA CIEPLNA ZIEMI I POWIETRZA
1. Wstęp 303                                                            
1.1. Zasoby geotermalne 304                                             
1.2. Źródła energii geotermalnej 304                                       
1.3. Gejzery, jako źródła energii geotermalnej305                             
1.4. Gorące suche skały – źródło energii geotermalnej305                      
1.5. Parametry termodynamiczne wód geotermalnych 305                      
1.6. Sposoby wykorzystania energii geotermalnej308                          
1.7. Dobrodziejstwa płynące z wykorzystania energii geotermalnej309            
1.8. Zagrożenia wynikające z wykorzystania energii geotermalnej309             
2. Przykłady wykorzystania energii geotermalnej 309                            
2.1. Bezpośrednie zastosowania energii geotermalnej311                       
2.2. Bezpośrednie sposoby wykorzystania energii geotermalnej w Polsce313       
3. Elektrociepłownie geotermalne 314                                        
3.1. Wykorzystanie energii geotermalnej w elektrociepłowniach 314              
4. Wielkość i rozmieszczenie w Polsce zasobów wód geotermalnych317            
4.1. Prowincje i okręgi posiadające wody geotermalne 317                     
4.2. Charakterystyka złóż geotermalnych Polsce318                          
5. Przykładowe instalacje geotermalne w Polsce 320                            
5.1. Funkcjonujące ciepłownie geotermalne320                              
5.2. Zakład w Mszczonowie320                                          
5.3. Ciepłownia w Pyrzycach 321                                         
5.4. Geotermia na Podhalu 323                                           
5.5. Pierwszy zakład geotermalny w Polsce324                              
5.6. Schemat zagospodarowania wód geotermalnych w Bańskiej Niżnej 326       
5.7. Kaskadowy system wykorzystania energii geotermalnej327                 
5.8. Geotermia Uniejów 327                                             
5.9. System wykorzystania niskotemperaturowej wody geotermalnej do celów ciepłowniczych i konsumpcyjnych w mieście Słomniki328                
5.10. Ciepłownia geotermalna w Stargardzie Szczecińskim330                  
5.11. Plan wykorzystania energii geotermalnej w Polsce do roku 2030330         
6. Wnioski 331                                                          
7. Energia cieplna płytkich złóż geotermalnych 335                             
7.1. Właściwości gruntu 335                                             
7.2. Metody badania gruntu339                                           
8. Pompy ciepła340                                                      
8.1. Informacje ogólne dotyczące pomp ciepła341                            
8.2. Budowa, zasada działania pompy ciepła341                             
8.3. Ogólne warunki instalacji343                                         
9. Dobór pompy ciepła (WP) dla c.o. (systemu grzewczego)346                   
9.1. Określenie OZC – dokładne346                                       
9.2. Określenie OZC – w przybliżeniu347                                  
9.3. Przybliżony OZC wg wskaźników347                                  
9.4. Określenie systemu pracy układu grzewczego348                         
9.5. System monowalentny348                                           
9.6. System biwalentny – alternatywny 349                                 
9.7. System biwalentny – równoległy monoenergetyczny349                   
9.8. System biwalentny – częściowo-równoległy350                          
9.9. System grzewczy z pompą ciepła350                                   
10. Instalacje dolnego źródła ciepła WQA351                                  
10.1. Systemy powietrzne (powietrze/woda, powietrze/powietrze)351            
10.2. Systemy gruntowe poziome (solanka/woda)354                         
10.3. Wymienniki gruntowe pionowe361                                   
10.4. Wody gruntowe 363                                               
10.5. Wody geotermalne364                                             
10.6. Przykłady wykorzystania pomp ciepła w rolnictwie i przemyśle rolno-spożywczym364                                             
10.6.1. Przemysł przetwórstwa mięsnego365                               
10.6.2. Przemysł i przetwórstwo rolno-spożywcze366                        
10.6.3. Ogrodnictwo i warzywnictwo366                                  
10.6.4. Zootechnika – odzysk ciepła366                                   
10.6.5. Rolnictwo 366                                                 
10.7. Charakterystyki pracy pomp ciepła367                                
11. Górne źródło ciepła WNA368                                            
