PROEKOLOGICZNE ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII
Tytuł: PROEKOLOGICZNE ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII


Autor: Lewandowski W.M.
Wydawca: Wydawnictwa Naukowo - Techniczne
Rok wydania: 2006, wyd. 3 zmien.
Strony, rysunki, tabele: s. 432, rys. 160, tab. 36
Oprawa: B5
ISBN: 83-204-3112-3
Cena: 65,00 zł + koszty wysyłki

W książce, po scharakteryzowaniu obecnego stanu środowiska naturalnego, omówiono proekologiczne rodzaje energii odnawialnej, tj. energię wody, wiatru, promieniowania słonecznego, a także geotermalną i pozyskiwaną z biomasy. Podano także podstawy termodynamiki, przemian energetycznych oraz metody przetwarzania energii na pracę; opisano aktywne i pasywne systemy wykorzystania energii słonecznej. Przedstawiono zasadę działania m.in. pomp ciepła, ogniw paliwowych, silnika Stirlinga, stawów słonecznych, sposoby niskotemperaturowej konwersji cieplnej mórz i oceanów, a ponadto opisano ogniwa fotowoltaiczne, kolektory słoneczne; przedstawiono możliwości uzyskiwania energii z biogazu i działania zmierzające do efektywnego oszczędzania energii.
W trzecim wydaniu podano nowe trendy w energetyce konwencjonalnej oraz prognozy rozwoju źródeł energii odnawialnej w aspekcie prawodawstwa unijnego. Pogłębiono i uaktualniono wiedzę dotyczącą wciąż intensywnie rozwijających się proekologicznych źródeł energii. Dodano informacje na temat wykorzystania pomp ciepła, ogniw fotowoltaicznych, kolektorów słonecznych, energii geotermalnej w budownictwie mieszkaniowym, w tym także krajowym; przeanalizowano zasoby aktualne i potencjalne biomasy, energii geotermalnej, energii wiatru i słońca w aspekcie samowystarczalności energetycznej Polski. Dopisano także rozdziały poświęcone plantacjom energetycznym na świecie i w Polsce, ogniwom paliwowym i nietypowym proekologicznym sposobom konwersji energii oraz jej oszczędzania.
Książka jest przeznaczona dla studentów różnych wydziałów wyższych uczelni specjalizujących się w inżynierii i ochronie środowiska. Mogą z niej korzystać także uczniowie szkół średnich z rozszerzonym programem nauki o środowisku, a także ekolodzy i inżynierowie zawodowo zajmujący się źródłami energii odnawialnej.

Spis treści:
Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek
Przedmowa
Wstęp
1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska

1.1. Wprowadzenie
1.2. Energetyka konwencjonalna
1.2. 1. Paliwa naturalne, zasoby i prognozy zużycia
1.3. Skażenie powietrza spalinami
1.3.1. Składniki spalin i oddziaływanie ich na środowisko
1.3.2. Skutki skażenia środowiska
1.3.3. Wielkość emisji zanieczyszczeń
1.3.4. Koszty środowiskowe
1.4. Nowe trendy w energetyce konwencjonalnej
1 .4. 1. Rodzaje siłowni
1.4.2. Kierunki rozwoju energetyki konwencjonalnej
1.4.3. Oczyszczanie spalin
1.5. Energetyka jądrowa
1.5.1. Wprowadzenie
1.5.2. Promieniotwórczość
1.5.3. Reakcje jądro we
1.5.4. Reaktory jądrowe
1.5.5 Paliwo w reaktorach jądrowych
1.5.6. Elektrownie jądrowe
1.5.7. Kierunki rozwoju energetyki jądrowej
1.6. Zalety i wady energetyki konwencjonalnej
1 .7 Charakterystyka działań zmierzających do zahamowania dalszej degradacji środowiska
Bibliografia

2. Odnawialne źródła energii

2.1. Wprowadzenie
2.2. Rys historyczny
2.3. Podział źródeł energii
2.4. Charakterystyka pierwotnych odnawialnych źródeł energii
2.4.1. Energia słoneczna i jej zasoby
2.4.2. Energia geotermalna i jej zasoby
2.4.3. Energia oddziaływań grawitacyjnych i jej zasoby
2.5. Techniczne możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii
2.6. Plan działań Unii Europejskiej w dziedzinie energii ze źródeł odnawialnych
2.7. Prognozy rozwoju energii ze źródeł odnawialnych w Polsce
2.8. Polskie regulacje prawne w zakresie OZE
2.9. Podsumowanie
Bibliografia

