Havária

Pod pojmom havária rozumieme nežiaducu prevádzkovú udalosť (nehodu), ktorá vyžaduje zvláštne opatrenia v prevádzke, prípadne môže priamo spôsobiť zlyhanie prevádzky, ohroziť okolité zariadenia alebo zdravie a životy ľudí. Môže byť zapríčinená prírodným zásahom, opotrebovaním, únavou alebo nesprávnou údržbou zariadenia, nedodržaním prevádzkových a bezpečnostných predpisov alebo zlyhaním ľudského faktora. Zvláštnu dôležitosť má problematika havárií v jadrovej energetike a to predovšetkým pre rozsiahle potenciálne následky. Každá jadrová elektráreň má niekoľko redundantných (znásobených) a navzájom nezávislých bezpečnostných a havarijných systémov. Pre hodnotenie mimoriadnych jadrových udalostí, vrátane havárií, sa používa medzinárodne uznávaná stupnica INES.

Havarijné chladenie

Havarijné chladenie je spôsob odvodu tepla z určitého zariadenia pri havarijných situáciách. Vzhľadom na ich dôležitosť býva týchto systémov často niekoľko.

Napríklad systém havarijného chladenia reaktora VVER pozostáva z pasívneho (t. j. pracujúceho bez prívodu energie, tzv. hydroakumulátory) a aktívneho (nízkotlakového a vysokotlakového) podsystému. Tieto podsystémy sa uvedú do prevádzky v prípade, ak by v dôsledku nejakej havarijnej situácie hrozilo nedostatočné chladenie paliva „normálnymi” systémami. Tým sa zabezpečí odvod tepla z aktívnej zóny reaktora až do jeho bezpečného odstavenia.

Havarijné systémy

Havarijné systémy majú za úlohu pri vzniku havárie zapôsobiť proti jej rozvoju a obmedziť jej negatívne následky. Typické havarijné systémy sú napríklad protipožiarne zariadenia (tzv. SHZ – stabilné hasiace zariadenia), systémy pre zamedzenie šírenia parovodnej rádioaktívnej zmesi pri havárii jadrového reaktora s únikom chladiva (kontajnment, barbotážna veža), systémy havarijného chladenia aktívnej zóny a podobne. S havarijnými systémami súvisia bezpečnostné systémy, ktorých úlohou je haváriám predchádzať.

Heisenberg Werner Karl

5. 12. 1901 – 1. 2. 1976

Jeden zo zakladateľov kvantovej mechaniky, autor tzv. matricovej mechaniky (1925), princípu neurčitosti (1927) a množstva prác v oblasti feromagnetizmu. Ostro sa postavil proti zneužívaniu atómovej energie na vojenské účely. Nositeľ Nobelovej ceny (1932) za základné práce v kvantovej mechanike.

Hélium

Hélium je chemický prvok – plyn. V jadrovej energetike sa využíva ako chladivo v niektorých typoch reaktorov a zároveň ako indikátor hermetickosti. Vysoká cena hélia a technologické problémy súvisiace s nárokmi na tesnosť obmedzujú širšie využívanie tohoto chladiva.

Henry Joseph

17. 12. 1797 – 13. 5. 1878

Objaviteľ elektromagnetickej indukcie (1830) a samoindukcie (1832). Je tiež vynálezcom elektromagnetického motora (1831) a priekopníkom telegrafického prenosu poveternostných správ.

Hepa filtre

HEPA filtre (High-Efficiency Particulate Air Filter) sú špeciálne zariadenia, na ktorých sa čistia vypúšťané exhaláty z jadrových elektrární. Sú to vysoko účinné filtre, schopné pohltiť 99,9% pevných častíc.

Hermetické boxy

Hermetické boxy (s barbotážnou vežou alebo bez nej) alebo kontajnment predstavujú hermetické priestory v jadrových elektrárňach.

