1. Amortyzacja środków trwałych.

Polega na systematycznym odpisywaniu części jego wartości w koszty, w związku z jego użyciem.

2.               Budowa i działanie kolumny rektyfikacyjnej.

Kolumna retryfikacyjna- aparat, w którym następuje zwielokrotniona destylacja składników mieszaniny wprowadzonej do aparatu. Na dole umieszczona jest kolba z cieczą a na górze głowica, której zadaniem jest częściowe zwracanie skraplanej cieczy z powrotem do kolumny, a częściowe kierowanie jej do odbieralnika.

3.               Budowa i działanie pasteryzatora (wymiennika ciepła stosowanego w mleczarstwie).

Pasteryzator składa się z sześciu sekcji: sekcji pierwszej wymiany, sekcji drugiej wymiany, sekcji pasteryzacji, przytrzymywacza, sekcji chłodzenia wodą wodociągową, sekcji chłodzenia wodą lodową.

Zasada działania: Mleko surowe jest doprowadzone do sekcji pierwszej wymiany, przepływa następnie do sekcji drugiej wymiany. Stąd mleko jest kierowane do sekcji pasteryzacji, gdzie ogrzewa się gorącą wodą. Po przejściu przez sekcję przetrzymywania gorące mleko wraca kolejno do pierwszej i drugiej sekcji wymiany przepływając po drugiej stronie płyt i ogrzewając mleko napływające do pasteryzacji. W celu obniżenia temperatury mleka pasteryzowanego wychodzącego z sekcji pierwszej wymiany chłodzi się je wodą wodociągową a następnie wodą oziębioną w sekcji chłodzenia wodą lodową.

4.               Budowa i zastosowanie wirówek separacyjnych talerzowych.

Wirówka składa się z pokrywy bąka talerzy rozdzielanych i talerza śmietanowego ,podstawy bąka, krzyża rozdzielczego, napędu, nakrętki i śruby regulacyjnej.

Wirówka ta służy do bogatej w tłuszcz reakcji i mleka zwanej śmietana, która jako lżejsza od mleka chudego koncentruje się w przyosiowej części bąka.

5.               Budowa i zastosowanie wyparek.

Wyparka składa się z kolby okrągło dennej, łani wodnej, zespołu napędowego, statywu, wodnicy zwrotnej, odbiornika.

Stosuje się je do zagęszczenia mleka, dżemów i nadzień cukierniczych.

6.               Charakterystyka maszyn stosowanych w technologii zbioru zielonek.

-kosiarki- bębnowe, rotacyjne i tarczowe

-przetrząsacze, grabiarki

-prasy

-sieczkarki zbierające bijakowe i nożowe mogą być samojezdne i przyczepione

7.               Czym różni się gaz ziemny wysokometanowy od naazotowanego ?

Gaz ziemny wysokometanowy od naazotowanego różni się wartością opałową. Wysokometanowy ma większą wartość opałową. Wysokometanowy pochodzi z importu, zaazotowany z wielkopolski

8.               Czym wyraża się analityczna funkcja rachunku kosztów ?

Obejmuje badanie interpretacji informacji dostarczanych przez system rachunku kosztów w celu oceny poziomu dynamiki i struktury kosztów oraz wyników finansowych i efektów działania jednostek gospodarczych.

9.               Czynniki wpływające na energochłonność zakładu przemysłu rolno-spożywczego.

- wielkości charakteryzujące zakład produkcyjny (liczba pracowników, całkowity teren zakładu, teren zajęty pod budowę, kubatura pomieszczeń)

-ogólna moc zainstalowana odbiorników siłowych i oświetleniowych

- moc zainstalowana w poszczególnych działach produkcyjnych zakładów

-dobowe wielkości przerobu surowców

-struktura tego przerobu lub produkcji poszczególnych wyrobów

- wartość opałowa paliwa rzeczywistego

-dobowe zużycie energii elektrycznej w stosunku do liczby zatrudnionych bezpośrednio w produkcji ogółem

-moc zainstalowana odniesiona do liczby zatrudnionych bezpośrednio w produkcji i ogółem

-moc zainstalowana na 1 Mg przerabianych surowców w ciągu doby

10.           Dlaczego standard przesyłu sygnału ISO-bus stosowanego w pojazdach rolniczych i leśnych uznawany jest za łatwy do samo-diagnostyki przez układy ciągnika i odporny na zakłócenia?

11.           Istota i pojęcie rachunku kalkulacyjnego kosztów. Na czym polega analiza kosztów?

Rachunek kalkulacyjny kosztów-zespół czynności obliczeniowych, których celem jest ustalenie jednostkowego kosztu wytworzenia wyprodukowanych wyrobów jak również ich poszczególnych elementów.

Analiza kosztów-dostarcza informacje o kształtowaniu się kosztów oraz o czynnikach oddziałujących na ich poziom, dynamikę i strukturę.

12.           Jaka jest zaleta układów hydraulicznych sterowanych wykorzystujących sterowanie „load sensing”.

Ich zaletą jest oszczędność energii przez dopasowanie natężenia przepływu cieczy do potrzeb odbiorników z utrzymywaniem ciśnienia tak wysoko by najbardziej obciążony odbiornik był sterowalny.

13.           Jaki wpływ mają pierwiastki stopowe na właściwości stali? Podaj przykłady.

Krzem mangam- zwiększa wytrzymałość

Fosfor- zmniejsza plastyczność

Siarka- powoduje ruchliwość stali

14.           Klasyfikacja żywności wg zawartości białka, tłuszczów i węglowodanów.

W oparciu o dominujący składnik pokarmowy w surowcach można wyróżnić trzy następujące grupy:

a) surowce węglowodanowe: zboża, ziemniaki, buraki,

b) surowce tłuszczowe: rzepak, żywiec,

c) surowce białkowe: mleko, żywiec.

15.           Klasyfikacja i przykłady pras do wyciskania cieczy.

Ich konstrukcja jest uzależniona od przeznaczenia i sposobu wytworzenia ciśnienia w materiale. Ciśnienie w prasach wytwarza się w sposób hydrauliczny, pneumatyczny i mechaniczny. Do pras hydraulicznych zalicza się urządzenia warstwowe i koszowe. Prasy pneumatyczne stanowią osobną grupę, a do pras mechanicznych zalicza się urządzenia ślimakowe, walcowe, tarczowe i taśmowe.

16.           Klasyfikacja maszyn i narzędzi do przygotowania pasz.

-do czyszczenia i mycia: otrząsacze, płuczki, urządzenia zespolone

-urządzenia do rozdrabniania: sieczkarnie, siekacze, śrutowniki uniwersalne, gniotownik do ziemniaków

17.           Kryteria doboru łożysk ślizgowych i tocznych oraz rodzaju przekładni mechanicznych w układach napędowych.

Czynniki decydujące o doborze łożyska można podzielić na dwie podstawowe grupy. Jedną z nich stanowi wybór typu łożyska, uzależniony od konstrukcji i przeznaczenia maszyny, warunków pracy łożyska, warunków montażu i obsługi itp. Wybór odpowiedniego typu łożyska w tym zakresie należy od konstruktora maszyn. Ogólne wytyczne, ułatwiające to zadanie, są podane w katalogu.
Drugą grupę stanowią czynniki decydujące o wymiarach łożyska. Należą do nich: wartość obciążenia, przy którym łożysko przepracuje określony okres bez zniszczenia, oraz maksymalna prędkość obrotowa (ngr) dla danego łożyska. Obciążenie łożyska określa się w czasie ruchu (nośność dynamiczna), tj. w przypadku, gdy pierścienie obracają się względem siebie z prędkością obrotową n>10 obr/min, oraz w czasie spoczynku (nośność statyczna) — tj. przy n≤10 obr/min. Wartość nośności dynamicznej (symbol C), podawana w katalogu, określa obciążenie, które łożysko może przenieść przy minimalnej trwałości równej l min obrotów, natomiast wartość nośności statycznej, Co, wyrażona w jednostkach siły, jest to zdolność do przenoszenia obciążeń przez łożysko będące w spoczynku lub obracające się z prędkością n≤10 obr/min.Za trwałość łożyska przy danej prędkości obrotowej przyjmuje się czas pracy łożyska w milionach obrotów lub godzinach, obliczany do chwili wystąpienia pierwszych oznak zmęczenia materiału, którymi są rysy i mikropęknięcia na powierzchniach tocznych; dalszym ich następstwem jest łuszczenie powierzchni tocznych i zniszczenie łożyska. Nośność dynamiczna podana w katalogu dla poszczególnych łożysk jest wyznaczana przy założeniu niewielkiej trwałości (l min obrotów określa trwałość odpowiadającą 500 godzinom pracy przy n = 33 1/3 obr/min), natomiast w rzeczywistości przeważnie jest wymagane uzyskanie znacznie większej trwałości (tabl. 10.4), przy stosowanych większych prędkościach obrotowych.
W związku z tym przy doborze łożysk należy przyjmować łożysko o odpowiednio wyższej nośności C, co pozwoli na uzyskanie żądanej trwałości łożyska przy obciążeniu rzeczywistym niższym od nośności.

18.           Na czym polega system semi-automatycznego prowadzenia pojazdu, jaka jest podstawowa różnica w porównaniu do układów prowadzenia równoległego.

19.           Narysować i omówić charakterystykę diody półprzewodnikowej.

20.           Narysować i omówić charakterystykę tranzystora bipolarnego.

1) Charakterystyka wyjściowa tranzystora, przedstawiająca zależność prądu kolektora I_C od napięcia kolektor-emiter U_CE przy doprowadzonym napięciu wejściowym baza-emiter U_BE i stałym prądzie bazy I_B. Z charakterystyki tej można stwierdzić iż powyżej pewnego napięcia prąd kolektora prawie nie zależy od napięcia U_CE, oraz że do wywołania dużej zmiany prądu kolektora I_C wystarczy mała zmiana napięcia baza-emiter U_BE
2) Charakterystyka przejściowa przedstawia prąd kolektora I_C jako funkcję napięcia baza-emiter U_BE, oraz I_B =const. Charakterystyka ta ma charakter wykładniczy.
3) Charakterystyka wejściowa opisuje zależność prądu bazy I_B od napięcia baza-emiter U_BE, przy stałym napięciu kolektor-emiter U_CE. Charakterystyka ta, podobnie jak i następna jest wykorzystywana rzadziej od dwóch wcześniejszych.
4) Charakterystyka zwrotna przedstawia zależność prądu kolektora od prądu kolektora I_C od prądu bazy I_B, przy U_CE=const Widać na niej, że prąd kolektora jest w pewnym stopniu proporcjonalny do prądu bazy.  

Tranzystor pracujący w dowolnym układzie pracy charakteryzują prądy przez niego płynące i napięcia panujące na jego zaciskach. W związku z tym można określić cztery rodziny statycznych charakterystyk prądowo-napięciowych. Które przedstawione zostały na poniższych rysunkach:

21.           Narysować i omówić charakterystykę tyrystora.

Główną charakterystykę tyrystora stanowi funkcja zależności prądu anodowego od napięcia pomiędzy anodą i katodą I_A = f(U_AK). Jednym z parametrów tej charakterystyki stanowi natężenie prądu bramki I_G. Przykładowa charakterystyka główna przedstawiona jest na rysunku poniżej

22.           Narysować odpowiedź skokową obiektu inercyjnego wyższego rzędu i pokazać sposób wyznaczania stałych czasowych.

Obiekt inercyjny wyższego rzędu

Charakterystyka skokowa

To - opóźnienie zastępcze, Tz - zastępcza stała czasowa

Transmitancja operatorowa

23.           Omów kryterium doboru nastaw regulatora metodą Ziglera - Nicholsa oraz kryteria oceny jakości regulacji.

1 trzeba ustawić regulator tylko na działanie proporcjonalne (Ti =>∞; Td=>0)

2 należy zwiększyć kp, aż do momentu wystąpienia oscylacji niegasnących w układzie

3 na taśmie rejestratora należy zmniejszyć okres tych oscylacji a na skali odczytać krytyczne wzmocnienie proporcjonalne przy którym one wygasły.

24.           Omów różnice pomiędzy materiałami metalicznymi, ceramicznymi i polimerami.

Metale to materiały, które w stanie stałym charakteryzują się następującymi właściwościami:
1. Dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne, przy dodatnim temperaturowym współczynniku rezystywności (opór metali zwiększa się wraz z temp.)
2. Połysk - zdolność odbijania promieni przez wypolerowane powierzchnie.

3. posiadają zdolność do trwałych odkształceń pod wpływem naprężeń.

Materiały ceramiczne są odporne na wysokie temperatury, wytrzymałe na ściskanie i odporne na ścieranie, twarde i kruche, odporne na korozje.

Polimery w temp. pokojowej są bezpostaciowe lub krystaliczne, składają się z monomerów. Są budulcem organizmów żywych, materiałów sztucznych a także farb, lakierów, olei, smarów.

25.           Omów strukturę i właściwości polimerów.

Polimery to cząsteczki powstałe w procesie polimeryzacji, czyli łączenia się wielu tysięcy jednakowych cząsteczek, zwanych monomerami. Makrocząsteczka zawiera liczne , powtarzające się regularnie grupy atomów tzw merów. Liczba merów w poszczególnych makrocząsteczkach danego polimeru, tzw stopień polimeryzacji, jest zmienna, co powoduje że polimer jest mieszaniną makrocząsteczek o różnej długości łańcucha.

Właściwości polimerów:

- możliwość stosowania ich w różnorodnej postaci( jako materiały konstrukcyjne, powłokowe, jako kity, oleje, smary)

- posiadają znaczną odporność chemiczną,

- mają małą gęstość i w stosunku do niej dużą wytrzymałość mechaniczną,

-dobre właściwości cieplne, izolacyjne i optyczne,

-łatwość formowania wyrobów,

- możliwość uzyskania estetycznego wyglądu(przezroczystość, łatwość barwienia, połysk)

26.           Omów właściwości i zastosowania głównych grup stopów aluminium i stopów miedzi.

Stopy miedzi:

Mosiądz- stop miedzi z cynkiem. Odznacza się dobrą skrawalnością . Ze wzrostem zawartości cynku zwiększa się wytrzymałość i plastyczność, odporne na korozję

Zastosowanie mosiądzu: stosowane w postaci prętów, odkuwek, kształtowników. Drutów, blach, rur i taśm, w przemyśle okrętowym i elektromaszynowym i samochodowym.

Brązy- są wieloskładnikowe ( cyna, ołów, aluminium, krzem, cynk, mangan, żelazo). Ołów powiększa lejność stopu, żelazo, mangan i nikiel podwyższają własności mechaniczne.

Zastosowanie brązów: m. in na części maszyn, osprzęt parowy i wodny, łożyska ślizgowe, aparaturę chemiczną, w przemyśle okrętowym, lotniczym, papierniczym,górniczym.

Stopy aluminium:

-odlewnicze, łączone z krzemem, miedzią i magnezem. Odporne na korozję nawet w morskiej wodzie, pracują w wysokiej temperaturze, dobre właściwości wytrzymałościowe i dobrą spawalność. Stopy aluminium z miedzią wykazują skłonność do pęknięć na gorąco

zastosowanie: do tłoków silników spalinowych, odlewy części o skomplikowanych kształtach, odlewy części samochodowych, w przemyśle maszynowym

- do obróbki plastycznej- odporne na korozje i działanie wody morskiej, dobra obróbka na zimno i na gorąco, podatne do toczenia i spawania

zastosowanie: produkcja urządzeń do przemysłu chemicznego i spożywczego, konstrukcje lotnicze, przemysł samochodowy i konstrukcje budowlane.

27.           Omówić mechanizmy ruchu ciepła i prawa opisujące te mechanizmy.

- przewodzenie ciepła zachodzi w ciałach stałych oraz w warstwie granicznej. Przewodzenie ciepła opisuje prawo Fouriera

- unoszenie ciepła, konwekcja zachodzi w cieczach i gazach w wyniku zderzeń cząsteczek które wtedy przekazują sobie energię kinetyczną a tym samym ciepło

- promieniowanie ciepła polega na zamianie energii kinetycznej drgań na energię promieniowania, ta zaś po zetknięciu się z cząsteczkami materii zmienia się na energię kinetyczną tych cząsteczek.

-przenikanie ciepła to przenoszenie go przez przegrodę. Zjawisko przenikania obejmuje przejmowanie ciepła z jednego ośrodka, przewodzenie przez przegrodę i przejmowanie ciepła przez drugi ośrodek. Ciepło przenika z ośrodka o temp. Wyższej do ośrodka o temp niższej.

28.           Omówić parametry pary wodnej, jej termodynamiczne wykresy stanu i przemiany pary wodnej.

-objętość

- ciśnienie,

-temperatura

-entalpia

-entropia

-stopień suchości pw. wyraża zawartość pary nasyconej suchej w 1kg pary nasyconej mokrej

przemiany pary wodnej: izobaryczna, izotermiczna, izochoryczna, adiabatyczna odwracalna q=0

29.           Omówić podstawowe wskaźniki i parametry stosowane do oceny efektywności eksploatacji maszyn leśnych.

30.           Omówić proces technologiczny odnawiania lasu po zrębach zupełnych.

1. Uprawa gleby po zrębie zupełnym- obejmuje orkę pługiem talerzowym, bronowanie broną zębową i orkę pługiem lemieszowym.

2. Określenie typu drzewostanu

3. Określenie więźby sadzenia

4. Obliczenie ilości sadzonek potrzebnych na posadzenie

5. Określenie techniki sadzenia (ręczna za pomocą kostura lub mechaniczna sadzarką), sadzenie

6. Pielęgnowanie uprawy ( wykaszanie chwastów, dosadzanie braków po roku, usuwanie zbędnych domieszek, usuwanie chorych drzewek, łagodzenie różnic wysokości między kępami gatunków, regulacja formy zmieszania)

31.           Omówić rodzaje wymienników ciepła i sporządzić bilans cieplny wymienników ciepła.

Wymiennikami ciepła nazywa się urządzenia, w których zachodzi umyślna wymiana ciepła między czynnikami. Urządzenia takie są szeroko stosowane we współczesnej technice. Ze względu na rodzaj rozróżniamy następujące typy wymienników ciepła:

wymienniki przeponowe -rekuperatory,Wymiana ciepła w rekuperatorze może przebiegać w sposób ustalony lub nieustalony. Nieustalona wymiana ciepła ma miejsce przy uruchamianiu, wyłączaniu z ruchu lub przy zmianie obciążenia rekuperatora

wymienniki z wypełnieniem -regeneratory,

wymienniki mieszankowe.

32.           Omówić typowe rodzaje zużyć części maszyn oraz strategie obsług technicznych.

- zużycie adhezyjne spowodowane jest siłami przyciągania atomowego. Występuje przy małych prędkościach ślizgania, dużych naciskach jednostkowych i niedostatecznym smarowaniu

-przez utlenianie zachodzi przy wyższych prędkościach niż przy zużyciu adhezyjnym, w warunkach, gdy na powierzchni ślizgania mogą się tworzyć bardzo twarde ochronne warstewki tlenków i innych związków. Powierzchnia jest wtedy gładka i błyszcząca

-Zużycie ścierne zachodzi wtedy, gdy na ślizgającej się powierzchni dostaną się twarde cząstki, które powodują mikroskrawanie, bruzdowanie i wyrywanie cząstek metalu z powierzchni.

-Zużycie cieplne zachodzi wtedy gdy ślizganie powierzchni współpracującej pary zachodzi w bardzo niekorzystnych warunkach, np. przy niedostatecznym smarowaniu, dużych naciskach jednostkowych i dużych prędkościach ślizgania.

