Ražošanas pārvades elektroenerģijas patēriņš. Elektroenerģijas ražošana, pārvade un izmantošana (prezentācija)

Paaudze elektriskā enerģija Elektrisko strāvu ģenerē ģeneratoros-ierīcēs, kas pārvērš viena vai otra veida enerģiju elektroenerģijā. Mūsu laikā dominējošo lomu spēlē elektromehāniskās indukcijas ģeneratori. Tur mehāniskā enerģija tiek pārvērsta elektriskajā enerģijā. Elektrisko strāvu ģenerē ģeneratoros-ierīcēs, kas pārvērš viena vai otra veida enerģiju elektroenerģijā. Mūsu laikā dominējošo lomu spēlē elektromehāniskās indukcijas ģeneratori. Tur mehāniskā enerģija tiek pārvērsta elektriskajā enerģijā. Ģenerators sastāv no Ģenerators sastāv no pastāvīgais magnēts, kas rada magnētisko lauku, un tinumu, kurā tiek inducēts mainīgs EML. pastāvīgais magnēts, kas rada magnētisko lauku, un tinums, kurā tiek inducēts mainīgs EML.

Transformatori TRANSFORMERS ir ierīce, kas pārveido maiņstrāva vienu spriegumu par cita sprieguma maiņstrāvu nemainīgā frekvencē. Vienkāršākajā gadījumā transformators sastāv no slēgtas tērauda serdes, uz kuras tiek uzliktas divas spoles ar stiepļu tinumiem. To tinumu, kas ir savienots ar maiņstrāvas avotu, sauc par primāro, un to, kuram ir pievienota "slodze", tas ir, ierīces, kas patērē elektroenerģiju, sauc par sekundāro. Transformatora darbības pamatā ir parādība elektromagnētiskā indukcija.

Elektroenerģijas ražošana Elektroenerģiju ražo lielie un mazie spēkstacijas galvenokārt ar elektromehānisko indukcijas ģeneratoru palīdzību. Ir vairāki elektrostaciju veidi: termoelektrostacijas, hidroelektrostacijas un atomelektrostacijas. AES HES Termoelektrostacijas

Elektroenerģijas patēriņš Galvenais elektroenerģijas patērētājs ir rūpniecība, kas veido aptuveni 70% no saražotās elektroenerģijas. Liels patērētājs ir arī transports. Viss liels daudzums dzelzceļa līnijas pārveidot par elektrisko vilci. Gandrīz visi ciemati un ciemati rūpnieciskām un sadzīves vajadzībām saņem elektroenerģiju no valstij piederošām elektrostacijām. Aptuveni trešdaļa rūpniecībā patērētās elektroenerģijas tiek izmantota tehnoloģiskām vajadzībām (elektriskā metināšana, metālu elektriskā apkure un kausēšana, elektrolīze u.c.).

Elektroenerģijas pārvade Enerģijas pārvade ir saistīta ar ievērojami zaudējumi: elektrība silda elektropārvades līniju vadus. Ar ļoti garām līnijām jaudas pārvade var kļūt neekonomiska. Tā kā strāvas jauda ir proporcionāla strāvas stipruma un sprieguma reizinājumam, lai saglabātu pārraidīto jaudu, ir nepieciešams palielināt spriegumu pārvades līnijā. Tāpēc lielajās elektrostacijās tiek uzstādīti pakāpju transformatori. Tie palielina spriegumu līnijā tikpat daudz, cik samazina strāvas stiprumu. Tiešai elektroenerģijas izmantošanai līnijas galos ir uzstādīti pazeminošie transformatori. Paaugstināšanas transformators Pakāpeniskais transformators Pazeminošais transformators Pazeminošais transformators Patērētājam Ģenerators 11 kV 110 kV 35 kV 6 kV Pārvades līnija Pārvades līnija Pārvades līnija 35 kV 6 kV 220 V

Efektīva elektroenerģijas izmantošana Pieprasījums pēc elektroenerģijas nepārtraukti pieaug. Šo vajadzību var apmierināt divos veidos. Dabiskākais un no pirmā acu uzmetiena vienīgais veids ir jaunu jaudīgu spēkstaciju celtniecība. Taču termoelektrostacijas patērē neatjaunojamos dabas resursus, kā arī nodara lielu kaitējumu mūsu planētas ekoloģiskajam līdzsvaram. Augstās tehnoloģijasļauj jums apmierināt savas enerģijas vajadzības citādā veidā. Prioritāte jāpiešķir elektroenerģijas izmantošanas efektivitātes paaugstināšanai, nevis spēkstaciju jaudas palielināšanai.

ELEKTROENERĢIJAS IZMANTOŠANA DAŽĀDĀS ZINĀTNES JOMĀS
UN ZINĀTNES IETEKME UZ ELEKTROENERĢIJAS LIETOŠANU DZĪVE

20. gadsimts ir kļuvis par gadsimtu, kad zinātne iebrūk visās sabiedrības sfērās: ekonomikā, politikā, kultūrā, izglītībā utt. Protams, zinātne tieši ietekmē enerģētikas attīstību un elektroenerģijas apjomu. No vienas puses, zinātne veicina elektroenerģijas klāsta paplašināšanu un līdz ar to palielina tās patēriņu, bet, no otras puses, laikmetā, kad neatjaunojamo energoresursu neierobežota izmantošana apdraud nākamās paaudzes, attīstība. enerģijas taupīšanas tehnoloģijas un to ieviešana dzīvē kļūst par aktuāliem zinātnes uzdevumiem.