Hermetické priestory (v jadrových elektrárňach)

Ako hermetické priestory v jadrových elektrárňach nazývame priestory, v ktorých sa nachádzajú komponenty primárneho okruhu a ktoré sú vyhotovené tak, aby pri prípadnej havárii zadržali unikajúce rádioaktívne látky aj pri ich pretlaku a zabránia tak ich šíreniu do okolitých priestorov. Hermetické priestory sú teda bariérou proti šíreniu rádioaktívnych látok. Vlastné vyhotovenie hermetických priestorov, ich vlastnosti, rozmery a parametre sa vo svetovej praxi líšia podľa prístupov a skúseností jednotlivých dodávateľov a tiež podľa požiadaviek dozorných štátnych orgánov. Ako príklady hermetických priestorov môžu slúžiť hermetické boxy s barbotážnou vežou alebo kontajnment.

Hertz Heinrich

22. 2. 1857 – 1. 1. 1894

Experimentálne dokázal existenciu elektromagnetických vĺn a preštudoval rad ich vlastností. Dokázal, že elektromagnetické vlny sa šíria rovnakou rýchlosťou ako svetelné vlny a že ich základné vlastnosti sú totožné. Na jeho počesť je po ňom pomenovaná jednotka frekvencie.

Hertz – jednotka frekvencie

Hertz je jednotka frekvencie (kmitočtu). Jeden Hz je kmitočet periodického deja s periódou jedna sekunda.

Hlavná veta termodynamiky

Termodynamika je vedný odbor zaoberajúci sa vlastnosťami a prejavmi energie o vzájomných premenách jej jednotlivých druhov, napríklad teplo, o ich výmene medzi sústavami a ich rovnováhe. Hlavné vety termodynamiky predstavujú najdôležitejšie zákonitosti týchto procesov.

Prvá hlavná veta termodynamiky je vlastne zákon zachovania energie a hovorí, že v uzavretom systéme sa dodané teplo (Q) premení na zvýšenie vnútornej energie systému (DU) a na prácu vykonávanú systémom (W), teda Q = DU + W.

Druhá hlavná veta termodynamiky nám určuje, aké procesy sú v prírode možné a aké nie. Jedna z jej mnohých interpretácií hovorí, že teplo v prirodzených podmienkach prechádza od teplejšieho k chladnejšiemu telesu, opačný proces nie je možný.

Tretia veta je vlastne dôsledkom druhej vety termodynamiky a hovorí, že nie je možné dosiahnuť absolútnu nulu.

Hlavné cirkulačné čerpadlo

Hlavné cirkulačné čerpadlá v jadrových elektrárňach zaisťujú prietok chladiva (vody) cez aktívnu zónu reaktora. Čerpadlo aj elektromotor tvoria buď celok v jednom puzdre, alebo je motor umiestnený mimo čerpadla. Čerpadlá sa prevádzkujú pri konštantných alebo premenných otáčkach. Zmeny otáčok sa dosahujú zmenou kmitočtu napájacieho prúdu motorov.

Hlavný výrobný blok

Pod hlavným výrobným blokom jadrovej elektrárne rozumieme priestory, v ktorých je zariadenie primárneho a sekundárneho okruhu. Usporiadanie hlavného výrobného bloku je podriadené predovšetkým hygienickým požiadavkám rozdelením na kontrolované a nekontrolované pásmo, t. j. priestory, v ktorých sa kontroluje radiačná situácia a všetky činnosti v nich sú podriadené prísnym pravidlám radiačnej ochrany a kontroly a na priestory, v ktorých sa radiačná kontrola nevyžaduje.

Hlbinná baňa

Základom hlbinnej bane na ťažbu uhlia je zvislá jama – šachta, ktorá vedie z povrchu až k uhoľnému sloju a týči sa nad ňou ťažná veža. Šachtou schádzajú do bane baníci, dopravuje sa tadiaľ všetok potrebný materiál a energia, vedú sa potrubia a káble a vyváža sa tadiaľ vyťažené uhlie. Od šachty sa potom razia chodby potrebné pre vyťaženie ložiska uhlia. Ide o chodby prevažne vodorovné a bývajú v niekoľkých slojoch nad sebou. Kopú sa i zvažujúce sa chodby, ktoré spájajú jednotlivé poschodia.