- Zużycie przez łuszczenie charakterystyczne jest dla tarcia tocznego, a więc dla elementów łożysk tocznych i powierzchni zębów kół zębatych, w warunkach niedostatecznego smarowania

- Zużycie gruzełkowate występuje przy tarciu tocznym ale w warunkach dobrego smarowania. Zachodzi na skutek odrywania cząsteczek smaru silnie związanych ze współpracującymi powierzchniami

- Korozja cierna jest procesem zużycia powierzchni współpracujących elementów w warunkach dużych nacisków jednostkowych i minimalnych ich wzajemnych przesunięć

- kawitacyjne spowodowane jest przez zjawisko parowania cieczy na powierzchniach elementów pracujących w płynach. Przy przepływie burzliwym cieczy omywających powierzchnie elementów w pewnych przestrzeniach powstaje podciśnienie powodujące w mikro objętościach wrzenie cieczy. Pęcherzyki gazu oddziałują wtedy na powierzchnię powodując zmęczenie materiału.

- Erozyjne, występuje wtedy gdy na powierzchnie elementów oddziałuje dynamicznie strumień płynu (gazu lub cieczy) powodując zmęczenie materiału i odrywanie cząsteczek metalu.

- Wodorowe, zachodzi w obecności wodoru, który może pochodzić ze środowiska, w którym pracują części lub wydziela się z materiału współpracującej części. Zużywanie polega na niszczeniu warstwy wierzchniej.

33.           Omówić warunek sterowalności na przykładzie skidera.

34.           Omówić właściwości olejów silnikowych i zasady ich doboru.

- lepkość miara tarcia wewnętrznego przy przesuwaniu się względem siebie sasiednich warstw oleju. Rozróżnia się lepkość bezwzględną (dynamiczna- określana przez współczynnik tarcia wewnętrznego, kinematyczna- stosunek lepkości dynamicznej do gęstości cieczy w określonej temperaturze) i względną.

-smarność- cecha ta określa zdolność oleju smarującego do wytwarzania trwałe warstwy przylegające do powierzchni w warunkach tarcia granicznego.

- temperatura krzepnięcia- jest to wskaźnik określający zdolność oleju do płynności w niskiej temperaturze i oznacza graniczną temperaturę w której olej traci płynność.

Oleje dobiera się odpowiednio do silnika jaki posiadamy. Występują oleje do silników benzynowych, silników wysokoprężnych i silników wysokoprężnych występujących w samochodach ciężarowych (diesel). Olej dobieramy też odpowiednio do pory roku. Są oleje zimowe, letnie i wielosezonowe.

35.           Omówić właściwości smarów plastycznych i zasady ich doboru.

- trwałość koloidalna- zdolność smaru do zachowania postaci koloidalnej w czasie eksploatacji i przechowywania

- temperatura kroplenia- to temperatura w której w ściśle określonych warunkach wydziela się kropla

- konsystencja smaru- to głębokość na jaką pogrąży się w smarze znormalizowany stożek; im głębiej stożek penetracyjny pogrąży się , tym większa jest liczba wyrażająca penetrację

- właściwości korozyjne- decydują o zakresie stosowania smarów.

36.           Omówić zjawiska zachodzące podczas eksploatacji maszyn na podstawie typowej krzywej intensywności uszkodzeń.

W okresie I (starzenia wstępnego) występuje znaczna intensywność uszkodzeń, powodowana

ukrytymi wadami materiałowymi, błędami wytwarzania, szczególnie montażu oraz błędami w czasie transportu i podczas przechowywania. Duży wpływ na zmniejszenie intensywności

uszkodzeń w tym okresie ma kontrola jakości, tak wstępna, międzyoperacyjna jak i

ostateczna, a także odbiór techniczny i przegląd „zerowy” dokonywany często w imieniu producenta

przez zaplecze techniczne.

Okres II (normalnej eksploatacji) charakteryzuje się obniżonym i w przybliżeniu ustabilizowanym

poziomem intensywności uszkodzeń. W tym najdłuższym okresie eksploatacji

uszkodzenia maj charakter nagły i zachodzą losowo.

W okresie III (katastroficzne narastanie uszkodzeń) stopniowo narasta intensywność

uszkodzeń, spowodowane sumowaniem się różnych przyczyn uszkodzeń oraz gwałtownym

zużyciem elementów maszyny.

37.           Podać różnice w wyznaczaniu oporów roboczych różnych grup maszyn użytkowanych w produkcji rolniczej.

Całkowity opór różnych narzędzi i maszyn zależy od wielu czynników z których część wynika z warunków pracy tj. głębokości uprawy, rodzaju gleby, terminu agrotechnicznego wykonywania pracy. Wpływ na opór na wartość oporu roboczego ma stan techniczny maszyny.

38.           Podaj wartość opałową poszczególnych pierwotnych nośników energii.

Węgiel kamienny -Jego wartość opałowa waha się od 16,7 do 29,3 MJ/kg i silnie zależy od jego składu (zawartości popiołu, siarki, wilgotności). Wartość opałowa czystego pierwiastka węgla wynosi ok. 33,2 MJ/kg.

Węgiel brunatny - Jego wartość opałowa waha się od 7,5 do 21 MJ/kg^[1]. Węgiel brunatny jest nieodnawialnym źródłem energii.

gaz ziemny - wysoko metanowy 36 MJ/m³, zaazotowany 25 MJ/m³

ropa naftowa -

drewno ok. 4-5 kWh/kg

39.           Proces produkcji alkoholu etylowego z ziemniaków.

Ze skrobi zawartej w ziemniakach(skrobia i woda) podczas amylazy słodu powstaje maltoza, następnym procesem jest rozkład maltozy do glukozy podczas maltazy drożdży. Glukoza poddana zymazie drożdży daje alkohol etylowy C₂H₆OH.

Uproszczony zapis:

C₆H₁₀O₅ + H₂O C₂H₅OH +CO₂

40.           Proces produkcji drożdży z melasy.

Drożdże piekarniane. Drożdże piekarniane są to drożdże pyliste górnej fermentacji należące do gatunku Saccharomyces cerevisiae. Najcenniejsze są w produkcji rasy stabilne biochemicznie, szybko mnożące się, trwałe przy przechowywaniu, mające dobrą zdolność podnoszenia ciasta i zawieszania się w roztworach. Cechy te dobiera się poprzez selekcje, mutacje, hybrydyzacje.
Produkcja drożdży piekarnianych jest procesem wybitnie tlenowym. Drożdże rozmnażają się w kadziach fermentacyjnych napowietrzanych jałowym powietrzem. Jako pożywkę stosuje się odpowiednio przygotowane roztwory melasy uzupełnione źródłem węgla i fosforu. Duża niejednorodność surowca wynikająca głównie ze zróżnicowania składników, zwłaszcza organicznych (kwasy lotne), stwarza kłopoty z dobraniem odpowiedniej melasy. Niezbędną siłę rozrodczą i trwałość drożdży gotowych osiąga się rozmnażając je stopniowo w pożywkach zawierających coraz mniej cukru, przy coraz słabszym napowietrzaniu. Po zakończeniu procesu rozmnażania drożdże wiruje się na separatorach drożdżowych, przemywa, prasuje i formuje w kostki.
Drożdże paszowe. Jako drożdże paszowe powszechnie wykorzystywane są szczepy Candida utilis (inaczej Toiulopsis utilis). Używane są również inne gatunki Candida sp. i S. ceievisiae.

41.           Procesy produkcyjne w przemyśle mleczarskim.

- selekcja mleka

- badania mleka zbiorczego w zakładzie mleczarskim

(ocena organoleptyczna, jakości higienicznej mleka, składników użytkowych surowca, przydatności surowca do serowarstwa i do produkcji trwałych artykułów mleczarskich, oznaczenie stabilności cieplnej mleka)

- wirowanie

- ultrafiltracja

- pasteryzacja i oziębianie

- homogenizacja

- normalizacja

lub

- procesy fermentacyjne w mleczarstwie(fermentacja mlekowa, alkoholowa, propionowa, masłowa)

- zakwasy mleczarskie

- produkcja mleka spożywczego

- śmietany i śmietanki

- wyrób masła

- napoje mleczne

- zagęszczanie mleka

- produkcja lodów

- wyrób serów (dojrzewających, topionych, twarogowych)

- produkcja preparatów paszowych lub mlekozastępczych.

42.           Proszę omówić różnice pomiędzy silnikiem dwu i czterosuwowym.

Budowa silnika dwusuwowego zasadniczo różni się od budowy silnika czterosuwowego. Podstawową różnicą jest brak układu rozrządu w większości silników dwusuwowych. Rolę rozrządu w silniku tym pełni tłok, który odsłania i zamyka poszczególne kanały sterując jednocześnie zarówno suwem ssania jak i wydechu. Kolejną różnicą budowy obu silników jest brak miski olejowej w silniku dwusuwowym. Łożyska wału korbowego oraz przestrzeń cylindryczna smarowane są tutaj olejem silnikowym dodawanym do paliwa. Istnieją również silniki dwusuwowe, w których olej podawany jest pod ciśnieniem. Jednak znacznie komplikuje to jego budowę a zarazem większa ciężar, co nie jest pożądane w tego rodzaju silnikach.

43.           Proszę omówić znaczenie logistyki w przedsiębiorstwie.

W logistyce firmy akcentuje się dążenie do obniżki kosztów szczególnie przez skracanie cykli operacyjnych i zmniejszanie zapasów. Ma ona wyraźne ukierunkowanie rynkowe. Można ją zdefiniować jako proces zarządzania sprawnym i efektywnym przepływem surowców, materiałów, wyrobów gotowych oraz odpowiedniej informacji z punktu pochodzenia do punktu konsumpcji w celu zaspokojenia wymagań klienta. Działania logistyczne obejmują: obsługę klienta, prognozowanie popytu, przepływ informacji, kontrolę zapasów, czynności manipulacyjne, realizowanie zamówień, naprawy i zaopatrzenie w części, lokalizację zakładów produkcyjnych i składów, procesy zaopatrzeniowe, obsługę zwrotów, gospodarowanie odpadami, transport i składowanie

44.           Proszę opisać koszty jakości.

Koszty jakości- to nakłady poniesione na uzyskanie pewności, że produkty, które trafiają do rąk klienta wykonane są zgodnie z przyjętą specyfikacją. Dzielą się na:

Koszty zapewnienia jakości- koszty mające na celu maksymalizację pewności, iż produkowany towar posiada wymaganą jakość

Koszty oceny jakości- koszty mające na celu kontrolę stopnia zbieżności jakości wymaganej danego towaru z jakością uzyskaną.

Koszty niezgodności- koszty które są efektem braku spełnienia wymaganej jakości.

45.           Proszę podać wymagania stawiane pojazdom przeznaczonym do przemieszczania się po podłożu odkształcalnym.

46.           Proszę scharakteryzować maszyny leśne do ochrony lasu i drewna.

W zależności od stanu środków chemicznych stosowanych do zwalczania szkodników maszyny do ochrony lasu dzielimy na dwie grupy:

- opryskiwacze- do środków ciekłych

Ze względu na sposób rozpylania cieczy opryskiwacze dzieli się na :

• Ciśnieniowe, w których ciśnienie wywierane na ciecz jest jedynym źródłem powodującym rozpylanie i przemieszczenie kropel do opryskiwanych powierzchni

• Z pomocniczym strumieniem powietrza, w których ciśnienie wywierane na ciecz powoduje przemieszczenie cieczy ze zbiornika do rozpylacza i wstępne jej rozdrobnienie, a ostatecznego rozdzielenia cieczy na drobne kropelki i przemieszczenia ich do opryskiwanych powierzchni dokonuje specjalnie wytworzony strumień powietrza.

• Zamgławiacze, wytwarzające aerosole i mikrosole powstające przez odparowanie cieczy (aerosole gorące) lub mechaniczne rozpylanie jej na drobne kropelki

- opylacze- do środków pylistych

• Plecakowe

• Ciągnikowe

• lotnicze

47.           Proszę scharakteryzować maszyny stosowane do pozyskiwania drewna.

Maszyny jednooperacyjne są przystosowane do wykonywania pojedynczych zadań w procesie pozyskiwania drewna. Są to:

- Ścinarki służą do ścinki drzew i ich obalania w określonym kierunku, lub też przenoszenia ich na niewielką odległość, w celu łatwiejszego wykonania następnej operacji procesu pozyskiwania drewna.

- Okrzesywarki służące do odcinania gałęzi od pnia drzewa

-Przerzynarki- służące do poprzecznego dzielenia strzały drzewa na części, dzięki czemu otrzymujemy odpowiedniej długości wyrzynki, kłody lub dłużyce

- Rębarki służące do przerabiania całych drzew lub ich fragmentów na zrębki o określonych wymiarach

- Łuparki służące do dzielenia wybranych sortymentów drzewnych wzdłuż włókien, w celu ich szybszego wysuszenia lub w celu spełnienia normu=y na określony sortyment drzewny.

- Korowarki- służące do mechanicznego oddzielania kory od strzały drzewa.

-Skidery

-Klembanki

- Forwardery

Maszyny wielooperacyjne wykonują więcej niż jedną operację. Wyróżniamy:

- maszyny ścinkowo- zrywkowe, pozwalające na ścinkę drzew oraz ich zrywkę wraz z koronami do miejsca dalszej obróbki

- maszyny okrzesująco- przerzynające(procesory) dokonują przerzynki pnia drzewa oraz odcięcia od nich gałęzi

- Harwestery- maszyny wielooperacyjne. Wykonują kilka czynności w procesie pozyskiwania drewna (ścinka, okrzesywanie, przerzynka). Są przeznaczone do pozyskiwania drewna w systemie sortymentowym, pozostawiają po sobie na zrębie wałki, wyrzynki, kłody i niekiedy dłużyce.

Harwardery maszyny ścinająco- okrzesująco- przerzynająco- zrywkowe łączące możliwości harwesterów i nasiębiernych ciągników zrywkowych (forwarderów)

- Pilarka spalinowa

48.           Proszę scharakteryzować specjalistyczne pojazdy zrywkowe.

Ciągniki typu Skider- są przystosowane do zrywki półpodwieszonej drewna. Rama ciągnika składa się z dwóch części połączonych ze sobą przegubowo, co daje ciągnikowi dużą zwrotność. Skidery mają napęd na wszystkie koła. Na przedniej ramie umieszczony jest silnik, kabina kierowcy oraz mygłownica poruszana hydraulicznie. Na tylnej ramie znajduje się wciągarka linowa jedno lub dwu bębnowa i masywna tarcza osłaniająca tylne koła.

Forwarder- ciągnik przegubowy o ramie dwuczęściowej. Na przedniej ramie znajduje się siln9ik, kabina kierowcy i żuraw hydrauliczny z kleszczowym chwytakiem. Na tylnej ramie znajduje się kłonicowe nadwozie , na które ładuje się drewno. Wykorzystywany w leśnictwie ciągnik do nasiębiernej zrywki drewna krótkiego(kłód i wałków). Jest to maszyna samozaładowcza. Drewno przy pomocy żurawia ładowane jest na maszynę i podczas zrywki nie ma kontaktu z podłożem. Powoduje to znaczne ograniczenie szkód pokrywy gleby podczas zrywki. Większość forwarderów może być wyposażona w montowane w miejsce kłonic kleszcze przeznaczone do zrywki półpodwieszonej dłużyc. Takie zbrojenie forwardera zmienia go w pełnowartościowy klembank.

49.           Proszę wyjaśnić, co to jest łańcuch logistyczny.

ZAOPATRZENIE- PRODUCENT- HURTOWNIK- DETAL- KLIENT

Łańcuch logistyczny zespół pewnej liczby jednostek (przedsiębiorstw i instytucji), które działają wspólnie w sposób zintegrowany w celu dostarczenia właściwego produktu we właściwe miejsce, we właściwym czasie, zachowując odpowiednią jakość przy możliwie najniższym koszcie.

50.           Proszę wyjaśnić, na czym polega logistyczne zarządzanie usługami.

Usługa to produkt logistyczny stanowiący zbiór życzeń i oczekiwań klienta. Zarządzanie logistyczne usługami jest procesem planowania, i wykonania usługi, z uwzględnieniem analizy potrzeb , możliwości i sposobów świadczenia tych usług, w całym łańcuchu, od producenta usług aż do ich konsumenta.

51.           Proszę wymienić główne wady i zalety gąsienicowego mechanizmu jezdnego.

Zaletą gąsienicowego układu bieżnego jest znaczne poprawienie możliwości operowania pojazdu w warunkach terenowych, poprzez zmniejszony nacisk jednostkowy ogranicza się grzęźnięcie pojazdu i poślizg. Zmniejszają się także opory toczenia w trudnym terenie. Poprawia się także jego zdolność pokonywania przeszkód terenowych, a w warunkach bojowych jest on mniej wrażliwy na ostrzał od standardowego układu kołowego. Wady (w porównaniu z układem kołowym) to: mała trwałość, duże opory tarcia, duża masa, kosztowna produkcja i eksploatacja oraz niszczenie nawierzchni utwardzonych, szczególnie asfaltowych. Ostatnią z wad redukuje się przez stosowanie specjalnych gumowych nakładek na ogniwa gąsienic.

52.           Proszę wymienić i omówić koszty zarządzania zapasami.

Celem zarządzania zapasami jest zapewnienie ich wielkości niezbędnej do prowadzenia działalności przy najmniejszych możliwych kosztach.

Koszty

Spośród kosztów związanych z zarządzaniem zapasami można wyróżnić trzy grupy:

• Koszty utrzymywania zapasów

• Koszty uzupełniania zapasów

• Koszty braku zapasów

Każdą z tych grup można dodatkowo podzielić na dwie podgrupy: kosztów stałych niezależnych od wielkości zapasu oraz kosztów zmiennych (zależnych od wielkości zapasu).

Koszty utrzymania zapasów

Do kosztów utrzymania zapasów zalicza się:

• koszty kapitałowe - utraconych korzyści z kapitału,

• koszty magazynowania (personel, amortyzacja budynków, zużycie materiałów pomocniczych, czynsze),

• koszty przeładunku i przemieszczania zapasów,

• koszty ubezpieczenia,

• koszty zużycia i starzenia się zapasów.

Koszty uzupełniania zapasów

Koszty zamawiania (uzupełniania) - powstają w wyniku składania i realizacji zamówień i dotyczą założenia i odbioru zamówienia, korespondencji wewnątrz firmy, rozmów telefonicznych, odbioru przesyłek.

Koszty braku zapasów

Grupa kosztów wyróżniana w niektórych rozważaniach dotyczących zarządzania zapasami. Uwzględniają one m.in. koszt utraty klienta związane z niezrealizowanym zamówieniem.

53.           Proszę wymienić i scharakteryzować maszyny leśne stosowane do uprawy gleby na szkółkach leśnych.

-pług talerzowy z pogłębiaczem- ma mocną konstrukcję z powodu występowania przeszkód takich jak korzenie, pniaki, kamienie. Pługi te mają grube talerze i dodatkowe mechanizmy lub elementy zabezpieczające. Pokonują znacznie łatwiej przeszkody niż pługi lemieszowe. Jeżeli wymiary talerzy są odpowiednio dobrane do warunków pracy, to przejście przez przeszkodę może wymagać mniejszej siły uciągu niż przy pługu lemieszowym. Wadą pługów talerzowych jest niedostateczne odwracanie skib. Toteż gdy istnieje niebezpieczeństwo obsypywania się ziemi do bruzdy, stosuje się pługi talerzowe o większej liczbie talerzy, przy czym sześć z nich służy tylko do odsunięcia wyorywanych skib od bruzdy.

- brony zębowe lub kultywator (aby wyczesać pozostałe w glebie korzenie i kłącza): Ze względu na masę przypadającą na jeden ząb można je podzielić na trzy grupy: -ciężkie ( służące do wyczesywania drobniejszych korzeni, przy zakładaniu szkółki i do spulchnienia gleb bardziej zwięzłych), średnie ( służące do spulchnienia gleb i niszczenia chwastów na glebach mniej zwięzłych), lekkie ( służące do wyorywania powierzchni, przerywania naczyń włoskowatych, niszczenia wschodzących chwastów i płytkiego spulchnienia gleby na glebach lekkich). Brony zębowe różnią się także rozmieszczeniem i rodzajem zębów. Wyróżnia się brony zygzakowate, sprężynowe, chwastowniki, łąkowe.

