Kako dolaziš do struje? Proizvodnja, prijenos i potrošnja električne energije. Transformer

Esej

u fizici

na temu “Proizvodnja, prijenos i korištenje električne energije”

Učenici 11. razreda A

Opštinska obrazovna ustanova br.85

Catherine.

Učitelj:

2003

Apstraktni plan.

Uvod.

1. Proizvodnja energije.

1. vrste elektrana.

2. alternativnih izvora energije.

2. Prijenos električne energije.

  • transformatori.

3.

Uvod.

Rođenje energije dogodilo se prije nekoliko miliona godina, kada su ljudi naučili koristiti vatru. Vatra im je davala toplinu i svjetlost, bila je izvor inspiracije i optimizma, oružje protiv neprijatelja i divljih životinja, ljekovito sredstvo, pomoćnik u poljoprivredi, konzervans za hranu, tehnološko sredstvo itd.

Pojavio se divan mit o Prometeju, koji je ljudima dao vatru Ancient Greece mnogo kasnije nego u mnogim dijelovima svijeta savladane su prilično sofisticirane metode rukovanja požarom, njegovom proizvodnjom i gašenjem, očuvanjem požara i racionalnom upotrebom goriva.

Dugi niz godina vatra se održavala sagorevanjem biljnih izvora energije (drvo, žbunje, trska, trava, suhe alge itd.), a potom se otkrilo da je za održavanje vatre moguće koristiti fosilne supstance: ugalj, naftu, škriljac. , treset.

Danas je energija i dalje glavna komponenta ljudskog života. Omogućava stvaranje razni materijali, jedan je od glavnih faktora u razvoju novih tehnologija. Jednostavno rečeno, bez ovladavanja raznim vrstama energije, osoba nije u stanju da u potpunosti postoji.

Proizvodnja energije.

Vrste elektrana.

Termoelektrana (TE), elektrana koja proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa tokom sagorevanja fosilnih goriva. Prve termoelektrane pojavile su se krajem 19. stoljeća i postale su rasprostranjene. Sredinom 70-ih godina 20. stoljeća termoelektrane su bile glavni tip elektrana.

U termoelektranama se hemijska energija goriva prvo pretvara u mehaničku, a zatim u električnu energiju. Gorivo za takvu elektranu može biti ugalj, treset, plin, uljni škriljci i lož ulje.

Termoelektrane se dijele na kondenzacije(IES), dizajniran za proizvodnju samo električne energije, i kombinovane toplane i elektrane(CHP), pored električne proizvodnje toplotnu energiju as vruća voda i par. Velike CPP regionalnog značaja nazivaju se državne područne elektrane (DRPP).

Najjednostavniji šematski dijagram IES-a na ugalj prikazan je na slici. Ugalj se ubacuje u bunker za gorivo 1, a iz njega u jedinicu za drobljenje 2, gdje se pretvara u prašinu. Ugljena prašina ulazi u peć parnog generatora (parnog kotla) 3, koji ima sistem cijevi u kojima cirkulira kemijski pročišćena voda, nazvana napojna voda. U kotlu se voda zagreva, isparava, a nastala zasićena para se dovede do temperature od 400-650 °C i pod pritiskom od 3-24 MPa kroz parovod ulazi u parnu turbinu 4. Parametri pare zavise na snagu jedinica.

Termokondenzacione elektrane imaju nisku efikasnost (30-40%), jer se najveći deo energije gubi sa dimnim gasovima i rashladnom vodom kondenzatora. Korisno je graditi CPP u neposrednoj blizini lokacija za proizvodnju goriva. U tom slučaju, potrošači električne energije mogu se nalaziti na znatnoj udaljenosti od stanice.

Kombinovana termoelektrana razlikuje se od kondenzacijske stanice po tome što je na njoj ugrađena posebna turbina za grijanje sa ekstrakcijom pare. U termoelektrani, jedan dio pare se u potpunosti koristi u turbini za proizvodnju električne energije u generatoru 5 i zatim ulazi u kondenzator 6, a drugi, koji ima višu temperaturu i pritisak, uzima se iz međustepene elektrane. turbina i služi za dovod topline. Kondenzat se dovodi pumpom 7 kroz deaerator 8, a zatim napojnom pumpom 9 u generator pare. Količina pare koja se uzima zavisi od potreba preduzeća za toplotnom energijom.

Efikasnost termoelektrana dostiže 60-70%. Takve stanice se obično grade u blizini potrošača - industrijskih preduzeća ili stambenih područja. Najčešće rade na uvozno gorivo.

Termalne stanice sa gasna turbina(GTPP), parni gas(PHPP) i dizel postrojenja.

U komori za sagorevanje gasnoturbinske elektrane sagoreva se gas ili tečno gorivo; proizvodi izgaranja s temperaturom od 750-900 ºS ulaze u plinsku turbinu koja rotira električni generator. Efikasnost takvih termoelektrana je obično 26-28%, snaga - do nekoliko stotina MW . GTPP se obično koriste za pokrivanje vršnih električnih opterećenja. Efikasnost PGES može dostići 42 - 43%.

Najekonomičnije su velike termoparne turbinske elektrane (skraćeno TE). Većina termoelektrana u našoj zemlji kao gorivo koristi ugljenu prašinu. Za proizvodnju 1 kWh električne energije troši se nekoliko stotina grama uglja. U parnom kotlu, preko 90% energije koju oslobađa gorivo prenosi se na paru. U turbini se kinetička energija mlaznica pare prenosi na rotor. Osovina turbine je čvrsto povezana sa osovinom generatora.

Moderne parne turbine za termoelektrane su vrlo napredne, brze, visoko ekonomične mašine sa dugim vijekom trajanja. Njihova snaga u verziji s jednom osovinom doseže 1 milijun 200 tisuća kW, a to nije granica. Takve mašine su uvek višestepene, odnosno obično imaju nekoliko desetina diskova sa radnim lopaticama i isto toliko, ispred svakog diska, grupa mlaznica kroz koje struji mlaz pare. Tlak i temperatura pare postepeno se smanjuju.

Iz kursa fizike je poznato da efikasnost toplotnih motora raste sa povećanjem početne temperature radnog fluida. Zbog toga se para koja ulazi u turbinu dovodi do visokih parametara: temperatura - skoro 550 ° C i pritisak - do 25 MPa. Efikasnost termoelektrana dostiže 40%. Većina energije se gubi zajedno sa vrelom izduvnom parom.

Hidroelektrana (hidroelektrana), kompleks objekata i opreme kroz koje se energija protoka vode pretvara u električnu energiju. Hidroelektrana se sastoji od serijskog kola hidraulične konstrukcije, obezbeđujući potrebnu koncentraciju protoka vode i stvaranje pritiska, i energetsku opremu koja pretvara energiju vode koja se kreće pod pritiskom u mehaničku rotaciju, koja se, zauzvrat, pretvara u električnu energiju.

Pritisak hidroelektrane nastaje koncentracijom pada rijeke u području koje koristi brana, ili izvođenje, ili brana i skretanje zajedno. Glavna elektroenergetska oprema hidroelektrane nalazi se u zgradi hidroelektrane: u turbinskoj prostoriji elektrane - hidraulične jedinice, pomoćna oprema, uređaji automatska kontrola i kontrolu; u centralnom kontrolnom mjestu - operatersko-dispečerskoj konzoli ili auto operater hidroelektrane. Povećanje transformatorska podstanica Nalazi se kako unutar zgrade hidroelektrane, tako iu zasebnim zgradama ili na otvorenim prostorima. Razvodni uređajičesto se nalaze na otvorenom prostoru. Zgrada hidroelektrane može se podijeliti na dijelove sa jednom ili više jedinica i pomoćnom opremom, odvojene od susjednih dijelova zgrade. U zgradi ili unutar zgrade hidroelektrane stvara se instalacijsko mjesto za montažu i popravku različite opreme i za pomoćne radnje za održavanje hidroelektrane.

Prema instaliranom kapacitetu (in MW) razlikovati hidroelektrane moćan(preko 250), prosjek(do 25) i mala(do 5). Snaga hidroelektrane ovisi o tlaku (razlici između nivoa uzvodno i nizvodno ), protok vode koji se koristi u hidrauličnim turbinama i efikasnost hidrauličke jedinice. Iz više razloga (zbog npr. sezonske promjene nivo vode u akumulacijama, kolebanja u opterećenju elektroenergetskog sistema, popravke hidrauličnih jedinica ili hidrauličnih konstrukcija i sl.) pritisak i protok vode se stalno menjaju, a uz to se menja i protok prilikom regulacije snage hidroelektrane. elektrana. Postoje godišnji, sedmični i dnevni ciklusi rada hidroelektrane.

Na osnovu maksimalno iskorištenog pritiska hidroelektrane se dijele na visokog pritiska(više od 60 m), srednji pritisak(od 25 do 60 m) I nizak pritisak(od 3 do 25 m). Na ravničarskim rijekama pritisci rijetko prelaze 100 m, u planinskim uslovima, brana može stvoriti pritiske do 300 m i više, a uz pomoć izvođenja - do 1500 m. Podjela hidroelektrana prema korištenom pritisku je približne, uslovne prirode.

Prema obrascu korištenja vodnih resursa i koncentraciji pritiska, hidroelektrane se obično dijele na kanal, brana, preusmjeravanje sa preusmjeravanjem pod pritiskom i bez pritiska, mješovito, pumpno skladište I plima.

U protočnim hidroelektranama i hidroelektranama na branama, pritisak vode stvara brana koja blokira rijeku i podiže nivo vode u gornjem bazenu. U isto vrijeme, neizbježna su neka plavljenja riječne doline. Protočne hidroelektrane i hidroelektrane uz brane grade se kako na nizinskim rijekama s puno vode, tako i na planinskim rijekama, u uskim stisnutim dolinama. Protočne hidroelektrane karakterišu pritisci do 30-40 m.

Pri višim pritiscima pokazuje se neprikladnim prenošenje hidrostatskog pritiska vode na zgradu hidroelektrane. U ovom slučaju se koristi tip brana Hidroelektrana, u kojoj je tlačni front cijelom dužinom blokiran branom, a zgrada hidroelektrane smještena iza brane, nalazi se u blizini repne vode.

Druga vrsta rasporeda dammed Hidroelektrana odgovara planinskim uslovima sa relativno niskim riječnim tokovima.

IN derivacioni Hidroelektrana koncentracija vodopada stvara se preusmjeravanjem; voda se na početku korišdene dionice rijeke odvodi iz korita vodom sa nagibom znatno manjim od prosječnog nagiba rijeke na ovoj dionici i uz ispravljanje krivina i skretanja kanala. Završetak skretanja je doveden do lokacije zgrade hidroelektrane. Otpadne vode se ili vraćaju u rijeku ili dovode u sljedeću diverzionu hidroelektranu. Skretanje je korisno kada je nagib rijeke visok.

Posebno mjesto među hidroelektranama zauzimaju pumpne elektrane(PSPP) i plimne elektrane(PES). Izgradnja pumpnih elektrana je vođena rastućom potražnjom za vršnom snagom u velikim energetskim sistemima, što određuje proizvodni kapacitet potreban za pokrivanje vršnih opterećenja. Sposobnost pumpnih elektrana da akumuliraju energiju zasniva se na činjenici da u energetskom sistemu postoji slobodna energija tokom određenog vremenskog perioda. Električna energija koriste jedinice elektrane sa pumpnim akumulacijom, koje, radeći u pumpnom režimu, pumpaju vodu iz rezervoara u gornji bazen za skladištenje. Tokom perioda vršnog opterećenja, akumulirana energija se vraća u elektroenergetski sistem (voda iz gornjeg bazena ulazi tlačni cjevovod i rotira hidraulične jedinice koje rade kao strujni generator).

PES pretvaraju energiju morske plime u električnu energiju. Električna energija plimnih hidroelektrana, zbog nekih karakteristika povezanih sa periodičnom prirodom oseke i oseke, može se koristiti u energetskim sistemima samo u sprezi sa energijom regulacionih elektrana, koje nadoknađuju nestanke struje. plimne elektrane u roku od nekoliko dana ili mjeseci.

Najvažnija karakteristika hidroenergetskih resursa u odnosu na izvore goriva i energije je njihova kontinuirana obnovljivost. Odsustvo potrebe za gorivom za hidroelektrane određuje nisku cijenu električne energije koju proizvode hidroelektrane. Dakle, izgradnja hidroelektrana, uprkos značajnim specifičnim kapitalnim ulaganjima do 1 kW instalisanim kapacitetima i dugim rokovima izgradnje davali su i dobijaju veliki značaj, posebno kada je to povezano sa plasmanom elektroenergetsko intenzivnih industrija.