Apskatīsim šos jautājumus konkrēti piemēri. Aptuveni 80% no IKP pieauguma (iekšzemes kopprodukta) attīstītajās valstīs tiek panākts ar tehnisko inovāciju palīdzību, no kurām lielākā daļa ir saistīta ar elektroenerģijas izmantošanu. Viss jaunums nozarē, Lauksaimniecība un dzīve atnāk pie mums, pateicoties jaunām norisēm dažādas nozares zinātne.

Lielākā daļa zinātnes attīstību sākas ar teorētiskiem aprēķiniem. Bet, ja 19. gadsimtā šie aprēķini tika veikti, izmantojot pildspalvu un papīru, tad zinātnes un tehnikas revolūcijas (zinātniskās un tehnoloģiskās revolūcijas) laikmetā visi teorētiskie aprēķini, zinātnisko datu atlase un analīze un pat literāro darbu lingvistiskā analīze ir. veic, izmantojot datorus (elektroniskos datorus), kas darbojas ar elektrisko enerģiju, visērtāk tās pārraidei no attāluma un lietošanai. Bet, ja sākotnēji datorus izmantoja zinātniskiem aprēķiniem, tad tagad datori ir atdzīvojušies no zinātnes.

Tagad tos izmanto visās cilvēka darbības jomās: informācijas ierakstīšanai un glabāšanai, arhīvu veidošanai, tekstu sagatavošanai un rediģēšanai, zīmēšanai un grafikas darbi, ražošanas un lauksaimniecības automatizācija. Ražošanas elektronizācija un automatizācija ir “otrās industriālās” jeb “mikroelektroniskās” revolūcijas svarīgākās sekas attīstīto valstu ekonomikās. Integrētās automatizācijas attīstība ir tieši saistīta ar mikroelektroniku, kvalitatīvi jauns posms kas aizsākās pēc mikroprocesora izgudrošanas 1971. gadā – mikroelektroniskās loģiskās ierīces, kas iestrādāta dažādas ierīces vadīt savu darbu.

Mikroprocesori ir paātrinājuši robotikas izaugsmi. Lielākā daļa mūsdienās izmantoto robotu pieder tā sauktajai pirmajai paaudzei un tiek izmantoti metināšanai, griešanai, presēšanai, pārklāšanai utt. Otrās paaudzes roboti, kas tos aizstās, ir aprīkoti ar atpazīšanas ierīcēm vide. Un trešās paaudzes "intelektuālie" roboti "redzēs", "jutīs", "dzirdēs". Zinātnieki un inženieri par prioritārākajām robotu pielietošanas jomām sauc kodolenerģiju, attīstību kosmosā, transports, tirdzniecība, noliktavas, medicīniskais dienests, pārstrāde, okeāna dibena bagātības attīstība. Lielākā daļa robotu darbojas ar elektrību, bet robotu elektroenerģijas patēriņa pieaugumu kompensē enerģijas izmaksu samazināšanās daudzās energoietilpīgās valstīs. ražošanas procesiem ieviešot viedāku praksi un jaunas enerģijas taupīšanas metodes tehnoloģiskie procesi.

Bet atpakaļ pie zinātnes. Visas jaunās teorētiskās izstrādes tiek pārbaudītas eksperimentāli pēc datora aprēķiniem. Un, kā likums, šajā posmā pētījumi tiek veikti, izmantojot fiziskie mērījumi, ķīmiskās analīzes utt. Šeit ir rīki zinātniskie pētījumi daudzveidīgs - daudz mērinstrumenti, paātrinātāji, elektronmikroskopi, magnētiskās rezonanses tomogrāfi u.c. Lielākā daļa šo eksperimentālās zinātnes instrumentu darbojas ar elektrisko enerģiju.

Taču zinātne ne tikai izmanto elektrību savā teorētiskajā un eksperimentālajā jomā, zinātniskās idejas pastāvīgi rodas tradicionālajā fizikas jomā, kas saistīta ar elektroenerģijas ražošanu un pārvadi. Zinātnieki, piemēram, mēģina izveidot elektriskos ģeneratorus bez rotējošām daļām. Parastajos elektromotoros tas ir jāpieved pie rotora D.C. lai radītu magnētisko spēku. Uz elektromagnētu, “strādājot kā rotoram” (tā griešanās ātrums sasniedz trīs tūkstošus apgriezienu minūtē), elektriskā strāva ir jāpievada caur vadošām ogles sukām un gredzeniem, kas berzē viens pret otru un viegli nolietojas. Fiziķiem radās ideja rotoru aizstāt ar karstu gāzu strūklu, plazmas strūklu, kurā ir daudz brīvo elektronu un jonu. Ja tādu strūklu izlaižam starp stabiem spēcīgs magnēts, tad saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu tajā parādīsies elektriskā strāva - galu galā strūkla kustas. Elektrodi, ar kuriem jānoņem strāva no karstās strūklas, var būt nekustīgi, atšķirībā no parastajām oglekļa sukām. elektroinstalācijas. jauns veids elektrisko mašīnu sauc par magnetohidrodinamisko ģeneratoru.

