Prodhimi, transmetimi dhe përdorimi i energjisë. Prodhimi, transmetimi dhe shpërndarja e energjisë elektrike

Khokhlova Kristina

Prezantim me temën "Prodhimi, transmetimi dhe përdorimi i energjisë elektrike"

Shkarko:

Pamja paraprake:

Për të përdorur pamjet paraprake të prezantimeve, krijoni një llogari Google dhe identifikohuni në të: https://accounts.google.com

Titrat e rrëshqitjes:

Prezantimi Prodhimi, transmetimi dhe përdorimi i energjisë elektrike Kristina Khokhlova, klasa e 11-të, Institucioni arsimor komunal-Shkolla e mesme nr. 64

Plani i prezantimit Prodhimi i energjisë elektrike Llojet e termocentraleve Burime alternative Transmetimi i Energjisë së Energjisë Elektrike Përdorimi i Energjisë Elektrike

Ekzistojnë disa lloje të termocentraleve: Llojet e termocentraleve TEC HEC NPP

Termocentrali (TEC), një termocentral që gjeneron energji elektrike si rezultat i shndërrimit të energjisë termike të çliruar gjatë djegies së lëndëve djegëse fosile. Në termocentralet, energjia kimike e karburantit shndërrohet fillimisht në energji mekanike dhe më pas në energji elektrike. Lënda djegëse për një termocentral të tillë mund të jetë qymyri, torfe, gazi, shist argjilor i naftës dhe nafta djegëse. Më ekonomiket janë termocentralet e mëdha me turbina me avull Shumica e termocentraleve në vendin tonë përdorin pluhurin e qymyrit si lëndë djegëse. Për të prodhuar 1 kWh energji elektrike, konsumohen disa qindra gram qymyr. Në një kazan me avull, mbi 90% e energjisë së çliruar nga karburanti transferohet në avull. Në turbinë, energjia kinetike e avullit të avullit transferohet në rotor. Boshti i turbinës është i lidhur ngushtë me boshtin e gjeneratorit. TEC-i

TEC-et TEC-et ndahen në: Termocentrale me kondensim (CPS) Ato janë projektuar për të prodhuar vetëm energji elektrike. CPP-të e mëdha me rëndësi rajonale quhen termocentrale shtetërore të rretheve (SDPP). termocentralet e kombinuara (CHP) që prodhojnë energji elektrike përveç energjisë elektrike energji termale në formën e ujit të nxehtë dhe avullit.

Stacioni hidroelektrik (HEC), një kompleks strukturash dhe pajisjesh përmes të cilave energjia e rrjedhës së ujit shndërrohet në energji elektrike. Një hidrocentral përbëhet nga një zinxhir sekuencial strukturash hidraulike që sigurojnë përqendrimin e nevojshëm të rrjedhës së ujit dhe krijimin e presionit, dhe pajisje energjetike që konvertojnë energjinë e ujit që lëviz nën presion në energji rrotulluese mekanike, e cila, nga ana tjetër, shndërrohet në energji elektrike. Presioni i një hidrocentrali krijohet nga përqendrimi i rënies së lumit në zonën që përdoret nga një digë, ose devijimi, ose një digë dhe devijimi së bashku. hidrocentrali

Fuqia e hidrocentraleve Hidrocentralet ndahen gjithashtu në: Fuqia e hidrocentraleve varet nga presioni, rrjedha e ujit që përdoret në turbinat hidraulike dhe efikasiteti i njësisë hidraulike. Për një sërë arsyesh (për shembull, për shkak të ndryshimeve sezonale të nivelit të ujit në rezervuarë, luhatjeve të ngarkesës së sistemit energjetik, riparimeve të njësive hidraulike ose strukturave hidraulike, etj.), presioni dhe rrjedha e ujit ndryshojnë vazhdimisht. , dhe, përveç kësaj, rrjedha ndryshon kur rregullon fuqinë e një hidrocentrali. presion i lartë (mbi 60 m) presion i mesëm (nga 25 në 60 m) presion i ulët (nga 3 deri në 25 m) i mesëm (deri në 25 MW) i fuqishëm (mbi 25 MW) i vogël (deri në 5 MW)

Një vend të veçantë midis hidrocentraleve zënë: Termocentralet e depozitimit me pompë (PSPP) Aftësia e termocentraleve të depozitimit me pompë për të akumuluar energji bazohet në faktin se ajo është e lirë në sistemin energjetik gjatë një periudhe të caktuar kohore. Energjia Elektrike përdoret nga njësitë e termocentralit të depozitimit të pompuar, të cilat, duke funksionuar në modalitetin e pompimit, pompojnë ujin nga rezervuari në pishinën e sipërme të magazinimit. Gjatë periudhave të ngarkesës së pikut, energjia e akumuluar kthehet në rrjetin elektrik TEC-et e termocentraleve të baticës (TEC) konvertojnë energjinë e baticave detare në energji elektrike. Energjia elektrike e hidrocentraleve të baticës, për shkak të disa veçorive që lidhen me natyrën periodike të zbaticës dhe rrjedhës së baticës, mund të përdoret në sistemet energjetike vetëm në lidhje me energjinë e termocentraleve rregulluese, të cilat kompensojnë ndërprerjet e energjisë së termocentralet e baticës brenda ditëve ose muajve.

Nxehtësia që lirohet në reaktor si rezultat i një reaksioni zinxhir të ndarjes së bërthamave të disa elementëve të rëndë, më pas shndërrohet në energji elektrike në të njëjtën mënyrë si në termocentralet konvencionale (TEC). Ndryshe nga termocentralet që punojnë me lëndë djegëse fosile, termocentralet bërthamore funksionojnë me karburant bërthamor (bazuar në 233U, 235U, 239Pu). Është vërtetuar se burimet energjetike botërore të karburantit bërthamor (uranium, plutonium, etj.) tejkalojnë ndjeshëm burimet energjetike të rezervave natyrore të karburantit organik (naftë, qymyr, gaz natyror, etj.). Përveç kësaj, është e nevojshme të merret parasysh vëllimi gjithnjë në rritje i konsumit të qymyrit dhe naftës për qëllime teknologjike në industrinë kimike globale, e cila po bëhet një konkurrent serioz i termocentraleve. NPP

Termocentralet bërthamore Më shpesh, 4 lloje të reaktorëve termikë të neutroneve përdoren në termocentralet bërthamore: reaktorë grafit-ujë me një ftohës uji dhe një moderator grafiti, ujë i rëndë me një ftohës uji dhe ujë i rëndë si moderator, ujë-ujë me ujë i zakonshëm si moderator dhe ftohës, grafito-gaz me një ftohës gazi dhe një moderator grafiti.

Zgjedhja e llojit të reaktorit të përdorur kryesisht përcaktohet kryesisht nga përvoja e akumuluar në reaktorin bartës, si dhe disponueshmëria e nevojshme pajisje industriale, rezervat e lëndëve të para, etj. Reaktori dhe sistemet e tij të shërbimit përfshijnë: vetë reaktorin me mbrojtje biologjike, shkëmbyes nxehtësie, pompa ose njësi gazi që qarkullojnë ftohësin, tubacionet dhe pajisjet e qarkut, pajisjet për rimbushjen e karburantit bërthamor, sistemet speciale të ventilimit. , ftohje emergjente etj. Për të mbrojtur personelin e centralit bërthamor nga ekspozimi ndaj rrezatimit, reaktori është i rrethuar nga mburojë biologjike, materialet kryesore për të cilat janë betoni, uji dhe rëra gjarpri. Pajisja e qarkut të reaktorit duhet të jetë plotësisht e mbyllur. NPP

Burimet alternative të energjisë. Energjia diellore Energjia diellore është një nga llojet më intensive të prodhimit të energjisë. Përdorimi në shkallë të gjerë i energjisë diellore sjell një rritje gjigante të nevojës për materiale dhe, rrjedhimisht, në burimet e punës për nxjerrjen e lëndëve të para, pasurimin e tyre, marrjen e materialeve, prodhimin e heliostatëve, kolektorëve, pajisjeve të tjera dhe transportimin e tyre. Energjia e erës Energjia e masave ajrore në lëvizje është e madhe. Rezervat e energjisë së erës janë më shumë se njëqind herë më të mëdha se rezervat hidroenergjetike të të gjithë lumenjve në planet. Erërat fryjnë vazhdimisht dhe kudo në tokë. Kushtet klimatike lejojnë zhvillimin e energjisë së erës në një territor të gjerë. Nëpërmjet përpjekjeve të shkencëtarëve dhe inxhinierëve, janë krijuar një shumëllojshmëri e gjerë e dizajneve të turbinave moderne me erë. Energjia tokësore Energjia tokësore është e përshtatshme jo vetëm për ngrohjen e ambienteve, siç është rasti në Islandë, por edhe për prodhimin e energjisë elektrike. Termocentralet që përdorin burime të nxehta nëntokësore kanë funksionuar për një kohë të gjatë. Termocentrali i parë i tillë, ende me fuqi shumë të ulët, u ndërtua në vitin 1904 në qytetin e vogël italian të Larderello. Gradualisht, fuqia e termocentralit u rrit, gjithnjë e më shumë njësi të reja u vunë në punë, u përdorën burime të reja të ujit të nxehtë dhe sot fuqia e stacionit ka arritur tashmë një vlerë mbresëlënëse prej 360 mijë kilovat.