-pług lemieszowy- Podstawowymi elementami pługa lemieszowego zawieszanego są: korpusy płużne, rama, koło kopiujące. Elementami regulacyjnymi są: wrzeciono, ustalające położenie koła kopiującego oraz wrzeciono ustalające położenie sworznia, umieszczonego na specjalnie wykorbionej osi. W miarę potrzeby pług może być dodatkowo wyposażony w pomocnicze zespoły robocze, jak przedłużki, krój tarczowy a niekiedy także pogłębiacze.

54.           Proszę wymienić i scharakteryzować maszyny leśne stosowane do uprawy gleby na uprawach leśnych.

- pług talerzowy- ma mocną konstrukcję z powodu występowania przeszkód takich jak korzenie, pniaki, kamienie. Pługi te mają grube talerze i dodatkowe mechanizmy lub elementy zabezpieczające. Pokonują znacznie łatwiej przeszkody niż pługi lemieszowe. Jeżeli wymiary talerzy są odpowiednio dobrane do warunków pracy, to przejście przez przeszkodę może wymagać mniejszej siły uciągu niż przy pługu lemieszowym. Wadą pługów talerzowych jest niedostateczne odwracanie skib. Toteż gdy istnieje niebezpieczeństwo obsypywania się ziemi do bruzdy, stosuje się pługi talerzowe o większej liczbie talerzy, przy czym sześć z nich służy tylko do odsunięcia wyorywanych skib od bruzdy.

-kultywator- narzędzie uprawowe do spulchniania roli do głębokości 5-40 cm bez jej odwracania oraz do niszczenia chwastów. Zespołem roboczym są zęby sprężynowe, półsprężynowe lub sztywne zakończone redliczkami, gęsiostopkami lub nożami.

- brony zębowe (aby wyczesać pozostałe w glebie korzenie i kłącza): Ze względu na masę przypadającą na jeden ząb można je podzielić na trzy grupy: -ciężkie ( służące do wyczesywania drobniejszych korzeni, przy zakładaniu szkółki i do spulchnienia gleb bardziej zwięzłych), średnie ( służące do spulchnienia gleb i niszczenia chwastów na glebach mniej zwięzłych), lekkie ( służące do wyorywania powierzchni, przerywania naczyń włoskowatych, niszczenia wschodzących chwastów i płytkiwgo spulchnienia gleby na glebach lekkich). Brony zębowe różnią się także rozmieszczeniem i rodzajem zębów. Wyróżnia się brony zygzakowate, sprężynowe, chwastowniki, łąkowe.

-pług lemieszowy- Podstawowymi elementami pługa lemieszowego zawieszanego są: korpusy płużne, rama, koło kopiujące. Elementami regulacyjnymi są: wrzeciono, ustalające położenie koła kopiującego oraz wrzeciono ustalające położenie sworznia, umieszczonego na specjalnie wykorbionej osi. W miarę potrzeby pług może być dodatkowo wyposażony w pomocnicze zespoły robocze, jak przedłużki, krój tarczowy a niekiedy także pogłębiacze.

55.           Przedstaw strukturę majątku przedsiębiorstwa.

Majątek przedsiębiorstwa - majątek trwały i obrotowy ujęty w zapisie bilansu przedsiębiorstwa po stronie aktywów. Aktywa firmy pomniejszone o zobowiązania są nazywane zwykle kapitałem własnym lub majątkiem netto. Majątek netto razem ze zobowiązaniami tworzy w zapisie bilansu przedsiębiorstwa pasywa, które są źródłem pokrycia majątku trwałego i obrotowego. Majątek jest własnością przedsiębiorstwa i nie ma bezpośredniego przeniesienia na właścicieli kapitału.

Każda jednostka gospodarcza, by móc zaistnieć na rynku i prowadzić działalność, musi posiadać majątek. Pojęcie majątku jest bardzo szerokie, obejmuje ono bowiem różnorodne składniki. Przykładowo wymienić można: grunty, budynki, samochody, maszyny i urządzenia, papiery wartościowe, patenty, licencje, środki pieniężne i tym podobne środki gospodarcze.

 Środki gospodarcze stanowią więc majątek firmy w ujęciu rzeczowym inaczej zwany aktywami. Próbując uściślić pojęcie środków gospodarczych, można powiedzieć, że są to składniki majątkowe, którymi przedsiębiorstwo dysponuje i zarządza. W celu uporządkowania środków gospodarczych, w wielu krajach, w tym także w Polsce, przyjęto ich podział wg kryterium płynności. Aktywa, w ujęciu rzeczowym, według tego kryterium, można podzielić na aktywa trwałe i aktywa obrotowe.

PASYWA - to inaczej źródła finansowania lub majątek finansowy, który może mieć charakter majątku własnego lub obcego.

56.           Przedstawić formy organizacyjno-prawne jednostek w systemie gospodarki żywnościowej.

57.           Przedstawić formy usług w rolnictwie i perspektywy ich doskonalenia.

58.           Przedstawić strategie użytkowania sprzętu rolniczego.

W systemach eksploatacji maszyn i urządzeń wykorzystywanych w rolnictwie,

istnieje szereg strategii realizacji powyższych zadań poprzez wykonywanie obsług

technicznych opartych o założenia:

- kryteriów niezawodnościowych,

- kryteriów efektywności ekonomicznej,

- kryteriów ilości wykonanej pracy,

- kryteriów stanu technicznego,

- autoryzowanej strategii eksploatacji maszyn,

- planowej obsługi technicznej.

Eksploatacja według strategii kryteriów niezawodności polega na podejmowaniu decyzji eksploatacyjnych w oparciu o wyniki okresowej kontroli poziomu niezawodności głównych podzespołów eksploatowanych maszyn i urządzeń oraz prowadzeniu analizy porównawczej z parametrami eksploatacyjno-użytkowymi nowych urządzeń. Strategia ta polega na eksploatacji maszyn i urządzeń do chwili wystąpienia uszkodzenia. Badania niezawodnościowe w tej strategii sprowadzają się do wyodrębnienia tzw. „słabych ogniw” maszyn i urządzeń i może być ona stosowana tylko wówczas, gdy następstwa uszkodzeń nie naruszają zasad bezpieczeństwa pracy i nie zwiększają kosztów eksploatacji. Eksploatacja według strategii efektywności ekonomicznej, oparta jest o kryterium minimalnych kosztów eksploatacji maszyn, a decyzje eksploatacyjne podejmowane są w oparciu o wskaźnik zysku. Podstawą podejmowania decyzji są dane o niezawodności, kosztach użytkowania i napraw eksploatowanych maszyn.

Ważnym czynnikiem w tej strategii jest postęp techniczny, którego dynamika określa stopień starzenia moralnego maszyn, co ma szczególne znaczenie w rolnictwie przy długookresowej eksploatacji maszyn (nawet do 30 lat). W strategii tej kryterium opłacalności eksploatacji maszyn staje się podstawą decyzji o wycofaniu jej z użycia lub poddawaniu dalszej odnowie. Zasadność stosowania tej strategii wymaga gromadzenia dużej ilości informacji statystycznych z zakresu gospodarki finansowej działu eksploatacji, znajomości modeli decyzyjnych, mierników wartości i wskaźników efektywności ekonomicznej oraz rachunku optymalizacyjnego. W strategii eksploatacji według ilości wykonanej pracy, eksploatacja maszyn jest limitowana ilością wykonanej pracy, ilością zużytego paliwa, liczbą przejechanych kilometrów lub [mth], liczbą cykli pracy, itp. Generalną zasadą w tej strategii jest zapobieganie uszkodzeniom poprzez konieczność wykonywania zabiegów obsługowych

w ściśle oznaczonych limitach wykonanej pracy, przed osiągnięciem granicznego

poziomu zużycia (np. przez szerokie stosowanie systemu okresowo wykonywanych

przeglądów technicznych oraz napraw profilaktycznych). Eksploatacja według strategii stanu technicznego, opiera się na podejmowaniu decyzji eksploatacyjnych na podstawie bieżącej oceny stanu technicznego maszyn, ich zespołów lub elementów. Poprawna realizacja tej strategii wymaga stosowania skutecznych metod i środków diagnostyki technicznej oraz przygotowanego personelu technicznego, natomiast efekty ekonomiczne z takiego sposobu eksploatacji są niewspółmiernie wyższe niż w innych strategiach. Podstawowym warunkiem

funkcjonowania przedstawionej strategii jest dostępność skutecznych urządzeń

diagnostycznych oraz precyzyjnych metod wnioskowania diagnostycznego (odczytu

i interpretacji sygnału diagnostycznego).

Autoryzowana strategia eksploatacji maszyn jest rozwinięciem powyższej (wg stanu technicznego) o elementy teorii eksploatacji (fazy istnienia maszyny, serwis) oraz diagnostyki technicznej. Strategia ta imiennie wskazuje na twórcę i odpowiedzialnego za daną maszynę. Producent zainteresowany wysoką jakością i późniejszym zbytem jest odpowiedzialny za swój „wyrób” od zamysłu, poprzez konstrukcję, wytwarzanie i eksploatację, aż po jego utylizację po likwidacji. Tym samym producent konstruuje i wytwarza swoje maszyny w oparciu o najnowsze osiągnięcia myśli technicznej, zabezpieczając je własnym serwisem obsługowym w czasie eksploatacji, bądź szkoląc i nadzorując pracę wybranego mechanika w warsztacie własnym dużego gospodarstwa rolniczego. Skomplikowana konstrukcja maszyn,

duża złożoność ich budowy, znaczna wartość (cena zakupu) oraz nasycenie ich

elektroniką i komputerami pokładowymi, terminowość wykonania prac w rolnictwie,

sprawiają iż najczęściej jest realizowana ta właśnie strategia eksploatacji maszyn.

Ponadto w eksploatacji maszyn wykorzystywanych w rolnictwie szeroko stosowana

jest strategia planowej obsługi technicznej, bazującej na wykonywaniu kolejnych, cyklicznych o zróżnicowanym zakresie dla każdej z maszyn, przeglądów technicznych.

59.           Przykłady zastosowania transportu pneumatycznego w przemyśle rolno-spożywczym.

Transport pneumatyczny wykorzystywany jest powszechnie w przemyśle rolno-spożywczym. Transport pneumatyczny surowców sypkich polega na przenoszeniu cząsteczek surowca poddawanego transportowi w strudze powietrza na określoną odległość. Transport pneumatyczny możemy podzielić na transport podciśnieniowy i nadciśnieniowy z uwagi na zasadę działania. Z uwagi na stosowane ciśnienie transport pneumatyczny dzielimy na wysokociśnieniowy i niskociśnieniowy.

Za pomocą linii transportu pneumatycznego niskiego ciśnienia zaleca się transportować liście tytoniowe(krajankę tytoniową) oraz wyroby makaronowe. Mąkę za pomocą układu z ciśnieniem średnim lub wysokim.

za pomocą średniego i niskiego ciśnienia możemy transportować kakao mielone, skrobię, zboża, kaszę, kaszkę, cukier kryształ, słód, groch, oczyszczone arachidy, siemię, cukierki, pudry i talk

Transport pneumatyczny stosuje się do:

 rozładunku autocystern i cystern kole­jowych

 transportu międzyoperacyjnego pomię­dzy silosami magazynowymi a produkcją

 transportu pomiędzy poszczególnymi węzłami produkcyjnymi

 transportu gotowego produktu do urzą­dzeń pakujących.

60.           Rozwinąć pojęcia organizacji pracy i organizacji dnia pracy w rolnictwie.

Organizacja pracy- działalność polegająca na właściwy zharmonizowaniu ze sobą trzech elementów: ludzi, narzędzi i przedmiotów pracy, na wytworzeniu pomiędzy nimi najbardziej sprzyjających proporcji, zarówno ilościowych jak i jakościowych. Prawidłowa organizacja pracy powinna zapewnić: pełne wykorzystanie produkcyjne zasobów siły ludzkiej i środków produkcji, zatrudnienie właściwych ludzi na właściwych stanowiskach, rytmiczny i prawidłowy przebieg procesu produkcyjnego, terminowe i jakościowo dobre wykonywanie poszczególnych robót, oraz stałą, wysoką wydajność pracy.

61.           Scharakteryzować czynniki decydujące o efektywności produkcji roślinnej w gospodarstwie.

- zmianowanie roślin,

-postęp biologiczny (nowe odmiany),

- postęp chemiczny (nawozy mineralne, środki ochrony roślin, antywylegacze - retardanty),

- postęp technologiczny

62.           Scharakteryzować czynniki decydujące o efektywności produkcji zwierzęcej w gospodarstwie.

• Wielkość powierzchni i struktura użytków rolnych

• Jakość gleb (gruntów ornych)

• Ukształtowanie rozłogów gospodarstwa (liczba i wielkość działek oraz ich odległość od gospodarstwa) i rzeźba terenu

• Zasoby siły roboczej oraz kwalifikacje fachowe i zamiłowanie rolnika

• Zasoby budynków inwentarskich i możliwość ich modernizacji

• Zasoby środków finansowych na inwestycje i możliwości zaciągania kredytów

• Warunki klimatyczne (wielkość i rozkład opadów, temperatury, długość okresu wegetacyjnego)

• Warunki ekonomiczne, zwłaszcza odległość gospodarstwa od źródeł zaopatrzenia i rynków zbytu

63.           Scharakteryzować czynniki decydujące o efektywności szkółkarskiej produkcji leśnej.

Na wynik produkcji szkółkarskiej wpływ ma właściwa lokalizacja szkółki. Najodpowiedniejszy jest teren równy, a najbardziej odpowiednią glebą pod szkółkę jest bielicowa, słabo zbielicowana, rdzawa, płowa, brunatna. Poziom wód gruntowych nie powinien być zbyt wysoki. W szkółce rośliny powinny mieć zapewniony odpowiedni mikroklimat, który najlepiej można utrzymać w szkółce położonej w drzewostanie, który chroni ją przed wiatrem, zapobiega wywiewaniu CO₂. Szkółka wymaga stałego nawożenia organicznego, uzupełnionego nawożeniem mineralnym. Korzenie siewek i przesadek powinny mieć do dyspozycji odpowiednią ilość ziemi o korzystnych właściwościach fizyczno- biologicznych i zasobnej w składniki pokarmowe. Na efektywność wpływa także odpowiedni termin sadzenia nasion. Najbardziej odpowiednią pora wysiewu nasion drzew i krzewów jest wiosna.

64.           Scharakteryzować elementy oceny doboru ciągnika do maszyny rolniczej z uwzględnieniem zużycia paliwa.

Prawidłowo zestawiony i użytkowany agregat powinien mieć dużą wydajność pracy przy małych nakładach energetycznych z równoczesnym zapewnieniem odpowiedniej do danych warunków agrotechnicznych jakości pracy. Podstawowym czynnikiem decydującym o prawidłowym zestawieniu agregatu jest właściwe wykorzystanie mocy silnika ciągnikowego, który powinien powinien pracować w najkorzystniejszym zakresie obciążenia.

65.           Scharakteryzować pojęcie dobrostanu w produkcji zwierząt inwentarskich.

Dobrostan zwierząt - stan zdrowia fizycznego i psychicznego osiągany w warunkach pełnej harmonii ustroju w jego środowisku.

Taki system chowu zaspokaja podstawowe potrzeby zwierząt, przede wszystkim w zakresie: żywienia, dostępu do wody, potrzebnej przestrzeni życiowej, zapewnienia towarzystwa innych zwierząt, leczenia, higieny utrzymania, mikroklimatu pomieszczeń, warunków świetlnych. Jednocześnie nie pozwala na okaleczanie zwierząt oraz zapewnia ich schronienie przed złymi warunkami klimatycznymi

66.           Scharakteryzować wpływ wyboru rodzaju rębni na przebieg procesu pozyskiwania drewna.

67.           Sposoby zabezpieczania elementów roboczych maszyn rolniczych przed przeciążeniem.

Właściwe zorganizowanie obsługi technicznej tj. okresowego smarowanie i regulacji mechanizmów oraz bieżącego usuwania wszelkich usterek . Prawidłowa i terminowa obsługa techniczna zapobiega nadmiernemu zużyciu częśći maszyny, przedłuża okres eksploatacji oraz zmniejsza ryzyko awarii.

68.           Sterylizacja żywności i analiza produktów poddanych temu procesowi.

Sterylizacja; proces prowadzący do usunięcia lub zabicia wszystkich mikroorganizmów z danego środowiska, również przetrwalników. Najczęściej stosowanym czynnikiem wyjaławiającym jest wysoka temperatura.

Sterylizacja polega na ogrzewaniu produktu najczęściej w temperaturze 100-21°C.Sterylizację termiczną przeprowadza się albo stosując suche, gorące powietrze (160-180°C, przez 1-1,5 godz.), albo gorącą parą wodną w procesie tyndalizacji w 100°C, w autoklawie w temp. 121-123°C, przez 15-30minut, w nasyconej parze wodnej pod nadciśnieniem 1 atmosfery.

69.           Układy hydrauliczne oraz ich elementy i zastosowanie w maszynach roboczych.

Rozróżniamy dwa rodzaje układów hydraulicznych :

-hydrostatyczny inaczej układ hydrauliki siłowej w którym wykorzystuje się do przeniesienia ruchu energię ciśnienia cieczy;

- hydrokinetyczny, wykorzystuje energię kinetyczną cieczy.

Do podstawowych elementów układów hydraulicznych należą pompy, silniki o ruchu obrotowym i postępowym organu roboczego, siłowniki hydrauliczne, zawory oraz osprzęt obejmujący zwłaszcza filtry, przewody, zbiornik oleju, niekiedy chłodnicę oleju oraz elementy pomocnicze

70.           W jakich warunkach zastosowanie przekładni CVT (Continuously Variable Transmission) jest korzystniejsze niż przekładni stopniowej wyposażonej w 5 biegowy układ PowerShift?

71.           Właściwości materiałów biologicznych istotne podczas ich rozdrabniania.

- cechy wytrzymałościowe

- higroskopijność

- gęstość nasycenia

- kąt naturalnego zsypu

- skład chemiczny

- skład granulogiczny

- struktura fizyczna

- wilgotność

- współczynnik tarcia

72.           Wymienić i scharakteryzować podstawowe układy logiczne.

Układ kombinacyjny. Wyjścia układu zależą wyłącznie od stanu sygnałów na wejściu układu

Układ sekwencyjny. Wyjścia układu zależą od aktualnego i przeszłych stanów na wejściu układu.

Układ asynchroniczny. Wejścia i wyjścia układu są czytane ( obserwowane ) w sposób ciągły.

Układ synchroniczny. Wejścia i wyjścia układu są czytane ( obserwowane ) w określonych chwilach czasowych.

73.           Wymienić podstawowe kategorie wydajności w użytkowaniu maszyn rolniczych, podając różnice w ich interpretacji.

74.           Wymień i scharakteryzuj koszty rodzajowe.

Koszty rodzajowe w rachunkowości - koszty w układzie rodzajowym, tzw. koszty proste bieżącej działalności, które faktycznie zostały poniesione, przedstawione w podziale na rodzaje. Koszty rodzajowe odpowiadają na pytanie ile i jakiego rodzaju koszty zostały poniesione.

1. Zużycie materiałów i energii:

• zużycie materiałów podstawowych i pomocniczych

• zużycie opakowań

• zużycie materiałów biurowych

• zużycie energii elektrycznej i cieplnej

• zużycie ciepłej i zimnej wody

• zużycie gazów

• zużycie pary wodnej

Usługi obce:

• transportowe

• budowlane

• remontowe

• składowania

• łączności (telekomunikacyjne, pocztowe itp.)