Nuklearna elektrana (NPP), elektrana u kojoj se atomska (nuklearna) energija pretvara u električnu energiju. Generator energije u nuklearnoj elektrani je nuklearni reaktor. Toplina koja se oslobađa u reaktoru kao rezultat lančane reakcije fisije jezgara nekih teških elemenata se zatim pretvara u električnu energiju na isti način kao u konvencionalnim termoelektranama (TE). Za razliku od termoelektrana koje rade na fosilna goriva, nuklearne elektrane rade na nuklearno gorivo(na osnovu 233 U, 235 U, 239 Pu). Utvrđeno je da svjetski energetski resursi nuklearnog goriva (uranijum, plutonijum i dr.) znatno premašuju energetske resurse prirodnih rezervi organskog goriva (nafta, ugalj, prirodni gas i dr.). Ovo otvara široke izglede za ispunjavanje brzo rastućih potreba za gorivom. Osim toga, potrebno je uzeti u obzir i sve veći obim potrošnje uglja i nafte u tehnološke svrhe u svijetu. hemijska industrija, koja postaje ozbiljna konkurencija termoelektranama. Uprkos otkrivanju novih nalazišta organskog goriva i unapređenju metoda za njegovu proizvodnju, u svijetu postoji tendencija relativnog povećanja njegove cijene. Ovo stvara najteže uslove za zemlje sa ograničenim rezervama fosilnih goriva. Očigledna je potreba za brzim razvojem nuklearne energije, koja već zauzima istaknuto mjesto u energetskom bilansu brojnih zemalja. industrijskih zemalja mir.

Šematski dijagram nuklearne elektrane s nuklearnim reaktorom hlađenim vodom prikazan je na Sl. 2. Toplota se oslobađa unutra jezgro reaktor rashladna tečnost, apsorbira voda iz 1. kruga, koja se pumpa kroz reaktor pomoću cirkulacijske pumpe. Zagrijana voda iz reaktora ulazi u izmjenjivač topline (generator pare) 3, gdje prenosi toplinu primljenu u reaktoru na vodu 2. kruga. Voda 2. kruga isparava u generatoru pare i nastaje para koja zatim ulazi u turbinu 4.

Najčešće se u nuklearnim elektranama koriste 4 vrste reaktora termičkih neutrona:

1) voda-voda sa obična voda kao moderator i rashladno sredstvo;

2) grafit-voda sa vodenim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom;

3) teška voda sa vodenim rashladnim sredstvom i teška voda kao moderator;

4) grafit - gas sa gasnim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom.

Izbor pretežno korištenog tipa reaktora određen je uglavnom akumuliranim iskustvom u reaktoru nosaču, kao i dostupnošću potrebne industrijske opreme, rezervama sirovina itd.

Reaktor i njegovi servisni sistemi uključuju: sam reaktor sa biološkim zaštita , izmjenjivači topline, pumpe ili jedinice za puhanje plina koje cirkulišu rashladno sredstvo, cjevovodi i fitinzi za cirkulacioni krug, uređaji za ponovno punjenje nuklearnog goriva, specijalni ventilacioni sistemi, sistemi za hitno hlađenje, itd.

Za zaštitu osoblja NEK od izlaganje radijaciji Reaktor je okružen biološkom zaštitom čiji su glavni materijali beton, voda i serpentinski pijesak. Oprema reaktorskog kruga mora biti potpuno zatvorena. Obezbijeđen je sistem za praćenje mjesta mogućeg curenja rashladne tekućine, poduzimaju se mjere da curenja i prekidi u krugu ne dovedu do radioaktivnih emisija i kontaminacije prostora nuklearke i okoline. Radioaktivni zrak i mala količina para rashladne tekućine, zbog prisutnosti curenja iz kruga, uklanjaju se iz nenadziranih prostorija nuklearne elektrane poseban sistem ventilacija, u kojoj su predviđeni filteri za čišćenje i spremnici za gas kako bi se eliminisala mogućnost zagađenja vazduha. Poštivanje pravila radijacione bezbednosti od strane osoblja NEK prati služba za kontrolu dozimetrije.

Nuklearne elektrane kojih je najviše moderan izgled elektrane imaju niz značajnih prednosti u odnosu na druge tipove elektrana: kada normalnim uslovima funkcionirajući uopće ne zagađuju okruženje, ne zahtijevaju vezu s izvorom sirovina i, shodno tome, mogu se postaviti gotovo bilo gdje. Novi agregati imaju kapacitet od skoro jednaka snaga prosječne hidroelektrane, međutim, faktor iskorištenosti instaliranih kapaciteta u nuklearnim elektranama (80%) značajno premašuje ovu cifru za hidroelektrane ili termoelektrane.

Nuklearne elektrane praktično nemaju značajne nedostatke u normalnim uslovima rada. Međutim, ne može se ne primijetiti opasnost od nuklearnih elektrana pod mogućim okolnostima više sile: potresi, uragani itd. - ovdje stari modeli energetskih blokova predstavljaju potencijalnu opasnost od radijacijske kontaminacije teritorija zbog nekontrolisanog pregrijavanja reaktora.

Alternativni izvori energije.

Energija sunca.

U posljednje vrijeme postoji interesovanje za problem korištenja solarna energija je naglo porasla, jer je potencijal energije zasnovan na korištenju direktnog sunčevog zračenja izuzetno visok.

Najjednostavniji kolektor sunčevog zračenja je pocrnjeli metalni (obično aluminijski) lim, unutar kojeg se nalaze cijevi u kojima cirkulira tekućina. Zagrijana solarnom energijom koju apsorbira kolektor, tečnost se isporučuje za direktnu upotrebu.

Sunčeva energija je jedna od materijalno najintenzivnijih vrsta proizvodnje energije. Upotreba solarne energije velikih razmjera podrazumijeva gigantski porast potrebe za materijalima, a samim tim i u radne resurse za vađenje sirovina, njihovo obogaćivanje, dobijanje materijala, izradu heliostata, kolektora, druge opreme i njihov transport.

Električna energija proizvedena sunčevim zracima je i dalje mnogo skuplja od one dobijene tradicionalnim načinima. Naučnici se nadaju da će eksperimenti koje će provoditi na pilot instalacijama i stanicama pomoći u rješavanju ne samo tehničkih, već i ekonomskih problema.

Energija vjetra.

Energija kretanja vazdušnih masa je ogromna. Rezerve energije vjetra su više od stotinu puta veće od hidroenergetskih rezervi svih rijeka na planeti. Vjetrovi pušu stalno i svuda na zemlji. Klimatski uslovi omogućavaju razvoj energije vjetra na ogromnoj teritoriji.

Ali danas motori na vjetar obezbjeđuju samo hiljaditi dio svjetskih energetskih potreba. Stoga su stručnjaci za avione koji znaju kako odabrati najprikladniji profil lopatice i proučavati ga u aerotunelu uključeni u izradu dizajna vjetroelektrana, srca svake vjetroelektrane. Zalaganjem naučnika i inženjera, najviše razni dizajni moderne turbine na vetar.

Energija Zemlje.

Ljudi odavno znaju za spontane manifestacije gigantske energije skrivene u dubinama zemaljske kugle. Sećanje čovječanstva sadrži legende o katastrofalnim vulkanskim erupcijama koje su odnijele milione ljudskih života i promijenile izgled mnogih mjesta na Zemlji do neprepoznatljivosti. Snaga erupcije čak i relativno malog vulkana je kolosalna; višestruko je veća od snage najvećih elektrana stvorenih ljudskom rukom. Istina, o direktnom korištenju energije vulkanskih erupcija ne treba govoriti, ljudi još nemaju sposobnost obuzdati ovaj buntovni element.

Zemljina energija je pogodna ne samo za grijanje prostorija, kao što je slučaj na Islandu, već i za proizvodnju električne energije. Elektrane koje koriste tople podzemne izvore rade već duže vrijeme. Prva takva elektrana, još uvijek vrlo male snage, izgrađena je 1904. godine u malom italijanskom gradiću Larderello. Postepeno je rasla snaga elektrane, puštano je u rad sve više novih blokova, korišteni su novi izvori tople vode, a danas je snaga stanice već dostigla impresivnu vrijednost od 360 hiljada kilovata.

Prijenos električne energije.

Transformatori.

Kupili ste ZIL frižider. Prodavač vas je upozorio da je hladnjak dizajniran za mrežni napon od 220 V. A u vašoj kući napon mreže je 127 V. Beznadežna situacija? Ne sve. Samo morate napraviti dodatni trošak i kupiti transformator.

Transformer- vrlo jednostavan uređaj koji vam omogućava i povećanje i smanjenje napona. Konverzija naizmjenična struja izvode se pomoću transformatora. Transformatore je prvi put 1878. godine koristio ruski naučnik P. N. Jabločkov za napajanje "električnih svijeća" koje je izumio, novog izvora svjetlosti u to vrijeme. Ideju P. N. Yablochkova razvio je zaposlenik Moskovskog univerziteta I. F. Usagin, koji je dizajnirao poboljšane transformatore.

Transformator se sastoji od zatvorenog željeznog jezgra, na kojem su postavljena dva (ponekad i više) zavojnica sa žičanim namotajima (slika 1). Jedan od namotaja, koji se naziva primarni, povezan je sa izvorom AC napon. Drugi namotaj, na koji je spojeno "opterećenje", odnosno instrumenti i uređaji koji troše električnu energiju, naziva se sekundarnim.


Rad transformatora zasniva se na fenomenu elektromagnetne indukcije. Kada naizmjenična struja prolazi kroz primarni namotaj, u željeznoj jezgri se pojavljuje naizmjenični magnetski tok koji pobuđuje inducirani emf u svakom namotu. Štaviše, trenutna vrijednost inducirane emf eV svaki zavoj primarnog ili sekundarnog namota prema Faradejevom zakonu određuje se formulom:

e = -Δ F/Δ t

Ako F= F 0 sosωt, onda

e = ω F 0grijehω t, ili

e =E 0 grijehω t ,

Gdje E 0 = ω F 0 - amplituda EMF u jednom okretu.

U primarnom namotaju koji ima n 1 zavoja, ukupna indukovana emf e 1 jednak p 1 e.

U sekundarnom namotaju postoji ukupna emf. e 2 jednak p 2 e, Gdje n 2- broj zavoja ovog namotaja.

Iz toga slijedi

e 1 e 2 = n 1 n 2. (1)

Zbrojni napon u 1 , primijenjen na primarni namotaj i EMF e 1 treba biti jednak padu napona u primarnom namotu:

u 1 + e 1 = i 1 R 1 , Gdje R 1 - aktivni otpor namotaja, i i 1 - jačina struje u njemu. Ova jednačina proizilazi direktno iz opšte jednačine. Obično je aktivni otpor namota mali i i 1 R 1 može se zanemariti. Zbog toga

u 1 ≈ - e 1. (2)

Kada je sekundarni namotaj transformatora otvoren, u njemu ne teče struja i vrijedi sljedeći odnos:

u 2 ≈ - e 2 . (3)

Budući da trenutne vrijednosti emf e 1 I e 2 promjena u fazi, onda se njihov odnos u formuli (1) može zamijeniti omjerom efektivnih vrijednosti E 1 IE 2 ovih EMF-a ili, uzimajući u obzir jednakosti (2) i (3), omjer efektivnih vrijednosti napona U 1 i ti 2 .

U 1 /U 2 = E 1 / E 2 = n 1 / n 2 = k. (4)

Magnituda k naziva se koeficijent transformacije. Ako k>1, tada je transformator opadajući, kada k<1 - povećanje

Kada je krug sekundarnog namota zatvoren, struja teče u njemu. Zatim omjer u 2 ≈ - e 2 više nije tačno ispunjena, a samim tim i veza između U 1 i ti 2 postaje složeniji nego u jednačini (4).

Prema zakonu održanja energije, snaga u primarnom kolu mora biti jednaka snazi ​​u sekundarnom kolu:

U 1 I 1 = U 2 I 2, (5)

Gdje I 1 I I 2 - efektivne vrijednosti sile u primarnom i sekundarnom namotaju.

Iz toga slijedi

U 1 /U 2 = I 1 / I 2 . (6)

To znači da povećanjem napona nekoliko puta pomoću transformatora smanjujemo struju za isti iznos (i obrnuto).

Zbog neizbježnih gubitaka energije zbog oslobađanja topline u namotajima i željeznom jezgru, jednačine (5) i (6) su približno zadovoljene. Međutim, u modernim moćnim transformatorima, ukupni gubici ne prelaze 2-3%.

U svakodnevnoj praksi često imamo posla sa transformatorima. Pored onih transformatora koje koristimo hteli-nehteli zbog činjenice da su industrijski uređaji projektovani za jedan napon, a gradska mreža koristi drugi, moramo da se bavimo i automobilskim bobinama. Bobina je pojačani transformator. Za stvaranje iskre koja pali radnu smjesu potreban je visoki napon, koji dobivamo iz akumulatora automobila, nakon što prvo jednosmjernu struju akumulatora pretvorimo u naizmjeničnu struju pomoću prekidača. Nije teško razumjeti da, do gubitka energije koja se koristi za zagrijavanje transformatora, kako se napon povećava, struja se smanjuje i obrnuto.

