Конспект учебного занятия по теме «Производство, передача и использование электрической энергии». Для производства электрической энергии в промышленных целях используется

Производство и использование электрической энергии

Под генератором понимается устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.

В современной энергетике применяют индукционные генераторы, в которых используется явление электромагнитной индукции. Преимущество таких генераторов состоит в том, что они позволяют получать большие токи при достаточно высоком напряжении.

В настоящее время уровень производства и потребления энергии — один из важнейших показателей развития производственных сил общества. При этом ведущую роль играет электроэнергия — самая универсальная и удобная для использования форма энергии. Если потребление энергии в мире увеличивается вдвое примерно за 25 лет, то увеличение потребления электроэнергии в два раза происходит в среднем за 10 лет. Это означает, что все больше и больше процессов, связанных с расходованием энергоресурсов, переводится на электроэнергию.

Электроэнергетика — базовая инфраструктурная отрасль, снабжающая электричеством и теплом все остальные сектора хозяйства. С энергопотреблением прямо связаны и уровень социально-экономического развития, и общая деловая активность, и жизнь каждого человека.

Электроэнергетика имеет связи со всеми секторами экономики, снабжая их произведенными электричеством и теплом и получая от некоторых из них ресурсы для своего функционирования.

Особенностями развития энергетики на современном уровне являются резкое ужесточение экологических требований (в частности, Киотский протокол по выбросам парниковых газов), переход на высокоэффективные и ресурсосберегающие энергетические технологии и попытки поиска альтернативных (без использования традиционного органического топлива) источников энергии. Тем не менее, сегодня главный вклад в мировое производство электроэнергии дает уголь (40 %), заметно меньше — газ (19 %) и далее по 16 % атомная и гидроэнергетика.

И в будущем уверенное лидерство по приросту генерирующих мощностей будет принадлежать углю. Далее по приоритету идут газ, гидроэнергия с возобновляемыми источниками, и совсем небольшая роль отводится атомной энергии.

Производится электроэнергия на больших и малых электрических станциях в основном с помощью электромеханических индукционных генераторов. Основными производителями электроэнергии являются:

тепловые электростанции (ТЭС), где тепловая энергия, образующаяся при сжигании органического топлива (уголь, газ, мазут, торф, сланцы и т.д.), используется для вращения турбин, приводящих в движение электрогенератор.

гидроэлектростанции (ГЭС), где в электроэнергию преобразуется механическая энергия потока воды с помощью гидравлических турбин, вращающих электрогенераторы;

атомные электростанции (АЭС), где в электроэнергию преобразуется тепловая энергия, полученная при цепной ядерной реакции радиоактивных элементов в реакторе.

Три основных типа электростанций определяют виды используемых энергоресурсов. Их принято подразделять на первичные и вторичные, возобновляемые и невозобновляемые.

Первичные энергоносители — это сырьевые материалы в их естественной форме до проведения какой-либо технологической обработки, например каменный уголь, нефть, природный газ и урановая руда. К таковым относятся также солнечное излучение, ветер, водные ресурсы. Вторичная энергия — это продукт переработки, «облагораживания» первичной, например бензин, мазут, ядерное топливо.

Некоторые виды ресурсов могут относительно быстро восстанавливаться в природе, они называются возобновляемыми: дрова, камыш, торф и прочие виды биотоплива, гидропотенциал рек. Ресурсы, не обладающие таким качеством, называются невозобновляемыми: уголь, сырая нефть, природный газ, нефтеносный сланец, урановая руда. По большей части они являются полезными ископаемыми. Энергия солнца, ветра, морских приливов относится к неисчерпаемым возобновляемым энергетическим ресурсам.

В настоящее время наиболее распространенным видом технологического топлива в мировой электроэнергетике выступает уголь, использующийся на тепловых электростанциях.

Одна из основных причин преобладания «грязного» угля над «чистым» природным газом и другими видами топлива — оптимальное соотношение цен на топливо. Газ стоит гораздо дороже угля, например, в США — в пять раз. Иная ситуация в России. Традиционно внутренние цены на газ ниже цен на уголь раза в полтора, и нет никаких стимулов для развития угольной энергетики. Поэтому в России, наоборот, наибольший вклад в производство электрической энергии вносит газ (около 46 %) и лишь 18 % — уголь.

Помимо этого, транспортировка угля на значительные расстояния ведет к большим издержкам, что во многих случаях делает его использование нерентабельным. При производстве энергии с использованием угля высок уровень выброса в атмосферу загрязняющих веществ, что наносит существенный вред окружающей среде.

Давайте рассмотрим процесс производства электроэнергии на тепловых электростанциях.

Роторы электрических генераторов на тепловых электростанциях приводятся во вращение паровыми и газовыми турбинами или двигателями внутреннего сгорания. Конечно, наиболее экономичными являются крупные тепловые паротурбинные электростанции. В паровом котле свыше 90% выделяемой топливом энергии передается пару. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору, число оборотов которого достигает нескольких тысяч в минуту.

Из курса физики 10 класса известно, что коэффициент полезного действия тепловых двигателей увеличивается с повышением температуры нагревателя и соответственно начальной температуры рабочего тела (в нашем случае пара или газа). Поэтому пар, поступающий в турбину, доводится до относительно высоких параметров: его температура достигает 550 0С, а давление составляет порядка 25 МПа.

Однако коэффициент полезного действия ТЭС остается не высоким — порядка 40%. Большая часть энергии теряется вместе с горячим отработанным паром.

Большую экономичность и практическое значение имеют тепловые электростанции — так называемые теплоэлектроцентрали (сокращенно ТЭЦ), которые позволяют значительную часть энергии отработанного пара использовать на промышленных предприятиях и для бытовых нужд (например, для отопления и горячего водоснабжения). В результате этого КПД ТЭЦ достигает 60–70 %. В настоящее время в России ТЭЦ дают около 40% всей электроэнергии и снабжают теплом и электроэнергией сотни городов.

Большое значение в структуре источников электроэнергии сохраняют гидроресурсы, хотя их доля за последние десятилетия несколько сократилась. Преимущества этого источника в его возобновляемости и относительной дешевизне. Но возведение гидростанций оказывает необратимое воздействие на окружающую среду, так как обычно требует затопления значительных территорий при создании водохранилищ. Кроме того, неравномерность распределения водных ресурсов на планете и зависимость от климатических условий ограничивают их гидроэнергетический потенциал.

На гидроэлектростанциях для вращения роторов генераторов используется потенциальная энергия воды. Роторы электрических генераторов приводятся во вращение гидравлическими турбинами. Мощность такой станции зависит от создаваемой плотиной разности уровней воды и от массы воды, проходящей через турбину каждую секунду.

У России большой гидроэнергетический потенциал, что подразумевает значительные возможности развития отечественной гидроэнергетики. В настоящее время, гидроэлектростанции дают около 20% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. На территории Российской Федерации сосредоточено около 9% мировых запасов гидроресурсов. По обеспеченности гидроэнергетическими ресурсами Россия занимает второе место в мире после Китая, опережая при этом США, Бразилию и Канаду.

Выработка электроэнергии российскими ГЭС обеспечивает ежегодную экономию 50 млн тонн условного топлива. За единицу условного топлива Международное энергетическое агентство приняло нефтяной эквивалент. Одна тонна нефтяного эквивалента равняется 11,63 МВт×ч энергии.  Потенциал экономии составляет 250 млн тонн; позволяет снижать выбросы CO2 в атмосферу на величину до 60 млн тонн в год, что обеспечивает России практически неограниченный потенциал прироста мощностей энергетики в условиях жестких требований по ограничению выбросов парниковых газов.

Все большее распространение получает использование урана. Это топливо обладает колоссальной эффективностью по сравнению с прочими сырьевыми источниками энергии. Однако применение радиоактивных веществ сопряжено с риском масштабного загрязнения окружающей среды в случае аварии. Кроме того, возведение АЭС и утилизация отработанного топлива чрезвычайно капиталоёмкие. Развитие этого вида энергетики осложняется и тем, что пока немногие страны могут обеспечить подготовку научных и технических специалистов, способных разработать технологии и обеспечить квалифицированную эксплуатацию АЭС.

Россия обладает технологией ядерной электроэнергетики полного цикла от добычи урановых руд до выработки электроэнергии.

На сегодняшний день в нашей стране эксплуатируется 10 атомных электростанций (АЭС) — в общей сложности 33 энергоблока установленной мощностью 23,2 гигаватта, которые вырабатывают около 17% всего производимого электричества. В стадии строительства – еще 5 АЭС.

Растет внимание к возобновляемым источникам энергии. В частности, активно разрабатываются технологии использования энергии солнца и ветра, потенциал которых огромен. Правда, на сегодняшний день использование солнечной энергии в промышленных масштабах в большинстве случаев оказывается менее эффективным по сравнению с традиционными видами ресурсов. Что касается энергии ветра, в развитых странах (прежде всего под влиянием экологических движений) ее применение в электроэнергетике значительно увеличилось. Нельзя не упомянуть также геотермальную энергию, которая может иметь серьезное значение для некоторых государств,таких как Исландия, Новая Зеландияили отдельных регионов, как например, в России — для Камчатки, Ставропольского и Краснодарского краев, Калининградской области.

Так как же используется электроэнергия?

Главным ее потребителем является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. Также крупным потребителем электроэнергии является транспорт. В настоящее время все большее количество железнодорожных линий переводится на электрическую тягу. Почти все деревни и села получают электроэнергию от электростанций для производственных и бытовых нужд. Электроэнергия применяется для освещения жилищ и в бытовых электроприборах.

Большая часть используемой электроэнергии сейчас превращается в механическую энергию. Почти все механизмы в промышленности приводятся в движение электрическими двигателями, т.к. они удобны, компактны и допускают возможность автоматизации процесса.

Помимо этого, около трети электроэнергии, потребляемой промышленностью, используется для технологических целей, таких как электросварка, электрический нагрев и плавление металлов, электролиз и тому подобное.

Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что современная цивилизация немыслима без широкого использования электроэнергии. А нарушение снабжения электроэнергией крупного города при аварии парализует его жизнь.

В настоящее время потребность в электроэнергии постоянно увеличивается, как в промышленности, на транспорте, в научных учреждениях, так и в быту.

Возможности для более эффективного использования электроэнергииимеются, и немалые.