Divdesmitā gadsimta vidū zinātnieki radīja oriģinālu elektroķīmisko ģeneratoru, ko sauc degvielas šūna. Uz kurināmā elementa elektrodu plāksnēm tiek piegādātas divas gāzes, ūdeņradis un skābeklis. Uz platīna elektrodiem gāzes nodod elektronus ārējai elektriskajai ķēdei, kļūst par joniem un, apvienojoties, pārvēršas ūdenī. No gāzes degvielas uzreiz tiek iegūta gan elektrība, gan ūdens. Ērts, kluss un tīrs barošanas avots priekš tālsatiksmes ceļojumi, piemēram, kosmosā, kur abi kurināmā elementu produkti ir īpaši nepieciešami.

Cits oriģināls veids elektroenerģijas ražošana, kas pēdējā laikā ir kļuvusi plaši izplatīta, ir saules enerģijas pārvēršana elektroenerģijā "tieši" - izmantojot fotoelektriskās iekārtas (saules baterijas). Ar tiem ir saistīta "saules māju", "saules siltumnīcu", "saules fermu" rašanās. Tādas saules paneļi izmanto kosmosā, lai nodrošinātu elektrību kosmosa kuģi un stacijas.

Zinātne komunikāciju un komunikāciju jomā attīstās ļoti strauji. Satelīta sakari tiek izmantoti ne tikai kā starptautiskās saziņas līdzeklis, bet arī ikdienā – satelītantenas mūsu pilsētā nav nekas neparasts. Jauni saziņas līdzekļi, piemēram, šķiedru tehnoloģija, var ievērojami samazināt elektroenerģijas zudumus signālu pārraidīšanas procesā lielos attālumos.

Zinātne un vadības sfēra netika apieta. Attīstoties zinātniskajai un tehnoloģiskajai revolūcijai, paplašinās cilvēka darbības ražošanas un neražošanas sfēras, vadība sāk ieņemt arvien lielāku lomu to efektivitātes uzlabošanā. No mākslas veida, līdz nesenam laikam, balstoties uz pieredzi un intuīciju, vadība tagad ir kļuvusi par zinātni. Vadības zinātni, vispārīgos informācijas saņemšanas, uzglabāšanas, pārsūtīšanas un apstrādes likumus sauc par kibernētiku. Šis termins nāk no Grieķu vārdi"stūrmanis", "stūrmanis". Tas ir atrodams darbos senie grieķu filozofi. Taču patiesībā tā jaundzimšana notika 1948. gadā pēc amerikāņu zinātnieka Norberta Vīnera grāmatas Kibernētika publicēšanas.

Pirms "kibernētiskās" revolūcijas sākuma pastāvēja tikai papīra datorzinātne, kuras galvenais uztveres līdzeklis bija cilvēka smadzenes un kas neizmantoja elektrību. "Kibernētiskā" revolūcija radīja principiāli citu - mašīninformātiku, kas atbilst gigantiski palielinātajām informācijas plūsmām, kuras enerģijas avots ir elektrība. Ir radīti pilnīgi jauni informācijas iegūšanas, tās uzkrāšanas, apstrādes un pārraidīšanas līdzekļi, kas kopā veido sarežģītu informācijas struktūru. Tas ietver ACS ( automatizētas sistēmas pārvaldība), informācijas datu bankas, automatizētās informācijas bāzes, datorcentri, videotermināļi, kopētāji un telegrāfa iekārtas, valsts informācijas sistēmas, satelītu un ātrgaitas optiskās šķiedras sakaru sistēmas - tas viss ir neierobežoti paplašinājis elektroenerģijas izmantošanas apjomu.

Daudzi zinātnieki uzskata, ka šajā gadījumā mēs runājam par jaunu "informācijas" civilizāciju, kas nomaina tradicionālo industriālā tipa sabiedrības organizāciju. Šo specializāciju raksturo šādas svarīgas iezīmes:

· plaši izplatīts informāciju tehnoloģijas materiālajā un nemateriālajā ražošanā, zinātnes, izglītības, veselības aprūpes u.c. jomā;

plaša dažādu datu banku tīkla klātbūtne, tostarp publiska izmantošana;

informācijas pārveidošana par vienu no kritiskie faktori ekonomiskā, nacionālā un personīgā attīstība;

brīva informācijas aprite sabiedrībā.

Šāda pāreja no industriālas sabiedrības uz "informācijas civilizāciju" kļuva iespējama lielā mērā pateicoties enerģētikas attīstībai un ērta enerģijas veida nodrošināšanai pārvadē un lietošanā - elektroenerģijā.

ELEKTROENERĢIJA RAŽOŠANĀ

Mūsdienu sabiedrība nav iespējams iedomāties bez elektrifikācijas ražošanas darbības. Jau 80. gadu beigās vairāk nekā 1/3 no visa pasaulē patērētās enerģijas tika veikta elektroenerģijas veidā. Līdz nākamā gadsimta sākumam šī proporcija var pieaugt līdz 1/2. Šāds elektroenerģijas patēriņa pieaugums primāri ir saistīts ar tās patēriņa pieaugumu rūpniecībā. Galvenā daļa rūpniecības uzņēmumi darbojas ar elektrisko enerģiju. Liels elektroenerģijas patēriņš ir raksturīgs tādām energoietilpīgajām nozarēm kā metalurģija, alumīnija un mašīnbūves nozare.