3. Energia wody

3.1. Wprowadzenie
3.1.1. Światowe zasoby wody
3.2. Hydroenergetyka
3.2. 1. Historia wykorzystania energii mechanicznej wody
3.2.2. Potencjał hydroenergetyczny świata
3.2.3. Zasoby wodne Polski i ich hydroenergetyczny potencjał
3.2.4. Sposoby wykorzystania potencjału energetycznego wody
3.3. Podstawy teoretyczne
3.4. Duże elektrownie wodne
3.4.1. Typy dużych elektrowni wodnych
3.4.2. Elektrownie szczytowo-pompowe w Polsce
3.4.3. Zalety i wady dużej energetyki wodnej
3.5. Mała energetyka wodna (MEW)
3.5.1. Podział małej energetyki wodnej
3.5.2. Turbiny w MEW
3.5.3. Mała energetyka wodna w Polsce
3.5.4. Opłacalność budowy małych elektrowni wodnych
3.5.5. Regulacje prawne dotyczące MEW
3.5.6. Zalety MEW
3.6. Energia pływów
3.7. Energia fal
3.8. Energia prądów morskich
3.9. Energia dyfuzji
3.9.1. Metoda PRO
3.9.2. Metoda RED
Bibliografia

4. Energia wiatru i j ej wykorzystanie

4.1. Rys historyczny
4.2. Charakterystyka energii wiatru
4.3. Zależności opisujące energię wiatru
4.4. Przegląd konstrukcji turbin wiatrowych
4.5. Światowy rozwój energetyki wiatrowej
4.6. Doświadczenia polskie
4.7. Efekt ekologiczny, prognozy i perspektywy aeroenergetyki w Polsce do 2030 roku
4.8. Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej
4.9. Morskie farmy wiatrowe (MFW)
4.9.1. Historia MFW
4.9.2. Europejskie MFW
4.9.3. Perspektywy MFW w Polsce
4.10. Małe turbiny wiatrowe (MTW)
4.10.1. Charakterystyka MTW
4.10.2. Przegląd rozwiązań MTW
4.10.3. Polskie rozwiązania MTW
4.10.4. Przybliżona metoda obliczania wydajności MTW
4.10.5. Wiatrowo-słoneczny system hybrydowy
4.10.6. Inne koncepcje zagospodarowania energii z MTW
4.11. Wady i zalety siłowni wiatrowych
Bibliografia

5. Energia promieniowania słonecznego

5.1. Wprowadzenie
5.2. Istota promieniowania słonecznego
5.3. Budowa atomu i struktura materii
5.4. Podstawy teoretyczne promieniowania słonecznego
5.5. Wymiana ciepła przez promieniowanie
5.6. Charakterystyka promieniowania słonecznego
5.7. Perspektywy wykorzystania energii promieniowania słonecznego do ogrzewania
5.8. Podział metod konwersji i wykorzystania energii promieniowania słonecznego
5.9. Historia rozwoju energetyki słonecznej
5.10. Zalety i wady energii promieniowania słonecznego
Bibliografia

6. Pasywne systemy wykorzystania energii słonecznej z elementami teorii wymiany ciepła

6.1. Definicja systemów pasywnych
6.2. Podstawy teoretyczne wymiany ciepła
6.3. Przewodzenie ciepła
6.4. Konwekcja
6.5. Promieniowanie i konwekcja swobodna
6.6. Przenikanie ciepła
6.7. Pasywne ogrzewanie budynków
6.7.1. Rodzaje pasywnych rozwiązań w budownictwie
6.7.2. Energooszczędne okna
6.7.3. Transparentne materiały izolacyjne
6.8. Pasywne chłodzenie
6.9. Pasywne systemy magazynowania ciepła w budynkach
Bibliografia

7. Aktywne systemy wykorzystania energii słonecznej - kolektory słoneczne

7.1. Przegląd aktywnych metod wykorzystania energii słonecznej
7.2. Podstawy teoretyczne kolektorów słonecznych
7.3. Zasoby energii słonecznej w Polsce
7.4. Wartość użyteczna promieniowania słonecznego
7.5 Budowa kolektorów słonecznych
7.6. Obliczanie słonecznego systemu podgrzewania wody użytkowej
7.6.1. Przykład uproszczonych obliczeń i doboru kolektora
7.6.2. Aspekt ekonomiczny instalacji kolektorów słonecznych
7.6.3. Aspekt ekologiczny stosowania kolektorów słonecznych
7.7. Nowe typy kolektorów słonecznych
7.8. Badanie kolektorów słonecznych
7.8.1. Normy badawcze kolektorów słonecznych
Bibliografia

8. Aktywne systemy konwersji energii słonecznej - stawy i kominy słoneczne

8.1. Wprowadzenie
8.2. Stawy słoneczne
8.2.1. Budowa i zasada działania
8.2.2. Przegląd pracujących instalacji
8.2.3. Podsumowanie - wady i zalety stawów słonecznych
8.3. Kominy słoneczne
8.3.1. Wprowadzenie
8.3.2. Zasada działania komina słonecznego
8.3.3. Potencjał energetyki opartej na kominach słonecznych
8.3.4. Stan zaawansowania budowy kominów słonecznych
Bibliografia