Приведем несколько основных способов экономии электроэнергии в быту.

Во-первых, всегда выключайте свет, выходя надолго из помещения. При выходе из дома выключайте из розеток все бытовые приборы, кроме холодильника. Даже если у вас телевизор или компьютер новейшей модели, то в месяц в режиме ожидания они потребляют, соответственно, 0,2 кВт и 3,6 кВт в месяц, а устаревшие модели в несколько раз больше.

Замените лампы накаливания на энергосберегающие. Они не только экономят электричество, но и служат в 5-8 раз дольше. Затраты на покупку энергосберегающих ламп окупаются менее чем за год. При покупке энергосберегающих ламп обратите внимание на свет, который они излучают – теплый или холодный. Теплый свет наиболее близкий к свету ламп накаливания или естественному солнечному свету, а холодный аналогичен свету люминесцентных ламп и иногда режет глаза. Лампы холодного света можно использовать на общей площадке или для освещения балкона.

Покупайте бытовую технику класса А, А+, А++. Благодаря этому, экономия электроэнергии в конце месяца будет очевидна. По сравнению с приборами более низкого класса энергопотребления, они потребляют электричества на 30-40% меньше.

Правильно используйте электрочайник. Он потребляет от 2 до 3 кВт электроэнергии. Чтобы сэкономить электроэнергию, придерживайтесь простых правил: кипятить столько воды, сколько нужно в данный момент, и своевременно удаляйте накипь в чайнике. Если у вас электроплита, то для приготовления супов, макаронов и варки овощей целесообразнее кипятить воду в электрочайнике и переливать в кастрюлю на электроплите, т.к. вода в электрочайнике закипает быстрее и на это затрачивается меньше электроэнергии.

Не допускайте нагрева холодильника прямыми солнечными лучами и не ставьте его у плиты или батареи отопления. Также для экономии электроэнергии необходимо своевременно размораживать холодильник и никогда не ставить в него горячие блюда.

Загружайте стиральную машину согласно инструкции. Слишком большая или слишком маленькая загрузка не позволяют экономно расходовать электричество. Перерасход электроэнергии может составлять до 30%.

Во время глажки старайтесь начинать и заканчивать процесс глажкой вещей, требующих низкого температурного режима. Тогда последние платки и косынки можно гладить уже выключенным утюгом.

Не забывайте менять или чистить фильтры пылесоса, ведь иначе они будут затрудняют его работу, уменьшают тягу воздуха и, как следствие, увеличивают его энергопотребление.

Используйте теплоотражающие экраны. Очень много электроэнергии поглощают обогревательные приборы, используемые в осенне-зимний период. Сократить их использование помогут теплоотражающие экраны из фольги или пенофола, установленные за батареями. Данная мера поможет повысить температуру в комнате на 2-3 градуса.

Помимо всего вышеперечисленного, можно экономить энергию, приняв простые меры по утеплению помещения. Во-первых, утеплите окна, заткнув все щели или поменяйте деревянные стеклопакеты на более качественные пластиковые. Через окна может уходить до 50% тепла. Во-вторых, повесьте на окна теплые плотные ночные занавески.

Замените старую проводку. Иногда, повышенное потребление электричества возникает из-за старости электропроводки. В этом случае достаточно заменить ее, получив не только возможность сэкономить, но и повысив пожарную безопасность помещения.

Включайте кондиционер лишь тогда, когда закрыты все окна и двери, иначе кондиционер будет охлаждать улицу или другие помещения.

Чаще мойте лампы, плафоны и окна. Грязь и пыль снижают освещенность в помещении на 30%. Еще не забудьте снять с подоконника большие растения и не задергивайте днем шторы, рационально используйте естественное освещение.

Потратьте сэкономленные деньги на что-то приятное!

videouroki.net

Конспект учебного занятия по теме «Производство, передача и использование электрической энергии»

Методическая разработка учебного занятия

по дисциплине «Физика»

Тема:

«Производство, передача и использование электрической энергии»

Подготовила преподаватель физики:

Шилова Тамара Ивановна

Студенты 1курса.

Специальность: «Механизация сельского хозяйства»

Борисовка, 2016г.

Эпиграф: «Энергия – хлеб промышленности»

(народное высказывание)

Урок – мозаика

Тема: Производство, передача и использование электрической энергии

Цели урока: 1)Сформулировать представление о производстве и

использовании электрической энергии.

2) Развивать навыки самостоятельности в чтении диаграмм,

умение проводить сравнения, находить общие и

отличительные черты, выделять главное при рассмотрении

различных типов электростанций

3) Воспитывать патриотические чувства.

Задачи урока: 1) Рассмотреть способы передачи, использование и значение

электрической энергии для развития и благополучия страны.

2) Познакомить студентов с типами электростанций, с

производством и применениями электрической энергии в

народном хозяйстве, с развитием и перспективами

производства электроэнергии на основе документальных

материалов.

3) Рассмотреть вопрос эффективного использования

электроэнергии

Тип урока: комбинированный урок

Методы урока: урок – мозаика, тест, сообщения студентов, кроссворд, презентация слайдов с помощью медиапроектора.

Оборудование: компьютер, мультимедиапроектор, компьютерная презентация, указка

Литература:

1. Физика (для нетехнических специальностей) Издательство «Мастерство»2002год.

2. Энциклопедия для детей. М.Аксенова. Издательский центр «Аванта +» 2004 год.

3. Справочник по физике О.Кабардин издательство «Квант»– 2005 год

4. Журнал «Физика в школе» № 1 – 2006 год.

5. Физика А.П. Рымкевич издательство «Дрофа» -2008год

Ход урока

I Организационный момент

Проверить готовность студентов к уроку, количество присутствующих и отсутствующих студентов.

II Повторение изученного материала

- Повторим изученный материал по теме «Генераторы тока. Трансформатор» в ходе теста – дополнения.

(слайд №1)

Тест по теме:

Генераторы переменного тока. Трансформаторы.

Вариант 1

1.В генераторе электрического тока…

А. электромагнитная энергия преобразуется во внутреннюю энергию;

Б. внутренняя энергия преобразуется в электромагнитную энергию;

В. потенциальная энергия преобразуется в электромагнитную энергию;

Г. механическая энергия преобразуется в электромагнитную энергию;

2. Какое из перечисленных устройств предназначено для преобразования электрической энергии в световую?

А. электрическая лебедка;

Б. холодильник;

В. лампа накаливания;

Г. электрическая плита.

3. Трансформатор был изобретен русским ученым …

А. в 1878г. П.Н. Яблочковым;

Б. в 1891г. М.О. Доливо-Добровольским;

В. в 1834г. Б.С. Якоби;

Г. в 1895г. А.С. Поповым.

4. Работа трансформатора основана на явлении…

А. передачи электрического тока;

Б. электромагнитной индукции;

В. потока магнитной индукции;

Г. вихревого электрического поля.

5. КПД трансформатора составляет…

А. 35-44 %;

Б. 98-99,5 %;

В. 40-60 %;

Г. 54,5-70 %.

Вариант 2

1.Мощность в первичной цепи при нагрузке трансформатора приблизительно равна…

А. мощности во вторичной цепи;

Б. электродвижущей силе в одном витке;

В. числу витков во вторичной обмотке трансформатора;

Г. силе тока во вторичной цепи.

2. Какое из перечисленных устройств, не имеющее колебательного контура?

А. генератор незатухающих колебаний;

Б. первичная цепь бобины;

В. генератор переменного тока;

Г. емкостный влагомер.

3. Генератор трехфазного тока был изобретен русским ученым…

А. в 1878г. П.Н. Яблочковым

Б. в 1891г. М.О. Доливо-Добровольским

В. в 1834г. Б.С. Якоби

Г. в 1895г. А.С. Поповым

4. Первичная обмотка трансформатора служит для преобразования…

А. постоянного тока

Б. электрического тока

В. потока магнитной индукции

Г. переменного тока

5. Коэффициент трансформации К=…

А. n2 / n1

Б. E / U

В. n1 / n2

Г. n1× n2

Взаимопроверка.

(Студенты меняются тетрадями)

Эталоны ответов:

Вариант 1: (слайд №2)

III Сообщение темы и цели урока (слайд №3)

Сегодня мы с вами сложим мозаику урока по теме: «Производство, передача и использование электрической энергии»

(слайд №4).

Задачи урока

• Рассмотреть способы передачи, использования и значение электрической энергии для развития и благополучия страны.

• Познакомиться с типами электростанций, производством и применением электрической энергии в народном хозяйстве.

Эпиграфом урока послужит народное высказывание «Энергия – хлеб промышленности».

Изучение нового материала.

1.Вступительное слово учителя

– В наше время уровень производства и потребления энергии – один из важнейших показателей развития производительных сил общества.

Ведущую роль при этом играет электроэнергия – самая универсальная и удобная для использования форма энергии. Если потребление энергии в мире увеличивается в два раза, примерно за 25 лет, то увеличение потребления электроэнергии в два раза происходит в среднем за 10 лет.

Это означает, что все больше и больше процессов, связанных с расходованием энергоресурсов переводится на электроэнергию.

2. Производство электроэнергии.

Диаграмма «Производство электроэнергии в России» (слайд №5)

- Обратите внимание на диаграмму роста производства электроэнергии в нашей стране. Сравните эти цифры с теми, которые показывают производство электроэнергии с СССР в 1980 году и в современной России 2008 года. Производство электроэнергии за этот период времени возросло на 2856 млрд кВ∙ч. Это означает, что производство электроэнергии с каждым годом увеличивалось от 16 до 20% вырабатываемой электростанциями электроэнергии.

- А сейчас вы прослушаете сообщения, которые были заранее предложены подготовить к сегодняшнему уроку студентам из вашей группы по теме: «Производство электроэнергии в России». Темы сообщений представлены на доске. Наша задача с вами внимательно слушать и делать краткий конспект в рабочих тетрадях по физике, что послужит вам пособием для разгадывания кроссворда на будущем этапе урока.

(Темы сообщений написаны на доске)

I. Производство электроэнергии.

1. Тепловые электростанции (2 мин.)

2. Гидроэлектростанции (1 мин.)

3. Атомные электростанции (1 мин.)

4. Электростанции на нетрадиционных видах топлива (2 мин.)

- Сейчас мы переходим к рассмотрению первого вопроса урока.