Tas rada problēmu efektīva lietošanašī enerģija. Pārvadot elektroenerģiju lielos attālumos, no ražotāja līdz patērētājam, siltuma zudumi pa pārvades līniju pieaug proporcionāli strāvas kvadrātam, t.i. ja strāva dubultojas, tad siltuma zudumi palielinās 4 reizes. Tāpēc ir vēlams, lai strāva līnijās būtu maza. Lai to izdarītu, palieliniet spriegumu pārvades līnijā. Elektroenerģija tiek pārsūtīta pa līnijām, kurās spriegums sasniedz simtiem tūkstošu voltu. Pilsētu tuvumā, kas saņem enerģiju no pārvades līnijām, šis spriegums tiek palielināts līdz vairākiem tūkstošiem voltu, izmantojot pazeminošu transformatoru. Pašā pilsētā, apakšstacijās, spriegums nokrītas līdz 220 voltiem.

Mūsu valsts okupē liela platība, gandrīz 12 laika joslas. Un tas nozīmē, ja dažos reģionos elektrības patēriņš ir maksimāls, tad citos darba diena jau ir beigusies un patēriņš samazinās. Priekš racionāla izmantošana elektrostacijās saražoto elektroenerģiju, tās tiek apvienotas atsevišķu reģionu elektroenerģijas sistēmās: Eiropas daļā, Sibīrijā, Urālos, Tālajos Austrumos un citi.Šāda kombinācija ļauj efektīvāk izmantot elektroenerģiju, koordinējot atsevišķu elektrostaciju darbu. Tagad dažādas enerģētikas sistēmas ir apvienotas vienā Krievijas energosistēmā.

Nākamā efektīvas izmantošanas iespēja ir samazināt elektroenerģijas patēriņu ar enerģiju taupošu tehnoloģiju palīdzību un moderns aprīkojums patērējot minimālo daudzumu. Tērauda ražošana var kalpot kā piemērs. Ja 60. gados galvenā tērauda kausēšanas metode bija martena metode (72% no kopējās kausēšanas), tad 90. gados šī kausēšanas tehnoloģija tika aizstāta ar vairāk. efektīvas metodes: skābekļa pārveidotājs un elektriskā tērauda kausēšana.

LITERATŪRA:

1. Koltuns M. Fizikas pasaule: Zinātniskā un mākslas literatūra. - M.: Att. lit., 1984.- 271s.

2. Maksakovskis V.P. Pasaules ģeogrāfiskais attēls. 1. daļa. vispārīgās īpašības miers. - Jaroslavļa: Augšvolža. grāmatu. izdevniecība, 1995.- 320. gadi.

3. Elions L., Vilkonss V. Fizika. - M.: Nauka, 1967.- 808s.

4. enciklopēdiskā vārdnīca jaunais fiziķis /Sast. V.A. Čujanovs. - M.: Pedagoģija, 1984.- 352s.

Khokhlova Kristīna

Prezentācija par tēmu "Elektriskās enerģijas ražošana, pārvade un izmantošana"

Lejupielādēt:

Priekšskatījums:

Lai izmantotu prezentāciju priekšskatījumu, izveidojiet sev kontu ( konts) Google un pierakstieties: https://accounts.google.com

Slaidu paraksti:

Prezentācija Elektroenerģijas ražošana, pārvade un izmantošana Khokhlova Kristina, 11. klase, 64. vidusskola

Prezentācijas plāns Elektroenerģijas ražošana Elektrostaciju veidi Alternatīvie avoti enerģija Elektroenerģijas pārvade Elektrības patēriņš

Ir vairāki elektrostaciju veidi: Elektrostaciju veidi TPP HES AES

Termoelektrostacija (TPP), elektrostacija, kas ģenerē elektroenerģiju, pārveidojot siltumenerģiju, kas izdalās fosilā kurināmā sadegšanas laikā. Termoelektrostacijās kurināmā ķīmiskā enerģija vispirms tiek pārveidota mehāniskajā un pēc tam elektriskā enerģijā. Kurināmais šādai elektrostacijai var būt ogles, kūdra, gāze, degslāneklis, mazuts. Ekonomiskākās ir lielās termiskās tvaika turbīnu elektrostacijas.Lielākā daļa mūsu valsts termoelektrostaciju kā kurināmo izmanto ogļu putekļus. Lai saražotu 1 kWh elektroenerģijas, nepieciešami vairāki simti gramu ogļu. Tvaika katlā vairāk nekā 90% no kurināmā atbrīvotās enerģijas tiek pārnesta uz tvaiku. Turbīnā tvaika strūklu kinētiskā enerģija tiek pārnesta uz rotoru. Turbīnas vārpsta ir stingri savienota ar ģeneratora vārpstu. TPP

TPP TPP iedala: Kondensācijas (CPP) Tie ir paredzēti, lai ražotu tikai elektroenerģiju. Lielas rajona nozīmes IES sauc par valsts rajonu spēkstacijām (GRES). koģenerācijas stacijas (koģenerācijas stacijas), kas ražo papildus elektroenerģiju siltumenerģija kā karsts ūdens un pāris.