• poligraficzne

• informatyczne

• bankowe

• wykonanie ekspertyz i badań

• tłumaczenie tekstu

• pozostałe usługi np. (pranie odzieży, utrzymanie czystości

• Podatki i opłaty:

• podatek od nieruchomości

• podatek od środków transportu

• podatek akcyzowy

• opłaty skarbowe

• opłaty sądowe i notarialne

• opłaty za wieczyste użytkowanie gruntów

• roczne opłaty licencyjne uprawniające do wykonywania działalności

• Wynagrodzenia:

• wartości wynagrodzenia brutto wypłacanego w formie pieniężnej

• wartości świadczeń w naturze bądź ich ekwiwalent

• Ubezpieczenia społeczne i inne świadczenia z tytułu wynagrodzeń:

• składki z tytułu ubezpieczeń społecznych opłaconych ze środków pracodawcy

• składki na fundusz pracy

• składki na zakładowy fundusz świadczeń socjalnych

• odzież ochronna i robocza

• świadczenia rzeczowe związane z bezpieczeństwem i higieną pracy

• szkolenie pracowników

• dopłaty do okresowych biletów za dojazdy pracowników do pracy

• Amortyzacja:

• planowe zużycie środków trwałych

• planowe zużycie wartości niematerialnych i prawnych

• Pozostałe koszty:

• ubezpieczenia majątkowe

• koszty krajowych i zagranicznych podróży służbowych

• koszty reprezentacji i reklamy

• koszty wynajęcia kwater lub ryczałtu za noclegi w przypadku czasowego zatrudnienia pracowników poza miejscem stałego zatrudnienia.

• wypłaty ryczałtów za używanie przez pracowników własnych samochodów dla celów służbowych

75.           Wymień podstawowe człony dynamiczne i narysuj charakterystykę odpowiedzi na wymuszenie skoku jednostkowego dla wybranego członu dynamicznego.

-Człon proporcjonalny(rysunek)

- człon inercyjny I rzędu

- człon różniczkujący

- człon całkujący

- człon oscylacyjny

- człon opóźniający




76.           Zasady doboru kotła parowego dla zmiennego zapotrzebowania ciepła w zakładzie produkcyjnym.

77.           Zasady regulacji maszyn i narzędzi do uprawy gleby.

- regulacja głębokości pracy(na przykład pługi i kultywatory zawieszane reguluje się poprzez ustawienia koła kopiującego, narzędzia popłużne poprzez obciążniki, glebogryzarki- zmiana położenia kół podporowych)

- regulacja szerokości roboczej(w pługach przy pomocy gwintowanych wrzecion, przesuwając ruchomy czop, narzędzia popłużne- zależy od ilości elementów roboczych, zwykle nie ma układów do regulacji szerokości)

- poziomowanie narzędzi i maszyn zawieszanych na ciągniku (w płaszczyźnie poprzecznej - przy użyciu prawego wieszaka w układzie zawieszenia ciągnika, w płaszczyźnie podłużnej poprzez wydłużanie lub skracanie łącznika górnego ciągnika)

- regulacja kroju tarczowego i przedpłużka (ustawia się poprzez zluzowanie śruby dociskowej)

- regulacja zespołów roboczych bron talerzowych (przy pomocy korby centralnej)

- regulacja obrotów bębna roboczego glebogryzarki i napięcia łańcucha przekładni napędowej.

78.           Zdefiniować 3 rodzaje mocy w obwodach elektrycznych.

Moc czynna definiowana jako P= U*I*cos iloczyn wartości skutecznych napięcia U i natężenia I płynącego prądu oraz cosinusa kąta przesunięcia fazowego pomiędzy napięciem a natężeniem prądu.

moc bierna definiowana jako Q=U*I*sin, iloczyn wartości skutecznych napięcia U i natężenia I płynącego prądu oraz sinusa kąta przesunięcia fazowego pomiędzy napięciem a natężeniem prądu.

moc pozorna definiowana jako S= U*I, iloczyn wartości skutecznych napięcia U i natężenia I płynącego prądu.

79.           Zdefiniować gaz doskonały i omówić jego przemiany.

Przemianą gazu doskonałego nazywamy proces zachodzący dla stałej masy gazu. W wyniku procesu zmianie ulegają pewne parametry stanu gazu, przy czym jeden z parametrów pozostaje stały.
• Przemiana izotermiczna (T = const.)
Równanie przemiany:


• Przemiana izobaryczna (p = const.)
Równanie przemiany:



• Przemiana izochoryczna (V = const.)
Równanie przemiany:



• Przemiana adiabatyczna (p, V, T - zmieniają się, ale Q = 0)
Równanie przemiany:
pּV^κ = const.
gdzie:


to wykładnik adiabaty.



80.           Zdefiniować pojęcie reaktancji indukcyjnej i pojemnościowej.

Reaktancją indukcyjną (X L)cewki nazywany jej oporność dla prądu zmiennego, w zależności od

częstotliwości. Reaktancja indukcyjna jest równa iloczynowi pulsacji (omega) i indukcyjności L.
Reaktancja pojemnościowa - opór bierny pojemnościowy Xc=1/omega C

==================================================================

==================================================================

1.               Baza surowcowa do produkcji biopaliw ciekłych I i II generacji.

Biopaliwa pierwszej generacji są to paliwa wytwarzane z substancji organicznej, którą

można wykorzystać do produkcji pożywienia lub pasz. Przede wszystkim są to: skrobia, cukry,

Klasyfikacja surowców do produkcji biopaliw Surowce I generacji

•Sacharoza

•Skrobia

Surowce te to głównie ziemniaki, ziarna zbóż, trzcina cukrowa, buraki cukrowe czy kukurydza. Mogą być wykorzystane również jako pożywienie dla człowieka.

Paliwa otrzymywane z tych surowców nazywamy biopaliwami pierwszej generacji.

Surowce II generacji

•Cukry proste

Surowce do produkcji biopaliw drugiej generacji to biomasa lignocelulozowa i osady ze

ścieków komunalnych czy pozostałości rolniczej. Nie stanowią konkurencji dla produkcji pożywienia dla człowieka czy pasz dla zwierząt.

2.               Charakterystyka roślin uprawianych na biomasę.

- bardzo szybki przyrost biomasy

- zwiększoną odpornością na szkodniki i choroby

- zwiększoną mrozoodpornością

- wysoką wartością energetyczną drewna

Rośliny energetyczne powinny charakteryzować się dużym przyrostem rocznym, wysoką wartością opałową, znaczną odpornością na choroby i szkodniki oraz stosunkowo niewielkimi wymaganiami glebowymi. Niezwykle istotną sprawą jest również możliwość mechanizacji prac agrotechnicznych związanych z zakładaniem plantacji oraz zbieraniem plonu. Uprawa roślin energetycznych może być średnio użytkowana przez okres 15-20 lat.

3.              Czym różni się eksploatacja absorpcyjnej i sprężarkowej pompy ciepła ?

Pompa ciepła jest urządzeniem wymuszającym przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej. Proces ten przebiega wbrew naturalnemu kierunkowi przepływu ciepła i zachodzi dzięki dostarczonej z zewnątrz energii mechanicznej (w pompach ciepła sprężarkowych) lub energii cieplnej (w pompach absorpcyjnych).

Sprężarkowe pompy ciepła realizują obieg termodynamiczny, będący odwróceniem obiegu silnika cieplnego. Ciepło jest pobierane przez roboczy czynnik termodynamiczny (freon, amoniak, sprężony dwutlenek węgla) w parowniku (dolne źródło ciepła), w którym czynnik odparowuje i trafia do sprężarki (gdzie rosną energia wewnętrzna i temperatura czynnika), a następnie w skraplaczu (górne źródło ciepła) oddaje ciepło, i trafia z powrotem do parownika.

4.              Dlaczego eksploatacja wód geotermalnych zwykle odbywa się w obiegu zamkniętym ?

Woda geotermiczna wykorzystywana jest bezpośrednio (doprowadzana systemem rur), bądź pośrednio (oddając ciepło chłodnej wodzie i pozostając w obiegu zamkniętym).

5.              Dlaczego turbiny wiatrowe o osi poziomej posiadają zwykle trzy skrzydła ?

Jest to kompromis między wydajnością, a trwałością turbiny wiatrowej, im większa była liczba łopat tym większy był moment startowy wirnika turbiny. Natomiast rozwiązania dwu lub jednołopatowe mimo iż ich zaletą było ograniczenie masy wirnika to istotną wadą był generowany hałas.

6.              Ile wynosi roczna produkcja energii przez farmy wiatrowe zlokalizowane na polskim wybrzeżu w przeliczeniu na 1 MW mocy zainstalowanej ?

7.              Jaki jest aktualny udział elektrowni wiatrowych w produkcji energii elektrycznej w Polsce ?

8.              Jakich urządzeń energoelektronicznych wymaga współpraca elektrowni wiatrowej z siecią elektroenergetyczną ?

Urządzenia te są zazwyczaj przyłączane do sieci średniego napięcia 10 - 40kV. Aby przyłączenie takie było możliwe, elektrownie wiatrowe standardowo wyposażone są w transformatory blokowe, umieszczone w gondoli lub wieży, ewentualnie w kontenerze umieszczonym obok. W przypadku farm wiatrowej dużej mocy a także w zależności od możliwości sieci przesyłowej, przyłączenie może nastąpić poprzez stację GPZ do sieci wysokiego napięcia 110 - 220kV.

9. Jakie dane potrzebne do projektowania instalacji słonecznych zawiera Typowy rok meteorologiczny ?

• numer godziny roku

• miesiąc

• dzień

• godzina

• temperatura termometru suchego

• wilgotność względna

• zawartość wilgoci

• prędkość wiatru

• kierunek wiatru w 36 sektorach

• zachmurzenie ogólne

• całkowite natężenie promieniowania słonecznego na powierzchnię poziomą

• bezpośrednie natężenie promieniowania słonecznego na powierzchnię poziomą

• rozproszone natężenie promieniowania słonecznego na powierzchnię poziomą

• temperatura promieniowania nieboskłonu

10.          Jakie funkcje spełnia sterownik w słonecznych instalacjach grzewczych ?

Steruje on pracą pompy obiegu kolektorów , grzałki elektrycznej bojlera oraz ewentualnie włączaniem kotła centralnego ogrzewania. Odbiera on sygnały z czujników: temperatury cieczy roboczej w obiegu kolektorowym, temperatury wody użytkowej oraz ciśnienia i poziomu cieczy roboczej w obiegu kolektorowym. Dodatkowo reaguje na przekroczenie dopuszczalnej temperatury wody użytkowej sygnałem świetlnym oraz elektrycznym. Sterownik umożliwia zaprogramowanie:

- różnicy temperatur cieczy roboczej i wody użytkowej, przy której włącza się obieg słoneczny,

- różnicy temperatur cieczy roboczej i wody użytkowej, przy której wyłącza się obieg słoneczny,

- poziomu temperatury maksymalnej

- temperatury nominalnej podgrzewania wody konwencjonalnym źródłem energii,

- harmonogramu tygodniowego włączania i wyłączania konwencjonalnego źródła energii.

11.          Jakie przemiany termodynamiczne zachodzą w parowniku pompy ciepła ?

12.          Jakie systemy ogrzewania zalecane są przy stosowaniu pomp ciepła i dlaczego ?

Jakość zamontowanych elementów odbiorczych i ich parametry pracy determinują dobór pompy ciepła jak i jej późniejszą efektywność energetyczną (COP). W związku z powyższym zaleca się stosowanie ogrzewania podłogowego, ściennego lub mieszanego niskotemperaturowego 55/40 st.C gdyż im mniejsza jest różnica temperatury dolnego i górnego źródła ciepła tym praca układu jest bardziej efektywna.

13.          Jakie typu regulacje stosowane są podczas pracy elektrowni wiatrowych ?

Regulacja mocy:

Przenoszenie się zmienności wiatru na moc określone jest przez krzywą mocy elektrycznej w funkcji prędkości wiatru. Przebieg tych krzywych zależy od konstrukcji turbiny (a w szczególności płatów wirnika) i jej układów regulacji. Charakterystyczne dla tej krzywej są:

• Punkt startu (cut on) jest to prędkość wiatru począwszy od której śmigła zaczynają się obracać i na wale turbiny pojawia się moment mechaniczny. W zależności od konstrukcji turbiny punkt startu ma wartość od 3 m/s do 5 m/s

• Punkt wyłączenia (cut off) jest to prędkość, przy której następuje zatrzymanie turbiny ze względu na zagrożenie mechaniczne konstrukcji. Punkt wyłączenia ma wartość z przedziału 23 d0 27 m/s

• Punkt prędkości znamionowej jest to prędkość wiatru, przy której turbina osiąga swoją moc znamionową. Zazwyczaj jest to prędkość od 11 do 16 m/s




Przykładowe krzywe mocy dla siłowni wiatrowych.

Na rysunku powyżej pokazano przykładowe krzywe mocy turbiny w funkcji prędkości wiatru, takie, jakie zazwyczaj podają producenci turbiny. W tym przypadku są to turbiny 1.3 MW i 2.5 MW duńskiej firmy Nordex. Wirnik mniejszej turbiny nie ma regulacji ustawienia kąta płatów wirnika (regulacja typu "stall"). Wirnik większej turbiny ma regulacje ustawienia płatów (regulacja typu "pitch"). W rzeczywistości mierzona moc siłowni wiatrowej w funkcji prędkości wiatru (mierzonego na wysokości gondoli) może być bardzo różna i zależy od rozkładu prędkości wiatru na całym przekroju wirnika jak i gradientu jego zmian.

Elektrownie wiatrowe są projektowane, aby produkowały energię elektryczną tak tanio jak to tylko możliwe. Generalnie projektuje się je tak, aby oddawały maksymalną moc przy wietrze o prędkości 15m/s. Nie opłaca się produkować elektrowni, które będą osiągać maksimum mocy przy silniejszych wiatrach, ponieważ występują one niezwykle rzadko. Paradoksalnie większe prędkości wiatru dla zwykłej elektrowni są niekorzystne. Konieczne jest wtedy wytracenie nadmiaru energii wiatru, aby chronić ją przed uszkodzeniem. Każda turbina wiatrowa musi posiadać zatem jakiś rodzaj kontroli mocy.

Regulacja przez ustawienia kąta łopat (pitch controlled). W elektrowniach z regulacją typu "pitch", elektroniczny kontroler turbiny sprawdza moc wyjściową kilka razy na sekundę. Kiedy staje się ona zbyt wysoka, wysyła sygnał do mechanizmu ustawienia kąta łopat, który natychmiast koryguje ich kąt aby zmniejszyć moment napędowy wirnika. Kiedy wiatr słabnie ma miejsce sytuacja dokładnie odwrotna. Łopaty wirnika muszą zatem posiadać możliwość obrotu wokół własnej osi (regulacji kąta natarcia). Układy regulacji typu "pitch" wymagają niezwykle zaawansowanych technologii, aby mieć pewność że kąt natarcia łopat jest dokładnie dostosowany do warunków wiatrowych. Komputer będzie przestawiał łopatę o kilka stopni za każdym razem gdy zmieni się prędkość wiatru, tak aby utrzymać stałą moc wyjściową. Mechanizm regulacji kąta natarcia jest zazwyczaj realizowany za pomocą siłowników hydraulicznych umieszczonych w piaście wirnika.




Regulacja przez ustawienia kąta łopat (kąta natarcia). W momencie kiedy rośnie prędkość wiatru, aby utrzymać stałą siłę nośną następuje zmniejszenie kąta natarcia.

Pasywna regulacja przez przeciągnięcie (stall controlled). Przy pasywnej regulacji typu "stall" łopaty są przymocowane do piasty przy stałym kącie. Geometria profilu łopaty jest tak dopracowana aerodynamicznie, że w momencie, gdy wiatr staje się zbyt silny, zapewnia powstanie turbulencji na części łopaty, które ograniczają moment napędowy wirnika. Płaty są zaprojektowane tak, że stan przeciągnięcia postępuje od osi obrotu płata. Im większa jest prędkość wiatru, tym większa część płata jest w stanie utykania. Przyglądając się bliżej łopacie wirnika dostosowanego do tego typu regulacji można zauważyć, że jest ona charakterystycznie skręcona. Robi się to między innymi po to, aby wirnik ulegał przeciągnięciu stopniowo i nie reagował gwałtownie przy silniejszych podmuchach. Najbardziej oczywistą zaletą regulacji "stall" jest brak skomplikowanego mechanizmu regulacji kąta ustawienia łopat i całego układu kontroli z tym związanego. Z drugiej strony tego typu regulacja wiąże się z projektowaniem niezwykle złożonego aerodynamicznie płata. Dużym wyzwaniem jest też struktura całej elektrowni, która musi znosić drgania związane z turbulencją. Około dwie trzecie turbin na świecie posiada tego typu regulacje.

Aktywna regulacja przez przeciągnięcie (active stall controlled). Technicznie przypomina ona regulację typu "pitch", ponieważ także wykorzystuje regulację kąta natarcia łopat. Różnice można zauważyć w momencie, gdy generator ulega przeciążeniu, wtedy mechanizm przestawia łopaty w odwrotnym kierunku niż w regulacji "pitch". Innymi słowy wzrasta kąt natarcia łopaty, aby wprowadzać ją w stan coraz głębszego przeciągnięcia, aby w ten sposób wytracić nadmiar energii wiatru, który mógłby uszkodzić turbinę. Korzyścią z aktywnej kontroli typu "stall" jest możliwość większej dokładności kontroli mocy wyjściowej niż przy regulacji pasywnej, co umożliwia uniknięcie przekroczenia mocy znamionowej generatora przy nagłych podmuchach wiatru. Kolejną korzyścią jest możliwość pracy z mocą bardzo zbliżoną do znamionowej przy wysokich prędkościach wiatru. Przy regulacji pasywnej następuje wtedy spadek produkcji mocy, gdyż łopaty wchodzą w coraz większe przeciągnięcie.

Regulacja przez zmianę kierunku (Yaw Control). Regulacja ta polega na obrocie gondoli i tym samym osi obrotu wirnika elektrowni względem kierunku napływającego wiatru. Może ona być zrealizowana w sposób aktywny lub pasywny. Kierunkowanie pasywne jest zapewnione przez umieszczenie chorągiewki kierunkowej na gondoli. Daje to efekt w postaci ustawienia wirnika na wprost kierunku wiatru. Rozwiązanie takie stosowane jest tylko w niewielkich urządzeniach pracujących dla małych odbiorców. W dużych instalacjach, o mocach kilkudziesięciu kilowatów do kilku megawatów, wymagane jest stosowanie aktywnej regulacji kierunku ustawienia. Na szczycie wieży znajduje się zębaty pierścień, który połączony jest z kołem zębatym osadzonym na wale silnika kierunkowego. Silnik obracając się powoduje ustawienie turbiny w odpowiednim kierunku. Ponieważ moc zależy od powierzchni zarysu wirnika, odsunięcie siłowni od głównego kierunku wiatru powoduje zmniejszenie użytecznej powierzchni zarysu wirnika i ograniczenie oddawanej mocy.

Kiedy elektrownia nie pracuje, układ regulacji kierunku także jest wyłączony. Mechanizm regulacji jest sterowany przez elektroniczny kontroler, który kilka razy na sekundę sprawdza odczyty z wiatrowskazu i w razie potrzeby koryguje ustawienie kierunku. Zębaty pierścień umieszczony jest na szczycie wieży i połączony z silnikiem, który obracając się umożliwia ustawienie gondoli w odpowiednim kierunku.

Regulacja przez zmianę obciążenia (Load Control). Metoda ta polega na zmianie rezystancji stanowiącej obciążenie generatora. W ten sposób "przenosi się" punkt pracy siłowni z jednej charakterystyki mechanicznej na inną, bardziej korzystną dla aktualnie panujących warunków (prędkości i kierunku wiatru). Zmiana rezystancji musi odbywać się łagodnie, zbyt gwałtowny wzrost momentu obciążenia mógłby spowodować uszkodzenie turbiny, wału, łożysk itp.

Regulacja lotkami łopat wirnika (Aileron Control). Jest to rzadko spotykany sposób regulacji, który był stosowany w początkach rozwoju energetyki wiatrowej. Polega on na zmianie charakterystyki aerodynamicznej łopat przez korekcję ustawienia tzw. lotek. Regulacja taka znajduje natomiast powszechne zastosowanie w lotnictwie podczas startu i lądowania samolotu.