О тепловых электростанциях вы узнаете из сообщения Качалова Евгения

(слайд №6 Северная ТЭС в Москве; простейшая турбина)

1. Тепловые электростанции.

Котлотурбинный зал Северной

ТЭЦ в Москве

На тепловых электростанциях источником энергии служит топливо: уголь, газ, нефть, горючие сланцы. Роторы электрических генераторов приводятся во вращение паровыми и газовыми турбинами или двигателями внутреннего сгорания. КПД ТЭС достигает 40%. Превращение энергии представлено на схеме.

(слайд №7 Тепловые электростанции. Схема превращения энергии)

В нашей стране тепловые электростанции дают от 40% до 68% электроэнергии и снабжают электроэнергией и теплом несколько сот городов и сел.

Преподаватель:

- А теперь рассмотрим производство электроэнергии гидроэлектростанциями, о которых вам расскажет…

2. Гидроэлектростанции.

(слайд №8 «Волжанская ГЭС в разрезе. Генераторы Братской ГЭС».)

На гидроэлектростанциях используется для вращения роторов генераторов потенциальная энергия воды. Роторы электрических генераторов приводятся во вращение гидравлическими турбинами. Мощность станции зависит от создаваемой плотиной разности уровней воды (напор) и от массы воды, проходящей через турбину в секунду.

(слайд №9. Гидроэлектростанция. Схема превращения энергии.)

По этой схеме построены: (слайд №10 Красноярская ГЭС, Саяно-Шушенская ГЭС.)

Красноярская ГЭС, Саяно-Шушенская ГЭС, Братская ГЭС, ДнепроГЭС, Волжская ГЭС и др. Гидроэлектростанции дают нашей стране около 20% всей вырабатываемой электроэнергии. Гидроэлектростанции имеют немало преимуществ перед тепловыми и атомными. Гидроэлектростанции не нуждаются в топливе и поэтому вырабатывают более дешевую электроэнергию. Их энергетические ресурсы огромны.

- А теперь у нас по плану стоит третий вопрос – производство электроэнергии атомных электростанций. Об атомных электростанциях слово предоставляется…

3. Атомные электростанции.

(слайд №11 Курская АЭС – общий вид. Атомный реактор.)

Значительную роль в энергетике играют атомные электростанции. Управляемая реакция идет в атомном реакторе. Источником энергии атомной электростанции служат ядра тяжелых элементов – урана и плутония. Атомные электростанции не потребляют атмосферный кислород и не засоряют среду золой и продуктами сгорания. В настоящее время АЭС нашей стране дают от 10-19% электроэнергии. Это прежде всего Курская АЭС, Белоярская АЭС мощностью 600 МВт. и Чернобыльская АЭС мощностью 800 МВт. Ученые считают, что практически неисчерпаемыми и наиболее перспективными источниками энергии на Земле являются атомная и солнечная энергия. Поэтому задача нашей страны все больше строить атомных электростанций. Но мы знаем на примере Чернобыльской АЭС, что аварии на таких электростанциях могут привести к глобальным экологическим катастрофам.

Преподаватель:

- Вашему вниманию предоставлена диаграмма, отображающая выработку электроэнергии в РФ.

- Тепловые электростанции за год вырабатывают 68,4%, гидроэлектростанции – 12,5%, атомные – 19,1%. Итого электростанциями за год вырабатывается приблизительно 828 млрд. кВт ∙ ч электроэнергии.

(слайд №12)

- А теперь переходим к рассмотрению вопроса производства электроэнергии электростанциями на нетрадиционных видах топлива. В этом нас просветит…

4. Электростанции на нетрадиционных видах топлива.

(слайд №13 Солнечная электростанция)

В природе запасы энергии огромны. Ее несут солнечные лучи, ветры и движущиеся массы воды. За долгую историю энергетики накопилось много технических средств и способов добывания энергии и преобразования ее в иные нетрадиционные виды топлива. Одна из которых это солнечная электростанция, преобразователи которой солнечную энергию преобразуют в электрическую. Энергии Солнца должно хватить на производство

11000 кВт · ч. Электроэнергии в год.

(слайд №14 «Ветроэлектростанции»)

Энергия ветра очень велика. Ее запасы в мире, по оценке Всемирной метеорологической организации, составляют 170 тр кВт · ч. в год. Эту энергию можно получить, не загрязняя окружающую среду с помощью современной ветроэлектростанции, которая построена в Тверской области. Ветряная установка мощностью 600 кВт. Преобразует энергию ветра в электрическую. Такие станции дают стране 10% своей электроэнергии.

(слайд №15 Паужетская геоТЭС. Гейзер)

Геотермальные электростанции.

Была построена на юге Камчатки

В странах, где термальные воды подходит близко к поверхности, сооружают геотермальные электростанции (геоТЭС). Они преобразуют тепловую энергию подземных источников в электрическую. В России первая Паужетская геоТЭС была построена в 1966 году на юге Камчатки, в районе вулканов, мощность ее составила 11 МВт.

(слайд №16 Гидроэлектростанция на Гольфстриме)

Учеными и инженерами нашей страны разработаны проекты первой в мире океанской гидроэлектростанции на Гольфстриме.

(слайд №17 Проект водородной электростанции)

В проекте человечества энергетическое будущее принадлежит созданию водородных электростанций. Источником энергии будет служить водород, который заменит ископаемые топлива нефти, угля, газа и т.д.

Таким образом, все вместе электростанции с нетрадиционными способами производства электроэнергии могли бы вырабатывать за год в среднем около 30% экологически чистой энергии.

3. Передача электроэнергии

Преподаватель: Потребители электроэнергии имеются повсюду: промышленные предприятия, транспорт, освещение жилищ, бытовые электроприборы и др. Производится же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам топлива и гидроресурсов. Электроэнергию не удается консервировать в больших масштабах. Она должна быть потреблена сразу же после получения. Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния.

(слайд № Схема передачи и распределения электроэнергии)

Вашему вниманию предоставляется схема передачи и распределения электроэнергии.

Генераторы переменного тока строят на напряжении, не превышающем 10-20 кВт. Так как передача энергии связана с заметными потерями на нагревание провода линий электропередачи (ЛЭП), то для передаваемой мощности нужно повысить напряжение в линии передачи. Чем длиннее ЛЭП, тем выгоднее использовать более высокое напряжение. Поэтому на крупных электростанциях ставят трансформаторы, которые увеличивают напряжение в линии во столько раз, во сколько уменьшают силу тока. На схеме видно, что повышающий транзистор подает на ЛЭП U=400-900 кВ., но для использования на промышленных предприятиях, транспорте, в быту необходимо понижение напряжения. Это делается с помощью понижающего транзистора, подает на ЛЭП U=35-6 кВ. понижение напряжения трансформаторами происходит в несколько этапов. На I этапе 6 кВ поступает на понижающий транзистор к потребителю с U=380 В.

На II этапе 6 кВ. трансформатор преобразует U=220 В. На осветление сети домов, III этап 6 кВ. преобр. на U=660 В. к потребителю железнодорожного транспорта. Передача энергии на большие расстояния с малыми потерями до большого города или промышленного центра является в настоящее время сложной научно – технической проблемой.

4. Использование электроэнергии.

Преподаватель

- Современная цивилизация немыслима без широкого использования электрической энергии в промышленности, транспорте, сельском хозяйстве и бытового потребления. Сегодняшнюю жизнь мы не представляем без электричества.

(темы сообщений записаны на доске)

Использование электроэнергии:

1. В промышленности

2. В транспорте

3. Для бытовых нужд

4. Для технических целей

5. В сельском хозяйстве

- А сейчас мы с вами рассмотрим примеры использования электроэнергии для различных целей и нужд потребления. А вы будьте внимательными и ведите запись в тетрадях согласно плану.

- о использовании электроэнергии в промышленности вам расскажет…

1. Использование электроэнергии в промышленности.

(слайд №19 Костумской и Новолипецкий металлургический комбинат).

Г

Нефтеперегонный завод.

лавным потребителем электроэнергии является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. Потребляют электроэнергию в больших количествах комбинаты, заводы и доменные печи, например, Костумской горно-обогатительный и Новолипецкий металлургический комбинаты, Нефтеперегонный завод.

К примеру, в Белгородской области – г. Старый Оскол Лебединский ГОК, завод металлоконструкций «Борисовский ЗММК»

Завод БЗМКп. Борисовка

и др., а также текстильные заводы и фабрики легкой промышленности.

Преподаватель

- Об использовании электроэнергии на транспорте вам расскажет …

2. Использование электроэнергии на транспорте.

Крупным потребителем является также транспорт. Все большее количество железнодорожных линий переводится на электрическую тягу (слайд №23 Электровозы).

Использование электроэнергии на транспорте.

Магистральный электровоз

переменного тока

К ним относятся магистральные электровозы переменного тока, напряжение контактной сети от 3000 до 25000 В.

электропоезда, скоростные электрички «экспресс», подземный городской транспорт (слайд № Метропоезд «Яуза»),

к которому относятся метропоезда (слайд №24),

а также троллейбусы и трамваи (слайд №25).

Электроэнергией питаются электрические лифты (слайд №26 Лифт),

эскалаторы (слайд №27), которые используются в торговых центрах, метро и др.

Преподаватель

- Электрическое освещение и разнообразные электрические приборы прочно вошли в наш быт. Об использовании электроэнергии для бытовых нужд вам расскажет...

5. Использование электроэнергии для бытовых нужд.

(слайд №28 «Современный дом»)

Почти все деревни и села получают электроэнергию от государственных электростанций для производственных и бытовых нужд. Современный дом оснащен всевозможными электрическими устройствами, которые потребляют электроэнергию: электрические водонагреватели, освещение, холодильник, электроплита (слайд №29 «Бытовые приборы»),

микроволновая печь, электрочайник, кухонный комбайн, стиральная машина, телевизор и радиоаппаратура, компьютер и др.

Преподаватель

- Электричество прочно вошло в нашу жизнь. Использование электроэнергии для технических целей вы узнаете из сообщения …

6. Использование электроэнергии для технических целей

(слайд №30 сканир. «Получение серебра методом электролиза и переработки золотосодержащего концентрата»)

Около трети электроэнергии, потребляемой промышленностью, используется для технических целей – получение серебра методом электролиза, переработка золотосодержащего концентрата электрический нагрев и плавление металлов (слайд №31), горячая обработка металлов, электросварка.