Hidroelektrostacija (HES), konstrukciju un iekārtu komplekss, caur kuru ūdens plūsmas enerģija tiek pārvērsta elektroenerģijā. Hidroelektrostaciju veido virkne hidraulisko būvju, kas nodrošina nepieciešamo ūdens plūsmas koncentrāciju un rada spiedienu, un energoiekārtām, kas zem spiediena kustīgā ūdens enerģiju pārvērš mehāniskā rotācijas enerģijā, kas savukārt tiek pārvērsta elektroenerģijā. . Hidroelektrostacijas spiedienu rada upes krituma koncentrcija izmantotajā posmā pa dambi, vai ar atvasinājumu, vai ar dambi un atvasinājumu kopā. hidroelektrostacija

HES jauda arī tiek iedalīta: HES jauda ir atkarīga no spiediena, hidroturbīnās izmantotā ūdens plūsmas un hidroagregāta efektivitātes. Vairāku iemeslu dēļ (piemēram, sakarā ar sezonālām ūdens līmeņa izmaiņām rezervuāros, energosistēmas slodzes mainīgumu, hidroagregātu vai hidrotehnisko būvju remontu u.c.) ūdens spiediens un plūsma ir pastāvīgi. mainās, un turklāt plūsma mainās, regulējot HES jaudu. augstspiediena (vairāk nekā 60 m) vidēja spiediena (no 25 līdz 60 m) zema spiediena (no 3 līdz 25 m) Vidēja (līdz 25 MW) Jaudīga (virs 25 MW) Maza (līdz 5 MW)

Īpašu vietu starp HES ieņem: Hidroakumulācijas elektrostacijas (HES) HES spēja uzkrāt enerģiju balstās uz to, ka elektroenerģijas sistēmā noteiktu laiku brīvo elektroenerģiju izmanto HES agregāti, kas, strādājot sūkņa režīmā, sūknējiet ūdeni no rezervuāra augšējā uzglabāšanas baseinā. Slodzes maksimumu laikā uzkrātā enerģija tiek atgriezta elektrotīklā.Tidal Power Plants (TPP) TPP pārvērš jūras plūdmaiņu enerģiju elektroenerģijā. Paisuma un plūdmaiņu hidroelektrostaciju elektrisko jaudu dažu ar plūdmaiņu periodiskumu saistīto īpašību dēļ var izmantot tikai energosistēmās kopā ar regulējošo spēkstaciju enerģiju, kas kompensē plūdmaiņu elektrostaciju elektroenerģijas padeves pārtraukumus plūdmaiņu laikā. diena vai mēneši.

Siltums, kas izdalās reaktorā, kā rezultātā ķēdes reakcija dažu smago elementu kodola skaldīšana, tad, tāpat kā tradicionālajās termoelektrostacijās (TPP), tā tiek pārveidota par elektroenerģiju. Atšķirībā no termoelektrostacijām, kas darbojas ar fosilo kurināmo, atomelektrostacijas darbojas ar kodoldegvielu (pamatojoties uz 233U, 235U, 239Pu). Konstatēts, ka pasaules kodoldegvielas (urāna, plutonija u.c.) energoresursi ievērojami pārsniedz energoresursus. dabas resursi organisks, degviela (nafta, ogles, dabasgāze un utt.). Turklāt ir jāņem vērā arvien pieaugošais ogļu un naftas patēriņa apjoms pasaules ekonomikas tehnoloģiskajiem mērķiem. ķīmiskā rūpniecība, kas kļūst par nopietnu termoelektrostaciju konkurentu. atomelektrostacija

AES visbiežāk izmanto 4 veidu termiskos neitronu reaktorus: grafīta-ūdens ar ūdens dzesēšanas šķidrumu un grafīta moderatoru smagais ūdens ar ūdens dzesēšanas šķidrumu un smagais ūdens kā moderators ūdens-ūdens reaktorus ar parasto ūdeni kā moderatoru un dzesēšanas šķidrumu grafito- gāzes reaktori ar gāzes dzesēšanas šķidrumu un grafīta moderatoru

Pārsvarā izmantojamā reaktora veida izvēli nosaka galvenokārt uzkrātā pieredze reaktora nesējā, kā arī nepieciešamā pieejamība. rūpnieciskās iekārtas, izejvielu rezerves u.c. Reaktors un tā apkalpošanas sistēmas ietver: pats reaktors ar bioloģiskā aizsardzība, siltummaiņi, sūkņi vai gāzes pūtēji, kas cirkulē dzesēšanas šķidrumu, cauruļvadi un vārsti ķēdes cirkulācijai, ierīces kodoldegvielas pārkraušanai, īpašas ventilācijas sistēmas, avārijas dzesēšanas sistēmas utt. Lai aizsargātu AES personālu no radiācijas iedarbības, reaktors ir ieskauj bioloģiskā aizsardzība, kuras galvenais materiāls ir betons, ūdens, serpentīna smiltis. Reaktora ķēdes iekārtai jābūt pilnībā noslēgtai. atomelektrostacija

Alternatīvie enerģijas avoti. Saules enerģija Saules enerģija ir viens no materiāliietilpīgākajiem enerģijas ražošanas veidiem. Saules enerģijas vērienīga izmantošana rada milzīgu nepieciešamību pēc materiāliem un līdz ar to arī darbaspēka resursiem izejvielu ieguvei, bagātināšanai, materiālu ražošanai, heliostatu, kolektoru, citu iekārtu ražošanai, un to transportēšana. Vēja enerģija Kustīgo gaisa masu enerģija ir milzīga. Vēja enerģijas rezerves ir vairāk nekā simts reizes lielākas nekā visu planētas upju hidroenerģijas rezerves. Vēji pūš pastāvīgi un visur uz zemes. Klimatiskie apstākļiļautu attīstīt vēja enerģiju plašā teritorijā. Ar zinātnieku un inženieru pūlēm ir radītas dažādas modernu vēja turbīnu konstrukcijas. Zemes enerģija Zemes enerģija ir piemērota ne tikai telpu apkurei, kā tas ir Islandē, bet arī elektroenerģijas ražošanai. Elektrostacijas, kurās izmanto karstos pazemes avotus, darbojas jau ilgu laiku. Pirmā šāda, joprojām diezgan mazjaudas, elektrostacija tika uzcelta 1904. gadā mazajā Itālijas pilsētiņā Larderello. Pamazām elektrostacijas jauda auga, sāka darboties arvien jauni agregāti, tika izmantoti jauni karstā ūdens avoti, un šodien stacijas jauda sasniegusi jau iespaidīgu 360 tūkstošu kilovatu vērtību.