Regulacja przez zmianę poślizgu generatora. Niektóre generatory posiadają możliwość regulacji prędkości obrotowej poprzez zmianę poślizgu. Zdolność do regulacji prędkości turbiny w ten sposób jest szczególnie przydatna w elektrowniach z regulacją mocy poprzez zmianę kąta natarcia łopat. W dużych duńskich elektrowniach (600 kW i większych) stosuje się następującą strategie: kiedy generator oddaje moc zbliżoną do znamionowej poślizg ustawia się na połowę jego wartości maksymalnej. Kiedy wiatr się wzmaga, elektroniczny kontroler przesyła sygnał, aby zwiększyć poślizg, co pozwoli przyspieszyć trochę wirnikowi, dając czas na skorygowanie kąta natarcia łopat, po czym poślizg znowu się zmniejsza. W przypadku, gdy wiatr słabnie następuje sytuacja odwrotna. Zaletą tej strategii jest lepsza jakość energii, jaką otrzymujemy. Wahania mocy wyjściowej są niejako tłumione przez wypuszczanie albo gromadzenie energii jako energii obrotowej wirnika.

14.          Jakie wnioski wynikają z prawa Betza z punktu widzenia eksploatacji turbiny wiatrowej?

Prawo Betz'a mówi, że maksymalna teoretyczna sprawność konwersji mocy wiatru na moc mechaniczną wynosi 59,3% oraz , że moc wiatru zmienia się proporcjonalnie do trzeciej potęgi jego prędkości. Oznacza to, że idealnie skonstruowana turbina wiatrowa podczas swojej pracy spowolni wiatr do 1/3 jego pierwotnej wartości i odzyska z niego 59 % energii w nim zawartej.

15.           Klasyfikacja biomasy.

W zależności od stopnia przetworzenia biomasy:

- surowce energetyczne pierwotne - drewno, słoma, rośliny energetyczne

- surowce energetyczne wtórne - gnojowica, obornik, odpady organiczne, osady ściekowe

- surowce energetyczne przetworzone - biogaz, bioetanol, biometanol, estry olejów roślinnych (biodiesel), biooleje, biobenzyna i wodór

inaczej

w zależności od kierunku pochodzenia:

- biomasa leśna

- biomasa rolna

- odpady organiczne

16.           Klasyfikacja biopaliw ciekłych, właściwości i wykorzystanie energetyczne.

- bioetanol, dodatek do benzyny

-olej roślinny, samoistne paliwo do specjalnych silników

- biopaliwo rzepakowe, dodatek do ON

- biometanol, źródło wodoru

- paliwa płynne z drewna, substytut oleju napędowego lub benzyny

17.           Maszyny do jednoetapowego zbioru roślin uprawianych na biomasę.

Jednoetapowo	Cykl 1 roczny	Wierzba, krzewy: sieczkarnie ciągnikowe zawieszane, przyczepiane lub samojezdne z przystawką do zbioru kukurydzy, najlepiej bezrzędową	Sieczkarnie ciągnikowe zawieszane, przyczepiane lub samojezdne z przystawką do zbioru kukurydzy, rzędową lub bezrzędową (drzewa i byliny)
		Cykl 2- 5 roczny	Wierzba: sieczkarnie ciągnikowe przyczepiane lub samojezdne ze specjalną przystawką
		Transport	Przyczepy objętościowe ciągnikowe lub samochody ciężarowe	Przyczepy objętościowe ciągnikowe lub samochody ciężarowe

18.           Maszyny do zbioru całych pędów drzew w krótkiej rotacji.

19.           Możliwości zastosowania biowodoru w transporcie.

Dlaczego wodór jako paliwo dla transportu:

• wartość opałowa 3 razy większa od benzyny

• para wodna jedynym produktem spalania

• sprawność ogniw paliwowych 50-60%

Stan wdrożeń:

• MAZDA -seryjna produkcja samochodów osob.

• napędy łodzi podwodnych, inne cele wojskowe

• rezerwowe zasilanie elektryczne do 200-400 kW

• DAIMLER, Toyota, Thor Industries -prototypowe

autobusy

Dlaczego wodór z fermentacji biomasy:

• potencjalnie korzystniejszy od innych biopaliw

•możliwość wykorzystania odpadów i produktów

ubocznych sektora rolno-spożywczego

• temperatura procesu max. 80-180oC, niskie ciśnienie

•możliwość budowy małych instalacji produkcyjnych w

pobliżu źródeł biomasy

Bardzo interesującym rozwiązaniem wydaje się wykorzystanie w przyszłości biowodoru do napędu silników wodorowych. Prace nad autobusami z napędem wodorowym są już dziś bardzo zaawansowane, np. MAN-y Lion's City Hydrogen jeżdżą po ulicach niemieckich miast. Zastosowanie do ich napędu biowodoru mogłoby być idealnym rozwiązaniem z punktu widzenia ekologii. Autobusy niewydalające dwutlenku węgla czy tlenków azotu, a jedynie parę wodną, zasilane wodorem wyprodukowanym z odpadów rolniczych i komunalnych, to chyba najbardziej ekologiczne pojazdy komunikacji miejskiej, jakie można wyprodukować przy użyciu dostępnych dziś technologii. Jednak, aby wdrożyć takie rozwiązanie, należy pokonać jeszcze sporo problemów infrastrukturalnych. Najważniejszym jest oczywiście brak funkcjonującej infrastruktury przemysłowej związanej z pozyskiwaniem wodoru z biomasy oraz stacji tankowania wodoru.

20.           Obecny i perspektywiczny udział biopaliw i biogazu w bilansie paliwowo-energetycznym Polski.

Wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie paliwowo-energetycznym świata przyczynia się do poprawy efektywności wykorzystania i oszczędzania zasobów surowców energetycznych, poprawy stanu środowiska poprzez redukcję emisji zanieczyszczeń do atmosfery i wód oraz redukcję ilości wytwarzanych odpadów. W związku z tym wspieranie rozwoju tych źródeł staje się coraz poważniejszym wyzwaniem dla niemalże wszystkich państw świata, a Europy w szczególności, co znajduje odzwierciedlenie w wielu programach unijnych. Obecnie podstawowym źródłem energii odnawialnej, wykorzystywanym w kraju, jest biomasa, z którą również w przyszłości wiąże się największe nadzieje. Jej udział w bilansie paliwowym energetyki odnawialnej w Polsce rośnie z roku na rok. Biomasa może być używana na cele energetyczne w procesach bezpośredniego spalania biopaliw stałych (drewno, słomy, rośliny energetyczne itp.), gazowych w postaci biogazu lub przetwarzane na paliwa ciekłe (np. olej, alkohol). Uprawa biomasy może być w wielu regionach

szansą dla rozwoju rolnictwa i jednocześnie ograniczenia bezrobocia. Wymaga to jednak określenia

odpowiedniej polityki zarówno na szczeblu krajowym jak i regionalnym, której celem byłoby wspieranie lokalnych inicjatyw związanych z rozwojem małych źródeł wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Równie interesujące wydaje się wykorzystanie biogazu do celów energetycznych, np. z oczyszczalni ścieków, których budowa jest jednym z priorytetów samorządów. Do bezpośredniej produkcji biogazu najlepiej dostosowane są oczyszczalnie biologiczne, stosowane we wszystkich oczyszczalniach ścieków komunalnych oraz w części oczyszczalni przemysłowych. Energetyczne wykorzystanie gazów z fermentacji odpadów komunalnych i osadów ściekowych jest szansą poprawy warunków ekonomicznych i ekologicznych gospodarki odpadami.

21.          Oceń zmienność produkcji energii elektrycznej przez farmy wiatrowe.

Zmienność produkcji energii elektrycznej przez farmy wiatrowe jest duża, a wpływ mają na to:

- słaba przewidywalność wiatrów i czasu ich trwania,

- zmienność prędkości wiatru utrudnia generowanie energii o wymaganej częstotliwości sieciowej, a zastosowane układy energoelektroniczne dopasowujące ją do wymagań systemowych są źródłem zniekształceń krzywej napięcia

- zarówno brak wiatru jak i zbyt duża prędkość jest niekorzystna

22.          Omów aktualny etap rozwoju energetyki słonecznej w Polsce.

Zasoby energii słonecznej w Polsce charakteryzują się przede wszystkim bardzo nierównomiernym rozkładem czasowym w cyklu rocznym. 80% całkowitej rocznej sumy nasłonecznienia przypada na półrocze wiosenno-letnie, od początku kwietnia do końca września, przy czym czas operacji słonecznej w lecie wydłuża się do 16 godz./dzień, natomiast w zimie skraca się do 8 godzin dziennie.

Energia słoneczna jest powszechnie dostępnym, całkowicie czystym i najbardziej naturalnym z dostępnych źródeł energii. Najefektywniej może być wykorzystana lokalnie, zaspokajając zapotrzebowanie na ciepłą wodę i ciepło. Dużą zaletą jej użytkowania jest łatwa adaptacja, zwłaszcza do celów gospodarstwa domowego.

Najbardziej uprzywilejowanymi rejonami Polski pod względem napromieniowania słonecznego jest południowa cześć województwa lubelskiego. Centralna część Polski, tj. około 50% powierzchni kraju, uzyskuje napromieniowanie rzędu 1022-1048 kWh/m2/rok, a południowa, wschodnia i północna część Polski -1000 kWh/m2/rok i mnij. Najmniejszy w skali roku dopływ energii obserwuje się w rejonie Śląska oraz w obszarze znajdującym się na styku Czech, Niemiec i Polski, do niedawna nazywanym "Czarnym Trójkątem", z uwagi na wysokie zanieczyszczenie powietrza. Do obszarów słabo nasłonecznionych należy również rejon północny obejmujący pas wybrzeża z wyjątkiem Wybrzeża Zachodniego. W skali roku północne krańce Polski otrzymują o około 9% mniej energii słonecznej niż południowe. Z kolei rejony nadmorskie wyróżniają się najbardziej przezroczystą dla promieniowania atmosferą. Roczna gęstość promieniowania słonecznego w Polsce na płaszczyznę poziomą waha się w granicach 950 - 1250 kWh/m2.

Obecnie energia słoneczna wykorzystywana jest w Polsce głównie jako źródło ciepła poprzez instalacje kolektorów słonecznych ogrzewających powietrze lub wodę. Baterie słoneczne wykorzystujące promieniowanie słoneczne do produkcji energii elektrycznej, ze względów ekonomicznych, wykorzystywane są wyłącznie w instalacjach małych mocy, zasilających głównie obiekty wolnostojące oddalone od sieci elektroenergetycznych, np. znaki drogowe, lampy oświetleniowe, itp.

Słońce jest niewyczerpalnym źródłem energii, ilość energii docierająca w ciągu roku do powierzchni Ziemi jest wielokrotnie większa niż wszystkie zasoby energii odnawialnej i nieodnawialnej zgromadzone na Ziemi razem wzięte.

Polska posiada znaczne zasoby energii odnawialnej, jednak istnieją znaczne rozbieżności w ocenie ich potencjału technicznego oraz przestrzennego rozkładu na obszarze kraju. Dlatego też, rozważając możliwości jak wykorzystana może zostać ta energia odnawialna, należy każdorazowo przeprowadzić analizę dostępnych na danym terenie zasobów oraz technicznych możliwości ich wykorzystania.

BARIERY W WYKORZYSTANIU ENERGII SŁONECZNEJ:

Brak prostego systemu wsparcia małych indywidualnych inwestycji w instalacje kolektorów. Tylko system małych grantów łatwo dostępnych dla osób fizycznych pozwoli na masowy rozwój energetyki cieplnej opartej na energii słońca.

Brak zdefiniowanych celów odnośnie wykorzystania fotowoltaiki w budownictwie.

23.          Omów konstrukcje tubowych kolektorów próżniowych.

Kolektor próżniowo-rurowy składa się z:

• rur próżniowych w których element zbierający ciepło tzw. absorber znajduje się w próżni co znacznie poprawia działanie kolektora w obrębie szerokości geograficznych takich jak nasza. Absorpcja ciepła słonecznego nie jest wówczas uzależniona w tak znaczącym stopniu od temperatury zewnętrznej , dzięki czemu stosując panel tego typu możemy liczyć na znaczne zyski ciepła w instalacji nawet w mroźne zimowe słoneczne dni.

• niektóre z kolektorów posiadają zwierciadło dodatkowo doświetlające absorber ze strony odsłonecznej, jest ono wykonane poza rurkami , bądź naniesione na rurkę próżniową w postaci lustra, w zależności od producenta.

24.          Omów rozkład czasowo-przestrzenny temperatury gruntu.

25.          Omów wybraną metodę projektowania słonecznej instalacji grzewczej.

Do okreslenia zasobów helioenergetycznych danego regionu potrzebujemy znajomosci 3

wielkosci:

· gestosci strumienia promieniowania słonecznego [W/m2]

· nasłonecznienia [kWh/m2]- jest energia promieniowania słonecznego docierajacego

na jednostke powierzchni odbiornika w ciagu okreslonego czasu [1]

· usłonecznienia[h]- liczba godzin z bezposrednio widoczna operacja słoneczna [1]

Na gestosc strumienia promieniowania słonecznego maja wpływ 3 składowe

-promieniowanie bezposrednie - dochodzace z bezposredniej tarczy słonecznej

-promieniowanie rozproszone - rozpraszane przez chmury, czastki pyłu i aerozole

-promieniowanie odbite - promieniowanie odbite od podło_a, lub otoczenia

Składowe promieniowania

Dobór zbiornika

Czynnikami wpływajacym na dobór były:

- odpowiednia wielkosc, dostosowana do liczby osób zamieszkujacych dom. Ze wzgledu

na fakt, i_ kolektory miały byc mo_liwie jedynym dostepnym zródłem energii potrzebnej do

podgrzania C.W.U (układ monowalnetny), jako odpowiednia wielkosc zbiornika przyjałem

200l, co stanowi ok. 40l wody na 1m2 kolektora;

- mo_liwie maksymalna wielkosc weżownicy - dany zbiornik posiada we_ownice o pow.

1,5 m2.

Dobór sterownika

System sterowania powinien opierac sie o mo_liwosc sterowania pompa obiegowa w

zale_nosci od ró_nicy temperatur. Ze wzgledów bezpieczenstwa przydatna jest tak_e

funkcja, która polega na zatrzymaniu obiegu w momencie przekroczenia maksymalnej

temp. czynnika w absorberze.

Dobór naczynia wzbiorczego:

Do obliczenia odpowiedniej pojemnosci naczynia wzbiorczego posłu_yłem sie wzorem:

in V - pojemnosc instalacji [dm3]

b -rozszerzalnosc cieplna czynnika

n- liczba kolektorów

kol V -pojemnosc kolektora [dm3]

max p -dopuszczalna wartosc p w obiegu pierwotnym[kPa]

az p -cisnienie wstepne azotu w poduszce

Dobór pompki obiegowej

W trakcie doboru urzadzenia trzeba było wziac pod uwage spadki cisnienia na

poszczególnych elementach instalacji, jak i wysokosc usytuowania kolektora ponad

wysokosc pompy. Ostatecznie wybrany został model UPS 25-60 o wysokosci podnoszenia

do 6m. Jest to typowa pompa u_ywana w obiegach C.O. posiadajaca 3-stopniowy system

regulacji predkosci obrotowej.

Usytuowanie układu zgodnie z fizyka zjawiska i estetyka budowy instalacji

Jako miejsce odpowiednie dla kolektorów wybrana została czesc dachu usytuowana w

kierunku południowym, nachylona pod katem 35 stopni do powierzchni poziomej.

Usytuowanie zbiornika nastapiło w miejscu, które było poło_one maksymalnie blisko

poboru wody. Było to konieczne ze wzgledu na fakt, i_ instalacja C.W.U., istniejaca w

danym obiekcie była nieocieplona, wiec aby skrócic czas oczekiwania na podgrzana

wode, konieczne było osiagniecie minimalnej odległosci od zbiornika.

26.          Omów założenia i parametry obliczane w projektowaniu wymienników gruntowych.

- Obliczenie wymaganej mocy wymiennika dla zimy

- Obliczenie średniej logarytmicznej różnicy temperatur

pomiędzy powietrzem a gruntem dla zimy

- Obliczanie współczynnika przejmowania ciepła od strony

wewnętrznej wymiennika

-Obliczanie oporów cieplnych

- Obliczenie wymaganej długości wymiennika gruntowego

- Obliczenia straty ciśnienia w wymienniku gruntowym(liniowa, miejscowa i całkowita)

- Oszacowanie przewidywanych efektów energetycznych

27.          Omów zespoły składowe słonecznego systemu grzewczego.

Najprostsza instalacja kolektorów słonecznych składa sie ze:

· zbiornika

· sterownika (regulatora różnicowego)

· kolektora

· naczynia wzbiorczego

· pompy obiegowej

· rur, zaworów, odpowietrzników, innych elementów hydraulicznych

28.           Omówić właściwości biomasy pierwotnej i sposoby jej przetwarzanie na nośniki energetyczne.

surowce energetyczne pierwotne: drewno, słoma, rośliny energetyczne.

Bogate w związki celulozowe i ligninowe rośliny energetyczne mogą być wykorzystywane do produkcji energii cieplnej i energii elektrycznej oraz do wytwarzania paliw: zarówno ciekłych jak i gazowych. Rośliny energetyczne można przy tym spalać albo w całości, albo w formie wyprodukowanego z nich brykietu czy pelet. Uprawy energetyczne umożliwiają zagospodarowanie nisko produktywnych bądź zdegradowanych terenów rolniczych, co ma niemałe znaczenie w naszym kraju, gdzie na ponad 20% terenu stężenie metali ciężkich w glebie przekracza dopuszczalne normy.

Drewno było podstawowym surowcem energetycznym jeszcze w początkach XX wieku. Choć później jego miejsce zajęły paliwa kopalne, drewno nie przestało odgrywać istotnej roli w budownictwie, meblarstwie i innych sektorach gospodarki, takich, jak przemysł chemiczny czy górnictwo.

Pod względem składu chemicznego drewno jest substancją niejednorodną, zawierającą głównie celulozę, hemicelulozę, ligninę i wodę. Wraz z wiekiem drzewa nasila się proces lignifikacji: zawartość ligniny w drewnie wzrasta, a zawartość wody maleje.

Wykorzystanie nadwyżek słomy do celów energetycznych pozwala uniknąć ich spalania na polach. Ta częsta praktyka wyrządza wielkie szkody środowisku naturalnemu, stąd kraje posiadające mało inwentarza, lecz produkujące dużo zbóż i dużo rzepaku starają się znaleźć alternatywne formy wykorzystywania słomy - na przykład Kanadyjczycy używają jej do produkcji płyt, zaś Duńczycy już w 1992 roku wykorzystywali aż 55% produkowanej słomy na cele energetyczne.

Wilgotność słomy wynosi 10-20%, zaś wartość opałowa i zawartość popiołu odpowiednio 14,3 MJ/kg i 4% suchej masy dla słomy żółtej oraz 15,2 MJ/kg i 3% s. m. dla słomy szarej.

Spalanie biomasy jest najstarszym i najbardziej prostym sposobem wykorzystywania energii w niej zawartej, często także uważanym za sposób najbardziej ekonomiczny. Bardzo duże zróżnicowanie biomasy pod względem budowy chemicznej i cech fizycznych (wahania i

niestabilność wilgotności, ilości popiołu, zawartości części lotnych) niejednokrotnie powoduje trudności w przebiegu spalania biomasy jak i ograniczeniu emisji składników będących ubocznymi produktami procesów. Zbyt duża wilgotność paliw z biomasy nie tylko zmniejsza ilość uzyskiwanego ciepła podczas spalania, ale także niekorzystnie wpływa na

przebieg procesu spalania (spalanie niecałkowite, zwiększona emisja zanieczyszczeń w spalinach). Spalanie biomasy w tradycyjnych kotłach c.o. wymaga zmniejszenia jej

wilgotności poniżej 15%. Podczas spalania czystej biomasy powstają małe ilości popiołu (0,5-12,5%), który nie zawiera szkodliwych substancji i może być wykorzystany jako nawóz mineralny. Wyższe zawartości popiołu świadczą o zanieczyszczeniu surowca. W procesie spalania generuje się aż 90 % energii, otrzymywanej na świecie z biomasy, przy czym spalana może być biomasa we wszystkich stanach skupienia.