Преподаватель

- В настоящее время нет ни одной отрасли народного хозяйства, ни одного предприятия, которое не потребляло бы электроэнергию.

Об использовании электроэнергии с сельском хозяйстве вам расскажет…

5. Использование электроэнергии в сельском хозяйстве. (слайд №32)

Электроэнергия широко применяется с сельском хозяйстве. Электричество помогает с/х добиться высоких урожаев. В результате труд работников села с каждым годом облегчается, экономит рабочую силу и в конечном счете повышает производительность труда. В период уборки зерновых культур, электрическим током приводит в движение сортировки, сложные молотилки, различные транспортеры и зернопульты, погрузчики зерна, вентиляторы (слайд №33 «Свинокомплекс»)

В настоящее время в Белгородской области и в нашем районе построены автоматизированные комплексы свинарников, молочных ферм, птичники. Например, действует автоматизированный свинокомплекс в селе Стригуны: приготовление и раздача кормов, водопой, уборка навоза, мойка животных и полов производится машинками и механизмами, которые потребляют электроэнергию мощностью 2400 кВт.

(слайд №34)

Преподаватель

- Таким образом мы сложили мозаику изучения нового материала.

V Закрепление изученного материала

1.Кроссворд (слайд №35) ,

- А теперь закрепим изученный материал в ходе кроссворда

2. Самопроверка

- Учащиеся сами себе выставляют оценки за разгадывание кроссворда.

ОТВЕТЫ:

VI Подведение итога урока

1) Выставление оценок за работу на уроке

2) Домашнее задание

§39; §40; §41 стр. 109-114. Упр. 5 №7 (решения см. на стр. 21 –методическое пособие), составить тесты по изученной теме.

VII Рефлексия урока

1. Что нового вы узнали на этом уроке?

2. Чему вы научились?

3. Что произвело на вас наибольшее впечатление?

- И в заключении урока хочу прочитать стихотворение В. Шефера о русских ученых изобретателях, которые внесли большой вклад в создание электрооборудования, необходимого для передачи и использования электроэнергии:

Летят года, за годом год.

Наука движется вперед.

Проводит опыты свои

От ночи темной до зари

Лодыгин, Яблоков, Петров.

Всегда сказать свое слово

Наука русская готова!

Свой след оставили они

На Земле могучей и обильной Руси.

Гордится ими вся страна

И помнит мир те имена!

(В. Шефер)

infourok.ru

Производство и передача электрической энергии

Температура срабатывания биметаллического элемента реле примерно 120°. Температура возврата около 80°. Вес реле не более 12 г.

Такими тепловыми реле снабжаются магнитные пускатели, масляные манометры, термометры системы охлаждения автомобилей и многие другие устройства.

Контрольные вопросы

1.  Для каких целей используется электрическая аппаратура управления и защиты?

2.  Как устроен и действует рубильник?

3.  Расскажите об устройстве и действии электромагнитного выключателя-автомата.

4.  Для чего служат плавкие предохранители?

5.  Когда применяют регулируемые резисторы-реостаты?

6.  Как устроен и для чего служит контроллер?

7.  Расскажите об устройстве и действии контактора.

8.  Каковы устройство и работа теплового реле?

ГЛАВА>  XII

ПРОИЗВОДСТВО, ПЕРЕДАЧА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

§ 126. ПРОИЗВОДСТВО И ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

В зависимости от вида преобразуемой энергии (механической, световой, химической и т. д.) электростанции делятся на тепловые, гидравлические, атомные, ветряные, солнечные и др.

На тепловых электростанциях в электрическую энергию преоб­разуется энергия топлива. Эти электростанции производят основ­ную часть вырабатываемой электроэнергии. Тепловые электростанции разделяются на две группы: конденсационные и теплофикаци­онные или теплоцентрали (ТЭЦ).

Конденсационные станции снабжают потребителей только элект­рической энергией. Их сооружают вблизи залежей местного топли­ва с тем, чтобы не возить его на большие расстояния.

Теплоцентрали снабжают потребителей не только электрической  энергией, но и теплом — водяным паром или горячей водой, которая  по трубам передается потребителям. Поэтому ТЭЦ сооружают по близости от приемников теплоты, в центрах промышленных районов и крупных городов для уменьшения протяженности теплофика­ционных сетей. Топливо транспортируют на ТЭЦ из мест его добычи.

Основными двигателями на тепловых электростанциях служат паровые турбины. В турбину поступает пар из котла и приводит,  ротор ее во вращение. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую генератором, вал которого непосредствен­но соединен с валом турбины.

Гидроэлектростанции (ГЭС) сооружают поблизости от рек. Вода вращает ротор гидротурбины и вал генератора, соединенный с валом турбины.  В  генераторе  механическая  энергия  гидротурбины  преобразуется в электрическую.

Производство электрической энергии на ГЭС проще и дешевле, чем на тепловых электростанциях, так как не нужно топливо и для обслуживания  требуется  меньшее  количество  обслуживающего

персонала. Однако сооружение ГЭС значительно дороже сооружения теплоэлектростанции и требует большего времени вследствие большого объема земляных и строительных работ. Поэтому с целью экономии времени в нашей стране предусматривается преимущест­венное строительство тепловых электростанций, работающих на природном газе, мазуте и дешевом угле.

В атомных электростанциях первичной энергией является энергия ядер атомов. Советские ученые и инженеры успешно работают над проблемой использования атомной энергии в мирных целях. Уже в 1954 г. в СССР вступила в строй первая в мире промышлен­ная атомная электростанция.

На атомных электростанциях в специальном устройстве, назы­ваемом атомным реактором, происходит процесс расщепления ато­мов урана, при котором выделяется большое количество теплоты. За счет этой теплоты из воды образуется пар, поступающий в тур­бину. Отработавший пар направляется в конденсатор так же, как на обычных тепловых конденсационных электростанциях.

Ветровые электростанции преобразуют энергию ветра в электри­ческую энергию с помощью ветроколеса. На электростанциях, пре­образующих энергию солнца в электрическую энергию, специаль­ные устройства нагревают, воду, при этом образуется пар, который, как и в тепловых станциях, направляется в турбину.

Электростанции разделяются на районные станции и станции местного значения.

Районные станции имеют большие мощности  (сотни тысяч киловатт  и  более)  и  снабжают  электроэнергией  крупные  районы. Они соединяются с потребителями линиями электропередач высокого напряжения (ПО, 220, 400, 500, 750 кв и более).

Электростанции местного значения предназначены для снабжения энергией потребителей, расположенных недалеко от станции. Крупные электростанции, находящиеся в различных пунктах к района, включаются параллельно-—объединяются в энергосистему.  В энергосистему входят электростанции, электрические и тепловые е  сети и потребители энергии.

Объединение электростанций в единую энергосистему повыша­ет надежность и бесперебойность электроснабжения потребителей  энергии, а также повышает использование мощности электростанции. 

На рис. 167 изображена примерная схема энергосистемы. Район­ная сеть 110 кв получает электроэнергию от гидроэлектростанции  через повысительную подстанцию, линию электропередачи 220 кв и понизительную подстанцию. Эта сеть снабжается энергией также через линию электропередачи 110 кв и повысительную подстанцию  от тепловой электростанции конденсационного типа, расположенной  в районе залегания местного топлива  (торфа, угля и т. д.).

Внутри кольцевой районной сети имеются понизительные под­станции, обслуживающие большой промышленный район. В центре этого района размещается теплоцентраль (ТЭЦ), работающая на привозном топливе и снабжающая потребителей электрической и тепловой энергией. Для связи с сетью ТЭЦ имеет повысительную  подстанцию.

От районной сети ПО кв через понизительную подстанцию питается районная сеть 35 кв, от которой, в свою очередь, через понизительные подстанции питаются местные сети 10 или б кв с понижающими трансформаторами для распределительных сетей 380/220 в.

Крупные промышленные предприятия могут получать электроэнергию как от местной, так и от районной сети 35 кв.

§ 127. ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ

Подстанцией называется электроустановка, предназначенная для преобразования  или  распределения  электрической  энергии. Под­станции могут быть преобразовательными и распределительными. Преобразовательными могут быть  подстанции  трансформаторные, Двигатель-генераторные, выпрямительные и т. д. Всякая подстанция состоит из преобразователей энергии (трансформаторов, двигатель-генераторов, выпрямителей и т. д.), распределительных уст­ройств и вспомогательных элементов.

По назначению трансформаторные подстанции разделяются на  равные понизительные подстанции (ГПП), центральные распре­делительные подстанции (ЦРП), распределительные пункты (РП),

цеховые трансформаторные подстанции или трансформаторные пункты (ТП) и специальные подстанции, например, преобразовательные (ПП). Подстанции ГПП потребляют электроэнергию от электростанции или энергосистемы и, понижая напряжение, распре­деляют ее по территории предприятия или района. Подстанции ЦРП также распределяют электроэнергию между потребителями но при неизменном напряжении (без трансформации). Распределительные пункты (РП) осуществляют распределение электроэнергии между потребителями без изменения напряжения. Трансформаторные пункты (ТП) принимают электроэнергию при высоком напряжении (6, 10, 35 кв) от РП (или ЦРП) и распределяют ее между отдельными предприятиями или нагрузками при напряже­нии 500, 380, 220 в.

В зависимости от конструкции трансформаторные подстанции могут быть закрытыми и открытыми. Закрытые подстанции строят­ся в специальных зданиях. Для таких подстанций высшее напря­жение 6—10 кв (сюда относятся ЦРП, РП, ТП). Открытые под­станции сооружаются вне здания. Высшее напряжение такой подстанции 35 кв и выше (например, ГПП).

По расположению на территории предприятия трансформаторные подстанции разделяются на отдельностоящие (обычно ГПП и ЦРП), пристроенные к зданию, когда устройства высшего напря­жения находятся снаружи, а низшего напряжения — внутри зда­ния, и внутренние, полностью расположенные внутри здания. Если оборудование подстанции находится внутри технологического по­мещения и доступ к этому оборудованию возможен из того же по­мещения, то подстанция называется внутрицеховой.