Energjia diellore Energjia e ajrit Energjia e tokës

Transmetimi i energjisë elektrike Konsumatorët e energjisë elektrike janë kudo. Prodhohet në relativisht pak vende pranë burimeve të karburantit dhe burimeve hidro. Prandaj, ekziston nevoja për të transmetuar energji elektrike në distanca që ndonjëherë arrijnë qindra kilometra. Por transmetimi i energjisë elektrike në distanca të gjata shoqërohet me humbje të dukshme. Fakti është se kur rryma rrjedh nëpër linjat e energjisë, ajo i ngroh ato. Në përputhje me ligjin Joule-Lenz, energjia e shpenzuar për ngrohjen e telave të linjës përcaktohet me formulën: Q= I 2 Rt ku R është rezistenca e linjës. Me një gjatësi të madhe linje, transmetimi i energjisë mund të bëhet përgjithësisht joprofitabël. Për të zvogëluar humbjet, mund të rrisni zonën e seksionit kryq të telave. Por kur R zvogëlohet me 100 herë, masa duhet gjithashtu të rritet me 100 herë. Një konsum i tillë i metaleve me ngjyra nuk duhet të lejohet. Prandaj, humbjet e energjisë në linjë reduktohen në një mënyrë tjetër: duke zvogëluar rrymën në linjë. Për shembull, zvogëlimi i rrymës me 10 herë zvogëlon sasinë e nxehtësisë së lëshuar në përcjellës me 100 herë, d.m.th., arrihet i njëjti efekt si duke e bërë telin njëqind herë më të rëndë. Kjo është arsyeja pse transformatorët rritës janë instaluar në termocentralet e mëdha. Transformatori rrit tensionin në linjë me të njëjtën sasi sa zvogëlon rrymën. Humbjet e energjisë janë të vogla. Stacionet e energjisë elektrike në një sërë rajonesh të vendit janë të lidhura me linja transmetimi të tensionit të lartë, duke formuar një rrjet të përbashkët energjie me të cilin janë të lidhur konsumatorët. Një shoqatë e tillë quhet sistem energjetik. Sistemi elektroenergjetik siguron furnizim të pandërprerë me energji për konsumatorët pavarësisht vendndodhjes së tyre.

Përdorimi i energjisë elektrike në fusha të ndryshme të shkencës Shkenca ndikon drejtpërdrejt në zhvillimin e energjisë dhe shtrirjen e aplikimit të energjisë elektrike. Rreth 80% e rritjes së PBB-së shtete të zhvilluara të arritura përmes inovacionit teknik, pjesa më e madhe e të cilave lidhet me përdorimin e energjisë elektrike. Çdo gjë e re në industri, bujqësi dhe jetën e përditshme na vjen falë zhvillimeve të reja në industri të ndryshme shkencat. Shumica e zhvillimeve shkencore fillojnë me llogaritjet teorike. Por nëse në shekullin e 19-të këto përllogaritje bëheshin me ndihmën e stilolapsit dhe letrës, atëherë në epokën e STR (revolucionit shkencor dhe teknologjik) të gjitha llogaritjet teorike, përzgjedhja dhe analiza e të dhënave shkencore, madje edhe analizat gjuhësore. vepra letrare janë bërë duke përdorur kompjuterë (kompjuterë elektronikë), të cilët funksionojnë me energji elektrike, e cila është më e përshtatshme për transmetimin e saj në një distancë dhe përdorimin e saj. Por nëse fillimisht kompjuterët përdoreshin për llogaritjet shkencore, tani kompjuterët kanë ardhur nga shkenca në jetë. Elektronizimi dhe automatizimi i prodhimit janë pasojat më të rëndësishme të revolucionit "të dytë industrial" ose "mikroelektronik" në ekonomitë e vendeve të zhvilluara mjetet e komunikimit ndërkombëtar, por edhe në jetën e përditshme - antenat satelitore nuk janë të rralla në qytetin tonë Mjetet e reja të komunikimit, për shembull, teknologjia me fibra, mund të zvogëlojnë ndjeshëm humbjet e energjisë në procesin e transmetimit të sinjaleve në distanca të gjata informacioni, ruajtja e tij, përpunimi dhe transmetimi i tij, duke formuar së bashku një strukturë komplekse informacioni, janë krijuar.

Përdorimi i energjisë elektrike në prodhim Shoqëria moderneËshtë e pamundur të imagjinohen aktivitetet prodhuese pa elektrifikim. Tashmë në fund të viteve '80, më shumë se 1/3 e të gjithë konsumit të energjisë në botë kryhej në formën e energjisë elektrike. Deri në fillim të shekullit të ardhshëm, kjo përqindje mund të rritet në 1/2. Kjo rritje e konsumit të energjisë elektrike lidhet kryesisht me rritjen e konsumit të saj në industri. Pjesa më e madhe e ndërmarrjeve industriale operojnë me energji elektrike. Konsumi i lartë i energjisë elektrike është tipik për industritë me energji intensive si metalurgjia, alumini dhe inxhinieria mekanike.

Përdorimi i energjisë elektrike në jetën e përditshme Energjia elektrike në jetën e përditshme është një ndihmës integral. Çdo ditë ne merremi me të dhe, me siguri, nuk mund ta imagjinojmë më jetën tonë pa të. Kujtoni herën e fundit kur ju janë fikur dritat, d.m.th. nuk vinte rrymë në shtëpinë tuaj, mbani mend se si u betuat se nuk kishit kohë për të bërë asgjë dhe keni nevojë për dritë, keni nevojë për një televizor, një kazan dhe një tufë me pajisje të tjera elektrike. Në fund të fundit, nëse do të humbnim fuqinë përgjithmonë, thjesht do të ktheheshim në ato kohërat e lashta kur ushqimi gatuhej mbi zjarr dhe jetonim në wigwams të ftohtë. Një poezi e tërë mund t'i kushtohet rëndësisë së energjisë elektrike në jetën tonë, është kaq e rëndësishme në jetën tonë dhe ne jemi mësuar me të. Edhe pse nuk e vërejmë më që po na hyn në shtëpi, kur fiket, bëhet shumë e pakëndshme.

faleminderit per vemendjen

Prodhimi i energjisë elektrike luan një rol të madh në botë këto ditë. Ai është thelbi i ekonomisë shtetërore të çdo vendi. Shuma të mëdha parash investohen çdo vit në prodhimin dhe përdorimin e energjisë elektrike dhe kërkimeve shkencore përkatëse. Në jetën e përditshme, ne vazhdimisht përballemi me veprimin e tij, kështu që një person modern duhet të ketë një ide për proceset themelore të prodhimit dhe konsumit të tij.

Si e merrni energjinë elektrike?

Energjia elektrike prodhohet nga lloje të tjera të energjisë elektrike duke përdorur pajisje speciale. Për shembull, nga kinetike. Për këtë qëllim, përdoret një gjenerator - një pajisje që konverton punën mekanike në energji elektrike.

Të tjera metodat ekzistuese prodhimi i tij është, për shembull, shndërrimi i rrezatimit të dritës nga fotocelat ose një bateri diellore. Ose prodhimi i energjisë elektrike nga reaksion kimik. Ose duke përdorur potencialin e kalbjes radioaktive ose ftohësit.

Prodhohet në termocentrale, të cilat mund të jenë hidraulike, bërthamore, termike, diellore, të erës, gjeotermale etj. Në thelb, të gjithë punojnë sipas të njëjtës skemë - falë energjisë së transportuesit parësor, një pajisje e caktuar gjeneron mekanike (energji rrotulluese), e cila më pas transferohet në një gjenerator të veçantë, ku gjenerohet rryma elektrike.

Llojet kryesore të termocentraleve

Prodhimi dhe shpërndarja e energjisë elektrike në shumicën e vendeve kryhet përmes ndërtimit dhe funksionimit të termocentraleve - termocentraleve. Funksionimi i tyre kërkon një furnizim të madh me lëndë djegëse organike, kushtet për nxjerrjen e tij po ndërlikohen nga viti në vit dhe kostoja po rritet. Koeficienti i efikasitetit të karburantit në termocentralet nuk është shumë i lartë (brenda 40%) dhe sasia e mbetjeve ndotëse mjedisore është e madhe.

Të gjithë këta faktorë zvogëlojnë perspektivat e kësaj metode prodhimi.

Prodhimi më ekonomik i energjisë elektrike është nga hidrocentralet (HEC). Efikasiteti i tyre arrin 93%, kostoja e 1 kW/h është pesë herë më e lirë se metodat e tjera. Burimi natyror i energjisë i stacioneve të tilla është praktikisht i pashtershëm, numri i punëtorëve është minimal dhe ato janë të lehta për t'u menaxhuar. Vendi ynë është një lider i njohur në zhvillimin e kësaj industrie.

Fatkeqësisht, ritmi i zhvillimit është i kufizuar nga kostot serioze dhe kohët e gjata të ndërtimit të hidrocentraleve të lidhura me largësinë e tyre nga qytetet e mëdha dhe autostradat, regjimin sezonal të lumenjve dhe kushtet e vështira të funksionimit.

Për më tepër, rezervuarët gjigantë përkeqësojnë situatën mjedisore - ata përmbytin tokat e vlefshme përreth rezervuarëve.

Përdorimi i energjisë bërthamore

Në ditët e sotme, prodhimi, transmetimi dhe përdorimi i energjisë elektrike kryhet nga termocentralet bërthamore - NPP. Ato janë krijuar pothuajse në të njëjtin parim si ato termike.

Avantazhi i tyre kryesor është sasia e vogël e karburantit të kërkuar. Një kilogram uranium i pasuruar është i barabartë në produktivitet me 2.5 mijë ton qymyr. Kjo është arsyeja pse termocentralet bërthamore mund të ndërtohen teorikisht në çdo zonë, pavarësisht nga disponueshmëria e burimeve të karburantit aty pranë.

Aktualisht, rezervat e uraniumit në planet janë dukshëm më të mëdha se karburantet minerale, dhe ndikimi i termocentraleve bërthamore në mjedis është minimal, me kusht që ato të funksionojnë pa aksidente.

Një pengesë e madhe dhe serioze e termocentraleve bërthamore është mundësia e një aksidenti të tmerrshëm me pasoja të paparashikueshme, prandaj kërkohen masa shumë serioze sigurie për funksionimin e tyre të pandërprerë. Përveç kësaj, prodhimi i energjisë elektrike në termocentralet bërthamore është i vështirë për t'u rregulluar - do të duhen disa javë si për t'i filluar ato ashtu edhe për t'i ndalur plotësisht. Dhe praktikisht nuk ka teknologji për riciklimin e mbetjeve të rrezikshme.