Możliwości spalania poszczególnych rodzajów biomasy

• Tradycyjne i specjalnie konstruowane kotły, piece i

kominki - drewno , brykiety

• Współczesne kotły z pełną automatyką - granulat drzewny

(pelety), ziarno energetyczne, zrębki, brykiety

• Kotły średniej i dużej mocy - zrębki, słoma

• Kotły specjalnie projektowane - baloty słomy lub siana

Piroliza jest procesem termochemicznym przemiany biomasy w ciecz tzw. bioolej lub olej pirolityczny, poprzez ogrzanie biomasy do temperatury 200-600°C przy bardzo małym dostępnie tlenu. Produkty powstające w procesie szybkiej pyrolizy:

• produkt ciekły - olej pyrolityczny (75%)

• produkt stały - węgiel drzewny (12%)

• mieszanina gazów palnych (13%).

W dopuszczalnym zakresie możliwa jest elastyczność prowadzenia procesu. Poprzez sterowanie parametrami procesowymi lub zastosowanie odpowiedniego typu katalizatora, w zależności od doraźnych potrzeb ekonomicznych na rynku paliwowo-energetycznym, wpływać można na wydajność i selektywność złożonego układu reakcji chemicznych. Jeśli celem pirolizy biomasy jest np. uzyskanie możliwie najwyższej wydajności produktów ciekłych, wymagane są: umiarkowana temperatura, duża szybkość grzania i krótszy czas przebywania uwalnianych gazów. Zwiększenie wydajności procesowej w kierunku produkcji węgla drzewnego osiągane jest poprzez zastosowanie niższej temperatury i małej szybkości grzania. Wydajność produktów gazowych można zwiększyć poprzez zastosowanie wysokiej temperatury, małej szybkości grzania i zwiększenie średniego czasu przebywania gazów

W procesie pirolizy jako materiał wsadowy kwalifikują się wszelkie odpady, w tym surowce pochodzenia roślinnego (biomasa). W zależności od przetwarzanego materiału wsadowego uzyskuje się różne produkty. Mogą to być wysokoenergetyczny gaz opałowy (o jakości uzyskiwanej w procesach syntezy) i nierozpuszczalny granulat lub krystality w blokach, które

doskonale nadają się do dalszego przerobu na materiały izolacyjne, np. wełnę mineralną, lub do produkcji materiałów budowlanych, ze względu na minimalną zawartość metali ciężkich.

Gazyfikacja jest formą pirolizy przeprowadzanej w stosunkowo wysokiej temperaturze (1200 do 1400 oC) w warunkach ograniczonego dostępu powietrza bądź tlenu, w celu optymalizacji wydajności otrzymywanych składników gazowych - CO, H2, CH4, CO2 i N2. Jest najnowocześniejszą i najefektywniejszą generacją procesów konwersji energii biomasy. Otrzymuje się stosunkowo małe ilości pozostałości stałych (węgiel drzewny) i popiołu.

Fermentacja alkoholowa to proces rozkładu węglowodanów, zachodzący po dodaniu drożdży do takich surowców, jak zboże, pszenica, winogrona czy buraki cukrowe i zapewnieniu temu materiałowi warunków beztlenowych. Produktem tego rodzaju fermentacji jest alkohol. W procesie fermentacji alkoholowej powstaje najpopularniejsze biopaliwo płynne - bioetanol, stanowiący 90% wszystkich stosowanych biopaliw ciekłych. Bioetanol wykorzystuje się najczęściej w charakterze domieszki do benzyny, stanowiącej od 5 do 10% paliwa, jest on jednak stosowany również jako samodzielne paliwo. Innym procesem biochemicznym wykorzystywanym do produkcji biopaliw płynnych jest estryfikacja oleju. Polega ona na przemianie oleju zawierającego metanol (rzepakowego, sojowego, gorczycowego itp.) w estry metylowe. Tak powstaje biodiesel, biopaliwo płynne, które podobnie jak etanol może być wykorzystywane bądź samodzielnie, bądź też w charakterze dodatku do paliw tradycyjnych (stanowi wtedy 5-25% mieszanki). Biodiesel to biopaliwo płynne, którego sprzedaż wzrasta obecnie najszybciej.

Fermentacja metanowa to następujący przy ograniczonym dostępie tlenu proces rozkładu wielkocząsteczkowych substancji organicznych (głównie węglowodanów, białka, tłuszczów i ich pochodnych) do alkoholi lub niższych kwasów organicznych, a także metanu, dwutlenku węgla i wody. Wyróżniamy następujące fazy fermentacji metanowej: hydroliza enzymatyczna, w wyniku której z białek powstają aminokwasy, z tłuszczów - kwasy tłuszczowe i glicerol, a z polisacharydów - monosacharydy, acidogeneza, czyli fermentacja kwaśna, polegająca na metabolizowaniu produktów hydrolizy do lotnych kwasów tłuszczowych, etanolu i produktów gazowych, octanogeneza, w czasie której lotne kwasy tłuszczowe są rozkładane do kwasu octowego, dwutlenku wegla i wodoru oraz końcowa

metanogeneza, w wyniku której z kwasu octowego otrzymujemy metan i dwutlenek węgla.

Produktem finalnym fermentacji metanowej jest biogaz - mieszanina gazów, składająca się głównie z metanu i dwutlenku węgla, a także z niewielkich ilości (ok. 1%) siarkowodoru, amoniaku, azotu, tlenku węgla, tlenu, wodoru i tioli. Produkty w stanie stałym to trudnorozkładalne bądź nierozkładalne osady oraz biomasa bakteryjna. Do celów energetycznych wykorzystywana jest fermentacja takich substancji organicznych, jak odchody zwierzęce, odpady przetwórstwa spożywczego, odpady komunalne na wysypiskach i osady, wytrącone w oczyszczalniach ścieków.

Współspalanie węgla z biomasą jest rownież popierane przez obecny stan prawny w Polsce (Rozporządzenie w sprawie szczegołowego zakresu obowiązku zakupu energii elektrycznej i

ciepła z odnawialnych źrodeł energii oraz energii elektrycznej wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła z 30 maja 2003) ze względu na niskie emisje tlenkow siarki, tlenkow azotu, pyłow i popiołow. Rozporządzenie to określa rodzaje, parametry techniczne i technologiczne źrodeł odnawialnych wytwarzających energię elektryczną lub ciepło; w tym możliwości wydzielenia energii elektrycznej lub ciepła jako energii z odnawialnych źrodeł

przy wspołspalaniu, dodatku biomasy do węgla.

Granulowanie jest jedną z form procesu ciśnieniowej aglomeracji, realizowanego za pomocą specjalnych maszyn, w których rozdrobniony materiał roślinny pod działaniem sił

zewnętrznych i wewnętrznych ulega zagęszczeniu a otrzymany produkt (granulat, brykiet) otrzymuje określoną, stałą postać geometryczną.

29.          Porównaj wydajność cieplną wymienników gruntowych poziomych i pionowych.

Niewątpliwym atutem rozwiązania z wykorzystaniem sond pionowych jest przewidywalna i stała moc ciepła źródła dolnego, związana z niewielkimi wahaniami temperatury gruntu. Pompy z sondami pionowymi osiągają dzięki temu nieco wyższą sprawność, niż te z wymiennikiem poziomym.

30.          Porównaj zasoby energii promieniowania słonecznego w Polsce w miesiącach listopad oraz maj.

Listopad(także grudzień i styczeń) to miesiąc nie mający praktycznie w naszych warunkach klimatycznych żadnego znaczenia dla bilansu pozyskiwanej energii słonecznej powodu bardzo niskiej dawki napromieniowania. Dodatkowo charakteryzuje się niskimi temperaturami powietrza i wysokimi prędkościami wiatru co znacznie ogranicza efektywność wykorzystania energii słonecznej. Natomiast maj należy do pory ciepłej i jest miesiącem bardzo atrakcyjnym dla energetyki słonecznej, ponieważ warunki klimatyczne panujące w tej porze roku sprzyjają intensywnemu pozyskiwaniu energii słonecznej. Występują bardzo duże dawki napromieniowania.

31.           Rola biopaliwa II generacji w bilansie energetycznym Polski.

•Biotenaol otrzymywany w wyniku zaawansowanych procesów hydrolizy i fermentacji lignocelulozy pochodzącej z biomasy (z wyłączeniem surowców o przeznaczeniu spożywczym);

•Syntetyczne biopaliwa stanowiące produkty przetwarzania biomasy poprzez zgazowanie i odpowiednią syntezę na ciekłe komponenty paliwowe (BtL), paliwa do silników o zapłonie samoczynnym pochodzące z przetwarzania lignocelulozy z biomasy w procesach Fischer-Tropscha, biodiesel syntetyczny z kompozycji produktów lignocelulozowych, biometanol, mieszaniny wyższych alkoholi oraz dimetyloeter (bio-DME);

•Biodiesel, jako biopaliwo lub komponent paliwowy do silników o zapłonie samoczynnym otrzymywany w wyniku rafinacji wodorem (hydrogenizacji) olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych

*Biogaz jako syntetycznie otrzymywany gaz ziemny (SNG), otrzymywany w wyniku procesów zgazowania lignocelulozy i odpowiedniej syntezy;

•Biowodór otrzymywany w wyniku zgazowania lignocelulozy i syntezy produktów zgazowania lub w wyniku procesów biochemicznych.

Prawdopodobniebiopaliwa transportowe II generacji w handlowych ilościach pojawią się na rynku europejskim ok. 2015-2020 r., natomiast w naszym kraju ok. 2017 r.

•Po 2017 r. w UE (i w Polsce)

•biopaliwa pierwszej generacji

•najpewniej stracą wsparcie

•legislacyjne i finansowe.

Polska ma ogromne zasoby surowców lignino-celulozowych i może dostarczyć ok. 12% (2200 PJ) europejskich zdolności (17,5 PJ na rok) w zakresie biomasy energetycznej. Można ją wykorzystać w zaawansowanych technologiach produkcji biopaliw drugiej generacji.

32.           Scharakteryzować leśnictwo jako źródło biomasy na cele energetyczne.

Drewno:
•    Odpady leśne, np. zrębki, ścinki i inne pozostałości po wyrębie drzew,
•    Opał drzewny np. polana czyli kawałki drewna przygotowane do spalenia w piecu lub kominku,
•    Odpady i produkty uboczne przemysłu leśnego, np. kora, trociny i wióry,

Im suchsza, im bardziej zagęszczona jest biomasa, tym większą ma wartość jako paliwo. Bardzo wartościowym paliwem jest na przykład produkowany z rozdrobnionych odpadów drzewnych brykiet. Paliwo uszlachetnione, takie jak brykiet czy pelety drzewne, uzyskuje się poprzez suszenie, mielenie i prasowanie biomasy. Koszty ogrzewania takim paliwem są obecnie niższe od kosztów ogrzewania olejem opałowym.

33.           Scharakteryzować technologię produkcji wierzby krzewiastej.

Wierzba energetyczna jest odmianą mało wymagającą pod względem glebowym, można ją uprawiać praktycznie na każdym typie gleby ale najbardziej korzystne warunki to III, IV, V klasa bonitacyjna. Oczywiście plonowanie jest ściśle uzależnione od warunków siedliskowych. Jeżeli zamierzamy posadzić wierzbę energetyczną na V klasie gleby, musimy nastawić się na niższe plonowanie, niż w przypadku gleb lepszej jakości. Suche, piaszczyste gleby (klasy VI) nie nadają się do uprawy wierzby energetycznej.

Kolejnym, niezmiernie ważnym czynnikiem jest dostateczne uwilgotnienie gleby, zwłaszcza w początkowym okresie przyjmowania się sadzonek. W przypadku długotrwałej suszy młode sadzonki, które nie wykształciły dostatecznego systemu korzeniowego, mogą wypaść z plantacji. Najbardziej korzystny poziom wód gruntowych w okresach letnich to 100-300 cm dla gleb piaszczystych, 160-190 cm dla gleb gliniastych. Należy w tym miejscu obalić mit o dużej wodolubności wierzby. Faktem jest, iż przy dobrym uwilgotnieniu gleby, wierzba energetyczna udaje się dużo lepiej, jednak nie jest to roślina wodna - w przypadku długotrwałych zalewów przekraczających 2 tygodnie wierzba najczęściej obumiera. Do uprawy wierzby nie nadają się tereny bagniste ze stojącą wodą.

Przed sadzeniem zaleca się zbadanie zawartości w glebie makroelementów (NPK) oraz określenie jej kwasowości. Odczyn (pH) gleb przeznaczonych pod plantację wierzby powinien wynosić 5,5 - 7,0. Bardzo ważną rzeczą jest dobór odpowiedniego klonu wierzby do danego siedliska. Trafny wybór zagwarantuje wysoki plon biomasy. Decydując się na założenie plantacji wierzby energetycznej musimy podejść do uprawy tej rośliny identycznie jak do innych upraw rolnych. Większość zabiegów agrotechnicznych, jakie należy przeprowadzić podczas przygotowania pola pod plantację wierzbową, jest identyczna jak w przypadku pozostałych roślin rolniczych.

Właściwe przygotowanie stanowiska jest ściśle związane z poziomem kultury rolnej pola przeznaczonego na plantację. Jeśli pole było normalnie użytkowane rolniczo wówczas przygotowanie gleby ogranicza się do typowych zabiegów agrotechnicznych jak pod inne rośliny rolnicze np. rzepak czy zboża. Jeśli natomiast pole było przez dłuższy czas nieużytkowane rolniczo wówczas należy przeprowadzić następujące zabiegi agrotechniczne:

_ karczowanie i koszenie istniejącej pokrywy roślinnej tj. drzewek, krzewów, chwastów wieloletnich

_ kultywatorowanie i talerzowanie

_ opryski herbicydem totalnym

_ dostosowanie odczynu i składu gleby do wymagań wierzby

_ orka głęboka

Bezpośrednio przed nasadzeniami należy zastosować:

_ bronowanie lub włókowanie

_ oprysk herbicydami doglebowymi

Bardzo ważną czynnością, na którą należy zwrócić szczególną uwagę podczas przygotowania gleby jest właściwe odchwaszczenie pola. Wierzba energetyczna w pierwszym roku istnienia plantacji często przegrywa z ekspansją szybko rosnących chwastów. Prowadzi to zahamowania jej wzrostu i w konsekwencji dużo niższych plonów. Największe zagrożenie stanowią chwasty wieloletnie, które należy zwalczyć jeszcze w roku poprzedzającym założenie plantacji (w pełni wegetacji) np. Roundap'em. Po zasadzeniu plantacji walka z chwastami jest bardzo utrudniona i sprowadza się głównie do mechanicznego ich usuwania. W dalszych latach uprawy niebezpieczeństwo wynikające ze strony chwastów jest znikome.

Dwa najważniejsze zabiegi agrotechniczne, które muszą być wykonane przed założeniem plantacji wierzby, to:

_ odchwaszczenie,

_ dostosowanie kwasowości i poziomu składników pokarmowych gleby do wymagań wierzby

Wybór sadzonek do założenia plantacji wierzby energetycznej nie powinien być przypadkowy. Jakość sadzonek wierzby tzw. zrzezów ściśle wiąże się z późniejszym przyjmowaniem się i wzrostem roślin. Wierzba rozmnażana jest za pomocą odpowiednio przygotowanych odcinków pędów wierzbowych uzyskanych poprzez pocięcie jednorocznych witek wierzbowych. Najlepszej jakości sadzonki uzyskuje się wykorzystując dolne, odziomkowe części pędów, w których zakumulowana jest największa ilość składników pokarmowych. Prawidłowo przygotowane zrzezy powinny mieć 20-25 cm długości i

5-12 mm grubości. Zrzezy powinny posiadać przynajmniej 5 uśpionych oczek, być czyste, zdrowe i odpowiednio uwilgotnione. Przed wysadzeniem sadzonki musimy umieścić w wodzie na okres do czterdziestu ośmiu godzin. Zabieg moczenia ma na celu zainicjowanie procesu wypuszczania pędów przez roślinę. Sadzenie możemy wykonywać późną jesienią lub wczesną wiosną. Jeżeli nasadzenia planujemy przeprowadzić w terminie jesiennym konieczne jest wcześniejsze przeprowadzenie orki tak, aby gleba zdążyła dostateczne osiąść.

Sadzenie jesienne możemy wykonywać od połowy listopada do końca grudnia, oczywiście, jeżeli warunki atmosferyczne na to pozwolą. Sadzenia wiosenne należy przeprowadzać tak wcześnie jak jest to możliwe. Wcześniejsze wysadzenie daje młodym sadzonkom przewagę nad szybko rosnącymi chwastami oraz pozwala na wydłużenie okresu wegetacyjnego.

Sadzenie wierzby energetycznej nie jest zabiegiem skomplikowanym. Sadzenie można przeprowadzać zarówno ręcznie jak i przy użyciu specjalistycznych sadzarek do wierzby. Przy sadzeniu ręcznym wykorzystuje się tzw. „sadzulce”, czyli prostej budowy urządzenia zakończone ostrym szpikulcem, przy pomocy których wykonuje się w glebie otwór. Urządzenie jednocześnie znaczy miejsce na kolejną sadzonkę. W powstały otwór wciska się delikatnie sadzonkę wierzby, tak aby wystawała ponad powierzchnię gleby na około 2 cm, wskazane jest uciśnięcie gleby wokół sadzonki. W niektórych przypadkach, na glebach dobrze uprawionych możliwe jest bezpośrednie wciśnięcie sadzonki w glebę. Wydajność ręcznego sadzenia wierzby przy wykorzystaniu 10 osób wynosi około 1 ha w przeciągu 8 - 10 godzin pracy (przy obsadzie 25 tys. sadzonek na hektar). Przy sadzeniu mechanicznym wykorzystuje się specjalnie przystosowane sadzarki do wierzby, które umożliwiają wysadzanie w glebie długich, 20-25 centymetrowych sztobrów. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że sadzenie mechaniczne wymusza bardzo dobre przygotowanie gleby - pole

musi byś uprawione na głębokość min. 25cm. Sadzarki wierzbowe nie sprawdzają się na gruntach źle przygotowanych. Wydajność sadzarek jest różna w zależności od modelu i wynosi około 1 ha na 8 godzin pracy dla sadzarki dwusekcyjnej, przy zaangażowaniu do pracy 4 osób.

Na jeden hektar powierzchni wysadza się, w zależności od przeznaczenia oraz zakładanej techniki zbioru, od 18 do 32 tys. zrzezów. Na niewielkich obszarowo plantacjach i plantacjach matecznych wysadzamy 32 tys. sztuk na jeden hektar w systemie jak na rys.1. Na większych, kilkuhektarowych plantacjach wierzbę najlepiej jest wysadzać w systemie pasowym o podwójnych rzędach. Obsada w systemie pasowym o podwójnych rzędach zakłada późniejsze zmechanizowanie prac przy plantacji. System pasowy w schemacie:

odległość zrzezów w rzędach 30-35 cm, odległość pomiędzy rzędami 75 cm, odległość pomiędzy parami rzędów 150 cm, jest obecnie najbardziej popularnym sposobem sadzenia. Przy projektowaniu sposobu rozmieszczenia rzędów na nowozakładanej plantacji musimy również założyć miejsca na ciągi technologiczne, nawroty dla maszyn rolniczych oraz

wymogi stawiane przez instytucje dotujące uprawy rolnicze. Wg aktualnych wymogów sadzonki wierzby energetycznej nie mogą znajdować się bliżej niż 3 m od krawędzi pola i 1,5 m od sąsiedniej plantacji wierzbowej lub lasu.