Mašine za zavarivanje zahtijevaju transformatore za smanjenje opterećenja. Za zavarivanje su potrebne vrlo velike struje, a transformator aparata za zavarivanje ima samo jedan izlazni zavoj.

Vjerovatno ste primijetili da je jezgro transformatora napravljeno od tankih čeličnih limova. To se radi kako se ne bi gubila energija tokom konverzije napona. Kod pločastog materijala vrtložne struje će igrati manju ulogu nego u čvrstom materijalu.

Kod kuće imate posla sa malim transformatorima. Što se tiče moćnih transformatora, to su ogromne strukture. U tim slučajevima, jezgro sa namotajima se stavlja u rezervoar napunjen rashladnim uljem.

Prijenos električne energije

Potrošači električne energije su posvuda. Proizvodi se na relativno malo mjesta u blizini izvora goriva i hidro resursa. Stoga postoji potreba za prijenosom električne energije na udaljenosti koja ponekad dosežu stotine kilometara.

Ali prijenos električne energije na velike udaljenosti povezan je s primjetnim gubicima. Činjenica je da kako struja teče kroz električne vodove, ona ih zagrijava. U skladu sa Joule-Lenzovim zakonom, energija utrošena na zagrijavanje žica linije određuje se formulom

gdje je R otpor linije. Uz veliku dužinu linije, prijenos energije može postati općenito neisplativ. Da biste smanjili gubitke, možete, naravno, slijediti put smanjenja otpora R linije povećanjem površine poprečnog presjeka žica. Ali da biste smanjili R, na primjer, za 100 puta, morate povećati masu žice također za 100 puta. Jasno je da se ne može dopustiti tako velika potrošnja skupog obojenog metala, a da ne spominjemo poteškoće pričvršćivanja teških žica na visoke jarbole itd. Stoga se gubici energije u liniji smanjuju na drugi način: smanjenjem struje. u liniji. Na primjer, smanjenje struje za 10 puta smanjuje količinu topline koja se oslobađa u vodičima za 100 puta, odnosno postiže se isti učinak kao stostruko težim žice.

Budući da je strujna snaga proporcionalna proizvodu struje i napona, za održavanje prenesene snage potrebno je povećati napon u dalekovodu. Štaviše, što je duži dalekovod, to je isplativije koristiti veći napon. Na primjer, u visokonaponskom dalekovodu Volzhskaya HE - Moskva koristi se napon od 500 kV. U međuvremenu, generatori naizmjenične struje se grade za napone koji ne prelaze 16-20 kV, jer bi veći napon zahtijevao poduzimanje složenijih posebnih mjera za izolaciju namotaja i drugih dijelova generatora.

Zbog toga se u velikim elektranama ugrađuju pojačani transformatori. Transformator povećava napon u liniji za isti iznos kao što smanjuje struju. Gubici snage su mali.

Za direktnu upotrebu električne energije u elektromotorima alatnih mašina, u rasvjetnoj mreži i u druge svrhe, napon na krajevima vodova mora se smanjiti. To se postiže korištenjem opadajućih transformatora. Štoviše, obično se smanjenje napona i, shodno tome, povećanje struje događa u nekoliko faza. U svakoj fazi napon postaje sve manji, a područje koje pokriva električna mreža postaje sve šire. Dijagram prijenosa i distribucije električne energije prikazan je na slici.



Elektroelektrane u nizu regiona zemlje povezane su visokonaponskim dalekovodima, formirajući zajedničku elektroenergetsku mrežu na koju su priključeni potrošači. Takvo udruženje se naziva elektroenergetski sistem. Elektroenergetski sistem osigurava nesmetano snabdijevanje potrošača energijom bez obzira na njihovu lokaciju.

Korištenje električne energije.

Upotreba električne energije u raznim oblastima nauke.

Dvadeseti vek je postao vek kada je nauka zahvatila sve sfere društvenog života: ekonomiju, politiku, kulturu, obrazovanje itd. Prirodno, nauka direktno utiče na razvoj energetike i obim primene električne energije. S jedne strane, znanost doprinosi širenju obima primjene električne energije i time povećava njenu potrošnju, ali s druge strane, u eri kada neograničeno korištenje neobnovljivih izvora energije predstavlja opasnost za buduće generacije, hitno zadaci nauke su razvoj tehnologija za uštedu energije i njihova implementacija u život.

Pogledajmo ova pitanja koristeći konkretne primjere. Oko 80% rasta BDP-a (bruto domaćeg proizvoda) razvijenih zemalja ostvaruje se kroz tehničke inovacije, čiji se najveći dio odnosi na korištenje električne energije. Sve novo u industriji, poljoprivredi i svakodnevnom životu dolazi nam zahvaljujući novim dostignućima u raznim granama nauke.

Sada se koriste u svim oblastima ljudske delatnosti: za snimanje i skladištenje informacija, kreiranje arhiva, pripremu i uređivanje tekstova, izvođenje crtačkih i grafičkih radova, automatizaciju proizvodnje i poljoprivrede. Elektronizacija i automatizacija proizvodnje najvažnije su posljedice “druge industrijske” ili “mikroelektronske” revolucije u ekonomijama razvijenih zemalja. Razvoj složene automatizacije direktno je vezan za mikroelektroniku, čija je kvalitativno nova faza započela nakon pronalaska mikroprocesora 1971. godine - mikroelektronskog logičkog uređaja ugrađenog u različite uređaje za kontrolu njihovog rada.

Mikroprocesori su ubrzali razvoj robotike. Većina robota koji se trenutno koriste pripadaju takozvanoj prvoj generaciji, a koriste se za zavarivanje, rezanje, presovanje, premazivanje itd. Roboti druge generacije koji ih zamjenjuju opremljeni su uređajima za prepoznavanje okoline. A „intelektualni“ roboti treće generacije će „vidjeti“, „osjetiti“ i „čuti“. Naučnici i inženjeri navode nuklearnu energiju, istraživanje svemira, transport, trgovinu, skladištenje, medicinsku negu, preradu otpada i razvoj bogatstva okeanskog dna među oblastima najvećeg prioriteta za korišćenje robota. Većina robota radi na električnu energiju, ali povećanje potrošnje električne energije kod robota nadoknađuje se smanjenjem troškova energije u mnogim energetski intenzivnim proizvodnim procesima zbog uvođenja racionalnijih metoda i novih tehnoloških procesa koji štede energiju.

Ali vratimo se nauci. Sva nova teorijska dostignuća nakon kompjuterskih proračuna testiraju se eksperimentalno. I, u pravilu, u ovoj fazi istraživanja se provode pomoću fizičkih mjerenja, hemijskih analiza itd. Ovdje su naučni istraživački alati raznoliki – brojni mjerni instrumenti, akceleratori, elektronski mikroskopi, skeneri za magnetnu rezonancu itd. Većina ovih instrumenata eksperimentalne nauke napaja se električnom energijom.

Nauka u oblasti komunikacija i komunikacija se vrlo brzo razvija. Satelitske komunikacije se više ne koriste samo kao sredstvo međunarodne komunikacije, već i u svakodnevnom životu - satelitske antene nisu neuobičajene u našem gradu. Nova sredstva komunikacije, poput tehnologije vlakana, mogu značajno smanjiti gubitke energije u procesu prijenosa signala na velike udaljenosti.

Nauka nije zaobišla sferu upravljanja. Kako se naučno-tehnološki napredak razvija i šire proizvodne i neproizvodne sfere ljudske aktivnosti, menadžment počinje da igra sve važniju ulogu u povećanju njihove efikasnosti. Od vrste umjetnosti, koja se donedavno zasnivala na iskustvu i intuiciji, menadžment se danas pretvorio u nauku. Nauka o upravljanju, općim zakonima prijema, pohranjivanja, prijenosa i obrade informacija naziva se kibernetika. Ovaj izraz dolazi od grčkih riječi “kormilar”, “kormilar”. Nalazi se u djelima starogrčkih filozofa. Međutim, njegovo ponovno rođenje se zapravo dogodilo 1948. godine, nakon objavljivanja knjige “Kibernetika” američkog naučnika Norberta Wienera.

Prije početka „kibernetičke“ revolucije postojala je samo papirna informatika, čije je glavno sredstvo percepcije bio ljudski mozak, a koja nije koristila električnu energiju. "Kibernetička" revolucija je iznjedrila fundamentalno drugačiju - mašinsku informatiku, koja odgovara gigantski povećanim tokovima informacija, čiji je izvor energije električna energija. Stvorena su potpuno nova sredstva za dobijanje informacija, njihovo akumuliranje, obradu i prenošenje, koji zajedno čine složenu informacijsku strukturu. Uključuje automatizovane upravljačke sisteme (automatizovane upravljačke sisteme), banke podataka, automatizovane baze podataka, kompjuterske centre, video terminale, kopirne i fototelegrafske mašine, nacionalne informacione sisteme, satelitske i brze optičke komunikacione sisteme - sve se to neograničeno proširilo. obim upotrebe električne energije.

Mnogi naučnici vjeruju da je u ovom slučaju riječ o novoj „informatičkoj“ civilizaciji, koja zamjenjuje tradicionalnu organizaciju društva industrijskog tipa. Ovu specijalizaciju karakterišu sljedeće važne karakteristike:

· široka upotreba informacionih tehnologija u materijalnoj i nematerijalnoj proizvodnji, u oblasti nauke, obrazovanja, zdravstva itd.;

· prisustvo široke mreže različitih banaka podataka, uključujući i javne;

· pretvaranje informacija u jedan od najvažnijih faktora ekonomskog, nacionalnog i ličnog razvoja;

· slobodan protok informacija u društvu.

Takav prelazak iz industrijskog društva u „informacionu civilizaciju“ postao je moguć uglavnom zahvaljujući razvoju energije i obezbjeđivanju pogodne vrste energije za prijenos i korištenje - električne energije.

Električna energija u proizvodnji.

Moderno društvo se ne može zamisliti bez elektrifikacije proizvodnih aktivnosti. Već krajem 80-ih više od 1/3 ukupne potrošnje energije u svijetu provodilo se u obliku električne energije. Do početka narednog stoljeća ovaj udio bi mogao porasti na 1/2. Ovo povećanje potrošnje električne energije prvenstveno je povezano sa povećanjem njene potrošnje u industriji. Većina industrijskih preduzeća radi na električnu energiju. Visoka potrošnja električne energije tipična je za energetski intenzivne industrije kao što su metalurgija, aluminijum i mašinstvo.

Struja u kući.

Struja je neophodan pomoćnik u svakodnevnom životu. Svaki dan imamo posla s njom, i vjerovatno više ne možemo zamisliti svoj život bez nje. Sjetite se kada vam je zadnji put bila ugašena svjetla, odnosno nije dolazila struja u vašu kuću, sjetite se kako ste se zaklinjali da nemate vremena ništa da uradite, a treba vam svjetlo, trebao vam je TV, kuhalo za vodu i gomila drugih električnih uređaja. Na kraju krajeva, ako bismo zauvijek izgubili snagu, jednostavno bismo se vratili u ona davna vremena kada se hrana kuhala na vatri i kada smo živjeli u hladnim vigvamima.

Čitava pjesma može biti posvećena važnosti struje u našim životima, ona je toliko važna u našim životima i tako smo na nju navikli. Iako više ne primjećujemo da dolazi u naše domove, kada se isključi, postaje vrlo neugodno.

Cijenite struju!

Bibliografija.

1. Udžbenik S.V. Gromova „Fizika, 10. razred“. Moskva: Prosvetljenje.

2. Enciklopedijski rečnik mladog fizičara. Compound. V.A. Čujanov, Moskva: Pedagogija.

3. Ellion L., Wilcons W.. Physics. Moskva: Nauka.

4. Koltun M. Svijet fizike. Moskva.

5. Izvori energije. Činjenice, problemi, rješenja. Moskva: Nauka i tehnologija.

6. Netradicionalni izvori energije. Moskva: Znanje.

7. Yudasin L.S. Energija: problemi i nade. Moskva: Prosvetljenje.

8. Podgorny A.N. Energija vodonika. Moskva: Nauka.

Khokhlova Kristina

Prezentacija na temu "Proizvodnja, prijenos i korištenje električne energije"

Skinuti:

Pregled:

Da biste koristili preglede prezentacija, kreirajte Google račun i prijavite se na njega: https://accounts.google.com


Naslovi slajdova:

Prezentacija Proizvodnja, prenos i korišćenje električne energije Kristina Khokhlova, 11. razred, Opštinska obrazovna ustanova-Srednja škola br. 64

Plan prezentacije Proizvodnja električne energije Vrste elektrana Alternativni izvori energije Prijenos električne energije Upotreba električne energije

Postoji nekoliko tipova elektrana: Tipovi elektrana TE HE NE

Termoelektrana (TE), elektrana koja proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa tokom sagorevanja fosilnih goriva. U termoelektranama se hemijska energija goriva prvo pretvara u mehaničku, a zatim u električnu energiju. Gorivo za takvu elektranu može biti ugalj, treset, plin, uljni škriljci i lož ulje. Najekonomičnije su velike termoparne turbinske elektrane.Većina termoelektrana u našoj zemlji kao gorivo koristi ugljenu prašinu. Za proizvodnju 1 kWh električne energije troši se nekoliko stotina grama uglja. U parnom kotlu, preko 90% energije koju oslobađa gorivo prenosi se na paru. U turbini se kinetička energija mlaznica pare prenosi na rotor. Osovina turbine je čvrsto povezana sa osovinom generatora. TPP

TE Termoelektrane se dijele na: Kondenzacijske elektrane (CPS) One su dizajnirane za proizvodnju samo električne energije. Velike CPP regionalnog značaja nazivaju se državne područne elektrane (DRPP). kombinovane toplotne i elektrane (CHP) koje osim električne energije proizvode i toplotnu energiju u obliku tople vode i pare.