12. Wybrane przykłady urządzeń do instalacji pomp ciepła369                     
12.1. Dolne źródło ciepła – grunt, instalacja solanka – woda369                 
12.2. Gruntowe pompy ciepła, instalacja woda – woda372                     
12.3. Pompa ciepła z bezpośrednim odparowaniem czynnika 373                
12.4. Dolne źródło ciepła – powietrze zewnętrzne377                         
12.5. Wybrane wyniki badań pompy ciepła powietrze-woda379                 
12.6. Pompy ciepła na powietrze wentylacyjne 382                           
13. Aspekty ekonomiczne zastosowania pomp ciepła i porównanie ich z innymi instalacjami grzewczymi386                       
14. Analiza porównawcza kosztów uzyskania ciepłej wody użytkowej, centralnego ogrzewania przez pompę ciepła spirytus – woda, piec gazowy388               
15. Sezonowy współczynnik efektywności SPF390                              
16. Wizualizacja pracy instalacji z pompą ciepła391                             
17. Absorpcyjne pompy ciepła392                                           
17.1. Zasada działania392                                               
17.2. Współpraca pompy ciepła z instalacją solarną, chłodzenie przez grzanie393   
18. Wady i zalety pomp ciepła 394                                           
19. Podsumowanie zagadnień związanych z pompami ciepła395                   
20. Instalacje nawiewno-wywiewne z rekuperatorem w budynkach pasywnych396     
20.1. Charakterystyka budynków pasywnych396                             
20.2. Instalacje nawiewno-wywiewne, informacje ogólne401                   
20.3. Budowa, zasada działania instalacji nawiewno-wywiewnej401             
20.4. Projekt wstępny budynku jednorodzinnego pasywnego 411                
20.5. Analiza opłacalności budowy domu pasywnego zeroenergetycznego419      
21. Pytania, zadania kontrolne, dotyczące wykorzystania energii geotermalnej419     
22. Test wielokrotnego wyboru z jedną poprawną odpowiedzią, standaryzowany 420 
 
Rozdział III ENERGIA WIATRU
1. Wstęp423                                                            
2. Wiatr i jego zasoby energetyczne 424                                      
2.1. Wpływ czynników środowiskowych425                                
2.2. Róża wiatrów426                                                  
2.3. Zasoby 428                                                       
2.4. Szorstkość terenu429                                               
3. Podstawa działania elektrowni wiatrowej431                                
3.1. Podstawowe informacje o krzywej mocy431                             
3.2. Parametry pracy siłowni wiatrowych432                                
3.3. Silniki wiatrowe433                                                
3.4. Lokalne oddziaływanie energetyki wiatrowej436                         
4. Budowa elektrowni wiatrowej437                                         
4.1. Metody regulacji mocy oddawanej przez elektrownie wiatrowe439           
4.1.1. Koncepcje pracy siłowni wiatrowej439                                
4.1.2. Regulacja ustawienia elektrowni w kierunku wiatru (Yaw Control)439       
4.1.3. Regulacja kąta ustawienia łopat (Active Pitch Regulation)440              
4.1.4. Regulacja przez zmianę prędkości obrotowej generatora440               
4.1.5. Regulacja przez zmianę obciążenia (Load Control) 441                   
4.1.6. Regulacja przez „przeciągnięcie” (Stall Regulation)441                   
4.1.7. Regulacja lotkami łopat wirnika (Aileron Control)441                    
4.2. Generatory 441                                                    
4.3. Krótka charakterystyka nowych konstrukcji elektrowni wiatrowych443       
5. Zainstalowana moc i sposób montażu, elektrowni wiatrowych445                
5.1. Wielkość mocy i energii, zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych w UE445  
5.2. Sposób montażu konstrukcji elektrowni wiatrowych 447                   
6. Etapy realizacji inwestycji budowy elektrowni wiatrowej449                    
6.1. Faza wstępna 449                                                  
6.2. Faza zbierania danych szczegółowych450                               
6.3. Faza ekonomiczna 451                                              
6.4. Faza realizacji inwestycji i opracowania projektu techniczno-prawnego i finansowego inwestycji 451                                         
6.5. Struktura kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych w przypadku energetyki wiatrowej 200-500 kW – rok 2013452                         
7. Rozmieszczenie elektrowni pracujących w Polsce453                          
7.1. Przeznaczenie pojedynczej elektrowni wiatrowej454                      
7.1.1. Elektrownia wiatrowa V80454                                     