Saules enerģija Gaisa enerģija Zemes enerģija

Elektrības pārvade Elektroenerģijas patērētāji ir visur. To ražo salīdzinoši maz vietās kurināmā un ūdens resursu tuvumā. Tāpēc kļūst nepieciešams pārsūtīt elektrību attālumos, kas dažkārt sasniedz simtiem kilometru. Bet elektroenerģijas pārvade lielos attālumos ir saistīta ar ievērojamiem zaudējumiem. Fakts ir tāds, ka, plūstot pa elektropārvades līnijām, strāva tās silda. Saskaņā ar Džoula-Lenca likumu līnijas vadu sildīšanai patērēto enerģiju nosaka pēc formulas: Q \u003d I 2 Rt kur R ir līnijas pretestība. Ar garu līniju jaudas pārvade var kļūt kopumā neekonomiska. Lai samazinātu zudumus, varat palielināt vadu šķērsgriezuma laukumu. Bet, samazinoties R par koeficientu 100, masa arī jāpalielina par koeficientu 100. Šāds krāsaino metālu patēriņš nav pieļaujams. Tāpēc enerģijas zudumi līnijā tiek samazināti citā veidā: samazinot strāvu līnijā. Piemēram, strāvas samazināšana 10 reizes samazina vadītājos izdalītā siltuma daudzumu 100 reizes, t.i., tiek panākts tāds pats efekts kā simtkārtīgi nosverot stiepli. Tāpēc lielajās elektrostacijās tiek uzstādīti pakāpju transformatori. Transformators palielina spriegumu līnijā tik daudz, cik tas samazina strāvu. Jaudas zudums šajā gadījumā ir neliels. Elektrostacijas vairākos valsts reģionos ir savienotas ar augstsprieguma elektropārvades līnijām, veidojot kopīgu elektrotīklu, kuram pieslēgti patērētāji. Šādu asociāciju sauc par energosistēmu. Energosistēma nodrošina nepārtrauktu enerģijas piegādi patērētājiem neatkarīgi no to atrašanās vietas.

Elektroenerģijas izmantošana dažādās zinātnes jomās Zinātne tieši ietekmē enerģētikas attīstību un elektroenerģijas apjomu. Aptuveni 80% no IKP pieauguma attīstītajās valstīs tiek panākts ar tehnisko inovāciju palīdzību, no kurām lielākā daļa ir saistīta ar elektroenerģijas izmantošanu. Viss jaunais rūpniecībā, lauksaimniecībā un ikdienā pie mums nonāk, pateicoties jaunām norisēm dažādās zinātnes nozarēs. Lielākā daļa zinātnes attīstība sākas ar teorētiskiem aprēķiniem. Bet, ja 19. gadsimtā šie aprēķini tika veikti, izmantojot pildspalvu un papīru, tad zinātnes un tehnikas revolūcijas (zinātniskās un tehnoloģiskās revolūcijas) laikmetā visi teorētiskie aprēķini, zinātnisko datu atlase un analīze un pat literāro darbu lingvistiskā analīze ir. veic, izmantojot datorus (elektroniskos datorus), kas darbojas ar elektrisko enerģiju, visērtāk tās pārraidei uz attālumu un lietošanai. Bet, ja sākotnēji datorus izmantoja zinātniskiem aprēķiniem, tad tagad datori ir atdzīvojušies no zinātnes. Ražošanas elektronizācija un automatizācija ir “otrās industriālās” jeb “mikroelektroniskās” revolūcijas svarīgākās sekas attīstīto valstu ekonomikā.Zinātne sakaru un sakaru jomā attīstās ļoti strauji.Satelīta sakarus izmanto ne tikai kā līdzekli. starptautiskajā saziņā, bet arī ikdienā - satelītantenas mūsu pilsētā nav nekas neparasts.Jauni saziņas līdzekļi, piemēram, šķiedru tehnoloģija, var ievērojami samazināt elektroenerģijas zudumus signālu pārraidīšanas procesā lielos attālumos. Pilnīgi jauni iegūšanas līdzekļi ir izveidota informācija, tās uzkrāšana, apstrāde un pārraide, kas kopā veido sarežģītu informācijas struktūru.

Elektroenerģijas izmantošana ražošanā Mūsdienu sabiedrība nav iedomājama bez ražošanas darbību elektrifikācijas. Jau 80. gadu beigās vairāk nekā 1/3 no visa pasaulē patērētās enerģijas tika veikta elektroenerģijas veidā. Līdz nākamā gadsimta sākumam šī proporcija var pieaugt līdz 1/2. Šāds elektroenerģijas patēriņa pieaugums primāri ir saistīts ar tās patēriņa pieaugumu rūpniecībā. Lielākā daļa rūpniecības uzņēmumu strādā ar elektroenerģiju. Liels elektroenerģijas patēriņš ir raksturīgs tādām energoietilpīgajām nozarēm kā metalurģija, alumīnija un mašīnbūves nozare.