Hidroelektrana (HE), kompleks objekata i opreme kroz koje se energija protoka vode pretvara u električnu energiju. Hidroelektrana se sastoji od sekvencijalnog lanca hidrauličnih konstrukcija koje osiguravaju potrebnu koncentraciju protoka vode i stvaranje pritiska, te energetske opreme koja pretvara energiju vode koja se kreće pod pritiskom u mehaničku rotirajuću energiju, koja se, zauzvrat, pretvara u električnu energiju. Pritisak hidroelektrane nastaje koncentracijom pada rijeke u području koje koristi brana, ili skretanje, ili brana i skretanje zajedno. hidroelektrana

Snaga hidroelektrana Hidroelektrane se takođe dele na: Snaga hidroelektrana zavisi od pritiska, protoka vode koji se koristi u hidrauličnim turbinama i efikasnosti hidrauličke jedinice. Iz više razloga (zbog npr. sezonskih promjena nivoa vode u akumulacijama, fluktuacija opterećenja elektroenergetskog sistema, popravki hidrauličnih jedinica ili hidrauličnih konstrukcija, itd.), pritisak i protok vode se kontinuirano mijenjaju. , a osim toga, protok se mijenja prilikom regulacije snage hidroelektrane. visoki pritisak (preko 60 m) srednji pritisak (od 25 do 60 m) niski pritisak (od 3 do 25 m) srednji (do 25 MW) Snažan (preko 25 MW) mali (do 5 MW)

Posebno mjesto među hidroelektranama zauzimaju: Crpne akumulacijske elektrane (CHE) Sposobnost HE da akumuliraju energiju zasniva se na činjenici da slobodnu električnu energiju u elektroenergetskom sistemu u određenom vremenskom periodu koristi pumpna akumulacija. postrojenja, koja, radeći u pumpnom režimu, pumpaju vodu iz rezervoara u gornji bazen za skladištenje. Tokom perioda vršnog opterećenja, akumulirana energija se vraća u elektroenergetski sistem.Plimne elektrane (TE) TE pretvaraju energiju plime i oseke u električnu energiju. Električna energija plimnih hidroelektrana, zbog nekih karakteristika povezanih sa periodičnom prirodom oseke i oseke, može se koristiti u energetskim sistemima samo u sprezi sa energijom regulacionih elektrana, koje nadoknađuju nestanke struje. plimne elektrane u roku od nekoliko dana ili mjeseci.

Toplina koja se oslobađa u reaktoru kao rezultat lančane reakcije fisije jezgara nekih teških elemenata se zatim pretvara u električnu energiju na isti način kao u konvencionalnim termoelektranama (TE). Za razliku od termoelektrana koje rade na fosilna goriva, nuklearne elektrane rade na nuklearno gorivo (na bazi 233U, 235U, 239Pu). Utvrđeno je da svjetski energetski resursi nuklearnog goriva (uranijum, plutonijum i dr.) znatno premašuju energetske resurse prirodnih rezervi organskog goriva (nafta, ugalj, prirodni gas i dr.). Uz to, potrebno je uzeti u obzir i sve veći obim potrošnje uglja i nafte u tehnološke svrhe u svjetskoj hemijskoj industriji, koja postaje ozbiljna konkurencija termoelektranama. NPP

NPP U nuklearnim elektranama najčešće se koriste 4 vrste reaktora na termičkim neutronima: grafitno-vodeni reaktori sa vodenim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom, teška voda sa vodenim rashladnim sredstvom i teška voda kao moderator, voda-voda sa običnom vodom kao moderator i rashladno sredstvo, grafit-gas sa gasnim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom.

Izbor pretežno korišćenog tipa reaktora određen je uglavnom akumuliranim iskustvom u nosaču reaktora, kao i dostupnošću potrebne industrijske opreme, rezervi sirovina itd. Reaktor i njegovi servisni sistemi uključuju: sam reaktor sa biološka zaštita, izmjenjivači topline, pumpe ili jedinice za puhanje plina koje cirkulišu rashladna tekućina, cjevovodi i spojevi kola, uređaji za dopunu nuklearnog goriva, specijalni ventilacioni sistemi, hitno hlađenje itd. Da bi se osoblje nuklearne elektrane zaštitilo od izlaganja radijaciji, reaktor je okružen biološkom zaštitom, glavni materijali za koje su beton, voda i serpentinski pijesak. Oprema reaktorskog kruga mora biti potpuno zatvorena. NPP

Alternativni izvori energije. Solarna energija Solarna energija je jedan od materijalno najintenzivnijih vrsta proizvodnje energije. Široko korištenje solarne energije podrazumijeva gigantski porast potrebe za materijalima, a samim tim i za radnim resursima za vađenje sirovina, njihovo obogaćivanje, dobijanje materijala, proizvodnju heliostata, kolektora, druge opreme i njihov transport. Energija vjetra Energija pokretnih vazdušnih masa je ogromna. Rezerve energije vjetra su više od stotinu puta veće od hidroenergetskih rezervi svih rijeka na planeti. Vjetrovi pušu stalno i svuda na zemlji. Klimatski uslovi omogućavaju razvoj energije vjetra na ogromnoj teritoriji. Zalaganjem naučnika i inženjera stvoren je širok spektar dizajna modernih vetroturbina. Energija Zemlje Energija Zemlje je pogodna ne samo za grijanje prostorija, kao što je slučaj na Islandu, već i za proizvodnju električne energije. Elektrane koje koriste tople podzemne izvore rade već duže vrijeme. Prva takva elektrana, još uvijek vrlo male snage, izgrađena je 1904. godine u malom italijanskom gradiću Larderello. Postepeno je rasla snaga elektrane, puštano je u rad sve više novih blokova, korišteni su novi izvori tople vode, a danas je snaga stanice već dostigla impresivnu vrijednost od 360 hiljada kilovata.

Sunčeva energija Energija vazduha Energija Zemlje

Prijenos električne energije Potrošači električne energije su posvuda. Proizvodi se na relativno malo mjesta u blizini izvora goriva i hidro resursa. Stoga postoji potreba za prijenosom električne energije na udaljenosti koja ponekad dosežu stotine kilometara. Ali prijenos električne energije na velike udaljenosti povezan je s primjetnim gubicima. Činjenica je da kako struja teče kroz električne vodove, ona ih zagrijava. U skladu sa Joule-Lenzovim zakonom, energija koja se troši na zagrijavanje vodova određuje se formulom: Q= I 2 Rt gdje je R otpor linije. Uz veliku dužinu linije, prijenos energije može postati općenito neisplativ. Da biste smanjili gubitke, možete povećati površinu poprečnog presjeka žica. Ali kada se R smanji za 100 puta, masa se također mora povećati za 100 puta. Takva potrošnja obojenih metala ne bi trebala biti dozvoljena. Stoga se gubici energije u liniji smanjuju na drugi način: smanjenjem struje u liniji. Na primjer, smanjenje struje za 10 puta smanjuje količinu topline koja se oslobađa u vodičima za 100 puta, odnosno postiže se isti učinak kao stostruko težim žice. Zbog toga se u velikim elektranama ugrađuju pojačani transformatori. Transformator povećava napon u liniji za isti iznos kao što smanjuje struju. Gubici snage su mali. Elektroelektrane u nizu regiona zemlje povezane su visokonaponskim dalekovodima, formirajući zajedničku elektroenergetsku mrežu na koju su priključeni potrošači. Takvo udruženje se naziva elektroenergetski sistem. Elektroenergetski sistem osigurava nesmetano snabdijevanje potrošača energijom bez obzira na njihovu lokaciju.

Upotreba električne energije u različitim oblastima nauke Nauka direktno utiče na razvoj energetike i obim primene električne energije. Oko 80% rasta BDP-a u razvijenim zemljama ostvaruje se kroz tehničke inovacije, od kojih se najveći dio odnosi na korištenje električne energije. Sve novo u industriji, poljoprivredi i svakodnevnom životu dolazi nam zahvaljujući novim dostignućima u raznim granama nauke. Većina naučnog razvoja počinje teorijskim proračunima. Ali ako su u 19. veku ovi proračuni rađeni pomoću olovke i papira, onda se u doba STR (naučne i tehnološke revolucije) svi teorijski proračuni, odabir i analiza naučnih podataka, pa čak i lingvistička analiza književnih dela vrše pomoću kompjutera. (elektronski kompjuteri), koji rade na električnu energiju, koja je najpogodnija za prijenos na daljinu i korištenje. Ali ako su se u početku kompjuteri koristili za naučne proračune, sada su kompjuteri oživjeli iz nauke. Elektronizacija i automatizacija proizvodnje najvažnije su posljedice “druge industrijske” ili “mikroelektronske” revolucije u ekonomijama razvijenih zemalja.Nauka u oblasti komunikacija i komunikacija se vrlo brzo razvija.Satelitske komunikacije se više ne koriste samo kao sredstva međunarodne komunikacije, ali i u svakodnevnom životu - satelitske antene nisu neuobičajene u našem gradu.Nova sredstva komunikacije npr.fiber tehnologija mogu značajno smanjiti gubitke energije u procesu prenosa signala na velike udaljenosti.Potpuno nova sredstva dobijanja stvorene su informacije, njihovo skladištenje, obrada i prenošenje, zajedno čineći složenu informacijsku strukturu.

Upotreba električne energije u proizvodnji Savremeno društvo ne može se zamisliti bez elektrifikacije proizvodnih aktivnosti. Već krajem 80-ih više od 1/3 ukupne potrošnje energije u svijetu provodilo se u obliku električne energije. Do početka narednog stoljeća ovaj udio bi mogao porasti na 1/2. Ovo povećanje potrošnje električne energije prvenstveno je povezano sa povećanjem njene potrošnje u industriji. Glavni dio industrijska preduzeća radi na električnu energiju. Visoka potrošnja električne energije tipična je za energetski intenzivne industrije kao što su metalurgija, aluminijum i mašinstvo.

Korištenje električne energije u svakodnevnom životu Električna energija u svakodnevnom životu je sastavni pomoćnik. Svaki dan imamo posla s njom, i vjerovatno više ne možemo zamisliti svoj život bez nje. Sjetite se kada vam je zadnji put bila ugašena svjetla, odnosno nije dolazila struja u vašu kuću, sjetite se kako ste se zaklinjali da nemate vremena ništa da uradite, a treba vam svjetlo, trebao vam je TV, kuhalo za vodu i gomila drugih električnih uređaja. Na kraju krajeva, ako bismo zauvijek izgubili snagu, jednostavno bismo se vratili u ona davna vremena kada se hrana kuhala na vatri i kada smo živjeli u hladnim vigvamima. Čitava pjesma može biti posvećena važnosti struje u našim životima, ona je toliko važna u našim životima i tako smo na nju navikli. Iako više ne primjećujemo da dolazi u naše domove, kada se isključi, postaje vrlo neugodno.

Hvala vam na pažnji

U našem vremenu, nivo proizvodnje i potrošnje energije jedan je od najvažnijih pokazatelja razvoja proizvodnih snaga društva. Vodeću ulogu ovdje igra električna energija - najuniverzalniji i najprikladniji oblik energije. Ako se potrošnja energije u svijetu udvostruči za oko 25 godina, onda se u prosjeku za 10 godina događa povećanje potrošnje električne energije za 2 puta. To znači da se sve više procesa koji troše energiju pretvaraju u električnu energiju.

Proizvodnja energije. Električna energija se proizvodi u velikim i malim elektranama uglavnom pomoću elektromehaničkih indukcijskih generatora. Postoje dvije glavne vrste elektrana: termo i hidroelektrane. Ove elektrane se razlikuju po motorima koji rotiraju rotore generatora.