Çfarë është një gjenerator elektrik

Prodhimi dhe transmetimi i energjisë elektrike është i mundur falë një gjeneratori elektrik. Kjo është një pajisje për shndërrimin e çdo lloj energjie (termike, mekanike, kimike) në energji elektrike. Parimi i funksionimit të tij bazohet në procesin e induksionit elektromagnetik. EMF induktohet në një përcjellës që lëviz në një fushë magnetike dhe kalon forcën e saj vijat magnetike. Kështu, përcjellësi mund të shërbejë si burim i energjisë elektrike.

Baza e çdo gjeneratori është një sistem elektromagnetësh që formojnë një fushë magnetike dhe përcjellës që e kalojnë atë. Shumica e të gjithë gjeneratorëve të rrymës alternative bazohen në aplikimin e një fushe magnetike rrotulluese. Pjesa e tij e palëvizshme quhet stator, dhe pjesa e lëvizshme quhet rotor.

Koncepti i transformatorit

Një transformator është një pajisje statike elektromagnetike e krijuar për të kthyer një sistem aktual në një tjetër (dytësor) duke përdorur induksion elektromagnetik.

Transformatorët e parë në 1876 u propozuan nga P. N. Yablochkov. Në 1885, shkencëtarët hungarezë zhvilluan pajisje industriale njëfazore. Në 1889-1891. U shpik transformatori trefazor.

Transformatori më i thjeshtë njëfazor përbëhet nga një bërthamë çeliku dhe një palë mbështjellje. Ato përdoren për shpërndarjen dhe transmetimin e energjisë elektrike, sepse gjeneratorët e termocentraleve e prodhojnë atë në tension nga 6 deri në 24 kW. Është fitimprurëse për ta transmetuar atë në vlera të mëdha (nga 110 në 750 kW). Për këtë qëllim, në termocentralet instalohen transformatorë ngritës.

Si përdoret energjia elektrike?

Pjesa e tij e luanit shkon për furnizimin me energji elektrike për ndërmarrjet industriale. Prodhimi konsumon deri në 70% të gjithë energjisë elektrike të prodhuar në vend. Kjo shifër ndryshon ndjeshëm për rajone të veçanta në varësi të kushteve klimatike dhe nivelit të zhvillimit industrial.

Një tjetër zë shpenzimi është furnizimi me automjete elektrike. Nënstacionet e transportit elektrik urban, ndërqytetës dhe industrial që përdorin rrymë direkte funksionojnë nga rrjetet e energjisë EPS. Për transportin AC, përdoren nënstacionet me ulje, të cilat gjithashtu konsumojnë energji nga termocentralet.

Një sektor tjetër i konsumit të energjisë elektrike janë shërbimet komunale. Konsumatorët këtu janë ndërtesa në zonat e banuara të çdo vendbanimi. Bëhet fjalë për shtëpi dhe apartamente, ndërtesa administrative, dyqane, institucione të arsimit, shkencës, kulturës, shëndetësisë, hotelierisë publike etj.

Si ndodh transferimi i energjisë elektrike?

Prodhimi, transmetimi dhe përdorimi i energjisë elektrike janë tre shtyllat e industrisë. Për më tepër, transferimi i energjisë së marrë te konsumatorët është detyra më e vështirë.

Ajo "udhëton" kryesisht përmes linjave të energjisë - linjat ajrore transmetimit të energjisë Edhe pse linjat kabllore kanë filluar të përdoren gjithnjë e më shpesh.

Energjia elektrike prodhohet nga njësi të fuqishme të termocentraleve gjigante dhe konsumatorët e saj janë marrës relativisht të vegjël të shpërndarë në një territor të gjerë.

Ekziston një tendencë për të përqendruar fuqinë për faktin se me rritjen e tyre zvogëlohen kostot relative të ndërtimit të termocentraleve, dhe për rrjedhojë kostoja e kilovat-orës që rezulton.

Kompleksi i unifikuar i energjisë

Një sërë faktorësh ndikojnë në vendimin për të vendosur një termocentral të madh. Ky është lloji dhe sasia e burimeve të disponueshme, aksesi i transportit, kushtet klimatike, përfshirja në një sistem të vetëm energjetik, etj. Më shpesh, termocentralet ndërtohen larg qendrave të mëdha të konsumit të energjisë. Efikasiteti i transmetimit të tij në distanca të konsiderueshme ndikon punë e suksesshme një kompleks i vetëm energjetik mbi një territor të gjerë.

Prodhimi dhe transmetimi i energjisë elektrike duhet të ndodhë me një sasi minimale humbjesh, arsyeja kryesore për të cilën është ngrohja e telave, d.m.th., rritja e energjisë së brendshme të përcjellësit. Për të ruajtur fuqinë e transmetuar në distanca të gjata, është e nevojshme të rritet proporcionalisht tensioni dhe të zvogëlohet rryma në tela.

Çfarë është linja e energjisë

Llogaritjet matematikore tregojnë se sasia e humbjeve të ngrohjes në tela është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e tensionit. Kjo është arsyeja pse energjia elektrike transmetohet në distanca të gjata duke përdorur linjat e energjisë - linjat e tensionit të lartë transmetimit të energjisë Midis telave të tyre tensioni arrin në dhjetëra, dhe ndonjëherë qindra mijëra volt.

Termocentralet e vendosura afër njëri-tjetrit kombinohen në një sistem të vetëm energjetik duke përdorur linjat e energjisë. Prodhimi i energjisë elektrike në Rusi dhe transmetimi i saj kryhen përmes një rrjeti të centralizuar energjetik, i cili përfshin një numër të madh të termocentraleve. Kontrolli i unifikuar i sistemit garanton furnizim të vazhdueshëm me energji elektrike për konsumatorët.

Pak histori

Si u krijua një rrjet elektrik i unifikuar në vendin tonë? Le të përpiqemi të shohim në të kaluarën.

Deri në vitin 1917, prodhimi i energjisë elektrike në Rusi kryhej me një ritëm të pamjaftueshëm. Vendi mbeti pas fqinjëve të tij të zhvilluar, gjë që ndikoi negativisht në ekonominë dhe aftësinë mbrojtëse.

Pas Revolucionit të Tetorit, projekti për elektrifikimin e Rusisë u zhvillua nga Komisioni Shtetëror për Elektrifikimin e Rusisë (shkurtuar si GOELRO), i kryesuar nga G. M. Krzhizhanovsky. Më shumë se 200 shkencëtarë dhe inxhinierë bashkëpunuan me të. Kontrolli u krye personalisht nga V.I.

Në vitin 1920, u përgatit "Plani i Elektrifikimit të RSFSR", i projektuar për 10-15 vjet. Ai përfshinte restaurimin e sistemit të vjetër energjetik dhe ndërtimin e 30 termocentraleve të reja të pajisura me turbina dhe kaldaja moderne. ideja kryesore plani - përdorimi i burimeve gjigante vendase të hidrocentraleve. Ishte planifikuar të elektrizohej dhe rindërtohej rrënjësisht gjithçka Ekonomia kombëtare. Theksi u vu në rritjen dhe zhvillimin e industrisë së rëndë të vendit.

Plani i famshëm GOERLO

Që nga viti 1947, BRSS është bërë prodhuesi i parë i energjisë elektrike në Evropë dhe i dyti në botë. Falë planit GOELRO, e gjithë ekonomia vendase u formua në kohën më të shkurtër të mundshme. Prodhimi dhe konsumi i energjisë elektrike në vend ka arritur një nivel cilësor të ri.

Përmbushja e planit u bë e mundur falë një kombinimi të disa faktorëve të rëndësishëm: niveli i lartë i personelit shkencor të vendit, potenciali material i Rusisë i ruajtur nga koha para-revolucionare, centralizimi i fuqisë politike dhe ekonomike, aftësia e popullit rus. të besosh në "majë" dhe të mishërosh idetë e shpallura.

Plani vërtetoi efektivitetin e sistemit sovjetik të pushtetit dhe qeverisë së centralizuar.

Planifikoni rezultatet

Në vitin 1935, programi i miratuar u zbatua dhe u tejkalua. Në vend të 30 të planifikuarve u ndërtuan 40 termocentrale dhe u vu në përdorim gati tre herë më shumë kapacitet sesa ishte parashikuar sipas planit. U ndërtuan 13 termocentrale me kapacitet 100 mijë kW secili. Kapaciteti i përgjithshëm i hidrocentraleve ruse ishte rreth 700,000 kW.

Gjatë këtyre viteve u ngritën objektet më të mëdha me rëndësi strategjike, si hidrocentrali i famshëm botëror Dnieper. Nga treguesit total Sistemi i unifikuar i energjisë Sovjetike tejkaloi sistemet e ngjashme në vendet më të zhvilluara të Botës së Re dhe të Vjetër. Prodhimi i energjisë elektrike në vendet evropiane në ato vite mbeti ndjeshëm pas treguesve të BRSS.

Zhvillimi rural

Nëse para revolucionit praktikisht nuk kishte energji elektrike në fshatrat e Rusisë (centralet e vogla të instaluara nga pronarë të mëdhenj tokash nuk llogariten), atëherë me zbatimin e planit GOELRO, falë përdorimit të energjisë elektrike, bujqësia mori një shtysë të re për zhvillim. . Motorët elektrikë u shfaqën në mullinj, sharra dhe makina për pastrimin e grurit, të cilat kontribuan në modernizimin e industrisë.

Për më tepër, energjia elektrike hyri fort në jetën e banorëve të qytetit dhe fshatarëve, duke nxjerrë fjalë për fjalë "Rusinë e errët" nga errësira.

PËRDORIMI I ENERGJISË ELEKTRIKE NË FUSHA TË NDRYSHME TË SHKENCËS
DHE NDIKIMI I SHKENCËS NË PËRDORIMIN E ENERGJISË ELEKTRIKE NË JETË

Shekulli i njëzetë u bë shekulli kur shkenca pushton të gjitha sferat e jetës shoqërore: ekonominë, politikën, kulturën, arsimin etj. Natyrisht, shkenca ndikon drejtpërdrejt në zhvillimin e energjisë dhe shtrirjen e aplikimit të energjisë elektrike. Nga njëra anë, shkenca kontribuon në zgjerimin e fushës së aplikimit të energjisë elektrike dhe në këtë mënyrë rrit konsumin e saj, por nga ana tjetër, në një epokë kur përdorimi i pakufizuar i burimeve të energjisë jo të rinovueshme përbën një rrezik për brezat e ardhshëm, është urgjente. Detyrat e shkencës janë zhvillimi i teknologjive të kursimit të energjisë dhe zbatimi i tyre në jetë.