PIELĘGNACJA I Nawożenie PLANTACJI

Podstawowym zabiegiem po założeniu plantacji wierzbowej jest niedopuszczenie do jej zachwaszczenia. Wierzba należy do roślin światłolubnych, a wolniejszy wzrost w początkowym okresie wegetacji nowo założonej plantacji, często prowadzi do zagłuszenia młodych sadzonek przez szybko rosnące chwasty. Aby nie dopuścić do takiej sytuacji już od

pierwszego dnia po posadzeniu, a jeszcze przed ruszeniem wegetacji sadzonek wierzbowych, można stosować herbicydy. Poniższa tabela przedstawia zalecane w uprawie wierzby energetycznej środki ochrony roślin oraz ich dawkowanie. Oprócz chemicznego zwalczania chwastów możliwa jest równieŜ mechaniczna pielęgnacja plantacji poprzez spulchnianie międzyrzędzi. Zabieg ten jest celowy, jeŜeli chwasty nie zdąŜyły wykształcić silnego systemu korzeniowego. W ciągu sezonu zaleca się przynajmniej dwukrotne wykonanie spulchnienia międzyrzędzi. Podczas przeprowadzania tego zabiegu naleŜy zadbać, aby odrosty wierzbowe nie zostały uszkodzone. Chwasty rosnące w rzędach na ogół pozostawia się do naturalnego wypadnięcia. Walka z chwastami jest najbardziej uciąŜliwa w pierwszym roku istnienia plantacji, w latach kolejnych z uwagi na szybkie tempo wzrostu i duŜą wysokość witek

wierzbowych, chwasty nie stanowią większego zagroŜenia. Bardzo waŜnym elementem pielęgnacji plantacji wierzbowych jest dostarczanie odpowiedniej ilości składników pokarmowych. Jeszcze przed nasadzeniami powinniśmy zadbać o odpowiedni skład gleby. W tym celu zalecane jest określenie w glebie makroelementów takich jak azot (N), fosfor (P) i potas (K). JeŜeli ilość wymienionych składników jest niedostateczna, naleŜy je w odpowiedniej ilości uzupełnić. Równie waŜnym elementem jest określenie odczynu pH gleby. Wierzba toleruje pH od 5,5 do 6,5. W przypadku oznaczenia niskiego pH, poniŜej

5,5 glebę naleŜy nawapnić. W warunkach województwa podlaskiego nie zachodzi konieczność obniŜania wartości pH, gdyŜ większa część gleb odznacza się podwyŜszoną kwasowością.

ZBIORY BIOMASY WIERZBOWEJ

Zbiory biomasy wierzbowej naleŜy przeprowadzać po zakończeniu okresu wegetacyjnego. W warunkach klimatycznych Polski okres ten przypada najczęściej na listopad - luty. Pierwszy zbiór z plantacji wierzbowej naleŜy przeprowadzić po roku od jej załoŜenia. Uzyskuje się wówczas najlepszy materiał na sadzonki. Zabieg ścięcia w pierwszym roku jest konieczny, gdyŜ stymuluje rozkrzewienie się krzaka wierzbowego, a w konsekwencji wpływa na

lepsze plonowanie w latach następnych. Plony biomasy w pierwszym roku istnienia

plantacji są stosunkowo niewielkie, stąd zbiór na potrzeby energetyczne jest mało

opłacalny. Zdecydowanie lepszym posunięciem jest przygotowanie i odsprzedaŜ materiału nasadzeniowego uzyskanego z naszej plantacji. Zabieg ten pozwoli na częściowy zwrot środków zainwestowanych w plantację juŜ w niecały rok od jej załoŜenia. Oczywiście

uzyskane sadzonki moŜemy spoŜytkować na powiększenie własnych powierzchni plantacji, co wyeliminuje konieczność ponoszenia kosztów na zakup sadzonek. Szacuje się Ŝe z jednego krzaka wierzbowego uzyskujemy od 1 do 3 sztuk pełnowartościowych sadzonek wierzby tzw. zrzezów. Zbiory biomasy wierzbowej w latach następnych przeprowadzane z

załoŜeniem wykorzystania na cele energetyczne moŜemy wykonywać w róŜnych cyklach tzn. cyklu jednorocznym, dwu- trzy-, a nawet czteroletnim. Wybór cyklu i sposób zbioru uzaleŜniony jest w głównej mierze od dostępnych urządzeń, powierzchni plantacji oraz przeznaczenia biomasy. Najbardziej korzystnym cyklem zbioru biomasy z plantacji jest zbiór co trzy lata. Wynika to z faktu, iŜ wierzba w trzecim roku swojej wegetacji (od ostatniego ścięcia) odznacza się największym przyrostem biomasy. Gdyby całość przyrostu w okresie

trzech lat potraktować jako 100%, to rozkład nie jest równy i kształtuje się następująco:

I rok 25-28% II rok 31-35% III rok 40-41%.

Oczywiście wartości te mogą być róŜne w zaleŜności od odmiany i stanowiska. Badania prowadzone w Katedrze Hodowli Roślin i Nasiennictwa Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego określają następujący plon suchej masy drewna wierzbowego:

- zbiór co rok - 14,81 t/ha na rok

- zbiór co dwa lata - 16,07 t/ha na rok

- zbiór co trzy lata - 21,47 t/ha na rok,

co daje średnio 17,45 t/ha suchej masy na rok.

Innym czynnikiem przemawiającym za wydłuŜeniem okresu zbioru wierzby energetycznej jest rzadsze angaŜowanie sprzętu wykorzystywanego przy zbiorach, niŜsze koszty ponoszone na paliwo i amortyzację maszyn oraz mniejsze koszty związane z pracą ludzi. Prościej mówiąc ilość biomasy jaka pochodzi z plantacji ścinanej co trzy lata jest przynamniej równa, a najczęściej większa, sumie biomasy jaką uzyskujemy z plantacji ścinanej co roku w okresie trzy letnim. Przychód z biomasy w obu cyklach jest więc podobny, z tą róŜnicą, Ŝe w cyklu trzyletnim koszty zbioru ponosimy tylko jeden raz. Wadą cyklu trzyletniego jest natomiast długi okres oczekiwania na przychód z biomasy. Na większych areałach problem ten rozwiązuje się poprzez podział plantacji na trzy części i coroczne zbiory 1/3 całego areału wierzbowego. W praktyce wygląda to tak, Ŝe w pierwszym roku obsadzamy powierzchnię np. 3 ha, w drugim roku powiększamy plantację (juŜ z własnego materiału nasadzeniowego) o

kolejne 3 ha, w ostatnim 3 roku obsadzamy ostatnie 3 ha równieŜ własnymi sadzonkami. W ten sposób oprócz tego, Ŝe nie ponosimy kosztów na zakup sadzonek, uzyskujemy coroczną ciągłość w dopływie środków pochodzących ze sprzedaŜy biomasy wierzbowej. Nie zawsze moŜliwe jest jednak przeprowadzanie zbioru w optymalnym trzyletnim cyklu zbioru. Planując cykle zbioru musimy wziąć pod uwagę rodzaj posiadanych, lub dostępność urządzeń do zbioru, tak aby w danych warunkach efektywność była jak najwyŜsza, zaś koszty jak najniŜsze. Planując obsadzenie 1 hektara wierzby energetycznej zakładamy raczej zbiór ręczny dwuetapowy, jeŜeli jednak plantacje mają powierzchnie kilkunastu, kilkudziesięciu hektarów wówczas musimy załoŜyć zbiór zmechanizowany. Nowoczesne , profesjonalne kombajny do zbioru wierzby bez problemy uzyskują dobrej jakości zrębek z plantacji 3-letnich,jednak koszt ich zakupu, a nawet wynajmu jest znaczny. Natomiast plantacje

jednoroczne, czy nawet dwuletnie, gdzie średnica witek wierzbowych jest niewielka

mogą być z powodzeniem ścinane przez popularne, nieznacznie przerobione

kombajny lub sieczkarnie do kukurydzy.

Tak więc wybór cyklu zbioru uzaleŜniony jest w głównej mierze od powierzchni,

dostępności urządzeń lub moŜliwości zaangaŜowania siły roboczej. Zbiór biomasy z plantacji wierzbowych moŜemy przeprowadzać dwoma sposobami: jednoetapowo lub dwuetapowo.

Pierwszym sposobem jest wykorzystanie specjalistycznych kombajnów do wierzby np. Claas

Jaguar, John Derre, lub kombajnów do zbioru kukurydzy ze zmodyfikowanym układem tnącym. Praca maszyny polega na ścinaniu prętów wierzbowych, jednoczesnym rozdrabnianiu do postaci zrębki oraz załadunku na przyczepę analogicznie jak podczas zbioru kukurydzy. Zbiór kombajnami przystosowanymi do wierzby jest wygodny i szybki, jednak rozpowszechnienie tych maszyn w warunkach Polski jest słabe. W ciągu jednej godziny

pracy kombajnu moŜna pozyskać około 30 ton zrębków o wilgotności ok.50%. Innym sposobem zbioru wierzby jest zbiór dwuetapowy. W pierwszym etapie zbieramy z pola całe witki wierzbowe wykorzystując do tego kosy mechaniczne, lub przerobione kosiarki listwowe podobne do starego typu snopowiązałek. W drugi etapie następuje rozdrobnienie zebranego materiału do formy zrębka drzewnego przy wykorzystaniu rębaków. Urządzenia odcinające pręty wierzbowe od karpy nie mogą powodować uszkodzeń pędu. Kosy mechaniczne muszą być wyposaŜone w szybkoobrotowe piły, które nie będą powodowały rozszarpywania ani przypiekania pieńków. Do ścinania witek wierzbowych nie zaleca się uŜywania pilarek łańcuchowych, które mogą powodować uszkodzenia karp. Zbiór dwuetapowy, mimo iŜ dłuŜszy i bardziej kłopotliwy pozwala na przechowanie materiału w formie snopków wierzbowych bezpośrednio na polu, co z kolei umoŜliwia zmniejszenie udziału wilgoci w

towarze. Im mniejsza wilgotność tym większa wartość energetyczna, a zatem lepszy surowiec do odsprzedaŜy. W przypadku zbioru jednoetapowego uzyskany zrębek nie nadaje się do długiego przechowywania, gdyŜ w szybkim tempie zachodzą w nim procesy gnilne w wyniku których towar zagrzewa się, pleśnieje, generalnie traci swoje wartości opałowe. Poza tym, przechowywanie świeŜego, wilgotnego zrębka moŜe w krótkim czasie doprowadzić nawet do jego samozapłonu. Zrębek wierzbowy moŜe być przechowywany jedynie jeŜeli jest powietrznie suchy. Innym sposobem przechowywania biomasy wierzbowej jest oprowadzenie witek wierzbowych do tzw. sieczki czyli krótkich kawałków drewna o długości 5 - 7 cm.

Umieszczenie wierzby w takiej postaci w przewiewnych kontenerach umożliwia szybkie i bezproblemowe odparowanie wilgoci. Wydaje się, ze ten sposób przechowywania biomasy moŜe stanowić w przyszłości zdecydowany przełom w standaryzacji surowca paliwowego dla ciepłowni lokalnych i zawodowych. Wilgotność naturalna biomasy wierzbowej zaleŜy od momentu ścięcia i sposobu suszenia. Z końcem okresu wegetacji wilgotność wierzby kształtuje się na poziomie 53-58%. W ciągu zimy wilgotność wierzby spada osiągając w lutym wilgotność 43-46%. JeŜeli ścięte pręty wierzbowe pozostawimy na polu do przesuszenia to juŜ w maju, czerwcu wilgotność biomasy moŜe zmniejszyć się do poziomu 34-30% .

34.           Scharakteryzować w pełni zmechanizowaną technologię zagospodarowania pozostałości zrębowych na cele energetyczne.

35.          Scharakteryzuj rozwiązania technologiczne wybranej ciepłowni geotermalnej.

MSZCZONÓW

• Stan pierwotny: 3 kotłownie węglowe (4500 ton) z emisjami 9,7 tys. ton CO₂, 60 ton SO₂, 15 ton NO_x, 145 ton pyłów

• Odwiert (z 1976 roku):

4100 m; 2400-3000 m solanka ~ 70^oC; 1602-1714 m woda 1g/dm³ ~ 43^oC

wydajność: do 60 m³/h; temperatura w ciepłowni po wymienniku w kominie kotła gazowego wysokotemperaturowego 44^oC

• Ciepłownia gazowo-geotermalna:

-- absorpcyjna pompa ciepła o mocy grzewczej 2,7 MW (źródło geotermalne 44Ⴎ20^oC - moc odwiertu ~ 1,05 MW);

zasilanie obiegu z kotła wysokotemperaturowego 160Ⴎ140^oC; podgrzew wody sieciowej 70(55)Ⴎ90(70)^oC);

-- wysokotemperaturowy kocioł gazowy o mocy grzewczej 1,8 MW;

-- dwa niskotemperaturowe kotły gazowe szczytowe o mocy 2 x 2,4 MW

• Planowana produkcja 45000 GJ/rok (65% gaz ziemny, 35% geotermia) - zasilanie ok. 1100 lokali

• Planowana redukcja emisji : 100% SO₂; 82,9% NO_x; 74,8% CO₂; 100% pyłów

• Koszt ciepłowni 12 mln PLN (w tym pompa ciepła 2 mln) - wkład miasta 3 mln

Obciążenie rzeczywiste maksymalnie 5,5 MW (latem 0,6 MW - wyłączony segment geotermalny) ze strukturą 60% gaz ziemny, 40% geotermia

36.          Scharakteryzuj zasoby energii geotermalnej w Polsce.

Potencjał energetyczny zasobów wód geotermalnych Polski do 3 km głębokości ocenia się na przeszło 100 mld ton paliwa umownego (t.p.u.); a ponad 80% powierzchni Polski zajmują baseny geotermalne.

Według badań J. Sokołowskiego i J. Sokołowskiej (2001-2005) ilość ciepła wód geotermalnych do głębokości 3 km wynosi 110∙10⁹ t p.u. co odpowiada 130 mld ton węgla.

Jest to potencjał energii wynoszący ok. 3,22 mln PJ. Potencjał zasobów technicznie możliwych do wykorzystania w Polsce przyjęty aktualnie na poziomie 1‰ wynosi 3220 PJ. Według danych GUS (2003) całkowite roczne zużycie energii pierwotnej w Polsce wyniosło około 4000 PJ.

37.           Sposoby przygotowania i transportu energetycznego surowca drzewnego do odbiorców.

38.           Techniki zbioru roślin uprawianych na biomasę.

Dobór technologii zbioru roślin energetycznych zależy od ich rodzajów. Krzewy i drzewa szybo rosnące, do których można zaliczyć wierzbę wiciową, różę wielokwiatową, topolę i robinię akacjową, można zbierać jedno- lub dwuetapowo w cyklach jednorocznych lub częściej w wieloletnich. Krzewy: róża wielokwiatowa i robinia akacjowa, oraz byliny (ślazowiec pensylwański, słonecznik bulwiasty) i trawy wieloletnie o szlaku fotosyntezy C4 (miskant, proso rózgowate, spartina preriowa, palczatka Gerarda) i mozga trzcinowata o szlaku fotosyntezy C3 można również zbierać jedno- lub dwuetapowo, ale wyłącznie w cyklu jednorocznym. Zbiór jednoetapowy polega na jednoczesnym ścinaniu roślin i rozdrabnianiu,

najczęściej przy zastosowaniu sieczkarni polowej - zarówno ciągnikowej, jak i samojezdnej. Logiczną konsekwencją jest więc, że jest to równocześnie zbiór roślin w postaci zrębków (krzewy i drzewa) lub sieczki (trawy i byliny). Zbiór dwuetapowy obejmuje dwie niezależne fazy, w których operacje są realizowane przez oddzielne maszyny. W pierwszej fazie rośliny są ścinane, a w drugiej rozdrabniane. Wyróżnienie tych faz wynika z formy surowca lub

produktu, jaki chcemy otrzymać. Między tymi fazami może występować klika operacji, zależnie od rodzaju rośliny i formy ściętego materiału. W przypadku roślin krótkiej rotacji w zbiorze dwuetapowym dominuje zbiór w postaci całych roślin, a następnie po wysuszeniu materiału - jego rozdrabnianie w warunkach stacjonarnych. Trawy i byliny, po ich ścięciu, są zbierane prasami lub przyczepami zbierającymi. Ogólnie można stwierdzić, że zbiór roślin trawiastych lub bylin można przeprowadzić za pomocą maszyn powszechnie stosowanych do

zbioru zielonek, siana lub słomy.

39.           Technologie odgazowania wysypisk.

Najlepszym sposobem są systemy odgazowania ujmujące gaz na wysypisku, możemy podzielić je na:

1.      Ze względu na sposób odprowadzania gazu z wysypiska na odgazowanie:

- aktywne,

- bierne,

2.      Ze względu na sposób postępowania z gazem na systemy:

- wentylacyjne,

- unieszkodliwiania gazu,

3.      Ze względów konstrukcyjnych na systemy:

- poziome,

- pionowe,

- łączone.

40.           Technologie produkcji bioetanolu.

Etanol może być wytwarzany z wielu surowców zawierających bądź cukry proste (melasa,

serwatka) lub polisacharydy (skrobia, celuloza). W Polsce głównym surowcem

wykorzystywanym do produkcji etanolu jest żyto. Również kukurydza jest opłacalnym

surowcem. Perspektywicznymi surowcami do wytwarzania etanolu są surowce celulozowe,

zwłaszcza odpadowe. Obecnie hydroliza celulozy jest jednak zbyt kosztowna.

Fermentacja etanolowa jest jedną z najstarszych technik biotechnologicznych stosowanych

przez człowieka. Wykorzystuje ona drobnoustroje, najczęściej drożdże Saccharomyces cerevisiae, które w warunkach beztlenowych przetwarzają cukry proste do alkoholu etylowego. Technologia wytwarzania etanolu składa się z trzech etapów: przygotowania surowca, fermentacji etanolowej i wydzielenia produktu. Na rysunku 1 przedstawiono przykładowy schemat gorzelni zbożowej. Przygotowanie brzeczki fermentacyjnej ma na celu przekształcenie skrobi zawartej w surowcach w cukry proste. W nowoczesnych gorzelniach stosuje się mielenie surowców a następnie scukrzanie za pomocą preparatów enzymatycznych. Fermentacja brzeczki jest podstawowym procesem mikrobiologicznym. W starszych gorzelniach rolniczych prowadzona jest fermentacja okresowa, w nowoczesnych stosuje się fermentację ciągłą. Znane są technologie fermentacji (ekstrakcyjna, próżniowa) pozwalające na znaczne zwiększenie produkcyjności, jednak z uwagi na złożoność technologiczną nie zostały dotychczas wprowadzone do praktyki przemysłowej.

Destylacja ma na celu wydzielenie spirytusu surowego z brzeczki pofermentacyjnej. Powszechnie w gorzelniach rolniczych stosowane są wielopółkowe kolumny destylacyjne, przystosowane do pracy ciągłej.

W tradycyjnym sposobie produkcji etanolu wykorzystuje się zjawisko hydrolizy w procesie fermentacji alkoholowej. Przy wykorzystaniu tej metody można przetwarzać tylko niektóre warzywa i zboża a najbardziej wydajna w tym procesie jest trzcina cukrowa, która w europie nie rośnie.

Inną metodą jest wykorzystanie gazu syntezowego, który poprzez biofermentacje i chemiczną katalizacje przetwarzany jest w etanol. Zaletą tego procesu jest szeroka możliwość pozyskiwania surowca, ponieważ zgazowaniu można poddać praktycznie wszystkie substancje organiczne a nawet śmieci w dodatku proces przetwarzania gazu syntezowego zachodzi w procesach niskotemperaturowych i nisko ciśnieniowych co znacznie ogranicza zużycie energii i koszty

41.           Technologie produkcji biogazu z surowców pochodzenia rolniczego.

Kryterium	Technologia	Wyjaśnienie
Zawartość suchej masy w komorze fermentacji	Fermentacja mokra	Substraty w komorze fermentacji są płynne o wartości suchej pozostałości poniżej 15%.
				Fermentacja sucha	Substraty stałe o wysokiej zawartości suchej pozostałości
	Temperatura procesu	Mezofilna, 32-42°C	Najczęściej stosowana
		Termofilna, 50-57°C	Rzadko stosowana
	Ilość stopni procesu	Jednostopniowa	Jedna komora fermentacji
		Wielostopniowa	Dwie lub więcej komór fermentacji połączonych szeregowo
	Stopień rozdzielenia poszczególnych faz procesu fermentacji			Jednofazowa	Fazy hydrolizy i produkcji metanu zachodzą z równą intensywnością w tym samym reaktorze
				Wielofazowa	Wyższa intensywność procesów hydrolizy i metanogenezy w oddzielnych reaktorach
	Sposób dozowania substratów			Ciągły	Dozowanie substratów w sposób równomierny i ciągły; stała produkcja biogazu
				Okresowy	Komora fermentacji jest napełniana ładunkiem substratów. Po fermentacji większość pozostałości zostają usunięte. Produkcja gazu osiąga wartość maksymalną na początku trwania procesu i maleje wraz z upływem czasu.