9. Podstawy termodynamiki i metody przetwarzania energii słonecznej na pracę

9.1. Wprowadzenie
9.2. Podstawy teoretyczne termodynamiki
9.2.1. Pojęcia podstawowe
9.2.2. Zasady termodynamiki
9.2.3. Perpetuum mobile i sprawność obiegu
9.2.4. Rzeczywiste silniki termodynamiczne
9.2.5. Silnik Stirlinga
9.2.6. Silnik Ericssona
9.3. Wysokotemperaturowy system zdecentralizowany
9.4. Wysokotemperaturowy system scentralizowany
Bibliografia

10. Niskotemperaturowa energia termiczna mórz i oceanów

10.1. Wprowadzenie
10.2. Rys historyczny
10.3. Konwersja energii termicznej oceanu na energię mechaniczną
10.4. Zalety i wady systemu OTEC
10.5. Obecny stan zaawansowania systemu OTEC
10.6. Konwersja energii termicznej oceanu na energię elektryczną
Bibliografia

11. Energia geotermalna

11.1. Wprowadzenie
11.2. Rys historyczny i współczesne metody wykorzystania energii geotermalnej
11.3. Natura źródeł geotermalnych
11.4. Sposoby wykorzystania źródeł geotermalnych
11.5. Zasoby geotermalne w Polsce i ich wykorzystanie
11.5.1. Historia polskiej geotermii
11.5.2. Zasoby wód geotermalnych
11.5.3. Geotermalne zasoby energetyczne
11.5.4. Obecny stan polskiej energetyki geotermalnej
11.6. Wnioski końcowe
11.6.1. Porównanie energetyki geotermalnej z konwencjonalną
11.6.2. Wpływ energetyki geotermalnej na środowisko
11.6.3. Zagadnienie techniczne-ekonomiczne energetyki geotermalnej
Bibliografia

12. Systemy wspomagające
wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych

12.1. Wprowadzenie
12.2. Różne formy magazynowania energii
12.3. Magazynowanie energii cieplnej
12.4. Magazynowanie energii chemicznej
12.5. Przetwarzanie niskotemperaturowej energii cieplnej
12.6. Przetwarzanie i magazynowanie wysokotemperaturowej energii cieplnej
Bibliografia

13. Pompy ciepła

13.1. Wprowadzenie
13.2. Rys historyczny
13.3. Zasada działania pompy ciepła
13.4. Przegląd typów pomp ciepła
13.5. Sprężarkowe pompy ciepła
13.6. Czynniki robocze sprężarkowych pomp ciepła a dziura ozonowa
13.7. Absorpcyjne pompy ciepła
13.8. Pompy ciepła pozostałych typów
13.9. Dolne źródła pomp ciepła
13.10. Pompy ciepła w Polsce
13.10.1. Polskie Stowarzyszenie Pomp Ciepła
13.10.2. Efekty ekonomiczne stosowania pomp ciepła
13.10.3. Pompy ciepła pracujące w kogeneracji z innymi OŹE
13.10.4. Przykłady zastosowania pomp ciepła w Polsce
13.11. Podsumowanie
Bibliografia

14. Ogniwa fotowoltaiczne

14.1. Historia ogniw fotowoltaicznych
14.2. Mechanizm efektu fotowoltaicznego
14.3. Wpływ temperatury na efekt fotowoltaiczny
14.4. Budowa ogniw słonecznych
14.5. Koncentratory ogniw fotowoltaicznych
14.6. Współpraca ogniw fotowoltaicznych z innymi nośnikami energii
14.6.1. Rozwiązanie hybrydowe
14.6.2. Ogniwa fotowoltaiczne w układach kogeneracyjnych
14.6.3. Urządzenie hybrydowe: ogniwo fotowoltaiczne-kolektor słoneczny
14.7. Perspektywy i strategia rozwoju ogniw fotowoltaicznych
14.7.1. Światowa sytuacja systemów fotowoltaicznych
14.7.2. Kierunki rozwoju systemów fotowoltaicznych
14.7.3. Polskie doświadczenia energetyki fotowoltaicznej
14.8. Znaczenie ogniw fotowoltaicznych w kosmonautyce
14.9. Zalety systemów fotowoltaicznych
Bibliografia