Le t'i shikojmë këto pyetje në shembuj specifikë. Rreth 80% e rritjes së PBB-së (produktit të brendshëm bruto) të vendeve të zhvilluara arrihet përmes inovacionit teknik, pjesa kryesore e të cilave lidhet me përdorimin e energjisë elektrike. Çdo gjë e re në industri, bujqësi dhe jetën e përditshme na vjen falë zhvillimeve të reja në degë të ndryshme të shkencës.

Shumica e zhvillimeve shkencore fillojnë me llogaritjet teorike. Por nëse në shekullin e 19-të këto përllogaritje bëheshin duke përdorur stilolaps dhe letër, atëherë në epokën e STR (revolucionit shkencor dhe teknologjik) të gjitha llogaritjet teorike, përzgjedhja dhe analiza e të dhënave shkencore, madje edhe analizat gjuhësore të veprave letrare bëhen duke përdorur kompjuterë. (kompjuterët elektronikë), të cilët punojnë me energji elektrike, e cila është më e përshtatshme për transmetimin e saj në distancë dhe përdorimin e saj. Por nëse fillimisht kompjuterët përdoreshin për llogaritjet shkencore, tani kompjuterët kanë ardhur nga shkenca në jetë.

Tani ato përdoren në të gjitha fushat e veprimtarisë njerëzore: për regjistrimin dhe ruajtjen e informacionit, krijimin e arkivave, përgatitjen dhe redaktimin e teksteve, kryerjen e punës vizatimore dhe grafike, automatizimin e prodhimit dhe Bujqësia. Elektroniizimi dhe automatizimi i prodhimit janë pasojat më të rëndësishme të revolucionit "të dytë industrial" ose "mikroelektronik" në ekonomitë e vendeve të zhvilluara. Zhvillimi i automatizimit kompleks është gjithashtu i lidhur drejtpërdrejt me mikroelektronikën, një fazë cilësore e re e së cilës filloi pas shpikjes në 1971 të mikroprocesorit - një pajisje logjike mikroelektronike e ndërtuar në pajisje të ndryshme për të menaxhuar punën e tyre.

Mikroprocesorët kanë përshpejtuar rritjen e robotikës. Shumica e robotëve të përdorur sot i përkasin të ashtuquajturit gjenerata e parë dhe përdoren në saldim, prerje, presim, veshje etj. Robotët e gjeneratës së dytë që po i zëvendësojnë janë të pajisur me pajisje për njohjen e mjedisit. Dhe robotët "inteligjentë" të gjeneratës së tretë do të "shohin", "ndiejnë" dhe "dëgjojnë". Shkencëtarët dhe inxhinierët janë ndër më të shumtët fushat prioritare Aplikimet e robotëve përfshijnë energjinë bërthamore, eksplorimin e hapësirës, transportin, tregtinë, magazinimin, kujdesin mjekësor, përpunimin e mbetjeve dhe zhvillimin e pasurisë së dyshemesë së oqeanit. Shumica e robotëve operojnë me energji elektrike, por rritja e konsumit të energjisë elektrike nga robotët kompensohet nga një ulje e kostove të energjisë në shumë procese prodhimi intensive për shkak të futjes së më shumë metodat racionale dhe proceset e reja teknologjike të kursimit të energjisë.

Por le t'i kthehemi shkencës. Të gjitha zhvillimet e reja teorike pas llogaritjeve kompjuterike testohen në mënyrë eksperimentale. Dhe, si rregull, në këtë fazë, hulumtimi kryhet duke përdorur matje fizike, analiza kimike, etj. Këtu janë mjetet kërkimin shkencor të shumëllojshme - instrumente të shumta matëse, përshpejtues, mikroskop elektronik, tomografë me rezonancë magnetike etj. Pjesa më e madhe e këtyre instrumenteve të shkencës eksperimentale mundësohet nga energjia elektrike.

Por shkenca jo vetëm që përdor energjinë elektrike në fushat e saj teorike dhe eksperimentale, por idetë shkencore lindin vazhdimisht në fushën tradicionale të fizikës që lidhen me marrjen dhe transmetimin e energjisë elektrike. Shkencëtarët, për shembull, po përpiqen të krijojnë gjeneratorë elektrikë pa pjesë rrotulluese. Në motorët elektrikë konvencionalë, rryma direkte duhet të furnizohet në rotor në mënyrë që të lindë një "forcë magnetike". Tek një elektromagnet "që punon si rotor" (shpejtësia e rrotullimit të tij arrin tre mijë rrotullime në minutë) elektricitet duhet të ushqehet përmes furçave dhe unazave përçuese të karbonit, të cilat fërkohen me njëra-tjetrën dhe konsumohen lehtësisht. Fizikanët dolën me idenë e zëvendësimit të rotorit me një avion gazesh të nxehtë, një avion plazma, në të cilin ka shumë elektrone dhe jone të lirë. Nëse kaloni një avion të tillë midis poleve të një magneti të fortë, atëherë, sipas ligjit të induksionit elektromagnetik, do të lindë një rrymë elektrike në të - në fund të fundit, avioni po lëviz. Elektrodat, me ndihmën e të cilave duhet të hiqet rryma nga rryma e nxehtë, mund të jenë të palëvizshme, në kontrast me furçat e karbonit të instalimeve elektrike konvencionale. Lloji i ri makinë elektrike i quajtur gjenerator magnetohidrodinamik.

Në mesin e shekullit të njëzetë, shkencëtarët krijuan një gjenerator elektrokimik origjinal, të quajtur qelizë karburanti. Dy gazra furnizohen në pllakat e elektrodës së qelizës së karburantit - hidrogjeni dhe oksigjeni. Në elektrodat e platinit, gazrat heqin dorë nga elektronet në një qark elektrik të jashtëm, bëhen jone dhe, kur kombinohen, kthehen në ujë. Si energjia elektrike ashtu edhe uji merren nga karburanti me gaz. Një burim energjie i përshtatshëm, i qetë dhe i pastër për udhëtime në distanca të gjata, siç është hapësira, ku nevojiten veçanërisht të dyja produktet e qelizave të karburantit.

Një tjetër mënyrë origjinale prodhimi i energjisë elektrike, i cili është bërë i përhapur në Kohët e fundit, konsiston në shndërrimin e energjisë diellore në energji elektrike “drejtpërdrejt” - duke përdorur instalime fotovoltaike (bateri diellore). Shfaqja e "shtëpive diellore", "serave diellore", "fermave diellore" shoqërohet me to. Panele të tilla diellore përdoren gjithashtu në hapësirë për të siguruar energji elektrike për anijet kozmike dhe stacionet.

Shkenca në fushën e komunikimit dhe komunikimit po zhvillohet shumë shpejt. Komunikimet satelitore nuk përdoren më vetëm si një mjet komunikimi ndërkombëtar, por edhe në jetën e përditshme - pjatat satelitore nuk janë të rralla në qytetin tonë. Mjetet e reja të komunikimit, si teknologjia e fibrave, mund të reduktojnë ndjeshëm humbjet e energjisë në procesin e transmetimit të sinjaleve në distanca të gjata.

Shkenca nuk e ka anashkaluar sferën e menaxhimit. Me zhvillimin e përparimit shkencor dhe teknologjik dhe zgjerimin e sferave prodhuese dhe joprodhuese të veprimtarisë njerëzore, menaxhimi fillon të luajë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në rritjen e efikasitetit të tyre. Nga një lloj arti, që deri vonë bazohej në përvojën dhe intuitën, menaxhimi sot është kthyer në shkencë. Shkenca e Menaxhimit, rreth ligjet e përgjithshme marrja, ruajtja, transmetimi dhe përpunimi i informacionit quhet kibernetikë. Ky term vjen nga fjalë greke"Timonier", "Timonier". Gjendet në veprat e filozofëve të lashtë grekë. Megjithatë, rilindja e saj në fakt ndodhi në vitin 1948, pas botimit të librit "Kibernetika" nga shkencëtari amerikan Norbert Wiener.

Para fillimit të revolucionit "kibernetik", ekzistonte vetëm shkenca kompjuterike e letrës, mjeti kryesor i perceptimit të së cilës ishte truri i njeriut dhe i cili nuk përdorte energji elektrike. Revolucioni "kibernetik" lindi një thelbësisht të ndryshëm - informatikë makine, që korrespondon me flukset gjigante të rritura të informacionit, burimi i energjisë për të cilin është energjia elektrike. Janë krijuar mjete krejtësisht të reja për marrjen e informacionit, grumbullimin, përpunimin dhe transmetimin e tij, të cilat së bashku formojnë një strukturë komplekse informacioni. Ai përfshin një sistem të automatizuar kontrolli ( sisteme të automatizuara menaxhimi), bankat e të dhënave të informacionit, bazat e të dhënave të automatizuara të informacionit, qendrat kompjuterike, terminalet video, makinat kopjuese dhe fototelegrafike, sistemet kombëtare të informacionit, satelitët dhe sistemet e komunikimit me fibra optike me shpejtësi të lartë - e gjithë kjo ka zgjeruar në mënyrë të pakufizuar fushën e përdorimit të energjisë elektrike.

Shumë shkencëtarë besojnë se në këtë rast po flasim për një qytetërim të ri "informativ", duke zëvendësuar organizimin tradicional të një shoqërie të tipit industrial. Ky specializim karakterizohet nga karakteristikat e mëposhtme të rëndësishme:

· Përdorimi i gjerë i teknologjisë së informacionit në prodhimin material dhe jomaterial, në fushën e shkencës, arsimit, shëndetësisë etj.;

· prania e një rrjeti të gjerë të bankave të ndryshme të të dhënave, duke përfshirë përdorim publik;

· transformimi i informacionit në një nga faktorët më të rëndësishëm zhvillim ekonomik, kombëtar dhe personal;

· qarkullimi i lirë i informacionit në shoqëri.