8. Optymalizacja warunków pracy silnika wiatrowego 455                        
9. Systemy sterowania w elektrowni wiatrowej456                              
9.1. Sterowniki 456                                                    
9.2. Zdalne sterowanie 459                                              
9.3. Sterowanie w małych elektrowniach wiatrowych460                      
10. Małe elektrownie wiatrowe – charakterystyka460                            
10.1. Elektrownia wiatrowa „Zefir-6” 5 kW461                              
10.2. Turbina wiatrowa o mocy 1,5 kW 462                                 
11. Wybrane wyniki badań, elektrowni wiatrowej ECO-H-1,5kW 463               
12. Mikroelektrownie wiatrowe z pionową osią obrotu466                        
13. Wybrane wyniki badań, małej elektrowni wiatrowej470                       
14. Programy do symulacji pracy elektrowni wiatrowych472                      
15. Podsumowanie 472                                                    
16. Pytania, zadania kontrolne, dotyczące wykorzystania energii wiatru 475          
17. Test wielokrotnego wyboru z jedną poprawną odpowiedzią, standaryzowany 475
   
Rozdział IV ENERGIA WODY
1. Wstęp477                                                            
2. Parametry elektrowni wodnych478                                        
3. Rozwiązania konstrukcyjne elektrowni wodnych479                          
3.1. Budowle hydrotechniczne, elementy elektrowni wodnych, urządzenia mechaniczne479                                                   
3.2. Elektrownie zbiornikowe i przepływowe481                             
3.2.1. Elektrownie zbiornikowe – szczytowo-pompowe 482                   
3.2.2. Elektrownie wodne przepływowe484                                
3.3. Wybrane przykłady485                                                                                          
3.3.1. Elektrownia Małomice 485                                        
3.3.2. Elektrownia Solina 485                                           
4. Mała energetyka wodna486                                              
5. Zasada działania i budowa turbin wodnych488                               
5.1. Rozwiązania współczesne z turbinami Francisa 489                       
5.2. Współczesne rozwiązania z turbinami Kaplana490                        
5.3. Rozwiązania z turbinami Peltona491                                   
6. Prądnice elektryczne 491                                                
6.1. Budowa i zasada działania prądnic asynchronicznych (indukcyjnych)  492   
6.2. Prądnice synchroniczne (hydrogeneratory),  budowa zasada działania  495     
7. Regulatory turbin wodnych  497                                        
7.1. Elektrohydrauliczny regulator prędkości obrotowej turbiny lub jej mocy 498  
7.2. Rodzaje automatyzacji procesów ruchowych w MEW  498               
8. Procesy ruchowe w MEW  499                                         
8.1. Zakres i stopień automatyzacji procesów rozruchowych 500               
9. Sposoby automatyzacji procesów ruchowych MEW  502                     
9.1. Układ sterowania łopatek turbiny (USW) 502                           
9.2. Automatyczny regulator prędkości kątowej turbiny (ART) 502             
9.3. Układ sterowania aparatu kierowniczego turbiny (USK) 502               
9.4. Układ automatycznej regulacji napięcia prądnicy synchronicznej (ARN) 502  
9.5. Automatyczny synchronizator prądnicy synchronicznej (ASG)502           
9.6. Układ automatycznego sterowania procesami rozruchowymi turbozespołu (USR) 503                                            
9.7. Układ automatycznego sterowania procesami odstawiania turbozespołu (USO) 503                                           
9.8. Układ automatycznej regulacji poziomu wody (ARP) 503                 
9.9. Auto operator (AOP)  504                                          
9.10. Układ sterowania zamknięć wlotowych wody do turbiny (USZ) 504        
9.11. Układ programujący pracę szczytową MEW (UPP) 504                  
9.12. Sterowanie prądnicami asynchronicznymi 504                         
10. Sposoby przekazywania napędu z turbiny na prądnice 504                    
10.1. Bezpośrednie sprzęgnięcie wału z prądnicą 504                        
10.2. Przekazywanie napędu przez przekładnie505                          
10.3. Przekładnie pasowe 505                                           
10.4. Przekładnie zębate 506                                           
11. Pomocnicze wyposażenie mechaniczne507                                
11.1. Kraty na ujęciach wody i ich czyszczenie 507                          
11.2. Zamknięcie dopływu wody do turbin 507                             