Elektrības izmantošana ikdienā Elektroenerģija ikdienā ir būtisks palīgs. Mēs ar to saskaramies katru dienu, un, iespējams, vairs nevaram iedomāties savu dzīvi bez tā. Atcerieties pēdējo reizi, kad izslēdzāt gaismu, tas ir, jūsu māja nesaņēma elektrību, atcerieties, kā jūs zvērējāt, ka jums nav laika nekam un jums ir vajadzīga gaisma, jums bija nepieciešams televizors, tējkanna un vēl daudz citu. elektroierīces. Galu galā, ja būsim bez sprieguma uz visiem laikiem, tad mēs vienkārši atgriezīsimies tajos senajos laikos, kad ēdiens tika gatavots uz uguns un dzīvoja aukstos vigvamos. Elektrības nozīmi mūsu dzīvē var aptvert ar veselu dzejoli, tā ir tik svarīga mūsu dzīvē un mēs esam tik ļoti pieraduši. Mēs gan vairs nepamanām, ka viņa nāk mūsu mājās, bet, kad viņa tiek izslēgta, kļūst ļoti neērti.

Paldies par uzmanību

ELEKTRODINAMIKA

Elektromagnētiskās indukcijas fenomens ir elektriskās strāvas rašanās slēgtā ķēdē, kad jebkādas izmaiņas magnētiskajā plūsmā caur virsmu, ko ierobežo šī kontūra.

Maiņstrāva- tā ir elektriskā strāva, kuras stiprums laika gaitā kaut kādā veidā mainās.

Transformators- ir ierīce maiņstrāvas sprieguma paaugstināšanai vai samazināšanai.

1. Ražošana:

Termoelektrostacija (TPP), elektrostacija, kas ģenerē elektroenerģiju, pārveidojot siltumenerģiju, kas izdalās fosilā kurināmā sadegšanas laikā.

Termoelektrostacijās kurināmā ķīmiskā enerģija vispirms tiek pārveidota mehāniskajā un pēc tam elektriskā enerģijā. Kurināmais šādai elektrostacijai var būt ogles, kūdra, gāze, degslāneklis, mazuts.

2. Pārsūtīšana:

Transformators ir ierīce, kas ļauj gan palielināt, gan samazināt spriegumu. Maiņstrāvas pārveidošana tiek veikta, izmantojot transformatorus. Transformators sastāv no slēgta dzelzs serdeņa, uz kuras tiek uzliktas divas (dažreiz vairāk) spoles ar stiepļu tinumiem. Viens no tinumiem, ko sauc par primāro, ir savienots ar maiņstrāvas sprieguma avotu. Otro tinumu, kuram ir pievienota "slodze", t.i., ierīces un ierīces, kas patērē elektroenerģiju, sauc par sekundāro. Transformatora darbības pamatā ir elektromagnētiskās indukcijas parādība. Kad maiņstrāva iet caur primāro tinumu, dzelzs kodolā parādās maiņstrāva. magnētiskā plūsma, kas ierosina indukcijas EMF katrā tinumā.

3. Patēriņš:

Ražošanas elektronizācija un automatizācija ir “otrās industriālās” jeb “mikroelektroniskās” revolūcijas svarīgākās sekas attīstīto valstu ekonomikās. Integrētās automatizācijas attīstība ir tieši saistīta ar mikroelektroniku, kuras kvalitatīvi jauns posms sākās pēc mikroprocesora izgudrošanas 1971. gadā - dažādās ierīcēs iebūvēta mikroelektroniskā loģiskā iekārta to darbības kontrolei. Zinātne komunikāciju un komunikāciju jomā attīstās ļoti strauji. Satelīta sakari tiek izmantoti ne tikai kā starptautiskās saziņas līdzeklis, bet arī ikdienā – satelītantenas pilsētā nav nekas neparasts.

Enerģijas taupīšanas problēmas. Krievijai ir milzīgas enerģijas taupīšanas perspektīvas, un tajā pašā laikā tā ir viena no izšķērdīgākajām valstīm pasaulē. Enerģijas taupīšana ir tieši atkarīga no esošo energoresursu racionālas izmantošanas. Milzīgi zaudējumi enerģētika ir raksturīga mājokļiem un komunālajiem pakalpojumiem. Pēc ekspertu domām, aptuveni 70% siltuma zudumu rodas patērētāju nolaidīgas attieksmes dēļ. Dzīvokļos bieži tiek uzstādīti akumulatori bez jaudas regulēšanas, kā rezultātā tie strādā ar pilnu jaudu un iedzīvotājiem ir jāatver logi, lai samazinātu temperatūru telpā. Lai realizētu energotaupības potenciālu mājokļu un komunālajā saimniecībā, plānots ieviest plašu mēraparātu ieviešanu, doties uz obligātie standarti energoefektivitāti jaunām un rekonstruētām ēkām, modernizēt ēku un būvju siltumapgādes sistēmas, ieviest energotaupības apgaismojuma sistēmas, ieviest energotaupības ierīces un tehnoloģijas katlu mājās, ārstniecības iestādes, ūdensapgādes, nodrošināšana budžeta organizācijas tiesības rīkoties ar enerģijas taupīšanas projektu īstenošanas rezultātā ietaupītajiem līdzekļiem līdz 5 gadiem un ilgāk.