Një kalim i tillë nga një shoqëri industriale në një "qytetërim informacioni" u bë i mundur kryesisht falë zhvillimit të energjisë dhe ofrimit të një lloji të përshtatshëm të energjisë për transmetim dhe përdorim - energjia elektrike.

ENERGJIA ELEKTRIKE NË PRODHIM

Shoqëria moderne nuk mund të imagjinohet pa elektrifikimin e aktiviteteve prodhuese. Tashmë në fund të viteve '80, më shumë se 1/3 e të gjithë konsumit të energjisë në botë kryhej në formën e energjisë elektrike. Deri në fillim të shekullit të ardhshëm, kjo përqindje mund të rritet në 1/2. Kjo rritje e konsumit të energjisë elektrike lidhet kryesisht me rritjen e konsumit të saj në industri. Pjesa më e madhe e ndërmarrjeve industriale operojnë me energji elektrike. Konsumi i lartë i energjisë elektrike është tipik për industritë me energji intensive si metalurgjia, alumini dhe inxhinieria mekanike.

Kjo ngre problemin e përdorimit efikas të kësaj energjie. Gjatë transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata, nga prodhuesi te konsumatori, humbjet e nxehtësisë përgjatë linjës së transmetimit rriten në raport me katrorin e rrymës, d.m.th. nëse rryma dyfishohet, atëherë humbjet e nxehtësisë rritet me 4 herë. Prandaj, është e dëshirueshme që rryma në linja të jetë e vogël. Për ta bërë këtë, tensioni në linjën e transmetimit rritet. Energjia elektrike transmetohet përmes linjave ku voltazhi arrin qindra mijëra volt. Pranë qyteteve që marrin energji nga linjat e transmetimit, ky tension ngrihet në disa mijëra volt duke përdorur një transformator në rënie. Në vetë qytet, në nënstacione tensioni bie në 220 volt.

Vendi ynë zë një territor të madh, pothuajse 12 zona kohore. Kjo do të thotë se ndërsa në disa rajone konsumi i energjisë elektrike është në maksimum, në të tjera dita e punës tashmë ka përfunduar dhe konsumi është në rënie. Për përdorim racional energjia elektrike e prodhuar nga termocentralet, ato janë të bashkuara në sistemet e energjisë elektrike të rajoneve të veçanta: pjesa evropiane, Siberia, Uralet, Lindja e Largët etj. Një kombinim i tillë lejon përdorimin më efikas të energjisë elektrike duke koordinuar funksionimin e termocentraleve individuale. Tani sisteme të ndryshme energjetike janë bashkuar në një sistem të vetëm energjetik të Rusisë.

Mundësia tjetër për përdorim efektiv është ulja e konsumit të energjisë duke përdorur teknologjitë e kursimit të energjisë dhe pajisjet moderne që konsumojnë një sasi minimale të energjisë elektrike. Një shembull i kësaj do të ishte prodhimi i çelikut. Nëse në vitet '60 metoda kryesore e shkrirjes së çelikut ishte metoda me vatër të hapur (72% e të gjithë shkrirjes), atëherë në vitet '90 kjo teknologji e shkrirjes u zëvendësua nga më shumë metoda efektive: konvertues oksigjeni dhe shkrirje çeliku elektrike.

LITERATURA:

1. Koltun M. Bota e Fizikës: Letërsi shkencore dhe artistike. - M.: Det. lit., 1984.- 271 f.

2. Maksakovsky V.P. Pamja gjeografike e botës. Pjesa 1. Karakteristikat e përgjithshme të botës. - Yaroslavl: Verkh.-Volzh. libër shtëpia botuese, 1995.- 320 f.

3. Elion L., Wilkons U. Fizikë. - M.: Nauka, 1967.- 808 f.

4. fjalor enciklopedik fizikanti i ri / Komp. V.A. Çujanov. - M.: Pedagogji, 1984.- 352 f.

Ese

në fizikë

me temën “Prodhimi, transmetimi dhe përdorimi i energjisë elektrike”

Nxënësit e klasës së 11-të A

Institucioni arsimor komunal Nr.85

Katerina.

Mësues:

2003

Plan abstrakt.

Prezantimi.

1. Gjenerimi i fuqise.

1. llojet e termocentraleve.

2. burimet alternative të energjisë.

2. Transmetimi i energjisë elektrike.

transformatorëve.

Prezantimi.

Lindja e energjisë ndodhi disa miliona vjet më parë, kur njerëzit mësuan të përdorin zjarrin. Zjarri u jepte ngrohtësi dhe dritë, ishte burim frymëzimi dhe optimizmi, armë kundër armiqve dhe kafshëve të egra, shërues, ndihmës në bujqësi, ruajtës ushqimor, mjet teknologjik etj.

U shfaq miti i mrekullueshëm për Prometeun, i cili u dha njerëzve zjarr Greqia e lashte shumë më vonë se në shumë pjesë të botës, u përvetësuan metoda mjaft të sofistikuara për trajtimin e zjarrit, prodhimin dhe shuarjen e tij, ruajtjen e zjarrit dhe përdorimin racional të karburantit.

Për shumë vite, zjarri u mbajt duke djegur burimet e energjisë së bimëve (dru, shkurre, kallamishte, bar, alga të thata, etj.), dhe më pas u zbulua se ishte e mundur të përdoren substanca fosile për të ruajtur zjarrin: qymyr, vaj, shist argjilor. , torfe.

Sot, energjia mbetet komponenti kryesor i jetës njerëzore. Bën të mundur krijimin materiale të ndryshme, është një nga faktorët kryesorë në zhvillimin e teknologjive të reja. E thënë thjesht, pa zotëruar lloje të ndryshme të energjisë, një person nuk është në gjendje të ekzistojë plotësisht.

Gjenerimi i fuqise.

Llojet e termocentraleve.

Termocentrali (TPP), një termocentral që gjeneron energji elektrike si rezultat i shndërrimit të energjisë termike të çliruar gjatë djegies së lëndëve djegëse fosile. Termocentralet e para u shfaqën në fund të shekullit të 19-të dhe u përhapën gjerësisht. Në mesin e viteve 70 të shekullit të 20-të, termocentralet ishin lloji kryesor i termocentraleve.

Në termocentralet, energjia kimike e karburantit shndërrohet fillimisht në energji mekanike dhe më pas në energji elektrike. Lënda djegëse për një termocentral të tillë mund të jetë qymyri, torfe, gazi, shist argjilor i naftës dhe nafta djegëse.

Termocentralet ndahen në kondensimi(IES), i projektuar për të gjeneruar vetëm energji elektrike, dhe termocentralet e kombinuara të ngrohjes dhe energjisë(CHP), duke prodhuar, përveç energjisë elektrike, energji termike në formën e ujit të nxehtë dhe avullit. CPP-të e mëdha me rëndësi rajonale quhen termocentrale shtetërore të rretheve (SDPP).

Diagrami më i thjeshtë skematik i një IES me qymyr është paraqitur në figurë. Qymyri futet në bunkerin e karburantit 1, dhe prej tij në njësinë dërrmuese 2, ku shndërrohet në pluhur. Pluhuri i qymyrit hyn në furrën e një gjeneratori me avull (bojler me avull) 3, i cili ka një sistem tubash në të cilin qarkullon uji i pastruar kimikisht, i quajtur ujë ushqimor. Në bojler, uji nxehet, avullohet dhe avulli i ngopur që rezulton sillet në një temperaturë prej 400-650 °C dhe, nën një presion prej 3-24 MPa, hyn në turbinën me avull 4 përmes një linje avulli mbi fuqinë e njësive.

Termocentralet me kondensim termik kanë efikasitet të ulët (30-40%), pasi pjesa më e madhe e energjisë humbet me gazrat e gripit dhe ujin ftohës të kondensatorit. Është e dobishme të ndërtohen CPP në afërsi të vendeve të prodhimit të karburantit. Në këtë rast, konsumatorët e energjisë elektrike mund të vendosen në një distancë të konsiderueshme nga stacioni.

Termocentrali i kombinuar i nxehtësisë dhe energjisë ndryshon nga një stacion kondensimi duke pasur një turbinë të veçantë ngrohëse të instaluar në të me nxjerrje me avull. Në një termocentral, një pjesë e avullit përdoret plotësisht në turbinë për të gjeneruar energji elektrike në gjeneratorin 5 dhe më pas futet në kondensatorin 6, dhe tjetra, duke pasur një temperaturë dhe presion më të lartë, merret nga faza e ndërmjetme e turbinë dhe përdoret për furnizim me ngrohje. Kondensata furnizohet nga pompa 7 përmes deaeratorit 8 dhe më pas nga pompa e furnizimit 9 te gjeneratori i avullit. Sasia e avullit të marrë varet nga nevojat për energji termike të ndërmarrjeve.

Efikasiteti i termocentraleve arrin 60-70%. Stacione të tilla zakonisht ndërtohen pranë konsumatorëve - ndërmarrjeve industriale ose zonave të banuara. Më shpesh ato punojnë me karburant të importuar.

Stacione termike me turbinë me gaz(GTPP), avull-gaz(PHPP) dhe impiantet me naftë.

Gazi ose karburanti i lëngshëm digjet në dhomën e djegies së një termocentrali me turbina me gaz; produktet e djegies me një temperaturë prej 750-900 ºС hyjnë në një turbinë me gaz që rrotullon një gjenerator elektrik. Efikasiteti i termocentraleve të tillë është zakonisht 26-28%, fuqia - deri në disa qindra MW . GTPP-të zakonisht përdoren për të mbuluar majat e ngarkesës elektrike. Efikasiteti i PGES mund të arrijë 42 - 43%.