U termoelektranama izvor energije je gorivo: ugalj, gas, nafta, lož ulje, uljni škriljci. Rotori električnih generatora pokreću se parnim i gasnim turbinama ili motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Najekonomičnije su velike termoelektrane na parne turbine (skraćeno TE). Većina termoelektrana u našoj zemlji kao gorivo koristi ugljenu prašinu. Za proizvodnju 1 kW. sati električne energije, potroši se nekoliko stotina grama uglja. U parnom kotlu, preko 90% energije koju oslobađa gorivo prenosi se na paru. U turbini se kinetička energija mlaznica pare prenosi na rotor. Osovina turbine je čvrsto povezana sa osovinom generatora. Parni turbogeneratori su vrlo brzi: brzina rotora je nekoliko hiljada u minuti.

Iz kursa fizike 10. razreda poznato je da se efikasnost toplotnih motora povećava sa povećanjem temperature grijača i, shodno tome, početne temperature radnog fluida (para, gas). Zbog toga se para koja ulazi u turbinu dovodi do visokih parametara: temperatura - skoro 550 ° C i pritisak - do 25 MPa. Efikasnost termoelektrana dostiže 40%. Većina energije se gubi zajedno sa vrelom izduvnom parom.

Termoelektrane - takozvane kombinovane toplotne i elektrane (CHP) - omogućavaju da se značajan deo energije iz otpadne pare koristi u industrijskim preduzećima i za kućne potrebe (za grejanje i snabdevanje toplom vodom). Kao rezultat, efikasnost termoelektrane dostiže 60-70%. Trenutno u Rusiji termoelektrane daju oko 40% sve električne energije i snabdevaju stotine gradova električnom i toplotnom energijom.

Hidroelektrane (HE) koriste potencijalnu energiju vode za rotaciju rotora generatora. Rotori električnih generatora pokreću se hidrauličnim turbinama. Snaga takve stanice zavisi od razlike u nivoima vode koju stvara brana (pritisak) i od mase vode koja svake sekunde prolazi kroz turbinu (protok vode).

Nuklearne elektrane (NPP) igraju značajnu ulogu u energetskom sektoru. Trenutno nuklearne elektrane u Rusiji daju oko 10% električne energije.

Glavne vrste elektrana

Termoelektrane se grade brzo i jeftino, ali ima mnogo štetnih emisija u životnu sredinu i ograničene su prirodne rezerve energetskih resursa.

Hidroelektrane se grade duže i skuplje su; trošak struje je minimalan, ali plodna zemljišta su poplavljena i gradnja je moguća samo na određenim mjestima.

Nuklearne elektrane se grade dugo i skupe su, ali je struja jeftinija od termoelektrana, štetan uticaj na životnu sredinu nije značajan (ako se pravilno koristi), ali zahteva odlaganje radioaktivnog otpada.

Potrošnja električne energije

Glavni potrošač električne energije je industrija, koja čini oko 70% proizvedene električne energije. Transport je takođe veliki potrošač. Sve veći broj željezničkih pruga se pretvara na električnu vuču. Skoro sva sela i sela dobijaju električnu energiju iz elektrana za industrijske i kućne potrebe. Svi znaju za korištenje električne energije za rasvjetu kuća i električnih uređaja.

Većina korištene električne energije sada se pretvara u mehaničku energiju. Skoro sve mašine u industriji pokreću električni motori. Oni su praktični, kompaktni i omogućavaju automatizaciju proizvodnje.

Oko trećine električne energije koju potroši industrija koristi se u tehnološke svrhe (električno zavarivanje, električno grijanje i topljenje metala, elektroliza itd.).

Moderna civilizacija je nezamisliva bez široke upotrebe električne energije. Prekid u opskrbi električnom energijom velikog grada, pa čak i malih sela u slučaju nesreće parališe njihove živote.

Prijenos električne energije

Potrošači električne energije su posvuda. Proizvodi se na relativno malo mjesta u blizini izvora goriva i hidro resursa. Električna energija se ne može uštedjeti u velikim razmjerima. Mora se konzumirati odmah po prijemu. Stoga postoji potreba za prijenosom električne energije na velike udaljenosti.

Prijenos električne energije povezan je s primjetnim gubicima, jer električna struja zagrijava žice dalekovoda. U skladu sa Joule-Lenzovim zakonom, energija koja se troši na zagrijavanje vodova određena je formulom Q = I2Rt gdje je R otpor linije.

Ako je dužina vodova veoma duga, prenos energije može postati ekonomski neisplativ. Praktično je vrlo teško značajno smanjiti otpor linije R. Morate smanjiti struju.

Stoga se u velikim elektranama ugrađuju pojačani transformatori. Transformator povećava napon u liniji za isti broj puta kao što smanjuje struju.

Što je dalekovod duži, to je korisnije koristiti veći napon. Tako se u visokonaponskom dalekovodu Volzhskaya HE - Moskva i nekim drugim koristi napon od 500 kV. U međuvremenu, generatori naizmjenične struje su podešeni na napone koji ne prelaze 16-20 kV. Veći naponi bi zahtijevali složene posebne mjere za izolaciju namotaja i drugih dijelova generatora.

Za direktnu upotrebu električne energije u elektromotorima alatnih mašina, u rasvjetnoj mreži i u druge svrhe, napon na krajevima vodova mora se smanjiti. To se postiže korištenjem opadajućih transformatora. Opšti dijagram prijenosa energije i njena raspodjela prikazan je na slici.

Obično se smanjenje napona i, shodno tome, povećanje struje provode u nekoliko faza. U svakoj fazi napon postaje sve manji, a područje koje pokriva električna mreža postaje sve šire.

Ako je napon vrlo visok, između žica može početi pražnjenje, što dovodi do gubitka energije. Dozvoljena amplituda naizmjeničnog napona mora biti takva da za datu površinu poprečnog presjeka žice gubici energije zbog pražnjenja budu neznatni.

Elektroelektrane u nizu regija u zemlji povezane su visokonaponskim dalekovodima, formirajući zajedničku električnu mrežu na koju su priključeni potrošači. Ova kombinacija, nazvana električna mreža, omogućava izglađivanje vršnih opterećenja potrošnje energije u jutarnjim i večernjim satima. Elektroenergetski sistem osigurava nesmetano snabdijevanje potrošača energijom bez obzira na njihovu lokaciju. Sada je skoro cijela teritorija naše zemlje snabdjevena električnom energijom integrisanim energetskim sistemima. U funkciji je Jedinstveni energetski sistem evropskog dijela zemlje.

Svi tehnološki procesi bilo koje proizvodnje povezani su s potrošnjom energije. Ogromna većina energetskih resursa se troši na njihovu implementaciju.

Najvažniju ulogu u industrijskom preduzeću ima električna energija – najuniverzalnija vrsta energije, koja je glavni izvor mehaničke energije.

Pretvaranje različitih vrsta energije u električnu energiju događa se na elektrane .

Elektrane su preduzeća ili postrojenja dizajnirana za proizvodnju električne energije. Gorivo za elektrane su prirodni resursi - ugalj, treset, voda, vjetar, sunce, nuklearna energija itd.

U zavisnosti od vrste energije koja se pretvara, elektrane se mogu podeliti na sledeće glavne tipove: termo, nuklearne, hidroelektrane, pumpne akumulacije, gasne turbine, kao i lokalne elektrane male snage - vetar, solarna, geotermalna, plima, dizel itd.

Najveći dio električne energije (do 80%) proizvodi se u termoelektranama (TE). Proces dobijanja električne energije u termoelektranama sastoji se od sekvencijalnog pretvaranja energije sagorelog goriva u toplotnu energiju vodene pare, koja pokreće rotaciju turbinskog agregata ( parna turbina, spojen na generator). Mehaničku energiju rotacije generator pretvara u električnu energiju. Gorivo za elektrane je ugalj, treset, uljni škriljci, prirodni gas, nafta, lož ulje i drvni otpad.

Uz ekonomičan rad termoelektrana, tj. kada potrošač istovremeno isporučuje optimalne količine električne i toplotne energije, njihova efikasnost dostiže više od 70%. U periodu kada potrošnja toplote potpuno prestane (na primer, tokom sezone bez grejanja), efikasnost stanice se smanjuje.

Nuklearne elektrane (NPP) se razlikuju od konvencionalnih parnih turbinskih stanica po tome što nuklearna elektrana kao izvor energije koristi proces fisije jezgara uranijuma, plutonijuma, torija itd. Kao rezultat cijepanja ovih materijala u posebne uređaja - reaktora, oslobađa se ogromna količina toplinske energije.

U poređenju sa termoelektranama, nuklearne elektrane troše malu količinu goriva. Takve stanice se mogu graditi bilo gdje, jer nisu vezani za lokaciju rezervi prirodnog goriva. Osim toga, okoliš nije zagađen dimom, pepelom, prašinom i sumpor-dioksidom.

U hidroelektranama (HE) energija vode se pretvara u električnu energiju pomoću hidrauličnih turbina i na njih povezanih generatora.

Postoje brane i preusmjeravajući tipovi hidroelektrana. Hidroelektrane brane se koriste na nizijskim rijekama sa niskim pritiskom, diverzione hidroelektrane (sa obilaznim kanalima) koriste se na planinskim rijekama sa velikim padinama i malim protokom vode. Treba napomenuti da rad hidroelektrana zavisi od vodostaja određenog prirodnim uslovima.

Prednosti hidroelektrana su njihova visoka efikasnost i niska cijena proizvedene električne energije. Međutim, treba uzeti u obzir visoku cijenu kapitalnih troškova u izgradnji hidroelektrana i značajno vrijeme potrebno za njihovu izgradnju, što određuje njihov dugi rok povrata.

Posebnost rada elektrana je da moraju proizvesti onoliko energije koliko je trenutno potrebno za pokrivanje opterećenja potrošača, vlastitih potreba stanica i gubitaka u mrežama. Stoga oprema stanice mora uvijek biti spremna za periodične promjene opterećenja potrošača tokom dana ili godine.

Većina elektrana je integrisana u energetski sistemi , od kojih svaki ima sledeće uslove:

  • Odgovaranje snage generatora i transformatora maksimalnoj snazi ​​potrošača električne energije.
  • Dovoljan kapacitet dalekovoda (PTL).
  • Osiguravanje neprekidnog napajanja električnom energijom visokog kvaliteta.
  • Isplativo, sigurno i jednostavno za upotrebu.

Da bi se ispunili ovi zahtjevi, elektroenergetski sistemi su opremljeni posebnim kontrolnim centrima opremljenim nadzornim, kontrolnim, komunikacionim sredstvima i posebnim rasporedom elektrana, dalekovoda i stepenastih trafostanica. Upravljački centar prima potrebne podatke i informacije o stanju tehnološkog procesa u elektranama (potrošnja vode i goriva, parametri pare, brzina vrtnje turbine itd.); o radu sistema - koji elementi sistema (vodovi, transformatori, generatori, opterećenja, kotlovi, parovodi) su trenutno isključeni, koji su u funkciji, u rezervi itd.; o električnim parametrima režima (naponi, struje, aktivna i reaktivna snaga, frekvencija, itd.).

Rad elektrana u sistemu omogućava, zbog velikog broja paralelno radećih generatora, da se poveća pouzdanost napajanja potrošača, da se u potpunosti opterete najekonomičnije jedinice elektrana i da se smanje troškovi električne energije. generacije. Pored toga, smanjen je instalirani kapacitet rezervne opreme u elektroenergetskom sistemu; obezbjeđuje veći kvalitet električne energije koja se isporučuje potrošačima; povećava se snaga jedinice jedinica koje se mogu ugraditi u sistem.

U Rusiji, kao iu mnogim drugim zemljama, za proizvodnju i distribuciju električne energije koristi se trofazna naizmjenična struja frekvencije 50 Hz (u SAD i nizu drugih zemalja 60 Hz). Mreže i instalacije trofazne struje su ekonomičnije u odnosu na jednofazne instalacije naizmjenične struje, a također omogućavaju široku upotrebu najpouzdanijih, jednostavnijih i jeftinih asinkronih elektromotora kao električni pogon.

Uz trofaznu struju, neke industrije koriste jednosmjernu struju, koja se dobija ispravljanjem naizmjenične struje (elektroliza u hemijskoj industriji i obojenoj metalurgiji, elektrificirani transport i dr.).

Električna energija proizvedena u elektranama mora se prenijeti na mjesta potrošnje, prvenstveno u velike industrijske centre zemlje, koji su stotinama, a ponekad i hiljadama kilometara udaljeni od moćnih elektrana. Ali prijenos električne energije nije dovoljan. Mora se distribuirati među mnogo različitih potrošača - industrijska preduzeća, transport, stambene zgrade itd. Prijenos električne energije na velike udaljenosti odvija se na visokom naponu (do 500 kW ili više), što osigurava minimalne električne gubitke u dalekovodima i rezultira velikom uštedom materijala zbog smanjenja poprečnih presjeka žice. Stoga je u procesu prenosa i distribucije električne energije potrebno povećavati i smanjivati ​​napon. Ovaj proces se provodi putem elektromagnetnih uređaja koji se nazivaju transformatori. Transformator nije električna mašina, jer njegov rad nije vezan za pretvaranje električne energije u mehaničku i obrnuto; samo pretvara napon u električnu energiju. Napon se povećava pomoću pojačanih transformatora u elektranama, a napon se smanjuje korištenjem step-down transformatora na potrošačkim trafostanicama.