Drošības pasākumi, strādājot ar elektrisko strāvu. Strāva no 25 V tiek uzskatīta par bīstamu personai.Šajā situācijā ir skaidri jānošķir sprieguma un strāvas stiprums. Tas ir pēdējais, kas nogalina. Piemēram: statiskās izlādes zilajām dzirksteles spriegums ir 7000 V, bet stiprums ir niecīgs, savukārt izejas spriegums 220 V, bet ar strāvu 10-16 A, var izraisīt nāvi. Turklāt 30–50 mA strāvas pāreja caur sirds muskuli jau var izraisīt sirds muskuļa fibrilāciju (vibrāciju) un refleksu sirdsdarbības apstāšanos. Kā tas beigsies, ir pilnīgi skaidrs. Ja strāva neskar sirdi (un elektrības ceļu iekšā cilvēka ķermenis ir ļoti dīvaini), tad tā iedarbība var izraisīt elpošanas muskuļu paralīzi, kas arī neliecina par labu.

Elektromagnētiskais lauks un elektromagnētiskie viļņi.Elektromagnētiskais lauks- īpaša matērijas forma, caur kuru notiek mijiedarbība starp elektriski lādētām daļiņām.

elektromagnētiskais vilnis- izplatīšanas process elektromagnētiskais lauks kosmosā.

Elektromagnētisko viļņu ātrums. Viļņa garums ir ātruma koeficients, kas dalīts ar frekvenci.

Radiosakaru principi. Radiosakaru principi ir šādi. Raidošā antenā radīta mainīga augstfrekvences elektriskā strāva apkārtējā telpā inducē strauji mainīgu elektromagnētisko lauku, kas izplatās elektromagnētiskā viļņa veidā. Sasniedzot uztvērēja antenu, elektromagnētiskais vilnis inducē tajā tādas pašas frekvences maiņstrāvu, kādā darbojas raidītājs.

Elektroenerģija tiek ražota dažāda mēroga elektrostacijās, galvenokārt ar indukcijas elektromehānisko ģeneratoru palīdzību.

Enerģijas ražošana

Ir divi galvenie spēkstaciju veidi:

1. Termiskā.

2. Hidrauliskais.

Šo sadalījumu izraisa motora tips, kas griež ģeneratora rotoru. IN termiski spēkstacijās kā enerģijas avotu izmanto degvielu: ogles, gāzi, naftu, degslānekli, mazutu. Rotoru darbina tvaika gāzes turbīnas.

Ekonomiskākās ir termiskās tvaika turbīnu spēkstacijas (TPP). To maksimālā efektivitāte sasniedz 70%. Tas tiek ņemts vērā, ka izplūdes tvaiku izmanto rūpniecības uzņēmumos.

Uz hidroelektrostacijasūdens potenciālā enerģija tiek izmantota, lai rotētu rotoru. Rotoru darbina hidrauliskās turbīnas. Stacijas jauda būs atkarīga no ūdens spiediena un masas, kas iet cauri turbīnai.

Elektrības lietošana

Elektroenerģija tiek izmantota gandrīz visur. Protams, lielākā daļa saražotās elektroenerģijas nāk no rūpniecības. Turklāt transports būs galvenais patērētājs.

Daudzas dzelzceļa līnijas jau sen ir pārgājušas uz elektrisko vilci. Mājokļu, pilsētas ielu apgaismojums, ciematu un ciematu rūpnieciskās un sadzīves vajadzības - tas viss ir arī liels elektroenerģijas patērētājs.

Liela daļa saņemtās elektroenerģijas tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā. Visi rūpniecībā izmantotie mehānismi tiek darbināti ar elektromotoriem. Elektrības patērētāju ir pietiekami daudz, un tie ir visur.

Un elektrību ražo tikai dažās vietās. Rodas jautājums par elektroenerģijas pārvadi un lielos attālumos. Pārraidot lielos attālumos, rodas liels jaudas zudums. Galvenokārt tie ir zaudējumi elektrisko vadu sildīšanas dēļ.

Saskaņā ar Džoula-Lenca likumu apkurei patērēto enerģiju aprēķina pēc formulas:

Tā kā pretestību ir gandrīz neiespējami samazināt līdz pieņemamam līmenim, ir jāsamazina strāvas stiprums. Lai to izdarītu, palieliniet spriegumu. Parasti stacijās ir paaugstināšanas ģeneratori, bet pārvades līniju galā - pazeminošie transformatori. Un jau no tiem enerģija izkliedējas pie patērētājiem.

Nepieciešamība pēc elektroenerģijas nepārtraukti pieaug. Ir divi veidi, kā apmierināt pieprasījumu pēc palielināta patēriņa:

1. Jaunu elektrostaciju celtniecība

2. Uzlaboto tehnoloģiju izmantošana.

Efektīva elektroenerģijas izmantošana

Pirmais veids ir dārgs. liels skaits būvniecības un finanšu resursi. Vienas spēkstacijas uzbūvēšanai nepieciešami vairāki gadi. Turklāt, piemēram, termoelektrostacijas patērē daudz neatjaunojamo dabas resursi un kaitēt dabiskajai videi.