Më ekonomike janë termocentralet e mëdha me turbina me avull (shkurtuar TPP). Shumica e termocentraleve në vendin tonë përdorin pluhurin e qymyrit si lëndë djegëse. Për të prodhuar 1 kWh energji elektrike, konsumohen disa qindra gram qymyr. Në një kazan me avull, mbi 90% e energjisë së çliruar nga karburanti transferohet në avull. Në turbinë, energjia kinetike e avullit të avullit transferohet në rotor. Boshti i turbinës është i lidhur ngushtë me boshtin e gjeneratorit.

Turbinat moderne me avull për termocentralet janë makineri shumë të avancuara, me shpejtësi të lartë, shumë ekonomike dhe me një jetë të gjatë shërbimi. Fuqia e tyre në një version me një bosht arrin 1 milion 200 mijë kW, dhe ky nuk është kufiri. Makinat e tilla janë gjithmonë shumëfazëshe, domethënë zakonisht kanë disa dhjetëra disqe me tehe pune dhe të njëjtin numër, përpara çdo disku, grupe hundësh nëpër të cilat rrjedh një rrymë avulli. Presioni dhe temperatura e avullit ulen gradualisht.

Dihet nga një kurs i fizikës se efikasiteti i motorëve me nxehtësi rritet me rritjen e temperaturës fillestare të lëngut të punës. Prandaj, avulli që hyn në turbinë sillet në parametra të lartë: temperatura - pothuajse 550 ° C dhe presioni - deri në 25 MPa. Efikasiteti i termocentraleve arrin në 40%. Shumica e energjisë humbet së bashku me avullin e nxehtë të shkarkimit.

Hidrocentrali (hidrocentral), një kompleks strukturash dhe pajisjesh përmes të cilave energjia e rrjedhës së ujit shndërrohet në energji elektrike. Një hidrocentral përbëhet nga një qark seri strukturat hidraulike, sigurimi i përqendrimit të nevojshëm të rrjedhës së ujit dhe krijimi i presionit, dhe pajisjet e fuqisë që konvertojnë energjinë e ujit që lëviz nën presion në energji rrotulluese mekanike, e cila, nga ana tjetër, shndërrohet në energji elektrike.

Presioni i një hidrocentrali krijohet nga përqendrimi i rënies së lumit në zonën e përdorur nga diga, ose derivimi, ose një digë dhe devijim së bashku. Pajisjet kryesore të energjisë së hidrocentralit janë të vendosura në ndërtesën e hidrocentralit: në dhomën e turbinave të termocentralit - njësitë hidraulike, pajisje ndihmëse, pajisje automatike të kontrollit dhe monitorimit; në postën qendrore të kontrollit - konsol operatori-dispeçer ose autooperator i një hidrocentrali. Në rritje nënstacioni i transformatorit Ndodhet si brenda godinës së hidrocentralit ashtu edhe në ndërtesa të veçanta ose në ambiente të hapura. Ndërprerëse shpesh të vendosura në një zonë të hapur. Një ndërtesë hidrocentrali mund të ndahet në seksione me një ose më shumë njësi dhe pajisje ndihmëse, të ndara nga pjesët ngjitur të ndërtesës. Një vend instalimi krijohet në ose brenda ndërtesës së hidrocentralit për montimin dhe riparimin e pajisjeve të ndryshme dhe për operacionet ndihmëse për mirëmbajtjen e hidrocentralit.

Sipas kapacitetit të instaluar (në MW) dallimin midis hidrocentraleve i fuqishëm(mbi 250), mesatare(deri në 25) dhe i vogël(deri në 5). Fuqia e një hidrocentrali varet nga presioni (diferenca midis niveleve të rrjedhës së sipërme dhe të poshtme ), rrjedha e ujit të përdorur në turbinat hidraulike dhe efikasiteti i njësisë hidraulike. Për një sërë arsyesh (për shembull, për shkak të ndryshimeve sezonale të nivelit të ujit në rezervuarë, luhatjeve të ngarkesës së sistemit energjetik, riparimeve të njësive hidraulike ose strukturave hidraulike, etj.), presioni dhe rrjedha e ujit ndryshojnë vazhdimisht. , dhe, përveç kësaj, rrjedha ndryshon kur rregullon fuqinë e një hidrocentrali. Ekzistojnë cikle vjetore, javore dhe ditore të mënyrës së funksionimit të hidrocentraleve.

Në bazë të presionit maksimal të përdorur, hidrocentralet ndahen në shtypje e lartë(më shumë se 60 m), presion të mesëm(nga 25 në 60 m) Dhe presion i ulët(nga 3 në 25 m). Në lumenjtë e ulët, presionet rrallë i kalojnë 100 m, në kushte malore, një digë mund të krijojë presione deri në 300 m dhe më shumë, dhe me ndihmën e derivimit - deri në 1500 m. Ndarja e hidrocentraleve sipas presionit të përdorur është e një natyre të përafërt, të kushtëzuar.

Sipas modelit të përdorimit të burimeve ujore dhe përqendrimit të presionit, hidrocentralet zakonisht ndahen në kanal, digës, devijimi me diversion presioni dhe pa presion, magazinimi i përzier, i pompuar Dhe baticore.

Në hidrocentralet me rrjedhje lumi dhe me bazë digash, presioni i ujit krijohet nga një digë që bllokon lumin dhe rrit nivelin e ujit në pishinën e sipërme. Në të njëjtën kohë, disa përmbytje të luginës së lumit janë të pashmangshme. Hidrocentralet e rrjedhës së lumit dhe anës së digës janë ndërtuar si në lumenj të fushës me ujë të lartë ashtu edhe në lumenjtë malorë, në lugina të ngushta të ngjeshura. Hidrocentralet e rrjedhës së lumit karakterizohen nga presione deri në 30-40 m.

Në presione më të larta, rezulton të jetë e papërshtatshme transferimi i presionit hidrostatik të ujit në ndërtesën e hidrocentralit. Në këtë rast përdoret lloji digës Një hidrocentral, në të cilin pjesa e përparme e presionit është e bllokuar në të gjithë gjatësinë e saj nga një digë, dhe ndërtesa e hidrocentralit ndodhet prapa digës, është ngjitur me ujin e bishtit.

Një tjetër lloj paraqitjeje me pendë Hidrocentrali korrespondon me kushtet malore me prurje relativisht të ulëta lumore.

NË derivative Përqendrimi i hidrocentralit të rënies së lumit krijohet përmes devijimit; uji në fillim të seksionit të përdorur të lumit devijohet nga shtrati i lumit nga një kanal me pjerrësi dukshëm më të vogël se pjerrësia mesatare e lumit në këtë seksion dhe me drejtimin e kthesave dhe kthesave të kanalit. Fundi i devijimit është sjellë në vendndodhjen e godinës së hidrocentralit. Ujërat e zeza ose kthehen në lumë ose furnizohen në hidrocentralin tjetër të devijimit. Devijimi është i dobishëm kur pjerrësia e lumit është e lartë.

Një vend të veçantë midis hidrocentraleve zënë termocentrale me pompa magazinimi(PSPP) dhe termocentralet e baticës(PES). Ndërtimi i termocentraleve të depozitimit me pompë nxitet nga kërkesa në rritje për fuqi maksimale në sistemet e mëdha energjetike, e cila përcakton kapacitetin gjenerues të kërkuar për të mbuluar ngarkesat e pikut. Aftësia e termocentraleve të depozitimit me pompë për të grumbulluar energji bazohet në faktin se energjia elektrike e lirë në sistemin energjetik për një periudhë të caktuar kohore përdoret nga njësitë e termocentraleve të depozitimit me pompë, të cilat, duke funksionuar në modalitetin e pompimit, pompojnë ujin nga rezervuari. në pishinën e sipërme të magazinimit. Gjatë periudhave të ngarkesës së pikut, energjia e akumuluar kthehet në sistemin energjetik (uji nga pishina e sipërme hyn në tubacionin e presionit dhe rrotullon njësitë hidraulike që funksionojnë si gjenerator i rrymës).

PES konverton energjinë e baticave të detit në energji elektrike. Energjia elektrike e hidrocentraleve të baticës, për shkak të disa veçorive që lidhen me natyrën periodike të zbaticës dhe rrjedhës së baticës, mund të përdoret në sistemet energjetike vetëm së bashku me energjinë e termocentraleve rregulluese, të cilat kompensojnë ndërprerjet e energjisë së baticës. termocentralet brenda ditëve ose muajve.

Tipari më i rëndësishëm i burimeve hidroenergjetike në krahasim me burimet e karburantit dhe energjisë është rinovimi i tyre i vazhdueshëm. Mungesa e kërkesës për karburant për hidrocentralet përcakton koston e ulët të energjisë elektrike të prodhuar nga hidrocentralet. Prandaj, ndërtimi i hidrocentraleve, pavarësisht investimeve të konsiderueshme kapitale specifike me 1 kW kapaciteti i instaluar dhe periudhat e gjata të ndërtimit i është kushtuar dhe i jepet një rëndësi e madhe, veçanërisht kur kjo lidhet me vendosjen e industrive intensive me energji elektrike.

Centrali bërthamor (NPP), një termocentral në të cilin energjia atomike (bërthamore) shndërrohet në energji elektrike. Gjeneratori i energjisë në një termocentral bërthamor është një reaktor bërthamor. Nxehtësia që lirohet në reaktor si rezultat i një reaksioni zinxhir të ndarjes së bërthamave të disa elementëve të rëndë, më pas shndërrohet në energji elektrike në të njëjtën mënyrë si në termocentralet konvencionale (TEC). Ndryshe nga termocentralet që punojnë me lëndë djegëse fosile, termocentralet bërthamore funksionojnë karburantit bërthamor(bazuar në 233 U, 235 U, 239 Pu). Është vërtetuar se burimet energjetike botërore të karburantit bërthamor (uranium, plutonium, etj.) tejkalojnë ndjeshëm burimet energjetike të rezervave natyrore të karburantit organik (naftë, qymyr, gaz natyror, etj.). Kjo hap perspektiva të gjera për plotësimin e kërkesave në rritje të shpejtë për karburant. Përveç kësaj, është e nevojshme të merret parasysh vëllimi gjithnjë në rritje i konsumit të qymyrit dhe naftës për qëllime teknologjike në industrinë kimike globale, e cila po bëhet një konkurrent serioz i termocentraleve. Pavarësisht zbulimit të depozitave të reja të lëndës djegëse organike dhe përmirësimit të metodave për prodhimin e tij, në botë ka një tendencë drejt një rritjeje relative të kostos së tij. Kjo krijon kushtet më të vështira për vendet me rezerva të kufizuara të lëndëve djegëse fosile. Nevoja për zhvillimin e shpejtë të energjisë bërthamore, e cila tashmë zë një vend të spikatur në bilancin energjetik të një sërë vendesh industriale në mbarë botën, është e dukshme.