Трансформаторная подстанция, установленная на открытом воз­духе, все оборудование которой находится на недоступной высоте, называется мачтовой. В таких подстанциях для установки обору­дования используют мачты или различные конструкции из стали, железобетона и дерева.

Подстанция, полностью собранная на предприятии и состоя­щая из трансформаторов с защищенными от прикосновения токоведущими частями, комплексного распределительного устройства и вспомогательного оборудования, называется комплектной трансфор­маторной подстанцией (сокращенно КТП). Эти подстанции предна­значены и для наружной и для внутренней установок. При наруж­ной установке КТП помещается на бетонной подушке высотой 1,5 м от уровня земли и состоит из двух основных частей — силового трансформатора и распределительного устройства с кварцевыми предохранителями. Подстанции для внутренней установки снабжа­ются воздушными автоматами и разъединителями.

fiziku5.ru

Производство электрической энергии

Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР)

 

Развитие экономики любой страны сопровождается интенсивным ростом производства и потребления топливно-энергетических ресурсов. За последние годы добыча топливно-энергетических ресурсов возросла в 3 раза. Это возможно за счёт ускоренного роста добычи нефти, газа, как наиболее эффективных энергоносителей.

В России создано мощное энергетическое хозяйство по добыче, производству топливно-энергетических ресурсов. На развитие топливно-энергетического комплекса выделяется до 30% капиталовложений в промышленность, и в нем сосредоточенно до 30% основных производственных фондов. Это обеспечивает устойчивое снабжение народного хозяйства России энергоресурсами и позволяет развивать экономику.

Почти ¾ производимого в стране топлива составляет так называемое котельно-печное топливо, которое идет на производство электрической и тепловой энергии на электростанциях, на отопление, непосредственное использование в промышленности, сельском хозяйстве. В структуру котельно-печного топлива входит: уголь, кокс, газ, торф, сланцы, дрова, сжиженный газ, коксовый и доменный газы.

Более 50% котельно-печного топлива идет на производство электрической энергии. Электрическую энергию получают на электростанциях путем преобразования из другого вида энергии. В качестве энергетических ресурсов используют энергию движущейся воды, химическую энергию топлива (Ж, Г, Тв) и атомную энергию. Эксплуатация таких источников порождает экологические проблемы, при этом необходимо помнить, что запасы топлива не бесконечные.

В последнее время усилился интерес к нетрадиционным источникам энергии: солнцу, ветру, приливам и отливам океанской воды, геотермальным источникам, биомассам и др. В качестве энергетических ресурсов они известны давно, но новой является технология их использования, и существуют трудности преобразования их энергии в электрическую. Коэффициент полезного действия их очень низкий и электрическая энергия очень дорога.

Для производства тепловой энергии в виде пара и горячей воды используется 1/3 котельно-печного топлива.

Производство тепловой энергии осуществляется промышленными и отопительными ТЭЦ, котельными, утилизационными установками. Значительную часть тепловой энергии используют такие отрасли промышленности как нефтеперерабатывающая, химическая, нефтехимическая, металлургическая и т.д.

 

Производство электрической энергии

 

Практическое использование электроэнергии началось в конце 19 столетия. На сегодняшний день электрическая энергия используется в промышленности, быту. Это результат тех преимуществ, которыми обладает электрическая энергия по сравнению с другими видами электрической энергии. Её легко получить из других видов энергии и легко преобразовать с высоким коэффициентом полезного действия в другие виды энергии. Кроме того места получения и потребления электрической энергии могут быть отдалены друг от друга. Это позволяет сооружать электростанции вблизи энергетических источников и концентрировать большие производственные мощности вдали от них. Электроэнергию легко передавать на большие расстояния с небольшими потерями, причем передача происходит мгновенно. Применение электрической энергии улучшает и облегчает условия труда, позволяет автоматизировать производственные процессы.

Использование электрической энергии улучшает бытовые условия, так как она экологически чиста и удобна.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Производство, передача и использование электрической энергии

Слайд 1

Производство, передача и использование электроэнергии Подготовили: Сыщикова Елена Меркулова Анастасия 11А класс МБОУ «СОШ№45» г.Курска

Слайд 2

Цель нашей работы: необходимость познакомиться с процессом производства и передачи электроэнергии, выяснить основные элементы этого процесса и виды электроэнергии. Что бы достигнуть нашей цели мы составили задачи которые нам помогут: выяснить основные процессы в электроэнергетике, виды электростанций, способы передачи электроэнергии.

Слайд 3

Введение Рождение энергетики произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма, оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в земледелии, консервантом продуктов, технологическим средством и т.д. На протяжении многих лет огонь поддерживался путем сжигания растительных энергоносителей (древесины, кустарников, камыша, травы, сухих водорослей и т.п.), а затем была обнаружена возможность использовать для поддержания огня ископаемые вещества: каменный уголь, нефть, сланцы, торф. На сегодняшний день энергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможность создавать различные материалы, является одним из главных факторов при разработке новых технологий. Попросту говоря, без освоения различных видов энергии человек не способен полноценно существовать.

Слайд 4

Электроэнергетика Электроэнергетика — отрасль энергетики, включающая в себя производство, передачу и сбыт электроэнергии. Электроэнергетика является наиболее важной отраслью энергетики, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией других видов, как относительная лёгкость передачи на большие расстояния.

Слайд 5

Электрическая энергия долгое время была лишь объектом экспериментов и не имела практического применения. Первые попытки полезного использования электричества были предприняты во второй половине XIX века, основными направлениями использования были недавно изобретённый телеграф, гальванотехника, военная техника. Источниками электричества поначалу служили гальванические элементы. Существенным прорывом в массовом распространении электроэнергии стало изобретение электромашинных источников электрической энергии — генераторов. Он обладал большей мощностью и ресурсом полезного использования. Именно с появлением генераторов стали появляться первые электрические станции и сети (до того источники энергии были непосредственно в местах её потребления) — электроэнергетика становилась отдельной отраслью промышленности.

Слайд 6

Первой в истории линией электропередачи (в современном понимании) стала линия Лауфен — Франкфурт, заработавшая в 1891 году. Протяжённость линии составляла 170 км, напряжение 28,3 кВ, передаваемая мощность 220 кВт. В то время электрическая энергия использовалась в основном для освещения в крупных городах. Электрические компании состояли в серьёзной конкуренции с газовыми: электрическое освещение превосходило газовое по ряду технических параметров, но было в то время существенно дороже. С усовершенствованием электротехнического оборудования и увеличением КПД генераторов, стоимость электрической энергии снижалась, и в конце концов электрическое освещение полностью вытеснило газовое. Важным этапом стало изобретение электрического трамвая: трамвайные системы являлись крупными потребителями электрической энергии и стимулировали наращивание мощностей электрических станций. Во многих городах первые электрические станции строились вместе с трамвайными системами.

Слайд 7

Начало XX века было отмечено так называемой «войной токов» — противостоянием промышленных производителей постоянного и переменного токов. Постоянный и переменный ток имели как достоинства, так и недостатки в использовании. Решающим фактором стала возможность передачи на большие расстояния — передача переменного тока реализовывалась проще и дешевле, что обусловило его победу в этой «войне»: в настоящее время переменный ток используется почти повсеместно. Тем не менее, в настоящее время имеются перспективы широкого использования постоянного тока для дальней передачи большой мощности.

Слайд 8

История российской электроэнергетики История российской, да и, пожалуй, мировой электроэнергетики, берет начало в 1891 году, когда выдающийся ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольскй осуществил практическую передачу электрической мощности около 220 кВт на расстояние 175 км. Результирующий КПД линии электропередачи, равный 77,4 %, оказался сенсационно высоким для такой сложной многоэлементной конструкции. Такого высокого КПД удалось достичь благодаря использованию трёхфазного напряжения, изобретенного самим учёным.

Слайд 9

В дореволюционной России, мощность всех электростанций составляла лишь 1,1 млн кВт, а годовая выработка электроэнергии равнялась 1,9 млрд кВт∙час. После революции, по предложению В. И. Ленина был развёрнут знаменитый план электрификации России ГОЭЛРО. Он предусматривал возведение 30 электростанций суммарной мощностью 1,5 млн кВт, что и было реализовано к 1931 году, а к 1935 году он был перевыполнен в 3 раза. В 1940 году суммарная мощность советских электростанций составила 10,7 млн кВт, а годовая выработка электроэнергии превысила 50 млрд кВт∙ч, что в 25 раз превышало соответствующие показатели 1913 года. После перерыва, вызванного Великой Отечественной войной, электрификация СССР возобновилась, достигнув в 1950 году уровня выработки 90 млрд кВт∙ч. В 50-е годы XX века, в ход были пущены такие электростанции, как Цимлянская , Гюмушская , Верхне-Свирская , Мингечаурская и другие. С середины 60-х годов СССР занимал второе место в мире по выработке электроэнергии после США.

Слайд 10

Передача и распределение электрической энергии Передача электрической энергии от электрических станций до потребителей осуществляется по электрическим сетям. Электросетевое хозяйство — естественно-монопольный сектор электроэнергетики: потребитель может выбирать, у кого покупать электроэнергию (то есть энергосбытовую компанию), энергосбытовая компания может выбирать среди оптовых поставщиков (производителей электроэнергии), однако сеть, по которой поставляется электроэнергия, как правило, одна, и потребитель технически не может выбирать электросетевую компанию. С технической точки зрения, электрическая сеть представляет собой совокупность линий электропередачи (ЛЭП) и трансформаторов, находящихся на подстанциях.

Слайд 11

Линии электропередачи представляют собой металлический проводник, по которому проходит электрический ток. В настоящее время практически повсеместно используется переменный ток. Электроснабжение в подавляющем большинстве случаев — трёхфазное, поэтому линия электропередачи, как правило, состоит из трёх фаз, каждая из которых может включать в себя несколько проводов. Конструктивно линии электропередачи делятся на воздушные и кабельные .

Слайд 12

Воздушные линии (ВЛ) подвешены над поверхностью земли на безопасной высоте на специальных сооружениях, называемых опорами. Как правило, провод на воздушной линии не имеет поверхностной изоляции; изоляция имеется в местах крепления к опорам. На воздушных линиях имеются системы грозозащиты . Основным достоинством воздушных линий электропередачи является их относительная дешевизна по сравнению с кабельными. Также гораздо лучше ремонтопригодность, не требуется проводить земляные работы для замены провода, ничем не затруднён визуальный контроль состояния линии.

