Как да получите електричество
Производството и използването на електрическа енергия
В наше време, нивото на производството и потреблението на енергия - един от най-важните показатели за развитието на производителните сили на обществото. Водещата роля се играе от електричество - най-гъвкав и лесен за употреба под формата на енергия. Ако консумацията на енергия в света се увеличи с 2 пъти по около 25 години, увеличението на потреблението на електроенергия в 2 пъти има средно по 10 години. Това означава, че все повече и повече процеси, свързани с изразходването на енергия, преведени на електроенергия.
Производство на електрическа енергия. Тя произвежда електроенергия в малки и големи централи главно използване електромеханични индукционни генератори. Има два основни типа на електроцентрали: термични и водноелектрически. Разликата между тези силови двигатели, генератор въртящ ротори.
На топлинна енергия енергия е гориво: въглища, газ, петрол, мазут, шисти масло. Роторите на електрически генератори, задвижвани от парни и газови турбини и двигатели с вътрешно горене. Най-икономичният голям растението топлинна парна турбина мощност (съкращение: ТЕЦ). Повечето топлоелектрически централи в страната ни се използват като гориво въглища прах. За да генерирате 1 кВт • ч консумирано електричество няколкостотин грама въглища. В котела над 90% освободен енергия се прехвърля на бензинови пари. В турбината кинетичната енергия от струята на пара се прехвърля на ротора. Турбина вал неподвижно свързан към вала на генератора. Парни турбини, а Fleet: оборотите на ротора е няколко хиляди на минута.
Разбира физика 10 клас е известно, че ефективността на топлинни двигатели нараства с температурата на нагревателя и съответно началната температура на работния флуид (газ) пара. Следователно пара въвеждане на турбината се довежда до високи настройки: температура - около 550 ° С и налягането - до 25 МРа. Съотношение ТЕЦ ефективност достига 40%. По-голямата част от енергията се губи заедно с отработените парата е гореща.
ТЕЦ - така наречената комбинирана топлина и енергия (СНР) - позволяват значителна част от потреблението на енергия на пароизпускателен в промишлеността и за домашна употреба (за отопление и топла вода). В резултат на това ефективността на CHP 60-70%. В момента в България CHP даде около 40% от цялата електроенергия и осигуряване на електрическа и топлинна енергия на стотици градове.
В ВЕЦ (GES) да се върти ротора на генератора използване потенциалната енергия на водата. Роторите на електрически генератори, задвижвани от хидравлични турбини. Мощност от такова растение зависи създаден язовир разлика ниво вода (налягане) и от теглото на водата, преминаваща през турбината в секунда (дебит).
Значителна роля в енергийния сектор играе атомна електроцентрала (АЕЦ). В момента атомна електроцентрала в България се падат около 10% от електроенергията.
Основните видове електроцентрали
ТЕЦ са изградени бързо, евтино, но много вредни емисии в околната среда и природните енергийни резерви са ограничени.
Водноелектрически централи се строят по-дълго, по-скъпи; на цената на електроенергията е минимален, но наводняване на плодородни земи и строителството е възможно само в определени места.
Атомните електроцентрали са построени за дълго време, е скъпо, но електрическата енергия е по-евтино, отколкото топлоелектрическите централи, вредни въздействия върху околната среда не са значителни (при нормална употреба), но изисква изхвърлянето на радиоактивни отпадъци.
използване на електрическа енергия
Основният потребител на енергия е индустрия, която представлява около 70% от електроенергията, произведена. Тя е основен консуматор на транспортиране. Нараства броят на железопътни линии се превръща в електрическа тяга. Почти всички села и селата получават електроенергия от централи за промишлени и битови нужди. Относно прилагането на електроенергия за осветление жилища и домакински уреди знае всеки.
По-голямата част се използва в момента електрическата енергия се преобразува в механична енергия. Почти всички от механизмите в индустрията се задвижват от електрически двигатели. Те са удобни, компактни и да дава възможност на автоматизация.
Около една трета от консумираната от промишлеността електроенергия се използва за технологични цели (електрически заваряване, електрическо отопление и топене на метали електролиза и т. П.).
Съвременната цивилизация е немислима без широкото използване на електрическа енергия. Нарушаването на доставка на голям град с електричество и дори малки села в произшествието парализира живота си.
мощност на излъчване
потребителите на електроенергия са навсякъде. Тя извършва в сравнително малко места в близост до източници на гориво и хидро ресурси. Ток не може да се запази в голям мащаб. Тя трябва да се консумира веднага след получаването им. Ето защо е необходимо за пренос на електрическа енергия на дълги разстояния.
Преносът на електрическа енергия е свързано с отбелязани загуби, тъй като електрически ток нагрява предаване на тел линии. Съгласно закона на Джаул - Lenz изразходваната енергия при нагряване проводници линия се дава с Q = I2Rt където R - резистентност линия.
С много дълга линия на предаване на енергия може да се превърне нерентабилна. Значително намаляване на съпротивлението линия R е на практика много трудно. Необходимо да се намали тока.
Ето защо, в големи електроцентрали, създаден трансформатори. Трансформаторът увеличава напрежението на линията толкова пъти, колко пъти намалява силата на тока.
Колкото по-дълго линията на предаване, изгодно да се използва по-високо напрежение. Така например, в високо напрежение далекопровод Volzhskaya ВЕЦ - София и за някои други цели напрежение 500 кV. В същото време, генератора на трифазен ток е настроен на напрежение не повече от 16-20 кV. По-високо напрежение ще изисква сложни специални мерки за изолация на намотката и други части на генераторите.
За директно използване на електрическа енергия за задвижване на двигатели машини, осветителна мрежа, както и за други цели, по краищата на мрежовото напрежение трябва да бъде намалена. Това се постига чрез стъпка надолу трансформатори. Общо за пренос и разпределение на енергия е показана на Фиг.
Обикновено, пада на напрежение и да се увеличи силата на тока се извършва на няколко етапа. На всеки етап от напрежението става по-малка, а площта, обхваната от електрическата мрежа - по-широк.
На много високо напрежение между проводниците за освобождаване от отговорност може да започне, което води до загуба на енергия. Допустима амплитудата на променливото напрежение трябва да бъде такава, че при предварително определена площ на напречното сечение на загубата на енергия поради проводниците изпускателните са незначителни.
Електрически централи на няколко части на страната са обединени от електропроводи за високо напрежение, за изготвяне на обща електрическа мрежа, към която са свързани потребителите. Такова обединение, наречено електрическата мрежа дава възможност за изглаждане на пиковете в енергийното потребление в сутрешните и вечерните часове. Системата за електрическо осигурява непрекъснато снабдяване с енергия на потребители, независимо от тяхното местоположение. Сега почти цялата територия на електроенергията на страната ни е предоставена от взаимното свързване на енергийните системи. Тя работи на Единна енергийна система на европейската част на страната.