Diagrami skematik i një termocentrali bërthamor me reaktor bërthamor, që ka ftohje me ujë, është paraqitur në Fig. 2. Nxehtësia e lëshuar në bërthamë reaktor ftohës, absorbohet nga uji nga qarku i parë, i cili pompohet përmes reaktorit nga një pompë qarkullimi. Uji i nxehtë nga reaktori hyn në shkëmbyesin e nxehtësisë (gjenerator i avullit) 3, ku nxehtësinë e marrë në reaktor e transferon në ujin e qarkut të 2-të. Uji i qarkut të dytë avullon në gjeneratorin e avullit dhe formohet avulli, i cili më pas hyn në turbinë. 4.

Më shpesh, 4 lloje të reaktorëve termikë neutron përdoren në termocentralet bërthamore:

1) ujë-ujë me ujë të zakonshëm si moderator dhe ftohës;

2) grafit-ujë me ftohës uji dhe moderator grafit;

3) ujë i rëndë me ftohës uji dhe ujë i rëndë si moderator;

4) grafit - gaz me ftohës gazi dhe moderator grafit.

Zgjedhja e llojit të reaktorit të përdorur kryesisht përcaktohet kryesisht nga përvoja e akumuluar në reaktorin bartës, si dhe disponueshmëria e pajisjeve të nevojshme industriale, rezervave të lëndëve të para, etj.

Reaktori dhe sistemet e tij të shërbimit përfshijnë: vetë reaktorin me biologjik mbrojtjes , këmbyesit e nxehtësisë, pompat ose njësitë e fryrjes së gazit që qarkullojnë ftohësin, tubacionet dhe pajisjet për qarkun e qarkullimit, pajisjet për rimbushjen e karburantit bërthamor, sistemet speciale të ventilimit, sistemet e ftohjes emergjente, etj.

Për të mbrojtur personelin e termocentralit bërthamor nga ekspozimi ndaj rrezatimit, reaktori është i rrethuar nga mbrojtje biologjike, materialet kryesore për të cilat janë betoni, uji dhe rëra gjarpri. Pajisja e qarkut të reaktorit duhet të jetë plotësisht e mbyllur. Sigurohet një sistem për monitorimin e vendeve të rrjedhjeve të mundshme të ftohësit për të siguruar që rrjedhjet dhe prishjet në qark të mos çojnë në emetime radioaktive dhe ndotje të ambienteve të termocentralit bërthamor dhe të zonës përreth. Ajri radioaktiv dhe një sasi e vogël e avullit të ftohësit, për shkak të pranisë së rrjedhjeve nga qarku, hiqen nga dhomat e pambikëqyrura të termocentralit bërthamor me anë të një sistemi të posaçëm ventilimi, në të cilin sigurohen filtra pastrimi dhe mbajtjen e rezervuarëve të gazit për të eliminuar mundësinë të ndotjes së ajrit. Respektimi i rregullave të sigurisë nga rrezatimi nga personeli i TEC-it monitorohet nga shërbimi i kontrollit të dozimetrisë.

Termocentralet bërthamore, të cilat janë lloji më modern i termocentraleve, kanë një sërë përparësish të rëndësishme në krahasim me llojet e tjera të termocentraleve: kur kushte normale funksionimi, ato nuk ndotin fare mjedisin, nuk kërkojnë lidhje me një burim të lëndëve të para dhe, në përputhje me rrethanat, mund të vendosen pothuajse kudo. Njësitë e reja të energjisë kanë një kapacitet pothuajse të barabartë me atë të një hidrocentrali mesatar, megjithatë, faktori i shfrytëzimit të kapacitetit të instaluar në termocentralet bërthamore (80%) e tejkalon ndjeshëm këtë shifër për hidrocentralet ose termocentralet.

TEC-et praktikisht nuk kanë disavantazhe të rëndësishme në kushte normale funksionimi. Megjithatë, nuk mund të mos vihet re rreziku i termocentraleve bërthamore në rrethana të mundshme të forcës madhore: tërmete, uragane, etj. - këtu modelet e vjetra të njësive të energjisë paraqesin rrezik potencial të ndotjes nga rrezatimi të territoreve për shkak të mbinxehjes së pakontrolluar të reaktorit.

Burimet alternative të energjisë.

Energjia e diellit.

Kohët e fundit, interesi për problemin e përdorimit të energjisë diellore është rritur ndjeshëm, sepse mundësitë e mundshme të energjisë bazuar në përdorimin e rrezatim diellor, janë jashtëzakonisht të mëdha.

Kolektori më i thjeshtë i rrezatimit diellor është një fletë metalike e nxirë (zakonisht alumini), brenda së cilës ka tuba me një lëng që qarkullon në të. Ngrohja nga energjia diellore e absorbuar nga kolektori, lëngu furnizohet për përdorim të drejtpërdrejtë.

Energjia diellore është një nga llojet më intensive të prodhimit të energjisë. Përdorimi në shkallë të gjerë i energjisë diellore sjell një rritje gjigante të nevojës për materiale dhe, rrjedhimisht, në burimet e punës për nxjerrjen e lëndëve të para, pasurimin e tyre, marrjen e materialeve, prodhimin e heliostatëve, kolektorëve, pajisjeve të tjera dhe transportimin e tyre.

Energjia elektrike e gjeneruar nga rrezet diellore është ende shumë më e shtrenjtë se ajo e marrë mënyrat tradicionale. Shkencëtarët shpresojnë se eksperimentet që do të kryejnë në instalimet dhe stacionet pilot do të ndihmojnë në zgjidhjen e problemeve jo vetëm teknike, por edhe ekonomike.

Energjia e erës.

Energjia e masave ajrore në lëvizje është e madhe. Rezervat e energjisë së erës janë më shumë se njëqind herë më të mëdha se rezervat hidroenergjetike të të gjithë lumenjve në planet. Erërat fryjnë vazhdimisht dhe kudo në tokë. Kushtet klimatike lejojnë zhvillimin e energjisë së erës në një territor të gjerë.

Por sot, motorët e erës furnizojnë vetëm një të mijtën e nevojave të botës për energji. Prandaj, specialistët e avionëve që dinë të zgjedhin profilin më të përshtatshëm të tehut dhe ta studiojnë atë në një tunel me erë janë të përfshirë në krijimin e modeleve të rrotës së erës, zemra e çdo termocentrali me erë. Nëpërmjet përpjekjeve të shkencëtarëve dhe inxhinierëve, janë krijuar një shumëllojshmëri e gjerë e dizajneve të turbinave moderne me erë.

Energjia e Tokës.

Njerëzit kanë ditur prej kohësh për manifestimet spontane të energjisë gjigante të fshehura në thellësitë e globit. Kujtesa e njerëzimit përmban legjenda rreth shpërthimeve katastrofike vullkanike që morën miliona jetë njerëzore dhe ndryshuan pamjen e shumë vendeve në Tokë përtej njohjes. Fuqia e shpërthimit të një vullkani relativisht të vogël është shumë herë më e madhe se fuqia e termocentraleve më të mëdha të krijuara nga dora e njeriut. Vërtetë, nuk ka nevojë të flasim për përdorimin e drejtpërdrejtë të energjisë së shpërthimeve vullkanike, njerëzit nuk kanë ende aftësinë për të frenuar këtë element rebel.

Energjia e Tokës është e përshtatshme jo vetëm për ngrohjen e ambienteve, siç është rasti në Islandë, por edhe për prodhimin e energjisë elektrike. Termocentralet që përdorin burime të nxehta nëntokësore kanë funksionuar për një kohë të gjatë. Termocentrali i parë i tillë, ende me fuqi shumë të ulët, u ndërtua në vitin 1904 në qytetin e vogël italian të Larderello. Gradualisht, fuqia e termocentralit u rrit, gjithnjë e më shumë njësi të reja u vunë në punë, u përdorën burime të reja të ujit të nxehtë dhe sot fuqia e stacionit ka arritur tashmë një vlerë mbresëlënëse prej 360 mijë kilovat.

Transmetimi i energjisë elektrike.

Transformatorët.

Keni blerë një frigorifer ZIL. Shitësi ju paralajmëroi se frigoriferi është projektuar për një tension prej 220 V. Dhe në shtëpinë tuaj tensioni i rrjetit është 127 V. Një situatë e pashpresë? Aspak. Thjesht duhet të bëni një shpenzim shtesë dhe të blini një transformator.

Transformator- një pajisje shumë e thjeshtë që ju lejon të rrisni dhe ulni tensionin. Shndërrimi i rrymës alternative kryhet duke përdorur transformatorë. Transformatorët u përdorën për herë të parë në 1878 nga shkencëtari rus P. N. Yablochkov për të fuqizuar "qirinjtë elektrikë" që ai shpiku, një burim i ri drite në atë kohë. Ideja e P. N. Yablochkov u zhvillua nga punonjësi i Universitetit të Moskës I. F. Usagin, i cili projektoi transformatorë të përmirësuar.

Transformatori përbëhet nga një bërthamë e mbyllur hekuri, mbi të cilën vendosen dy (ndonjëherë më shumë) bobina me mbështjellje teli (Fig. 1). Një nga mbështjelljet, i quajtur dredha-dredha parësore, është i lidhur me një burim të tensionit të alternuar. Dredha-dredha e dytë, me të cilën është lidhur "ngarkesa", d.m.th., instrumentet dhe pajisjet që konsumojnë energji elektrike, quhet sekondare.