Слайд 13

Однако, у воздушных ЛЭП имеется ряд недостатков: широкая полоса отчуждения: в окрестности ЛЭП запрещено ставить какие-либо сооружения и сажать деревья; при прохождении линии через лес, деревья по всей ширине полосы отчуждения вырубаются; незащищённость от внешнего воздействия, например, падения деревьев на линию и воровства проводов; несмотря на устройства грозозащиты , воздушные линии также страдают от ударов молнии. По причине уязвимости, на одной воздушной линии часто оборудуют две цепи: основную и резервную; эстетическая непривлекательность; это одна из причин практически повсеместного перехода на кабельный способ электропередачи в городской черте.

Слайд 14

Кабельные линии (КЛ) проводятся под землёй. Электрические кабели имеют различную конструкцию, однако можно выявить общие элементы. Сердцевиной кабеля являются три токопроводящие жилы (по числу фаз). Кабели имеют как внешнюю, так и междужильную изоляцию. Обычно в качестве изолятора выступает трансформаторное масло в жидком виде, или промасленная бумага. Токопроводящая сердцевина кабеля, как правило, защищается стальной бронёй. С внешней стороны кабель покрывается битумом. Бывают коллекторные и бесколлекторные кабельные линии. В первом случае кабель прокладывается в подземных бетонных каналах — коллекторах. Через определённые промежутки на линии оборудуются выходы на поверхность в виде люков — для удобства проникновения ремонтных бригад в коллектор. Бесколлекторные кабельные линии прокладываются непосредственно в грунте. Бесколлекторные линии существенно дешевле коллекторных при строительстве, однако их эксплуатация более затратна в связи с недоступностью кабеля

Слайд 15

Главным достоинством кабельных линий электропередачи (по сравнению с воздушными) является отсутствие широкой полосы отчуждения. При условии достаточно глубокого заложения, различные сооружения (в том числе жилые) могут строиться непосредственно над коллекторной линией. В случае бесколлекторного заложения строительство возможно в непосредственной близости от линии. Кабельные линии не портят своим видом городской пейзаж, они гораздо лучше воздушных защищены от внешнего воздействия. К недостаткам кабельных линий электропередачи можно отнести высокую стоимость строительства и последующей эксплуатации: даже в случае бесколлекторной укладки сметная стоимость погонного метра кабельной линии в разы выше, чем стоимость воздушной линии того же класса напряжения. Кабельные линии менее доступны для визуального наблюдения их состояния, что также является существенным эксплуатационным недостатком.

Слайд 16

Использование электроэнергии Электрическая энергия используется почти повсеместно. Конечно, большая часть производимой электроэнергии приходится на промышленность. Помимо этого, крупным потребителем будет являться транспорт. Многие железнодорожные линии уже давно перешли на электрическую тягу. Освещение жилищ, улиц городов, производственные и бытовые нужды сел и деревень - все это тоже является крупным потребителем электроэнергии. Огромная часть получаемой электроэнергии превращается в механическую энергию. Все механизмы, используемые в промышленности, приводятся в движение за счет электродвигателей. Потребителей электроэнергии достаточно, и находятся они повсюду. .

Слайд 17

Производится электроэнергия лишь в немногих местах. Возникает вопрос о передаче электроэнергии, причем на большие расстояния. При передаче на большие расстояния, происходит много потерь электроэнергии. Главным образом, это потери на нагрев электропроводов. Так как снизить сопротивление до приемлемого уровня практически невозможно, то приходится уменьшать силу тока. Для этого повышают напряжение. Обычно на станциях стоят повышающие генераторы, а в конце линий передач стоят понижающие трансформаторы. И уже с них энергия расходится по потребителям. Потребность в электрической энергии постоянно увеличивается. Для того чтобы соответствовать запросам на увеличение потребления есть два пути: 1. Строительство новых электростанций 2. Использование передовых технологий

Слайд 18

Спасибо за внимание!

nsportal.ru

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО В НАШЕЙ ЖИЗНИ

Лектростанции нашей страны ежегодно вырабатыва­ют много миллиардов киловаттчасов электрической энергии (киловаттчас — это 1000 ватт мощности, ис­пользуемой в течение одного часа). Но велик ли ки­ловаттчас?

Судите сами: энергией одного киловаттчаса можно вы­полнить любую из следующих работ:

Добыть и доставить на поверхность шахты 75 кило­граммов угля,

Изготовить на прокатном стане 50 килограммов рельс, вскипятить до 10 электрочайников воды, выдоить 43 коровы электродоильной машиной, вывести в электрическом инкубаторе 30 цыплят, изготовить 10 метров хлопчатобумажных тканей и т. д. Как видно из этих примеров, энергией одного кило­ваттчаса можно выполнить довольно значительную ра­боту. Но чтобы удовлетворить потребности всей нашей страны, нужно ежегодно производить многие десятки миллиардов киловаттчасов электроэнергии.

В 1913 году в царской России производилось только

2 миллиарда киловаттчасов электроэнергии. В 1940 году советские электростанции выработали до 50 миллиардов киловаттчасов. На 1950 год по плану послевоенной сталинской пятилетки производство электрической энер­гии в нашей стране запланировано в размере 82 миллиар­дов киловаттчасов в год.

Куда же расходуется эта огромная масса электриче­ской энергии?

Ещё в начале этого столетия электрическую энергию расходовали главным образом для целей освещения. Но в наше время основным потребителем электрической энер­гии является, конечно, промышленность: фабрики, заводы, химические комбинаты, шахты. Вот почему говорят, что электрические станции—сердце промышленности.

На промышленных предприятиях электрическая энер­гия потребляется электромоторами, которые приводят в движение различные краны, станки, машины и ме­ханизмы.

Электрический мотор не просто заменил собой преж­ний привод паровой машины, но и произвёл настоящий переворот во всей производственной жизни предприятия. Расположение машин и станков перестало зависеть от ва­лов и трансмиссий, приводящих их в действие. Да и сами трансмиссии были выброшены. Машины и станки стали более мощными и притом менее громоздкими. Электромо­тор стал составной частью станка и машины. Высокие скорости вращения электромоторов резко подняли произ­водительность труда.

На наших заводах работают сложнейшие машины н станки с многими моторами. Каждый из этих моторов приводит в движение фрезу, резец, сверло, производящие одновременно на одной детали несколько операций.

Широко применяются различные электрические ин­струменты: свёрла, отвёртки, шлифовальные щётки, то­чильные камни и пр.

Без электрического, легко управляемого привода было бы невозможно создание современного поточного произ­водства, невозможен массовый выпуск дешёвой и высоко­качественной продукции, автомобилей и тракторов, кон­сервов и папирос, станков, насосов, самолётов ц многого другого.

Благодаря электрификации производства в цехах ма­шиностроительных заводов становится всё меньше людей. Один рабочий нажимом разных кнопок на пульте коман­дует теперь целой группой станков-автоматов, управляе­мых электрическими приборами. Из таких станков соста­вляются автоматические станочные линии. Вдоль этих ли­ний по полу цеха проходят рельсы, по ним движутся те­лежки с подлежащими обработке деталями. Как только деталь подошла к станку, её захватывают стальные «ру­ки» — рычаги и ставят для обработки. Электроинстру­менты обтачивают, строгают и сверлят её. Затем деталь автохматически переносится на тележку и подаётся к сле­дующему станку.

В угольных шахтах и металлургических рудниках, в нефтяной промышленности, на машиностроительных за­водах, текстильных и пищевых предприятиях — повсюду широко применяются приводимые в движение электриче­ством различные машины: станки, насосы, врубовые ма­шины, конвейеры, кузнечные молоты, вентиляторы и пр.

Посмотрим для примера, как с помощью электричества советские металлурги превращают железную руду в ме­таллические изделия.

. . . Мы на склонах горы, хранящей огромные запасы железной руды. Электрическими бурильными станками рабочие быстро сверлят глубокие отверстия, закладывают в них патроны взрывчатки. От каждого пробуренного от­верстия тянутся электрические шнуры к отдалённому, хо­рошо защищённому командному пункту. Нажимом кнопки человек включает электрический ток, и тотчас же раз­даётся оглушительный взрыв. Груда выброшенных на­ружу кусков руды выгребается ковшом электрического экскаватора и ссыпается на платформы грузового электро­поезда. И вот уже электропоезд мчится с рудой к обога­тительной фабрике. В домну должна попадать измельчён­ная, избавленная от вредных примесей и хорошо отсорти­рованная руда. Для этого действуют дробилки и другие машины и аппараты, движимые электричеством. Руда превращается в доброкачественную «пищу» для домны.

Обработанная руда снова попадает в электрический поезд, который доставляет её в бункеры. Сюда же электри­ческие транспортёры подают известняк и кокс. Вся смесь погружается на электрические вагоны-весы и строго взве­шенными порциями высыпается в ковши (скипы). Элект­рические лебёдки легко поднимают тяжёлые скипы на верх домны — на колошниковую площадку, расположен­ную на высоте десятков метров от поверхности земли. Че­рез окна-люки шихта ссыпается внутрь домны. Воздухо­дувные машины нагнетают в домну воздух.

Через 5—6 часов процесс плавки заканчивается: шлак уже удалён, подходит время выпускать из домны чугун. Электробурильная машина высверливает отверстие в огне­упорном слое глины, закрывавшей выпускное окно (лёт­ку). Поток огненной лавы вырывается из горна и стекает в гигантские ковши, установленные на особых железнодо­рожных платформах. Электровоз плавно трогает с места и везёт жидкий чугун из доменного в мартеновский цех. Тут уже наготове электрический кран. Он ловко подхва­тывает ковш и выливает чугун в отстойник, чтобы очи­стить его от некоторых вредных примесей.

Отсюда жидкий чугун попадает в ковши и подаётся электровозом к мартеновской печи, где он превращается в сталь. Через несколько часов готовая сталь, рассыпая мириады ослепительно сверкающих искр, выливается в ковш. Электрический кран несёт ковш к массивным ко­робкам — изложницам. В них выливается жидкая сталь.

Особый электрический захват вынимает ещё горячую болванку стали из изложниц и опускает её для подогрева в печь-колодец. Через некоторое время щипцы мостового электрического крана уходят вниз и извлекают наружу раскалённую стальную болванку весом в 5—7 тонн.