Međukarika za prijenos električne energije od transformatorskih trafostanica do prijemnika električne energije su Struja iz mreže .

Transformatorska podstanica je električna instalacija dizajnirana za konverziju i distribuciju električne energije.

Podstanice mogu biti zatvorene ili otvorene u zavisnosti od lokacije glavne opreme. Ako se oprema nalazi u zgradi, tada se trafostanica smatra zatvorenom; ako je na otvorenom, onda otvoreno.

Oprema trafostanice se može sastaviti od pojedinačnih elemenata uređaja ili od blokova koji se isporučuju montirani za instalaciju. Podstanice blok dizajna nazivaju se kompletnim.

Oprema trafostanice uključuje uređaje koji preklapaju i štite električne krugove.

Glavni element trafostanica je energetski transformator. Strukturno, energetski transformatori su projektovani na način da odvode što je moguće više toplote iz namotaja i jezgra u okolinu. Da biste to učinili, na primjer, jezgro s namotima je uronjeno u spremnik s uljem, površina spremnika je rebrasta, s cijevnim radijatorima.

Kompletne transformatorske stanice instalirane direktno u proizvodnim prostorijama kapaciteta do 1000 kVA mogu se opremiti suhim transformatorima.

Kako bi se povećao faktor snage električnih instalacija, statički kondenzatori se ugrađuju na trafostanicama za kompenzaciju reaktivne snage opterećenja.

Automatski sistem nadzora i upravljanja trafostanicama prati procese koji se odvijaju u opterećenju i u mrežama napajanja. Obavlja funkcije zaštite transformatora i mreže, isključuje zaštićena područja pomoću prekidača u vanrednim situacijama i vrši ponovno pokretanje i automatsko uključivanje rezerve.

Transformatorske trafostanice industrijskih preduzeća su povezane na mrežu za napajanje na različite načine, u zavisnosti od zahteva za pouzdanost neprekidnog napajanja potrošača.

Tipične sheme koje osiguravaju neprekidno napajanje su radijalne, glavne ili prstenaste.

U radijalnim shemama, vodovi koji napajaju velike električne prijemnike polaze od razvodne ploče transformatorske podstanice: motori, grupne razvodne točke, na koje su priključeni manji prijemnici. Radijalni krugovi se koriste u kompresorskim i crpnim stanicama, radionicama eksplozivno i požarno opasnih, prašnjavih industrija. Pružaju visoku pouzdanost napajanja, omogućavaju široku upotrebu opreme za automatsko upravljanje i zaštitu, ali zahtijevaju visoke troškove za izgradnju razvodnih ploča, polaganje kablova i žica.

Magistralni krugovi se koriste kada je opterećenje ravnomjerno raspoređeno po prostoru radionice, kada nema potrebe za izgradnjom centrale na trafostanici, što smanjuje cijenu objekta; mogu se koristiti montažne sabirnice, što ubrzava montažu. Istovremeno, premještanje tehnološke opreme ne zahtijeva preradu mreže.

Nedostatak glavnog kruga je niska pouzdanost napajanja, jer ako je glavni vod oštećen, svi električni prijemnici priključeni na njega se isključuju. Međutim, ugradnja kratkospojnika između mreže i korištenje zaštite značajno povećava pouzdanost napajanja uz minimalne troškove za redundantnost.

Od trafostanica se struja niskog napona industrijske frekvencije distribuira po radionicama pomoću kablova, žica, sabirnica od radioničkog razvodnog uređaja do elektropogonskih uređaja pojedinih mašina.

Prekidi u opskrbi električnom energijom preduzeća, čak i kratkotrajni, dovode do poremećaja u tehnološkom procesu, kvarenja proizvoda, oštećenja opreme i nenadoknadivih gubitaka. U nekim slučajevima, nestanak struje može stvoriti opasnost od eksplozije i požara u preduzećima.

Prema pravilima o električnim instalacijama, svi prijemnici električne energije podijeljeni su u tri kategorije prema pouzdanosti napajanja:

  • Prijemnici energije za koje je prekid u opskrbi električnom energijom neprihvatljiv, jer može dovesti do oštećenja opreme, masovnih kvarova proizvoda, poremećaja složenog tehnološkog procesa, poremećaja rada posebno važnih elemenata općinske privrede i, u konačnici, ugrožavanja života ljudi. .
  • Prijemnici energije, čiji prekid u napajanju dovodi do neispunjavanja plana proizvodnje, zastoja radnika, mašina i industrijskog transporta.
  • Ostali prijemnici električne energije, na primjer neserijske i pomoćne proizvodne radnje, skladišta.

Napajanje prijemnika električne energije prve kategorije u svakom slučaju mora biti osigurano, a ako dođe do prekida, mora se automatski vratiti. Stoga takvi prijemnici moraju imati dva nezavisna izvora napajanja, od kojih svaki može u potpunosti opskrbiti strujom.

Prijemnici električne energije druge kategorije mogu imati rezervni izvor napajanja, koji nakon određenog vremena nakon kvara glavnog izvora povezuje dežurno osoblje.

Za prijemnike treće kategorije, u pravilu, nije predviđen rezervni izvor napajanja.

Snabdevanje električnom energijom preduzeća se deli na eksterno i unutrašnje. Eksterno napajanje je sistem mreža i trafostanica od izvora energije (energetski sistem ili elektrana) do transformatorske podstanice preduzeća. Prijenos energije u ovom slučaju se vrši preko kablovskih ili nadzemnih vodova nazivnih napona 6, 10, 20, 35, 110 i 220 kV. Interno napajanje obuhvata sistem distribucije energije u okviru radionica preduzeća i na njegovoj teritoriji.

Na strujno opterećenje (elektromotori, električne peći) dovodi se napon od 380 ili 660 V, a na rasvjetno opterećenje 220 V. Da bi se smanjili gubici, preporučljivo je priključiti motore snage 200 kW ili više na napon od 6 ili 10 kV.

Najčešći napon u industrijskim preduzećima je 380 V. Uveliko se uvodi napon 660 V, koji omogućava smanjenje gubitaka energije i potrošnje obojenih metala u niskonaponskim mrežama, povećanje dometa radioničkih trafostanica i snage svakog transformatora do 2500 kVA. U nekim slučajevima, pri naponu od 660 V, ekonomski je opravdano koristiti asinkrone motore snage do 630 kW.

Distribucija električne energije vrši se pomoću električnih instalacija - skupa žica i kablova s ​​pripadajućim pričvrsnim, nosećim i zaštitnim konstrukcijama.

Unutrašnje ožičenje je električna instalacija koja se postavlja unutar zgrade; vanjski - vanjski, uz vanjske zidove zgrade, ispod nadstrešnica, na nosačima. U zavisnosti od načina ugradnje, unutrašnje ožičenje može biti otvoreno ako je položeno na površinu zidova, plafona i sl., a skriveno ako je položeno u konstruktivne elemente zgrada.

Ožičenje se može položiti izolovanom žicom ili neoklopnim kablom poprečnog presjeka do 16 kvadratnih mm. Na mjestima mogućeg mehaničkog utjecaja, električne instalacije su zatvorene u čelične cijevi i zapečaćene ako je okruženje u prostoriji eksplozivno ili agresivno. Na alatnim i štamparskim mašinama ožičenje se izvodi u cevima, u metalnim čaurama, sa žicom sa polivinilhloridnom izolacijom, koja se ne uništava izlaganjem mašinskim uljima. Veliki broj žica sistema upravljanja električnim ožičenjem mašine je položen u nosače. Sabirnice se koriste za prenos električne energije u radionicama sa velikim brojem proizvodnih mašina.

Za prijenos i distribuciju električne energije široko se koriste energetski kabeli u gumenim i olovnim omotačima; neoklopno i oklopno. Kablovi se mogu polagati u kablovske kanale, montirati na zidove, u zemljane rovove ili ugraditi u zidove.

BOU Republike Čuvaške SPO "ASHT" Ministarstvo obrazovanja Čuvašije

METODOLOŠKI

RAZVOJ

otvoreni čas iz discipline "Fizika"

Tema: Proizvodnja, prijenos i potrošnja električne energije

najviša kvalifikaciona kategorija

Alatir, 2012

REVIEWED

na sjednici metodološke komisije

humanističkih i prirodnih nauka

discipline

Protokol br. __ od „___“ ______ 2012. godine

predsjedavajući_____________________

Recenzent: Ermakova N.E., nastavnik Čečenske državne obrazovne ustanove srednjeg stručnog obrazovanja „ASHT“, predsednik PCC-a za humanističke i prirodne nauke

Danas je energija i dalje glavna komponenta ljudskog života. Omogućava stvaranje različitih materijala i jedan je od glavnih faktora u razvoju novih tehnologija. Jednostavno rečeno, bez ovladavanja raznim vrstama energije, osoba nije u stanju da u potpunosti postoji. Teško je zamisliti postojanje moderne civilizacije bez struje. Ako se svjetlo u našem stanu ugasi i na nekoliko minuta, tada već doživljavamo brojne neugodnosti. Šta se dešava ako dođe do nestanka struje na nekoliko sati? Električna struja je glavni izvor električne energije. Zbog toga je toliko važno razumjeti fiziku prijema, odašiljanja i korištenja naizmjenične električne struje.

  1. Objašnjenje

  2. Sadržaj glavnog dijela

  3. Bibliografija

  4. Prijave.

Objašnjenje

Ciljevi:
- upoznati studente sa fizičkim osnovama proizvodnje, prenosa i

korištenje električne energije

Doprinijeti formiranju informatičkih i komunikacijskih vještina kod učenika

kompetencije

Produbiti znanje o razvoju elektroprivrede i srodnim ekološkim pitanjima

problema, negovanje osjećaja odgovornosti za očuvanje životne sredine

Obrazloženje za odabranu temu:

Danas je nemoguće zamisliti naš život bez električne energije. Električna energija je zahvatila sve sfere ljudske djelatnosti: industriju i poljoprivredu, nauku i svemir. Naš život je nezamisliv bez struje. Električna energija je bila i ostala glavna komponenta ljudskog života. Kakav će biti energetski sektor 21. vijeka? Da biste odgovorili na ovo pitanje, morate znati osnovne metode proizvodnje električne energije, proučiti probleme i izglede moderne proizvodnje električne energije ne samo u Rusiji, već i na teritoriji Čuvašije i Alatira. Ova lekcija omogućava učenicima da razviju sposobnost obrade informiranje i primjena teorijskih znanja u praksi, razvijanje vještina samostalnog rada sa različitim izvorima informacija. Ova lekcija otkriva mogućnosti razvoja informacionih i komunikacijskih kompetencija

Plan lekcije

u disciplini "fizika"
Datum: 16.04.2012
Grupa: 11 TV
Ciljevi:

- edukativni: - upoznati studente sa fizičkim osnovama proizvodnje,

prijenos i korištenje električne energije

Da doprinese formiranju informacija i

komunikativna kompetencija

Produbiti znanja o razvoju elektroprivrede i sl

ovi ekološki problemi, podstičući osjećaj odgovornosti

za očuvanje životne sredine

- razvoj:: - razviti vještine obrade informacija i primjene

poznavanje teorije u praksi;

Razvijati vještine samostalnog rada sa raznim

izvore informacija

Razvijati kognitivni interes za predmet.
- edukativni: - podsticati kognitivnu aktivnost učenika;

Razviti sposobnost slušanja i slušanja;

Podsticati samostalnost učenika u usvajanju novih

znanje


- razvijati komunikacijske vještine pri radu u grupama
zadatak: formiranje ključnih kompetencija u proučavanju proizvodnje, prijenosa i korištenja električne energije
Vrsta aktivnosti- lekcija
Vrsta aktivnosti- kombinovana lekcija
Sredstva obrazovanja: udžbenike, priručnike, materijale, multimedijalni projektor,

ekran, elektronska prezentacija


Napredak lekcije:

  1. Organizacioni momenat (provera odsutnih, spremnost grupe za čas)

  2. Organizacija ciljnog prostora

  3. Provjera znanja učenika, komuniciranje teme i plana ankete, postavljanje cilja
Tema: "Transformatori"

Postupci nastavnika

Studentske akcije


Metode



  1. Vodi frontalni razgovor, ispravlja odgovore učenika:
1) Koje su prednosti električne energije u odnosu na druge vrste energije?

2) Koji uređaj se koristi za promjenu naizmjenične struje i napona?

3) Koja je njegova svrha?

4) Kakva je struktura transformatora?

6) Koliki je omjer transformacije? Kako je brojčano?

7) Koji transformator se zove pojačani, a koji opadajući?

8) Kako se zove snaga transformatora?