42.           Technologie produkcji estrów metylowych wyższych kwasów tłuszczowych.

Estry metylowe kwasów tłuszczowych powstają w wyniku procesu transestryfikacji

alkoholem metylowym oleju roślinnego bądź tłuszczu zwierzęcego.

Transestryfikacja polega na wymianie chemicznie związanej gliceryny w cząsteczce

triacyloglicerolu (TAG) na dodany alkohol metylowy lub etylowy w obecności katalizatora

zasadowego lub kwasowego. Proces transestryfikacji określa się również jako alkoholizę bądź metanolizę.

Właściwości produktów procesu transestryfikacji zależą od chemicznego składu oleju

roślinnego i stopnia jego oczyszczenia, a także od użytego alkoholu i warunków procesu tj.:

�� stosunek molowy alkoholu i oleju,

�� temperatury,

�� czasu prowadzenia procesu,

�� rodzaju użytego katalizatora.

Reakcja transestryfikacji przebiega:

�� w temperaturze otoczenia, jeśli stosuje się katalizator alkaliczny,

�� w temperaturze ok. 100oC, jeśli używa się katalizatora kwaśnego

�� W temperaturze powyżej 250oC, jeśli nie stosuje się katalizatora.

Otrzymywanie estrów metylowych i etylowych jest realizowane przede wszystkim w

obecności katalizatorów zasadowych: KOH, NaOH, Na2CO3, CH3COONa.

Ze schematu procesu transestryfikacji (rys.3) oleju roślinnego metanolem widać, że oprócz

pożądanego produktu metanolizy tj. mieszaniny estrów metylowych kwasów tłuszczowych,

powstaje wiele produktów ubocznych, które musza zostać usunięte z mieszaniny

poreakcyjnej, ponieważ estry jako ewentualne biopaliwo powinny być odpowiedniej

czystości.

Alkoholiza biegnie do chwili ustalenia się stanu równowagi zależnej od stosunku ilościowego

związków biorących udział w procesie.

Najefektywniejszymi katalizatorami procesu transestryfikacji są katalizatory alkaliczne. Jeżeli

do katalitycznej metanolizy jest używany wodorotlenek sodu, to prawdopodobnie

rzeczywistym katalizatorem jest metanolan sodu, powstający w reakcji NaOH z CH3OH.

Jak już wspomniano można prowadzić proces transestryfikacji bez udziału katalizatora.

Wymaga to jednak stosowania znacznie wyższych temperatur (powyżej 250oC).

Transestryfikację olejów roślinnych można prowadzić również metodą enzymatyczną,

stosując biokatalizatory w postaci enzymów, np. immobilizowaną lipazę (lipase candida

rugosa).

Kinetyka reakcji transestryfikacji

W praktyce przemysłowej proces transestryfikacji prowadzi się najczęściej w

temperaturze 60-70oC w obecności katalizatora alkalicznego. W celu osiągnięcia wysokiego

stopnia konwersji estrów, zwykle stosuje się nadmiar metanolu. Wymaga się aby substrat

olejowy był prawie całkowicie odkwaszony ( liczba kwasowa oleju nie powinna przekraczać

0,4 mg KOH/g) a metanol powinien być całkowicie bezwodny.

W początkowym okresie transestryfikacji, reagenty tworzą układ dwufazowy, co powoduje,

że szybkość reakcji jest uwarunkowana procesem dyfuzji. Z chwilą pojawienia się na

powierzchni rozdziału faz estrów, działających na układ jak obustronny rozpuszczalnik,

tworzy się monowarstwa. Reakcja przebiega w dwóch obszarach: dyfuzyjnym, zależnym od

prędkości wymiany masy oraz kinetycznym, zależnym od stężenia reagentów.

Wyniki badań wpływu rodzaju zasady na stopień przereagowania triacylogliceroli oleju

rzepakowego do estrów metylowych, ukazują iż największą wydajność procesu osiąga się

przy użyciu jako katalizatora wodorotlenku cezu a w następnej kolejności wodorotlenku

potasu, wodorotlenku sodu a najniższą wartość uzyskano dla wodorotlenku litu.

Szybkość reakcji transestryfikacji rośnie wraz ze wzrostem stężenia wodorotlenku, użytego

katalizatora. Zastosowanie mocniejszej zasady, zwiększenie temperatury jak również wzrost

stosunku molowego metanolu do oleju powoduje zwiększenie stopnia przereagowania oleju

rzepakowego do estrów metylowych.

Wydajność procesu transestryfikacji zawiera się w przedziale 88% do 95% oznacza to, że z 1

kg oleju uzyskuje się 0,880- 0,950 kg biopaliwa.

Estry metylowe kwasów tłuszczowych

W wyniku procesu transestryfikacji otrzymuje się głównie estry metylowe kwasów

tłuszczowych czyli biopaliwo oraz glicerynę i mydła oraz inne produkty nieprzereagowane.

W nazewnictwie polskim używa się określenia REM (rzepakowe estry metylowe), w

nazewnictwie niemieckim RME (Raps Methyl Ester) natomiast w nazewnictwie angielskim

FAME (Fatty Acid Methyl Ester). W ten oto sposób uzyskujemy naturalne, nieszkodliwe dla

środowiska paliwo do silników Diesl'a, który nie wymaga przebudowy czy przeróbki. Jedynie

należy zastosować inne uszczelki, odporne na rozpuszczające działanie FAME. Paliwo to

może być mieszane w dowolnych proporcjach z olejem napędowym z ropy naftowej. Zaleca

się stosować najbardziej efektywną mieszankę zawierającą 15-30% biopaliwa i 85-70% oleju

napędowego z ropy naftowej.

Mieszaninę estrów metylowych otrzymanych z procesu transestryfikacji można rozdzielić za

pomocą destylacji frakcyjnej na poszczególne estry, które można następnie poddać hydrolizie

do indywidualnych kwasów tłuszczowych o wysokiej czystości. Dzięki temu tłuszcze mogą

być źródłem kwasów alifatycznych o parzystej liczbie atomów węgla w cząsteczce.

Transestryfikacja oleju odpadowego

Obecnie stosowane technologie przetwarzania olejów roślinnych na paliwa do silników

Diesla stawiają ostre wymagania jakościowe surowcom, narzucając wysoką zawartość

triglicerydów. Jednak w ramach ochrony środowiska jak i poprawy ekonomiki obecnych

procesów reestryfikacyjnych należy wykorzystać również jako substraty w procesie

transestryfikacji przepracowane oleje roślinne i niektóre tłuszcze zwierzęce.

Większość wytwarzanych olejów jadalnych jest spożywana, przy czym znaczna ich część

stosowana do smażenia pozostaje jako odpad. Z ekonomicznego punktu widzenia oleje

posmażalnicze są alternatywnym surowcem do produkcji biopaliwa.

W wielu krajach zużyte oleje posmażalnicze z zakładów spożywczych są gromadzone w

oddzielnych pojemnikach i przeznaczane do dokarmiania zwierząt hodowlanych, natomiast

olej zużywany w gospodarstwach domowych jest wylewany do kanalizacji, stanowiąc tym

samym dodatkowe zanieczyszczenie ścieków.

Przemysłowy sposób wytwarzania EMKT

Olej rzepakowy znajdujący się w zbiorniku zostaje skierowany do reaktora, do którego wprowadza się mieszankę katalityczną (CH3OK). Z reaktora po procesie transestryfikacji mieszanina reakcyjna zostaje skierowana do rozdzielacza fazowego. Przechodzi ona przez odparowywacz, gdzie zostaje odparowany metanol, który zawracany jest ponownie do procesu. Odzysk metanolu prowadzi do obniżenia kosztów procesu jak również uzyskane paliwo ma lepsza jakość, gdyż nie jest zanieczyszczone resztkami metanolu.W rozdzielaczu fazowym następuje rozdział na warstwę

estrów metylowych i warstwę glicerynową. Otrzymane estry, które mają mieć zastosowanie

jako paliwo muszą wykazać wartość pH na poziomie 7, obecność ewentualnych alkaliów

uszkadza pompę wtryskową silnika, dlatego kierowane są do przemycia wodą. Można

stosować przemywanie wodą z dodatkiem kwasu. Po dodaniu wody ponownie kieruje się

estry do rozdzielacza i po oddzieleniu warstwy wodnej, która zawiera ewentualne

zanieczyszczenia i mydła warstwę estrów osusza się na bezwodnym siarczanie sodu (lub żelu

krzemionkowym- Silicagel). Po tym procesie otrzymuje się z dobrą wydajnością, wysokiej

jakości biopaliwo.

43.       W jaki sposób współczynnik wydajności pomp ciepła zależy od temperatury odbiornika ?

COP - jest to współczynnik efektywności pracy pompy, który jest tym wyższy im większa sprawność pompy. Zależy on od różnicy temperatury dolnego i górnego źródła oraz od strat termicznych i elektrycznych urządzenia. Im różnica temperatury mniejsza tym wyższa sprawność pompy stąd sugestia by stosować odbiorniki ciepła niskotemperaturowe.

44.          Według jakiej zależności prędkość wiatru wpływa na zasoby energii wiatrowej?

Prędkość wiatru wzrasta wraz z wysokością

45.          Wyjaśnij pojecie Równanie czasu.

Równanie czasu jest różnicą pomiędzy godzinnym kątem Słońca prawdziwego, a kątem godzinnym Słońca średniego. Równanie czasu to poprawka, którą należy dodać do czasu średniego, celem otrzymania czasu prawdziwego.

albo

Definicja równania czasu

Program Shadows stosuje francuską konwencję równania czasu: jest ono definiowane jako różnica między średnim czasem słonecznym a rzeczywistym czasem słonecznym (zobacz poniżej).

Równanie czasu podaje czasową różnicę między rzeczywistym czasem słonecznym a średnim czasem słonecznym i jest określane jako kąt godzinowy Słońca; średni czas słoneczny uzyskuje się przez podział doby na 24 godziny po 3600 sekund (sekunda jest podstawową jednostką określoną na podstawie prędkości światła). Dlatego właśnie rzeczywisty czas słoneczny nie jest zgodny z czasem średnim - wywodzą się one z innych astronomicznych założeń.

Z dnia na dzień Ziemia przesuwa się po swej orbicie a kierunek promieni słonecznych również się stopniowo zmienia (zobacz rysunek poniżej). Zmiany te nie są stałe w ciągu roku, gdyż prędkość orbitalna zmienia się w zależności od odległości od Słońca (orbita jest elipsą).

Dodatkowo oś Ziemi jest nachylona w stosunku do powierzchni ekliptyki, a więc pozornej orbity Słońca. Przeniesienie jego pozycji na równik niebieski wprowadza nowe czasowe zmienne.

Te dwa fenomeny składają się na równanie czasu. Nakładają się one na siebie i dają w efekcie wykres podwójnej sinusoidy.

Konwencje używane do określania równania czasu

Do określania równania czasu używane są dwie konwencje: czas średni (MT) - czas rzeczywisty (ST) (jak w programie Shadows) albo czas rzeczywisty (ST) - czas średni (MT) (jak w większości książek w języku angielskim). Konwencje te odwracają krzywą równania czasu, a wartości równania są podane z odwrotnymi znakami - lecz wynik równania jest taki sam.

Sposób obliczania poprawki może zmieniać w oknie Preferencje ogólne w menu Opcje.

Poniższa tabela wyjaśnia w jaki sposób wykorzystywać wartości równania czasu (EoT) podawane przez program w zależności od konwencji obliczania:

* wartości domyślne używane przez program Shadows.

Użycie równania czasu

Poniższe wyjaśnienia są podane dla konwencji używanej w programie Shadows (MT-ST) a w nawiasach dla konwencji przeciwnej (ST-MT). Kiedy równanie czasu jest dodatnie (ujemne), długość doby (różnica czasu między przejściem południka) jest większa niż 24 godziny. W tym wypadku słoneczny czas rzeczywisty jest opóźniony w stosunku do czasu średniego. Opóźnienie rzędu +/- 15 minut zależy od daty, czego już nie można lekceważyć! Często powoduje to, że odczytując czas jesteśmy zakłopotani, gdyż jego odczytanie różni się od czasu podawanego przez zegar mechaniczny (wielu ludzi jest przekonanych, że w Europie wystarczy dodać do czasu słonecznego 1 godzinę zimą, a 2 godziny latem by uzyskać czas zegarów mechanicznych).

Wartości równania czasu są nieco odmienne z roku na rok. Dlatego właśnie oblicza się je dla określonego roku, który można zmieniać w menu Opcje. Po czterech latach, wartości równania znów wracają do wartości wyjściowych. Dlatego właśnie wartości równania czasu podaje się dla konkretnego roku, albo jako średnią z czterech lat.

46.          Wyjaśnij pojęcie Powłoka selektywna.

Powłoka selektywna zwiększa absorbcję promieni słonecznych, zaś obniża emisję promieniowania. Powłoki selektywne "starszej generacji" wykonuje się z czarnego chromu, bardziej nowoczesne - z tlenków tytanu. Powłoki stosuje się aby poprawić pochłanianie promieniowania absorbera w kolektorze słonecznym.

47.          Wyjaśnij pojęcie Stała słoneczna.

Stała słoneczna (całkowita irradiancja słoneczna) - całkowita energia, jaką promieniowanie słoneczne przenosi w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię ustawioną prostopadle do promieniowania w średniej odległości Ziemi od Słońca (1 j.a.) przed wejściem promieniowania do atmosfery. Średnia wartość stałej słonecznej wynosi około 1366,1 W/m². Ze względu na zmiany w czasie stałej słonecznej poprawniejszą nazwą jest całkowita irradiancja Słońca (Total Solar Irradiance - TSI). Obecnie stałą słoneczną mierzy się za pomocą pomiarów satelitarnych dzięki czemu omija się wpływ atmosfery na otrzymane wyniki.

Bezpośrednie promieniowanie słoneczne jest pochłaniane i rozpraszane w atmosferze przez aerozole, hydrometeory oraz cząsteczki gazów. Z tego względu pomiar stałej słonecznej na powierzchni Ziemi jest trudny, gdyż musi uwzględniać opisany wyżej wpływ atmosfery. Istnieje jednak metoda pomiaru stałej słonecznej z powierzchni Ziemi oparta na tzw. metody Langleya.

48.          Wyjaśnij pojęcie szorstkości terenu.

Szorstkość terenu odgrywa w wyborze umiejscowienia elektrowni wiatrowej dużą rolę, ma bowiem wpływ na rozkład prędkości wiatru w funkcji wysokości.
Rodzaj powierzchni, stopień zabudowania i jej ukształtowanie ma wpływ na prędkość wiatru. Przeszkody tj. budynki, ujemnie wpływają na przepływ wiatru.
Zatem im większa szorstkość terenu tym większy wzrost prędkości wraz z wysokością.
Należy jednak w tym przypadku wziąć pod uwagę rosnące gwałtownie koszty związane z podwyższaniem wieży /konstrukcja etc.
Szorstkość terenu możemy określić na podstawie danych zebranych z masztów pomiarowych lub na podstawie obserwacji (przybliżone wartości)

49.           Wykorzystanie energetyczne biopaliw ciekłych i biogazu a ochrona środowiska naturalnego.

Wykorzystanie biomasy jest korzystne z punktu widzenia ochrony środowiska nie tylko ze względu na zmniejszoną emisję zanieczyszczeń. Pozyskując energię z biomasy zapobiegamy marnotrawstwu nadwyżek żywności, zagospodarowujemy odpady produkcyjne przemysłu leśnego i rolnego, utylizujemy odpady komunalne. Wysypisko, na którym składowane jest 100 000 ton odpadów komunalnych w ciągu jednej godziny dostarcza 50 m³ biogazu - tyle, ile potrzeba do wyprodukowania 90 kW energii elektrycznej i 156 kW energii cieplnej. Dodatkową korzyścią, wynikającą z wykorzystania biogazu jest fakt, że woń rozkładających się na wysypisku opadów traci na intensywności, a stan środowiska naturalnego w pobliżu wysypiska ulega znacznej poprawie.

Zasoby biomasy są dostępne na całym świecie. Jako źródło energii elektrycznej biomasa jest mniej zawodna niż - na przykład - energia wiatru czy energia Słońca . Jej zasoby mogą być magazynowane i wykorzystywane w zależności od potrzeb, a ich transport i magazynowanie nie pociąga za sobą takich zagrożeń dla środowiska, jak transport czy magazynowanie ropy naftowej bądź gazu ziemnego. Poza tym wykorzystanie biomasy z terenów leśnych i z pastwisk zmniejsza ryzyko pożaru, zaś uprawy na cele energetyczne pozwalają też zagospodarować nieużytki rolne i rekultywować tereny poprzemysłowe: w Polsce aż 20% powierzchni kraju to obszary, na których została przekroczona norma stężenia metali ciężkich w glebie, co oznacza, że uprawiane tam rośliny mogą być wykorzystywane wyłącznie przemysłowo. Wykorzystanie biomasy wspomaga zrównoważony rozwój rolnictwa, ma także pozytywne skutki społeczne, gdyż wzrastający popyt na produkty rolne przyczynia się do powstawania koniunktury i do tworzenia nowych miejsc stałej pracy, zwłaszcza na wsi. Przykładowo realizacja opracowanego przez Komisję Europejską Biomass Action Plan sprawi, że w latach 2003-2010 w krajach Unii Europejskiej przybędzie 182 tys. dodatkowych miejsc pracy.

Wykorzystywanie biomasy otwiera także nowe perspektywy przed eksportem. Zapotrzebowanie na technologie konwersji i utylizacji biomasy, które wzrasta zarówno w krajach uprzemysłowionych, jak i rozwijających się, stwarza nowe możliwości dla eksportu europejskich technologii i usług, zwłaszcza tych przydatnych w instalacjach o małych i średnich mocach.

50.          Wymień zalety i wady turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu.

Gdy wirnik turbiny Darrieusa się obraca, wypadkowa prędkość opływu łopaty (na rysunku oznaczona kolorem czerwonym, wynika ze zsumowania prędkości wiatru i prędkości przesuwania się łopaty względem powietrza) napływa na łopatę pod dodatnim kątem natarcia. Łopata wyposażona jest w profil aerodynamiczny o takim kształcie, by taki kąt natarcia powodował powstanie siły „nośnej”. Siła ta porusza wirnikiem.

Niestety, turbina wiatrowa Darrieusa zazwyczaj nie może uruchomić się sama. Gdy wirnik się nie obraca, nie ma wypadkowej prędkości zatem nie ma siły nośnej. Jedynie w szczególnych, rzadkich przypadkach, może nastąpić samoczynne rozpędzenie się turbiny.

Wirnik wiruje z prędkością większą niż prędkość wiatru i w zasadzie od niej niezależną. Turbina wiatrowa Darrieusa jest poważnie narażona na uszkodzenia mechaniczne z powodu bardzo dużych sił odśrodkowych działających na łopaty.

Turbiny tego typu są znacznie bezpieczniejsze dla ptaków i nietoperzy, bo poruszają się z prędkością zbliżoną do prędkości wiatru. Odmienna sytuacja ma miejsce w przypadku zwykłych turbin śmigłowych, których końcówki poruszają się z olbrzymimi prędkościami.

Ponieważ turbiny Darrieusa wyposażone są w łożyska umieszczone na dole wieży, jest do nich znacznie łatwiejszy dostęp niż w przypadku zwykłych turbin wiatrowych.




---