11.3. Wyposażanie budynków elektrowni w dźwignice 508                   
12. Systemy pracy, zabezpieczeń, pomiary w MEW  509                        
12.1. Zabezpieczenia bloków z prądnicami synchronicznymi i transformatorowymi o mocy do 5000 kVA  510                      
12.2. Zabezpieczenia prądnic asynchronicznych o mocy do 250 kVA i napięciu do 1000 V, zasilających bezpośrednio szyny zbiorcze  511       
12.3. Zabezpieczenia bloków, prądnica asynchroniczna –transformator  o mocy do 250kVa511
12.4. Zabezpieczenia turbozespołów  511                                 
12.5. Ochrona przeciwporażeniowa 512                                   
12.6. Ochrona od przepięć oraz instalacje piorunochronne 514                 
12.7. Ochrona przeciwpożarowa  515                                    
12.8. Bezpieczeństwo wykonywania prac przy urządzeniach elektrycznych  515  
12.9. Udzielanie pierwszej pomocy osobom porażonym prądem elektrycznym  515
12.10. Sygnalizacja zakłóceń pracy  515                                  
12.11. Pomiary  516                                                  
12.12. Potrzeby własne elektrowni  517                                  
12.13. Uziomy 518                                                  
13. Wybrane elementy dokumentacji małej elektrowni wodnej Zakopane – Olcza  518
13.1. Opis techniczny, charakterystyka elektrowni  518                      
14. Mikro elektrownie wodne 522                                          
15. Etapy realizacji inwestycji budowy elektrowni wodnych  527  
16. Podsumowanie 531                                                   
17. Pytania, zadania kontrolne, dotyczące wykorzystania energii wody 532         
18. Test wielokrotnego wyboru z jedną poprawną odpowiedzią, standaryzowany  532
 
Rozdział V ENERGIA BIOMASY
1. Pojęcie biomasy535                                                    
2. Drewno, jako biopaliwo538                                              
2.1. Wierzba energetyczna539                                                                                      
2.2. Gazyfikacja biomasy 541                                            
2.3. Kotły do spalania drewna547                                         
2.4. Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne kotłów do spalania drewna550       
2.5. Kotły małej mocy552                                               
2.6. Piec MS 552                                                      
2.7. Kotły dużej mocy553                                               
2.8. Budowa małych kotłów zgazowujących drewno554                       
2.9. Kotły do spalania peletu555                                          
3. Piece kominkowe555                                                   
3.1. Kominek z płaszczem wodnym555                                    
3.2. Kominek pracujący w systemie zintegrowanym557                       
3.3. Ciepła woda z kominka 559                                          
3.4. Montaż pieców kominkowych560                                     
3.5. Awaryjne zasilanie pompy562                                        
3.6. Wytyczne przed montażem turbokominka563                            
3.6.1. Wytyczne hydrauliczne563                                        
3.6.2. Podczas instalowania urządzenia należy zwrócić uwagę na: 563           
3.6.3. Wytyczne przeciwpożarowe 564                                    
3.6.4. Wskazówki eksploatacyjne564                                     
3.6.5. Dobór turbokominka564                                          
3.6.6. Paliwo 564                                                     
3.6.7. Zadania centralki sterującej565                                     
3.6.8. Montaż przełącznika źródeł zasilania565                             
3.6.9. Montaż zabezpieczenia termicznego565                              
4. Słoma, jako biopaliwo565                                               
4.1. Kotły do spalania słomy566                                          
4.2. Kotły małej mocy na słomę568                                       
4.3. Kotłownie średniej mocy570                                         
4.4. Kotłownie dużej mocy570                                           
4.5. Peletowanie słomy570                                              
4.6. Maszyny do produkcji brykietów ze słomy571                           
4.7. Wnioski 573                                                      
5. Osady ściekowe (analog torfu) i kotły na osady ściekowe 575   
                
6. Biogaz 576                                                          
6.1. Biogazownie rolnicze578                                            
6.2. Biogazownie rolnicze oparte na procesie fermentacji metanowej579          
6.3. Wybrane zagadnienia z analizy porów