Ťažba čierneho uhlia pomocou kombajnu. V prípade, že sa ťažobné dielo razí v uhlí alebo v nesúdržných horninách, je treba vyrazené chodby vystužiť, aby odolávali veľkým tlakom vrchných vrstiev, tzv. nadloží. Pôvodne sa na vystužovanie používala drevená výstuž, dnešné výstuže sú betónové alebo oceľové. V poruboch, t. j. v miestach, kde sa uhlie priamo ťaží, sa nedá budovať stabilná výstuž a z tohto dôvodu sa tam používa posuvná výstuž, čo je vlastne oceľová hydraulická výstuž, chrániaca baníkov pred tlakom a padajúcimi kusmi uhlia alebo horniny. Vydobytý priestor za postupujúcou výstužou sa väčšinou zakladá, t. j. vypĺňa horninovým materiálom, alebo úmyselne zavaľuje horninami zo stropu. Aby sa ťažobné dielo nezavalilo, treba nechávať tzv. ochranné piliere, t. j. uhoľné bloky, ktoré podopierajú nadložné vrstvy. Kedysi sa uhlie rúbalo zbíjacími kladivami, neskôr boli vyvinuté tzv. brázdiace stroje, pluhy a škrabáky. Dnes sa používajú rúbacie stroje kombinované s nakladacími – kombajny.

Všetky banské pracoviská sa musia vetrať z dôvodu umožnenia prístupu vzduchu a odvodu rôznych splodín (banských plynov). Najjednoduchšie je prirodzené vetranie, ale často je nutné použiť veľké ventilátory na nútenú cirkuláciu vzduchu. Väčšina hlbokých baní trpí prítokom spodných vôd. Kvôli ich odstráneniu sa hĺbi pod úrovňou najspodnejšieho poschodia ešte tzv. žumpa, kde sa voda z celej bane sústreďuje a čerpadlami vyčerpáva z bane na povrch.

Hlbinné úložisko

Tento typ úložiska slúži na trvalé uloženie vysoko- a stredne-aktívnych odpadov s dlhým polčasom rozpadu alebo priamo vyhoreného jadrového paliva v špeciálne vybraných geologických útvaroch. Buduje sa vo veľkej hĺbke tak, aby bola zabezpečená izolácia od životného prostredia na niekoľko storočí až tisícročí.     

Hmotnostné číslo A

Hmotnostné číslo A uvádza počet nukleónov (t. j. protónov a neutrónov) v jadre. Napr.: Uhlík (¹²C) obsahuje v jadre 12 nukleónov.

Hnedé uhlie

Pevné fosílne palivo je geologicky mladšie (treťohory), s relatívne nižšou výhrevnosťou. Ťaží sa povrchovým aj hlbinným spôsobom, pričom ložiská klesajú do hĺbok 300 až 400 aj viac metrov.

Horáky

Zariadenie, ktorým sa privádza zmes paliva a spaľovacieho vzduchu do spaľovacieho priestoru ohniska. Konštrukcia horákov sa líši podľa druhu paliva (horáky na práškové uhlie, vykurovací olej alebo zemný plyn). Horák musí zaisťovať včasné a stabilné zapaľovanie palivovej zmesi. Ihneď po výstupe z horáka sa palivová zmes mieša so sekundárnym vzduchom a má na čo najkratšej dráhe zhorieť. Horák má podstatný vplyv na správny priebeh spaľovania a na dokonalé vyplnenie priestoru ohniska plameňom.

Horľavina

Spáliteľná zložka paliva. V prípade čierneho uhlia predstavuje horľavina 55 až 70 %, v prípade hnedého uhlia len 40 až 55 %. Prevažnú časť horľaviny tvorí uhlík, v menšej miere sú obsiahnuté vodík, kyslík, síra a dusík. Spálením horľaviny vzniknú horúce spaliny, obsahujúce oxidy spomínaných látok.

Hrádza

Hrádza vodného diela sú jeho najväčšou a najnamáhanejšou časťou. Na hrádzu pôsobia okrem tlaku vody aj sily vyvolané pohybom zeminy, na ktorých spočíva priehrada, tlak vetra, vlnobitie, tlak ľadu a podobne. Využitie hrádze ako hrádzovej vodnej elektrárne je možné hlavne na riekach s malým sklonom dna a s veľkými prietokmi.

Podľa konštrukcie môžeme hrádze deliť na pevné a pohyblivé.

Na pevné hrádze sa najčastejšie používa betónová alebo členená železobetónová konštrukcia. Ďalej môžu byť hrádze murované alebo zemné.