Электрическая тележка-опрокидыватель подвозит и выгружает болванку на металлический пол прокатного цеха. Ещё мгновение, и по команде человека пышащая жаром болванка стремительно подтягивается к валам блюминга — гигантского прокатного стана. Могучей си­лой электричества красное тело болванки сдавливается прокатными валами. Болванка снова и снова направ­ляется в тиски блюминговых валов, чтобы стать ещё тоньше, ещё длиннее. Через несколько десятков секунд уже совсем не узнать первоначальной болванки. Она превратилась в длинную полосу металла толщиной в два десятка сантиметров. Затем полоса нарезается гигант­скими ножницами на куски нужного размера для даль­нейшей обработки.

В ряде отраслей промышленности электрическая энер­гия применяется не только как двигательная сила. Элек­тричество является основой самой совершенной техно­логии производства.

С помощью электричества в особых ваннах и печах добываются алюминий, медь, ведётся варка сталей и различных сложных сплавов. В массовом количестве при­готовляют с помощью электричества минеральные удоб­рения и различные химические вещества.

Сварка и резка металлов, хромирование и никелиро­вание поверхности металлов, закалка сталей, сушка раз­личных изделий и дерева — всё это удобно и выгодно производится электрическим током. При этом исполь­зуется и тепловое действие электрического тока, и элек­тромагнитное — перемещение железных изделий электро­магнитными кранами, нагрев и закалка поверхностей металлов, и химическое действие — разложение раство­ров и выделение веществ (электролиз).

Электричество полностью перевооружило строитель­ную промышленность.

Электрические землекопы — экскаваторы — своими ковшами быстро производят выемку огромных масс земли. Электрическим запалом производят зажигание взрывчатых веществ, разрушающих скалы, холмы, помо­гающих рыть длинные и глубокие траншеи. Электриче­ские краны подают строителям стальные балки, кирпич, лес, каменные блоки, бетон. Электрическое освещение строек позволяет вести работы в ночное время. Это на­много сокращает сроки строительства.

На стройплощадках работают приводимые в движе­ние электричеством камнедробилки, бетономешалки, ле­сопильные рамы. Различными электрическими аппара­тами строители режут и сваривают металлические балки и арматуру, подсушивают лесные материалы для столярных поделок (окна, рамы, двери и пр.). Электри­ческие насосы непрерывно подают воду для нужд строи­тельства или откачивают воду из затопляемых низин­ных мест.

Электрические компрессоры подают сжатый воздух для работы отбойных молотков. Переносные электриче­ские пилы значительно облегчают тяжёлый труд лесо­рубов. Электрические распылители красок — краско-

Пульты ускоряют и облегчают производство малярных и отделочных работ.

Теперь даже зимой, в большие морозы, строители уве­ренно производят многие работы. Чтобы укладываемый бетон и раствор в швах между кирпичами нормально схва­тывались, строители пользуются электрическим прогревом нужных участков кладки. Так с помощью электричества ликвидируется сезонность в строительстве.

Лёгкие и удобные переносные электромашины произ­водят стружку паркетных полов и затирку штукатурки.

Исключительно велика роль электричества в осуще­ствлении автоматизации производства. Электрические приборы — реле — сами производят пуск и остановку машин. Электрические автоматы непрерывно контроли­руют сложные производственные процессы, ведут под­счёт готовых изделий.

Автоматика, или самодействие машин и станков, освобождает человека от утомительно однообразных производственных операций. Благодаря внедрению авто­матизации производства роль человека сводится лишь к наблюдению за правильностью работы машин и кон­трольных приборов.

Можно автоматизировать не только работу отдель­ного станка или группы машин, но и работу всего пред­приятия. Такие полностью автоматизированные произ­водства уже существуют в нашей стране: хлебозаводы, макаронные и консервные фабрики, мясокомбинаты, та­бачные фабрики, заводы машиностроения, химзаводы и Другие.

Вспомните также автоматические телефонные стан­ции-. Вызов абонента, необходимые соединения и разъ­единения вашего телефона быстро и точно производятся, автоматически управляемыми сигнальными и исполни­тельными электрическими аппаратами без помощи чело­века. В помещениях, где размещены все эти аппараты, нет обслуживающего персонала.

Такими же высокоавтоматизированными предприяти­ями являются гидроэлектростанции на канале имени Москвы, в Армении, Узбекистане, Грузии. Здесь автома­тические приборы сами производят включение электриче­ских генераторов, регулируют их нагрузку, число оборо­тов турбин, подачу охлаждающего подшипники масла,

Величину напряжения. Роль человека сводится здесь к наблюдению за чёткой работой всех автоматов и реги­стрирующих приборов.

Высшей ступенью автоматизации является управле­ние работой механизмов и агрегатов на расстоянии. В нашей стране впервые в мире построены полностью автоматизированные электростанции, работой которых дежурные инженеры управляют на расстоянии с по­мощью электрических приборов. Так например, по мере надобности дежурный инженер системы Мосэнерго (дис­петчер) нажимом маленькой кнопки пускает в работу мощную электрическую машину одной из крупных гид­ростанций на Волге и на расстоянии около 200 километров по приборам следит за её работой.

Для автоматизированных производств становятся не­нужными перерывы на обед, остановки станков в праз­дники, на ночь. Работа машин производится круглосу­точно и непрерывно почти в течение всего года.

Ещё много лет назад В. И. Ленин писал, что при со­циализме электричество сделает «условия труда более гигиеничными, избавит миллионы рабочих от дыма, пыли и грязи, ускорит превращение грязных отвратительных мастерских в чистые, светлые, достойные человека лабо­ратории».

Электрическая автоматизация производства коренным образом изменяет у нас условия труда.

В капиталистических странах автоматизация приспо­соблена к высасыванию всех сил из рабочего, превраще­нию его в безропотный придаток машины. В нашей стране социализма автоматизация на основе электрификации содействует облегчению труда, невиданному повышению производительности труда, устранению противополож­ности между умственным и физическим трудом и даль­нейшему повышению материального благосостояния тру­дящихся.

Если вы хотите приобрести магнитные пазлы, то вы можете сделать это на сайте "Vlady Toys". Эти изделия используют по-разному: В качестве носителей рекламной информации. Как развивающие игры для детей. Для …

Широкий номенклатурный ряд светодиодных светильник, позволяющий использовать их для решения самых разных задач, позволил им завоевать популярность не только в архитектуре и интерьерном освещении, рекламе, автомобилестроении, но и в более …

Как вы можете уточнить степень качества электротехнической и смежной продукции Каталог поставляемой в данное время проводниковой продукции настолько объёмен, что полное сравнение брендов, параметров и возможностей применения товаров, заняло бы …

msd.com.ua

Урок-семинар с компьютерной поддержкой по теме "Производство, передача и использование электрической энергии"

Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»

Презентации к уроку

Загрузить презентацию (2 МБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Загрузить презентацию (6,9 МБ)

Цели урока:

• Познакомить учащихся с физическими основами производства передачи и использования электрической энергии
• Способствовать формированию у старшеклассников информационной и коммуникативной компетентностей
• Познакомить учащихся с производством и использованием электрической энергии в Красноярском крае

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, авторские презентации: «Производство, передача и использование электрической энергии», «Энергетика Красноярского края в цифрах и фактах»

План урока

• Организационный момент - 1мин
• Мотивационный момент - 3 мин
• Изучение нового материала (авторская презентация – 1) - 35мин
• Сообщения групп
• Промышленная энергетика (ГЭС, ТЭС, АЭС)
• Альтернативная энергетика (ГеоТЭС, СЭС, ВЭС, ПЭС)
• Передача электрической энергии
• Эффективное использование электрической энергии
• Энергетика Красноярского края в цифрах и фактах (авторская презентация -2) -5 мин
• Домашнее задание - 1 мин

Ход урока

1. Организационны момент

2. Мотивационный момент

Учитель:Представить сегодня нашу жизнь без электрической энергии невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Немыслим без электроэнергии и наш быт. Столь широкое применение электроэнергии объясняется ее преимуществами перед другими видами энергии. Так, электроэнергию можно получать за счет других разнообразных видов энергии (воды, ветра, солнца и т.д.), легко превращать в другие виды энергии, без больших потерь передавать на большие расстояния, достаточно просто и с высоким кпд преобразовывать, дробить на порции любой величины.

• В промышленности электрическая энергия применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. Работа современных средств связи (телеграфа, телефона, радио, телевидения) основана на применении электроэнергии. Без нее не возможно было бы развитие вычислительной техники, космической отрасли.
• Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов.
• Электроэнергия в быту является основным фактором обеспечения комфортабельной жизни людей. Уровень развития электроэнергетики отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.

Электроэнергия была и остается главной составляющей жизни человека Главные вопросы – сколько энергии нужно человечеству? Какой будет энергетика ХХІ века? Чтобы дать ответы на эти вопросы необходимо знать основные способы получения электроэнергии, изучить проблемы и перспективы современного производства электроэнергии не только в России, но и на территории Красноярского края.

Преобразования энергии различных видов в электрическую энергию происходит на электростанциях (слайд №1). В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции могут быть разделены на следующие основные типы:

• Электростанции промышленной энергетики: ГЭС, ТЭС, АЭС
• Электростанции альтернативной энергетики: ПЭС, СЭС, ВЭС, ГеоТЭС

Рассмотрим физические основы производства электроэнергии на электростанциях. ( Учащиеся заслушиваются выступления групп и при этом заполняют таблицу)

№ п/п	Электростанция	Первичный источник энергии	Схема преобразования энергии	Преимущества	Недостатки
1	ГЭС
2	ТЭС
3	АЭС
4	ВЭС
5	ПЭС
6	СЭС
7	ГеоТЭС

Сообщение группы №1: Гидроэлектростанции (тезисы)

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию (слайд№2). На ГЭС электроэнергию получают, используя энергию воды, перетекающей с высшего уровня к низшему уровню и вращающей при этом турбину. Плотина – самый важный и самый дорогостоящий элемент ГЭС. Вода перетекает с верхнего бьефа в нижний бьеф по специальным трубопроводам, либо по выполненным в теле плотины каналам и приобретает большую скорость. Струя воды поступает на лопасти гидротурбины. Ротор гидротурбины приводится во вращение под действием центробежной силы струи воды. Вал турбины соединяется с валом электрического генератора, и при вращении ротора генератора механическая энергия ротора преобразуется в электрическую энергию. Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды (слайд №3). При постройке плотины образуется водохранилище. Вода, залившая огромные площади, необратимо изменяет окружающую среду. Подъем уровня реки плотиной может вызвать заболоченность, засоленность, изменения прибрежной растительности и микроклимата. Поэтому так важно создание и использование экологически безвредных гидротехнических сооружений.