15. Biomasa

15.1. Wprowadzenie
15.2. Cechy charakterystyczne biomasy
15.3. Biomasa jako odnawialne źródło energii
15.3.1. Energetyczny potencjał biomasy
15.3.2. Charakterystyka biomasy jako nośnika energii
15.4. Metody energetycznego wykorzystania biomasy
15.4.1. Spalanie biomasy
15.4.2. Termiczne przetwarzanie biomasy na potrzeby energetyczne
15.4.3. Inne możliwości energetycznego wykorzystania biomasy
15.4.4. Plantacje energetyczne
15.4.5. Wady i zalety energetycznego wykorzystania biomasy
15.5. Drewno jako proekologiczne odnawialne źródło energii
15.5.1. Pelety
15.5.2. Plantacje drewna energetycznego
15.5.3. Bilans drewna w Polsce
15.5.4. Wykorzystanie drewna do produkcji ciepła w Polsce
15.5.5. Przykłady kotłowni opalanych drewnem
15.5.6. Budowa i zasada działania kotłowni opalanej drewnem
15.6. Słoma jako proekologiczny surowiec energetyczny
15.6.1. Charakterystyka słomy jako nośnika energii
15.6.2. Sposoby spalania słomy
15.6.3. Polskie ciepłownie opalane słomą
15.7. Biopaliwa
15.7.1. Historia, stan obecny i prognozy produkcji biopaliw na świecie
15.7.2. Surowce do produkcji biopaliw
15.7.3. Biopaliwa w Polsce
15.8. Podsumowanie
Bibliografia

16. Biogaz

16.1. Biogaz jako odnawialne źródło energii
16.2. Mechanizm powstawania biogazu
16.3. Źródła oraz technologie pozyskiwania i zagospodarowania biogazu
16.4. Zagospodarowanie biogazu z oczyszczalni ścieków
16.5. Wykorzystanie biogazu z wysypisk śmieci
16.5.1. Charakterystyka gazu wysypiskowego
16.5.2. Technologie energetycznego wykorzystania odpadów
16.5.3. Eksploatacja gazu wysypiskowego w Polsce
16.6. Pozyskiwanie biogazu w gospodarstwach rolnych
16.6.1. Rolnicze źródła biogazu
16.6.2. Technologie pozyskiwania biogazu w rolnictwie
16.6.3. Pozyskiwanie biogazu na polskiej wsi
16.6.4. Koncepcja wiejskiej spółdzielczej elektrociepłowni opalanej biogazem
16.7. Konwersja biogazu
16.7.1. Wprowadzenie
16.7.2. Metody wzbogacania i oczyszczania biogazu
16.7.3. Konwersja biogazu w energię cieplną
16.7.4. Konwersja biogazu w energię elektryczną
16.7.5. Koncepcja zagospodarowania ciepła odpadowego z konwersji biogazu
16.7.6. Konwersja biogazu w energię mechaniczną
16.8. Zalety i wady produkcji energii z biogazu
Bibliografia

17. Ogniwa paliwowe

17.1. Rys historyczny
17.2. Zasada działania ogniwa paliwowego
17.3. Klasyfikacja ogniw paliwowych
17.4. Ogniwa z polimerową membraną (PEMFC)
17.5. Ogniwa alkaliczne (AFC)
17.6. Ogniwa z fosforanowe (PAFC)
17.7. Ogniwa węglanowe (MCFC)
17.8. Ogniwa tlenkowe (SOFC)
17.9. Ogniwa zasilane metanolem (DMFC) lub kwasem mrówkowym (DFAFC)
17.10. Rozwiązania konstrukcyjne ogniw paliwowych
17.11. Zastosowanie ogniw paliwowych
17.12. Podsumowanie
Bibliografia

18. Wodór

18.1. Wprowadzenie
18.2. Właściwości wodoru
18.3. Przemysłowe metody otrzymywania wodoru
18.4. Metody otrzymywania wodoru w przyszłości
18.5. Magazynowanie wodoru
18.6. Najnowsze zastosowania wodoru
18.7. Wodór jako paliwo obecnego (XXI) wieku
18.7.1. Analiza dotychczasowego wykorzystania wodoru
18.7.2. Zalety i wady energetycznego wykorzystania wodoru
18.7.3. Światowe kierunki rozwoju energetyki wodorowej
18.7.4. Polskie możliwości wykorzystania wodoru
Bibliografia

19. Oszczędzanie energii

19.1. Ochrona środowiska przez oszczędzanie energii
19.2. Modyfikacja tradycyjnych systemów energetycznych
19.3. Energooszczędne technologie
19.4. Śmieci jako potencjalne odnawialne źródło energii
19.5. Kierunki oszczędzania energii
19.6. Indywidualne kierunki oszczędzania energii
19.6.1. Oszczędzanie energii cieplnej
19.6.2. Oszczędzanie energii elektrycznej
19.6.3. Oszczędzanie oświetlenia
19:6.4. Oszczędzanie wody
19.6.5. Oszczędzanie dóbr konsumpcyjnych
19.7. Podsumowanie
Bibliografia
Skorowidz

Źródło: ''