  1. Nudi rješavanje problema

  1. Sprovodi testiranje

  2. Pruža učenicima ključeve za testiranje za samoprocjenu

  1. Odgovorite na pitanja

    1. Pronađite prave odgovore

    2. Ispravite odgovore svojih prijatelja

    3. Razvijte kriterije za njihovo ponašanje

    4. Uporedite i pronađite zajedničko i različito u pojavama

  1. Analizirajte rješenje, potražite greške, obrazložite odgovor

  1. Odgovorite na testna pitanja

  2. Izvršiti međusobnu verifikaciju testova

Frontalni razgovor

Rješavanje problema

Testiranje


  1. Sumiranje rezultata provjere glavnih odredbi proučavanog dijela

  2. Izvještavanje o temi, postavljanje cilja, plan učenja novog gradiva

Tema: “Proizvodnja, prijenos i potrošnja električne energije”
Plan: 1) Proizvodnja električne energije:

a) Industrijska energija (hidroelektrana, termoelektrana, nuklearna elektrana)

b) Alternativna energija (geotermalna elektrana, solarna elektrana, vjetroelektrana, termoelektrana)

2) Prenos električne energije

3) Efikasno korišćenje električne energije

4) Energija Republike Čuvaške


  1. Motivacija za obrazovne aktivnosti učenika

Postupci nastavnika

Studentske akcije


Metoda proučavanja



  1. Organizuje ciljni prostor, uvodi plan za proučavanje teme

  2. Uvodi osnovne metode proizvodnje električne energije

  3. Poziva studente da istaknu fizičku osnovu proizvodnje električne energije

  4. Traži od vas da popunite tabelu sažetka

  5. Formira sposobnost obrade informacija, isticanje glavne stvari, analiziranje, upoređivanje, pronalaženje zajedničkog i različitog i donošenje zaključaka;

  1. Ostvarite ciljeve, zapišite plan

  1. Slušajte, razumite, analizirajte

  1. Napravite izvještaj, saslušajte govornika, shvatite ono što je čuo, izvucite zaključke

  1. Istražite sredstva, generalizujte, izvucite zaključke, popunite tabelu

  2. Uporedite, pronađite zajedničko i drugačije

Napredni samostalni rad


Studija
Studentski izvještaji

  1. Konsolidacija novog materijala

  1. Generalizacija i sistematizacija gradiva.

  2. Izvođenje rezimea lekcije.

  3. Zadatak za samostalan rad učenika u vannastavnom vremenu.

  • Udžbenik § 39-41, dovršite popunjavanje tabele
Tema: Proizvodnja, prijenos i potrošnja električne energije
Danas je nemoguće zamisliti naš život bez električne energije. Električna energija je zahvatila sve sfere ljudske djelatnosti: industriju i poljoprivredu, nauku i svemir. Naš život je nezamisliv bez struje. Ovako rašireno korištenje električne energije objašnjava se njenim prednostima u odnosu na druge vrste energije. Električna energija je bila i ostala glavna komponenta ljudskog života, a glavna pitanja su: koliko energije je potrebno čovječanstvu? Kakav će biti energetski sektor 21. vijeka? Da biste odgovorili na ova pitanja, potrebno je poznavati glavne metode proizvodnje električne energije, proučavati probleme i izglede moderne proizvodnje električne energije ne samo u Rusiji, već i na teritoriji Čuvašije i Alatira.

U elektranama se odvija pretvaranje različitih vrsta energije u električnu energiju. Razmotrimo fizičku osnovu proizvodnje električne energije u elektranama.

Statistički podaci o proizvodnji električne energije u Rusiji, milijarde kWh

Ovisno o vrsti energije koja se pretvara, elektrane se mogu podijeliti na sljedeće glavne tipove:


  • Industrijske elektrane: hidroelektrane, termoelektrane, nuklearne elektrane

  • Alternativne elektrane: termoelektrana, solarna elektrana, vjetroelektrana, geotermalna elektrana

Hidroelektrane
Hidroelektrana je kompleks konstrukcija i opreme kroz koje se energija protoka vode pretvara u električnu energiju.U hidroelektrani se električna energija proizvodi pomoću energije vode koja teče sa višeg nivoa na niži nivo i rotirajući turbina. Brana je najvažniji i najskuplji element hidroelektrane. Voda teče od uzvodno do nizvodno kroz posebne cjevovode ili kroz kanale napravljene u tijelu brane i postiže veću brzinu. Mlaz vode teče na lopatice hidraulične turbine. Rotor hidraulične turbine se pokreće u rotaciju pod dejstvom centrifugalne sile struje vode. Osovina turbine je povezana sa osovinom elektrogeneratora, a kada rotor generatora rotira, mehanička energija rotora se pretvara u električnu energiju.
Najvažnija karakteristika hidroenergetskih resursa u odnosu na izvore goriva i energije je njihova kontinuirana obnovljivost. Odsustvo potrebe za gorivom za hidroelektrane određuje nisku cijenu električne energije koju proizvode hidroelektrane. Međutim, hidroenergija nije ekološki prihvatljiva. Kada se izgradi brana, formira se akumulacija. Voda koja je poplavila ogromna područja nepovratno mijenja životnu sredinu. Podizanje nivoa rijeke branom može uzrokovati zalijevanje vode, salinitet i promjene u obalnoj vegetaciji i mikroklimi. Zato je stvaranje i korištenje ekološki prihvatljivih hidrauličnih konstrukcija toliko važno.
Termoelektrane
Termoelektrana (TE) je elektrana koja proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa pri sagorevanju fosilnih goriva. Glavne vrste goriva za termoelektrane su prirodni resursi - gas, ugalj, treset, uljni škriljci, lož ulje. Termoelektrane se dijele u dvije grupe: kondenzacijske i grijaće ili kombinirane toplinske i elektrane (CHP). Kondenzacijske stanice opskrbljuju potrošače samo električnom energijom. Izgrađene su u blizini nalazišta lokalnog goriva kako se ne bi transportovale na velike udaljenosti. Toplane opskrbljuju potrošače ne samo električnom energijom, već i toplotom – parom ili toplom vodom, pa se kogeneracijske elektrane grade u blizini prijemnika topline, u centrima industrijskih područja i velikih gradova kako bi se smanjila dužina toplinskih mreža. Gorivo se transportuje do termoelektrana sa svojih proizvodnih lokacija. U turbinskoj prostoriji termoelektrane postavljen je bojler sa vodom. Zbog topline koja nastaje kao rezultat sagorijevanja goriva, voda u parnom kotlu se zagrijava, isparava, a rezultirajuća zasićena para se dovede do temperature od 550°C i pod pritiskom od 25 MPa ulazi u parnu turbinu. kroz parovod, čija je svrha pretvaranje toplinske energije pare u mehaničku energiju. Energija kretanja parne turbine pretvara se u električnu energiju pomoću generatora čija je osovina direktno povezana sa vratilom turbine. Nakon parne turbine, vodena para, već pod niskim pritiskom i temperaturom od oko 25°C, ulazi u kondenzator. Ovdje se para pretvara u vodu uz pomoć rashladne vode, koja se pomoću pumpe ponovo dovodi u kotao. Ciklus počinje ponovo. Termoelektrane rade na fosilna goriva, ali su to, nažalost, nezamjenjivi prirodni resursi. Osim toga, rad termoelektrana praćen je ekološkim problemima: pri sagorijevanju goriva dolazi do termičkog i hemijskog zagađenja okoliša, što štetno djeluje na životni svijet vodnih tijela i kvalitet vode za piće.
Nuklearne elektrane
Nuklearna elektrana (NPP) je elektrana u kojoj se atomska (nuklearna) energija pretvara u električnu energiju. Nuklearne elektrane rade na istom principu kao i termoelektrane, ali za proizvodnju pare koriste energiju dobijenu fisijom teških atomskih jezgri (uranija, plutonijuma). Nuklearne reakcije se dešavaju u jezgri reaktora, praćene oslobađanjem ogromne energije. Voda koja dođe u kontakt sa gorivnim elementima u jezgri reaktora uzima toplinu od njih i tu toplinu u izmjenjivaču topline prenosi na vodu, ali više ne predstavlja opasnost od radioaktivnog zračenja. Budući da se voda u izmjenjivaču topline pretvara u paru, naziva se generator pare. Vruća para ulazi u turbinu, koja pretvara toplinsku energiju pare u mehaničku energiju. Energija kretanja parne turbine pretvara se u električnu energiju pomoću generatora čija je osovina direktno povezana sa vratilom turbine. Nuklearne elektrane, koje su najmoderniji tip elektrana, imaju niz značajnih prednosti u odnosu na druge tipove elektrana: ne zahtijevaju priključak na izvor sirovina i, zapravo, mogu se nalaziti bilo gdje, te su smatra se ekološki prihvatljivim tokom normalnog rada. Ali u slučaju nesreća u nuklearnim elektranama, postoji potencijalna opasnost od zagađivanja okoliša radijacijom. Osim toga, značajan problem ostaje odlaganje radioaktivnog otpada i demontaža starih nuklearnih elektrana.
Alternativna energija je skup obećavajućih metoda dobivanja energije koji nisu toliko rasprostranjeni kao tradicionalni, ali su od interesa zbog isplativosti korištenja uz niski rizik od štetnog utjecaja na ekologiju područja. Alternativni izvor energije je metoda, uređaj ili struktura koja omogućava dobivanje električne energije (ili druge potrebne vrste energije) i zamjenjuje tradicionalne izvore energije koji rade na naftu, izvađeni prirodni plin i ugalj. Svrha traženja alternativnih izvora energije je potreba da se ona dobije iz energije obnovljivih ili praktično neiscrpnih prirodnih resursa i pojava.
Plimne elektrane
Korišćenje energije plime i oseke počelo je u 11. veku, kada su se na obalama Belog i Severnog mora pojavili mlinovi i pilane. Dva puta dnevno nivo okeana raste pod uticajem gravitacionih sila Meseca i Sunca, privlačeći mase vode. Daleko od obale, oscilacije vodostaja ne prelaze 1 m, ali u blizini obale mogu doseći 13-18 metara. Da biste postavili jednostavnu elektranu za plimovanje (TPP), potreban vam je bazen - pregrađeni zaljev ili ušće rijeke. Brana ima propuste i ugrađene hidraulične turbine koje rotiraju generator. Smatra se da je ekonomski isplativo graditi elektrane na plimu i oseku u područjima sa oscilacijama nivoa mora od najmanje 4 metra. U plimnim elektranama dvostrukog djelovanja, turbine rade tako što pomiču vodu iz mora u bazen i natrag. Plimne elektrane dvostrukog djelovanja sposobne su proizvoditi električnu energiju neprekidno 4-5 sati sa pauzama od 1-2 sata četiri puta dnevno. Da bi se povećalo vrijeme rada turbina, postoje složenije sheme - s dva, tri ili više bazena, ali cijena takvih projekata je vrlo visoka. Nedostatak plimnih elektrana je što se grade samo na obalama mora i oceana, štoviše, ne razvijaju mnogo snage, a plime i oseke se javljaju samo dva puta dnevno. Čak ni oni nisu ekološki prihvatljivi. One remete normalnu razmjenu slane i slatke vode i time narušavaju uslove života morske flore i faune. Utječu i na klimu, jer mijenjaju energetski potencijal morskih voda, njihovu brzinu i područje kretanja.
Vjetroelektrane
Energija vjetra je indirektni oblik sunčeve energije, koji je rezultat razlika u temperaturi i pritisku u Zemljinoj atmosferi. Oko 2% sunčeve energije koja stigne do Zemlje pretvara se u energiju vjetra. Vjetar je obnovljivi izvor energije. Njegova energija se može koristiti u gotovo svim područjima Zemlje. Proizvodnja električne energije iz vjetroelektrana je izuzetno atraktivna, ali u isto vrijeme i tehnički izazovna. Poteškoća leži u veoma velikoj disipaciji energije vetra i njenoj nepostojanosti. Princip rada vjetroelektrana je jednostavan: vjetar rotira lopatice instalacije, pokrećući osovinu električnog generatora. Generator proizvodi električnu energiju i tako se energija vjetra pretvara u električnu struju. Vjetroelektrane su vrlo jeftine za proizvodnju, ali njihova snaga je mala i njihov rad ovisi o vremenskim prilikama. Osim toga, vrlo su bučni, pa se velike instalacije čak moraju isključiti noću. Osim toga, vjetroelektrane ometaju zračni promet, pa čak i radio valove. Upotreba vjetroelektrana uzrokuje lokalno slabljenje jačine strujanja zraka, što ometa ventilaciju industrijskih prostora, pa čak i utiče na klimu. Konačno, za korištenje vjetroelektrana potrebne su ogromne površine, mnogo veće nego za druge vrste električnih generatora. Pa ipak, izolirane vjetroelektrane sa toplinskim motorima kao rezervom i vjetroelektrane koje rade paralelno s termo i hidroelektranama trebale bi zauzeti istaknuto mjesto u opskrbi energijom onih područja gdje brzine vjetra prelaze 5 m/s.
Geotermalne elektrane
Geotermalna energija je energija unutrašnjosti Zemlje. Vulkanske erupcije jasno pokazuju ogromnu toplinu unutar planete. Naučnici procjenjuju da je temperatura Zemljinog jezgra na hiljade stepeni Celzijusa. Geotermalna toplina je toplina sadržana u podzemnoj toploj vodi i vodenoj pari, te toplina zagrijanih suhih stijena. Geotermalne termoelektrane (GeoTES) pretvaraju unutrašnju toplinu Zemlje (energiju izvora tople pare-vode) u električnu energiju. Izvori geotermalne energije mogu biti podzemni bazeni prirodnih rashladnih tečnosti – tople vode ili pare. U suštini, ovo su spremni za upotrebu "podzemni kotlovi" iz kojih se voda ili para mogu izvlačiti pomoću konvencionalnih bušotina. Ovako dobivena prirodna para, nakon prethodnog pročišćavanja od plinova koji uzrokuju destrukciju cijevi, šalje se u turbine priključene na električne generatore. Korišćenje geotermalne energije ne zahteva velike troškove, jer u ovom slučaju govorimo o “spremnim” izvorima energije koje je stvorila sama priroda. Nedostaci geotermalnih elektrana uključuju mogućnost lokalnog slijeganja tla i buđenja seizmičke aktivnosti. A plinovi koji izlaze iz zemlje stvaraju značajnu buku u okolnom području i mogu, osim toga, sadržavati otrovne tvari. Osim toga, geotermalne elektrane se ne mogu graditi svuda, jer su za njegovu izgradnju potrebni geološki uslovi.
Solarne elektrane
Sunčeva energija je najambiciozniji, najjeftiniji, ali i, možda, i najmanje korišten izvor energije od strane ljudi. Pretvaranje energije sunčevog zračenja u električnu energiju vrši se pomoću solarnih elektrana. Postoje termodinamičke solarne elektrane, u kojima se sunčeva energija prvo pretvara u toplinu, a zatim u električnu; i fotonaponska postrojenja koja direktno pretvaraju sunčevu energiju u električnu energiju. Fotonaponske stanice nesmetano opskrbljuju električnom energijom riječne bove, signalna svjetla, sisteme za hitne komunikacije, svjetioničke lampe i mnoge druge objekte koji se nalaze na teško dostupnim mjestima. Kako se solarni paneli budu unapređivali, koristit će se u stambenim zgradama za autonomno snabdijevanje energijom (grijanje, snabdijevanje toplom vodom, rasvjeta i napajanje kućnih električnih uređaja). Solarne elektrane imaju primjetnu prednost u odnosu na druge tipove stanica: odsustvo štetnih emisija i ekološki prihvatljivost, tih rad i očuvanje integriteta zemljine unutrašnjosti.
Prijenos električne energije na daljinu
Električna energija se proizvodi u blizini izvora goriva ili vode, a njeni potrošači su posvuda. Stoga postoji potreba za prijenosom električne energije na velike udaljenosti. Razmotrimo šematski dijagram prijenosa električne energije od generatora do potrošača. Tipično, generatori naizmjenične struje u elektranama proizvode napon koji ne prelazi 20 kV, jer se pri višim naponima naglo povećava mogućnost električnog sloma izolacije u namotu i drugim dijelovima generatora. Da bi se održala prenesena snaga, napon u dalekovodima mora biti maksimalan, zbog čega se u velikim elektranama ugrađuju pojačani transformatori. Međutim, napon u dalekovodu je ograničen: ako je napon previsok, dolazi do pražnjenja između žica, što dovodi do gubitka energije. Za korištenje električne energije u industrijskim poduzećima potrebno je značajno smanjenje napona, koje se provodi pomoću opadajućih transformatora. Dalje smanjenje napona na vrijednost od oko 4 kV potrebno je za distribuciju električne energije kroz lokalne mreže, tj. duž onih žica koje vidimo na periferiji naših gradova. Manje snažni transformatori smanjuju napon na 220 V (napon koji koristi većina pojedinačnih potrošača).