Сообщение группы №2: Теплоэлектростанции (тезисы)

Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Основными видами топлива для ТЭС являются природные ресурсы – газ, уголь, торф, горючие сланцы, мазут (слайд №4). Тепловые электростанции разделяются на две группы: конденсационные и теплофикационные или теплоцентрали (ТЭЦ). Конденсационные станции снабжают потребителей только электрической энергией. Их сооружают вблизи залежей местного топлива с тем, чтобы не возить его на большие расстояния. Теплоцентрали снабжают потребителей не только электрической энергией, но и теплом – водяным паром или горячей водой, поэтому ТЭЦ сооружают поблизости от приемников теплоты, в центрах промышленных районов и крупных городов для уменьшения протяженности теплофикационных сетей. Топливо транспортируют на ТЭЦ из мест его добычи. В машинном зале ТЭС установлен котел с водой. За счет тепла, образующегося в результате сжигания топлива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 550°С и под давлением 25 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину, назначение которой превращать тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление и температуру около 25°С, поступает в конденсатор. Здесь пар с помощью охлаждающей воды превращается в воду, которая с помощью насоса снова подается в котел. Цикл начинается снова. ТЭС работают на органическом топливе, но это, к сожалению, невосполнимые природные ресурсы (слайд № 5). К тому же, работа ТЭС сопровождается экологическими проблемами: при сгорании топлива происходит тепловое и химическое загрязнение среды, что оказывает губительное воздействие на живой мир водоемов и качество питьевой воды.

Сообщение группы №3: Атомные электростанции (тезисы)

Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию (слайд №6). Атомные электростанции действуют по такому же принципу, что и тепловые электростанции, но используют для парообразования энергию, получающуюся при делении тяжелых атомных ядер (урана, плутония). В активной зоне реактора протекают ядерные реакции, сопровождающиеся выделением огромной энергии (слайд № 7). Вода, соприкасающаяся в активной зоне реактора с тепловыделяющими элементами, забирает у них тепло и передает это тепло в теплообменнике также воде, но уже не представляющей опасности радиоактивного излучения. Поскольку вода в теплообменнике превращается в пар, его называют парогенератором. Горячий пар поступает в турбину, преобразующую тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: не требуют привязки к источнику сырья и собственно могут быть размещены в любом месте, при нормальном режиме функционирования считаются экологически безопасными (слайд № 8). Но при авариях на АЭС возникает потенциальная опасность радиационного загрязнения среды. Кроме того существенной проблемой остается утилизация радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок АЭС.

Учитель:Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района (слайд № 9). Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений.

Сообщение группы № 4: Приливные электростанции (тезисы)

Использование энергии приливов началось еще в ХІ веке, когда на берегах Белого и Северного морей появились мельницы и лесопилки. Два раза в сутки уровень океана то поднимается под действием гравитационных сил Луны и Солнца, притягивающих к себе массы воды. Вдали от берега колебания уровня воды не превышают 1 м, но у самого берега они могут достигать 13-18 метров (слайд № 10). Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн – перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины, которые вращают генератор. Считается экономически целесообразным строительство приливных электростанций в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 метров. В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 часов с перерывами в 1-2 часа четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока (слайд № 11). Недостаток приливных электростанций в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки (слайд № 12). И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения.

Сообщение группы № 5: Ветряные электростанции (тезисы)

Энергия ветра – это косвенная форма солнечной энергии, являющаяся следствием разности температур и давлений в атмосфере Земли. Около 2% поступающей на Землю солнечной энергии превращается в энергию ветра. Ветер – возобновляемый источник энергии. Его энергию можно использовать почти во всех районах Земли. Получение электроэнергии от ветросиловых установок является чрезвычайно привлекательной, но вместе с тем технически сложной задачей. Трудность заключается в очень большой рассеянности энергии ветра и в его непостоянстве (слайд № 13). Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти установки, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор вырабатывает электрическую энергию, и, таким образом, энергия ветра превращается в электрический ток (слайд №13). Производство ВЭС очень дешево, но их мощность мала, и их работа зависит от погоды (слайд № 14). К тому же они очень шумны, поэтому крупные установки даже приходится на ночь отключать. Помимо этого, ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения, и даже для радиоволн. Применение ВЭС вызывает локальное ослабление силы воздушных потоков, мешающее проветриванию промышленных районов и даже влияющее на климат. Наконец, для использования ВЭС, необходимы огромные площади много больше, чем для других типов электрогенераторов. И все же изолированные ВЭС с тепловыми двигателями как резерв и ВЭС, которые работают параллельно с тепло – и гидростанциями, должны занять видное место в энергоснабжении тех районов, где скорость ветра превышает 5 м/с.

Сообщение группы № 6: Геотермальные электростанции (тезисы)

Геотермальная энергия – это энергия внутренних областей Земли. Извержение вулканов наглядно свидетельствует об огромном жаре внутри планеты. Ученые оценивают температуру ядра Земли в тысячи градусов Цельсия. Геотермальное тепло – это тепло, содержащееся в подземной горячей воде и водяном паре, и тепло нагретых сухих пород (слайд № 15).Геотермальные тепловые электростанции (ГеоТЭС) преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию. Источниками геотермальной энергии могут быть подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды или пара. По существу, это непосредственно готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добыть с помощью обычных буровых скважин. Полученный таким способом природный пар после предварительной очистки от газов, вызывающих разрушение труб, направляется в турбины, соединенные с электрогенераторами. Использование геотермальной энергии не требует больших издержек, т.к. в данном случае речь идет об уже «готовых к употреблению», созданных самой природой источниках энергии (слайд № 16). К недостаткам ГеоТЭС относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы создают в окрестностях немалый шум и могут, к тому же, содержать отравляющие вещества. Кроме того, ГеоТЭС построить можно не везде, потому что для ее постройки необходимы геологические условия.

Сообщение группы № 7: Солнечные электростанции (тезисы)

Солнечная энергия – наиболее грандиозный, дешевый, но, и, пожалуй, наименее используемый человеком источник энергии. Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию осуществляется с помощью солнечных электростанций (слайд № 17). Различают термодинамические СЭС, в которых солнечная энергия сначала преобразуется в тепловую, а затем в электрическую; и фотоэлектрические станции, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую энергию (слайд № 18). Фотоэлектрические станции бесперебойно снабжают электроэнергией речные бакены, сигнальные огни, системы аварийной связи, лампы маяков и многие другие объекты, расположенные в труднодоступных местах (слайд №19). По мере совершенствования солнечных батарей они будут находить применение в жилых домах для автономного энергоснабжения (отопления, горячего водоснабжения, освещения и питания бытовых электроприборов). Солнечные электростанции обладают заметным преимуществом перед станциями других типов: отсутствием вредных выбросов и экологической чистотой, бесшумностью в работе, сохранением в неприкосновенности земных недр (слайд № 20).

Сообщение группы № 8: Передача электроэнергии на расстояние (тезисы)

Электроэнергия производится вблизи источников топлива или гидроресурсов, в то время как ее потребители находятся повсеместно. Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния. Рассмотрим принципиальную схему передачи электроэнергии от генератора к потребителю (слайд № 21). Обычно генераторы переменного тока на электростанциях вырабатывают напряжение, не превышающее 20 кВ, так как при более высоких напряжениях резко возрастает возможность электрического пробоя изоляции в обмотке и в других частях генератора. Для сохранения передаваемой мощности напряжение в ЛЭП должно быть максимальным, поэтому на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы. Однако напряжение в линии электропередачи ограничено: при слишком высоком напряжении между проводами возникают разряды, приводящие к потерям энергии. Для использования электроэнергии на промышленных предприятиях требуется значительное снижение напряжения, осуществляемое с помощью понижающих трансформаторов. Дальнейшее снижение напряжения до величины порядка 4 кВ необходимо для электрораспределения по местным сетям, т.е. по тем проводам, которые мы видим на окраинах наших городов. Менее мощные трансформаторы снижают напряжение до 220 В (напряжение, используемое большинством индивидуальных потребителей).

Сообщение группы № 9: Эффективное использование электроэнергии (тезисы)

Электроэнергия занимает существенное место в статье расходов каждой семьи. Ее эффективное использование позволит значительно снизить издержки. Все чаще в наших квартирах «прописываются» компьютеры, посудомоечные машины, кухонные комбайны. Поэтому и плата за электроэнергию весьма значительна. Возросшее энергопотребление приводит к дополнительному потреблению невозобновляемых природных ресурсов: уголь, нефть, газ. При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается углекислый газ, что приводит к пагубным климатическим изменениям. Экономия электричества позволяет сократить потребление природных ресурсов, а значит, и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. Четыре ступени энергосбережения (слайд № 22)

• Не забывайте выключать свет.
• Использовать энергосберегающие лампочки и бытовую технику класса А.
• Хорошо утеплять окна и двери.
• Установить регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем).

Учитель:Красноярский край – традиционно занимает одно из лидирующих мест среди регионов России по производству электроэнергии (слайд № 23). Ежегодно на его территории выработка электроэнергии превышает 50 млрд. кВт/ч. Красноярский край стал площадкой наиболее крупных проектов в области энергетики (слайд № 24). Приглашаю познакомиться с энергетикой Красноярского края (презентация -2)

Домашнее задание: Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. Физика. 11 класс. § 39,40,41.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

---

• 
  Снижение производительности труда говорит о
• 
  Испытательный блок
• 
  Провода вл
• 
  Как сделать предохранитель на 10 ампер
• 
  Кто проверяет наличие и состояние средств защиты в электроустановках организации
• 
  Отключили воду в чебоксарах
• 
  Медь 2
• 
  Строительство нефтебаз
• 
  Дизель генератор постоянного тока
• 
  Паровая машина винтовая
• 
  Аэс белене в болгарии