Z pohyblivých hrádzí sa uplatňujú len hrádze bezpečne ovládateľné i v zimnej prevádzke, ako sú hrádze stavidlové, valcové, segmentové, sektorové, klapkové a podobne.

Hrádzová vodná elektráreň

V hrádzových vodných elektrárňach sa sústredenie hydroenergetického spádu dosahuje vzdutím hornej hladiny hrádzou, alebo niekedy aj súčasným znížením hladiny dolnej vody vybagrovaním dna riečiska pod hrádzou. Ide spravidla o nízkotlakové elektrárne, pretože využívajú vodný tok bez výraznejšej akumulácie vôd. Tento typ elektrárne sa stavia najmä na riekach s malým sklonom dna a s veľkými prietokmi.    

Hriadeľ

Hriadeľ je súčasťou rotora (turbíny a elektrického generátora). Úlohou hriadeľa je prenášať z turbíny točiaci moment na elektrický generátor.

Hrubý elektrický výkon

Hrubý elektrický výkon sa v energetike vzťahuje na blok alebo elektráreň. Ide vlastne o elektrický výkon na svorkách elektrického generátora. Elektrický výkon, ktorý za normálnych prevádzkových podmienok dodáva elektráreň do elektrickej siete, je však nižší o tzv. vlastnú spotrebu elektrickej energie a nazýva sa čistý elektrický výkon. Vlastná spotreba elektrickej energie predstavuje spotrebu technologických zariadení samotnej elektrárne

HTGR

Reaktor HTGR (High Temperature Gas Cooled Reactor – Vysokoteplotný reaktor chladený plynom) je jeden z perspektívnych typov reaktorov, ktorý by sa mohol uplatniť v spojení s plynovou turbínou. Ako moderátor a ako matrica pre keramické jadrové palivo (vysokoobohatený urán vo forme UC₂ alebo UO₂; tvar guľovitý s priemerom 60 mm alebo klasická palivová tyč) slúži grafit. Ako chladivo sa používa hélium, ktoré má na výstupe z reaktora teplotu až 750 °C, čo umožňuje v sekundárnom okruhu použiť plynovú turbínu a tým podstatne zvýšiť účinnosť celej elektrárne. Reaktory tohto typu sú už v prevádzke v niektorých krajinách (USA, SRN), ďalej sa zdokonaľujú, ale k ich širšiemu využitiu zatiaľ nedošlo.

Hydraulický odvod trosky

Roztavená troska, vytekajúca z výtavného ohniska, granuluje v granulačnej nádrži na jemné častice. Väčšie kusy sa rozdrvia v drviči. Ejektor nasáva zgranulovanú a rozdrvenú trosku do potrubného dopravného systému, ktorým sa troska odplavuje na mokré zložisko. 

Hydroalternátor

Hydroalternátory sa využívajú vo vodných elektrárňach v spojení s vodnými turbínami (Kaplanovými alebo Francisovými). Ich otáčky sa pohybujú od stoviek k tisícom otáčok za minútu. Výkon hydroalternátora závisí od množstva vody a výške vodného spádu. Väčšinou bývajú postavené so zvislými hriadeľmi a predstavujú jedny z najväčších elektrických strojov (stavebná výška s príslušenstvom až 30 m, priemer až 10 m). Pri hydroalternátoroch sa väčšinou používa rotor s vyčnievajúcimi pólmi a veľké stroje mávajú na rotore tlmič, ktorý pri nárazových zaťaženiach zamedzuje tzv. kývaniu rotora.

Hydrocyklón

Zariadenie, ktoré umožňuje na základe odstredivých síl mechanické odlučovanie hrubších častíc (sadrovca) z privádzaného prúdu vodnej suspenzie. Častice s hustotou väčšou ako kvapalina sa vytláčajú k stene hydrocyklónu, klesajú po nej a otvorom na dne sa odvádzajú.

Hydroenergetický potenciál

Hydroenergetický potenciál vodného toku je celková energia odtekajúcej vody. Uvádza sa spravidla priemerná hodnota za 1 rok. Technicky využiteľný hydroenergetický potenciál je časť celkového potenciálu, ktorý je možné využiť na výrobu elektrickej energie. 

Celosvetový technicky využiteľný hydroenergetický potenciál je asi 20 000 TWh za rok.