Efikasno korištenje električne energije
Struja zauzima značajno mjesto u troškovima svake porodice. Njegova efikasna upotreba značajno će smanjiti troškove. Sve češće se u naše stanove ugrađuju kompjuteri, mašine za pranje sudova, procesori za hranu. Stoga je plaćanje električne energije veoma značajno. Povećana potrošnja energije dovodi do dodatne potrošnje neobnovljivih prirodnih resursa: uglja, nafte, plina. Kada se goriva sagorijevaju, ugljični dioksid se oslobađa u atmosferu, što dovodi do štetnih klimatskih promjena. Ušteda električne energije vam omogućava da smanjite potrošnju prirodnih resursa, a samim tim i emisije štetnih materija u atmosferu.

Četiri faze uštede energije


  • Ne zaboravite ugasiti svjetla.

  • Koristite štedljive sijalice i kućne aparate klase A.

  • Dobro je izolirati prozore i vrata.

  • Ugradite regulatore dovoda topline (baterije sa ventilom).

Energetski sektor Čuvašije jedna je od najrazvijenijih industrija republike, od čijeg rada direktno zavisi društveno, ekonomsko i političko blagostanje. Energija je osnova za funkcionisanje privrede i za život republike. Rad energetskog kompleksa Čuvašije je tako čvrsto povezan sa svakodnevnim životom svakog preduzeća, institucije, firme, kuće, svakog stana i, na kraju, svakog stanovnika naše republike.


Na samom početku 20. stoljeća, kada je elektroprivreda tek činila prve praktične korake.

Sve do 1917 Na teritoriji moderne Čuvašije nije postojala nijedna javna elektrana. Seljačke kuće bile su osvijetljene bakljom.

U industriji je bilo samo 16 primarnih pokretača. U okrugu Alatyr električna energija se proizvodila i koristila u pilanama i mlinovima za brašno. U destileriji kod Marposada bila je mala elektrana. Trgovci Talanceva imali su vlastitu elektranu u uljari u Jadrinu. U Čeboksariju je trgovac Efremov posedovao malu elektranu. Opsluživala je pilanu i njene dvije kuće.

Gotovo da nije bilo svjetla ni u kućama ni na ulicama gradova Čuvašije.

Razvoj energetike u Čuvašiji počinje nakon 1917. Od 1918 Počinje izgradnja javnih elektrana, a u toku je veliki posao na stvaranju elektroprivrede u gradu Alatyr. Tada su odlučili da grade prvu elektranu u bivšoj elektrani Popov.

U Čeboksariju, pitanjima elektrifikacije bavio se odeljenje za javne komunalne usluge. Njegovim zalaganjem 1918 Elektrana u pilani, u vlasništvu trgovca Efremova, nastavila je sa radom. Strujom se preko dva voda napajali vladini uredi i ulična rasvjeta.

Formiranjem Čuvaške autonomne oblasti (24. juna 1920.) stvoreni su povoljni uslovi za razvoj energetike. Bilo je to 1920. godine. Zbog hitne potrebe, regionalni odjel javnih komunalnih usluga opremio je prvu malu elektranu u Čeboksariju, snage 12 kW.

Elektrana Mariinsko-Posad je opremljena 1919. godine. Gradska elektrana Marposad počela je da daje struju. Elektrana Tsivilskaya izgrađena je 1919. godine, ali zbog nedostatka dalekovoda, napajanje električnom energijom počelo je tek 1923. godine.

Tako su prvi temelji energetskog sektora Čuvašije postavljeni tokom godina intervencije i građanskog rata. Stvorene su prve male gradske komunalne elektrane za javnu upotrebu ukupne snage oko 20 kW.

Prije revolucije 1917. na teritoriji Čuvašije nije postojala nijedna javna elektrana, kućama je vladala baklja. Čak su radili i u malim radionicama koristeći baklju ili petrolejku. Ovdje su zanatlije koristile mehanički pogonsku opremu. U poznatijim preduzećima, gde su se prerađivali poljoprivredni i šumarski proizvodi, kuvao se papir, mekao puter i mljelo brašno,

bilo je 16 motora male snage.

Pod boljševicima, grad Alatyr postao je pionir u energetskoj industriji Čuvašije. U ovom malom mjestu, zahvaljujući zalaganju lokalnog privrednog savjeta, nastala je prva javna elektrana.


U Čeboksariju se sva elektrifikacija 1918. svodila na restauraciju elektrane u pilani zaplenjenoj od trgovca Efremova, koja je postala poznata kao „Nazvana 25. oktobra“. Međutim, njegova struja bila je dovoljna samo da osvijetli neke ulice i državne institucije (prema statistikama, 1920. godine gradske vlasti su imale oko 100 sijalica sa snagom od 20 svijeća).

Godine 1924. izgrađene su još tri male elektrane, a za upravljanje rastućom energetskom bazom stvoreno je Čuvaško udruženje komunalnih elektrana - ČOKES 1. oktobra 1924. godine. Godine 1925. Državni planski odbor Republike usvojio je plan elektrifikacije, koji je predviđao izgradnju 8 novih elektrana tokom 5 godina - 5 gradskih (u Čeboksariju, Kanašu, Marposadu, Civilsku i Jadrinu) i 3 ruralne (u Ibresiju, Vurnary i Urmary). Realizacija ovog projekta omogućila je elektrifikaciju 100 sela - uglavnom u okrugu Čeboksari i Civilski i duž autoputa Čeboksari - Kanaš, 700 seljačkih domaćinstava i nekoliko zanatskih radionica.
Tokom 1929-1932, kapacitet republičkih opštinskih i industrijskih elektrana povećan je skoro 10 puta; Proizvodnja električne energije iz ovih elektrana porasla je skoro 30 puta.

Tokom Velikog otadžbinskog rata preduzete su velike mere za jačanje i razvoj energetske baze republičke industrije. Do rasta kapaciteta došlo je uglavnom zbog rasta kapaciteta regionalnih, općinskih i ruralnih elektrana. Energetski radnici Čuvašije su časno prošli težak ispit i ispunili svoju patriotsku dužnost. Shvatili su da je proizvedena električna energija potrebna, prije svega, preduzećima koja ispunjavaju narudžbe s fronta.


U godinama poslijeratnog petogodišnjeg plana izgrađene su i puštene u rad 102 ruralne elektrane u Čuvaškoj Autonomnoj Sovjetskoj Socijalističkoj Republici, uklj. 69 hidroelektrana i 33 termoelektrane. Snabdijevanje poljoprivrede električnom energijom povećano je 3 puta u odnosu na 1945. godinu.
Godine 1953. u Alatiru je, naredbom koju je potpisao Staljin, počela izgradnja termoelektrane Alatir. Prvi turbogenerator snage 4 MW pušten je u rad 1957. godine, drugi - 1959. godine. Prema predviđanjima, snaga termoelektrane trebala je biti dovoljna do 1985. i za grad i za regiju i obezbijedila bi struju Turgenjevskoj fabrici svjetla u Mordoviji.

Bibliografija


  1. Udžbenik S.V. Gromova „Fizika, 10. razred“. Moskva: Prosvetljenje.

  2. Enciklopedijski rečnik mladog fizičara. Compound. V.A. Čujanov, Moskva: Pedagogija.

  3. Ellion L., Wilcons W.. Physics. Moskva: Nauka.

  4. Koltun M. Svijet fizike. Moskva.

  5. Izvori energije. Činjenice, problemi, rješenja. Moskva: Nauka i tehnologija.

  6. Netradicionalni izvori energije. Moskva: Znanje.

  7. Yudasin L.S. Energija: problemi i nade. Moskva: Prosvetljenje.

  8. Podgorny A.N. Energija vodonika. Moskva: Nauka.

Aplikacija

Elektrana

Primarni izvor energije


Pretvorni krug

energije

Prednosti


Nedostaci






GeoTES



.
List za samokontrolu

Dovršite rečenicu:

Energetski sistem je


  1. Električni sistem elektrane

  2. Električni sistem jednog grada

  3. Električni sistem regiona zemlje, povezan visokonaponskim dalekovodima

Električna mreža - Električni sistem regiona zemlje, povezan visokonaponskim dalekovodima

Koji je izvor energije u hidroelektranama?


  1. Nafta, ugalj, gas

  2. Energija vjetra

  3. Energija vode

Koji izvori energije - obnovljivi ili neobnovljivi - se koriste u Republici Čuvašiji?

Neobnovljiv



Postavite hronološkim redom izvore energije koji su postali dostupni čovječanstvu, počevši od najranijih:

A. Električna vuča;

B. Nuklearna energija;

B. Mišićna energija domaćih životinja;

D. Energija pare.



Navedite vama poznate izvore energije čijom će se upotrebom smanjiti ekološke posljedice elektroprivrede.


PES
GeoTES

Provjerite se na odgovorima na ekranu i dajte ocjenu:

5 tačnih odgovora – 5

4 tačna odgovora – 4

3 tačna odgovora - 3