Funksionimi i një transformatori bazohet në fenomenin e induksionit elektromagnetik. Kur rryma alternative kalon nëpër dredha-dredha parësore, një fluks magnetik i alternuar shfaqet në bërthamën e hekurit, i cili ngacmon një emf të induktuar në secilën mbështjellje. Për më tepër, vlera e menjëhershme e emf-së së induktuar eVçdo kthesë e mbështjelljes parësore ose dytësore sipas ligjit të Faradeit përcaktohet nga formula:

e = -Δ F/Δ t

Nëse F= Ф 0 сosωt, atëherë

e = ω Ф 0mëkatω t, ose

e =E 0 mëkatω t ,

Ku E 0 = ω Ф 0 - amplituda e EMF në një kthesë.

Në mbështjelljen parësore, e cila ka n 1 kthesat, emf total i induktuar e 1 e barabartë me f 1 e.

Në mbështjelljen dytësore ka një emf total. e 2 e barabartë me p 2 e, Ku n 2- numri i kthesave të kësaj dredha-dredha.

Nga kjo rrjedh se

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

Shuma e tensionit u 1 , aplikuar në mbështjelljen parësore, dhe EMF e 1 duhet të jetë e barabartë me rënien e tensionit në mbështjelljen parësore:

u 1 + e 1 = i 1 R 1 , Ku R 1 - rezistenca aktive e mbështjelljes, dhe i 1 - forca aktuale në të. Ky ekuacion rrjedh drejtpërdrejt nga ekuacioni i përgjithshëm. Zakonisht rezistenca aktive e mbështjelljes është e vogël dhe i 1 R 1 mund të neglizhohet. Kjo është arsyeja pse

ju 1 ≈ - e 1. (2)

Kur mbështjellja dytësore e transformatorit është e hapur, nuk rrjedh rrymë në të dhe ekziston marrëdhënia e mëposhtme:

u 2 ≈ - e 2 . (3)

Që nga vlerat e menjëhershme të emf e 1 Dhe e 2 ndryshimi në fazë, atëherë raporti i tyre në formulën (1) mund të zëvendësohet me raportin e vlerave efektive E 1 DheE 2 e këtyre EMF-ve ose, duke marrë parasysh barazitë (2) dhe (3), raporti i vlerave të tensionit efektiv U 1 dhe ti 2 .

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

Madhësia k quhet raporti i transformimit. Nëse k>1, atëherë transformatori zbret, kur k<1 - në rritje

Kur qarku i mbështjelljes dytësore është i mbyllur, rryma rrjedh në të. Pastaj raporti u 2 ≈ - e 2 nuk përmbushet më saktësisht, dhe rrjedhimisht lidhja ndërmjet U 1 dhe ti 2 bëhet më kompleks se në ekuacionin (4).

Sipas ligjit të ruajtjes së energjisë, fuqia në qarkun primar duhet të jetë e barabartë me fuqinë në qarkun sekondar:

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

Ku I 1 Dhe I 2 - vlerat efektive të forcës në mbështjelljet parësore dhe dytësore.

Nga kjo rrjedh se

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

Kjo do të thotë që duke rritur tensionin disa herë duke përdorur një transformator, ne e zvogëlojmë rrymën me të njëjtën sasi (dhe anasjelltas).

Për shkak të humbjeve të pashmangshme të energjisë për shkak të lëshimit të nxehtësisë në mbështjelljet dhe bërthamën e hekurit, ekuacionet (5) dhe (6) plotësohen afërsisht. Sidoqoftë, në transformatorët modernë të fuqishëm, humbjet totale nuk kalojnë 2-3%.

Në praktikën e përditshme shpesh duhet të merremi me transformatorë. Krahas atyre transformatorëve që ne i përdorim dashje pa dashur për faktin se pajisjet industriale janë të dizajnuara për një tension, dhe rrjeti i qytetit përdor një tjetër, duhet të merremi edhe me bobinat e makinave. Bobina është një transformator në rritje. Për të krijuar një shkëndijë që ndez përzierjen e punës, kërkohet një tension i lartë, të cilin e marrim nga bateria e makinës, pasi fillimisht e shndërrojmë rrymën direkte të baterisë në rrymë alternative duke përdorur një ndërprerës. Nuk është e vështirë të kuptohet se, deri në humbjen e energjisë së përdorur për ngrohjen e transformatorit, me rritjen e tensionit, rryma zvogëlohet dhe anasjelltas.

Makinat e saldimit kërkojnë transformatorë në rënie. Saldimi kërkon rryma shumë të larta dhe transformatori i makinës së saldimit ka vetëm një kthesë dalëse.

Ju ndoshta keni vënë re se bërthama e transformatorit është bërë nga fletë të holla çeliku. Kjo bëhet për të mos humbur energji gjatë konvertimit të tensionit. Në materialin fletë, rrymat vorbulla do të luajnë një rol më të vogël sesa në materialin e ngurtë.

Në shtëpi keni të bëni me transformatorë të vegjël. Sa i përket transformatorëve të fuqishëm, ato janë struktura të mëdha. Në këto raste, bërthama me mbështjellje vendoset në një rezervuar të mbushur me vaj ftohës.

Transmetimi i energjisë elektrike

Konsumatorët e energjisë elektrike janë kudo. Prodhohet në relativisht pak vende pranë burimeve të karburantit dhe burimeve hidro. Prandaj, ekziston nevoja për të transmetuar energji elektrike në distanca që ndonjëherë arrijnë qindra kilometra.

Por transmetimi i energjisë elektrike në distanca të gjata shoqërohet me humbje të dukshme. Fakti është se kur rryma rrjedh nëpër linjat e energjisë, ajo i ngroh ato. Në përputhje me ligjin Joule-Lenz, energjia e shpenzuar për ngrohjen e telave të linjës përcaktohet nga formula

ku R është rezistenca e linjës. Me një gjatësi të madhe linje, transmetimi i energjisë mund të bëhet përgjithësisht joprofitabël. Për të zvogëluar humbjet, natyrisht, mund të ndiqni rrugën e zvogëlimit të rezistencës R të linjës duke rritur zonën e seksionit kryq të telave. Por për të zvogëluar R, për shembull, me 100 herë, duhet të rrisni masën e telit gjithashtu me 100 herë. Është e qartë se një shpenzim kaq i madh i metaleve të shtrenjta me ngjyra nuk mund të lejohet, për të mos përmendur vështirësitë e fiksimit të telave të rëndë në shtyllat e larta etj. Prandaj, humbjet e energjisë në linjë reduktohen në një mënyrë tjetër: duke zvogëluar rrymën. në linjë. Për shembull, zvogëlimi i rrymës me 10 herë zvogëlon sasinë e nxehtësisë së lëshuar në përcjellës me 100 herë, d.m.th., arrihet i njëjti efekt si duke e bërë telin njëqind herë më të rëndë.

Meqenëse fuqia aktuale është proporcionale me produktin e rrymës dhe tensionit, për të ruajtur fuqinë e transmetuar, është e nevojshme të rritet tensioni në linjën e transmetimit. Për më tepër, sa më e gjatë të jetë linja e transmetimit, aq më e dobishme është përdorimi i një tensioni më të lartë. Për shembull, në linjën e transmetimit të tensionit të lartë Volzhskaya HEC - Moskë, përdoret një tension prej 500 kV. Ndërkohë, gjeneratorët e rrymës alternative ndërtohen për tensione që nuk i kalojnë 16-20 kV, pasi një tension më i lartë do të kërkonte marrjen e masave të veçanta më komplekse për izolimin e mbështjelljeve dhe pjesëve të tjera të gjeneratorëve.

Kjo është arsyeja pse transformatorët rritës janë instaluar në termocentralet e mëdha. Transformatori rrit tensionin në linjë me të njëjtën sasi sa zvogëlon rrymën. Humbjet e energjisë janë të vogla.

Për të përdorur drejtpërdrejt energjinë elektrike në motorët elektrikë të veglave të makinerisë, në rrjetin e ndriçimit dhe për qëllime të tjera, tensioni në skajet e linjës duhet të reduktohet. Kjo arrihet duke përdorur transformatorë të uljes. Për më tepër, zakonisht një ulje e tensionit dhe, në përputhje me rrethanat, një rritje e rrymës ndodh në disa faza. Në çdo fazë, voltazhi bëhet gjithnjë e më i vogël, dhe territori i mbuluar nga rrjeti elektrik bëhet më i gjerë. Diagrami i transmetimit dhe shpërndarjes së energjisë elektrike është paraqitur në figurë.

Stacionet e energjisë elektrike në një sërë rajonesh të vendit janë të lidhura me linja transmetimi të tensionit të lartë, duke formuar një rrjet të përbashkët energjie me të cilin janë të lidhur konsumatorët. Një shoqatë e tillë quhet sistem energjetik. Sistemi elektroenergjetik siguron furnizim të pandërprerë me energji për konsumatorët pavarësisht vendndodhjes së tyre.

Përdorimi i energjisë elektrike.

Përdorimi i energjisë elektrike në fusha të ndryshme të shkencës.

Le t'i shikojmë këto pyetje duke përdorur shembuj specifikë. Rreth 80% e rritjes së PBB-së (produktit të brendshëm bruto) të vendeve të zhvilluara arrihet përmes inovacionit teknik, pjesa kryesore e të cilave lidhet me përdorimin e energjisë elektrike. Çdo gjë e re në industri, bujqësi dhe jetën e përditshme na vjen falë zhvillimeve të reja në degë të ndryshme të shkencës.

Tani ato përdoren në të gjitha fushat e veprimtarisë njerëzore: për regjistrimin dhe ruajtjen e informacionit, krijimin e arkivave, përgatitjen dhe redaktimin e teksteve, kryerjen e punës vizatimore dhe grafike, automatizimin e prodhimit dhe bujqësisë. Elektronizimi dhe automatizimi i prodhimit janë pasojat më të rëndësishme të revolucionit "të dytë industrial" ose "mikroelektronik" në ekonomitë e vendeve të zhvilluara. Zhvillimi i automatizimit kompleks lidhet drejtpërdrejt me mikroelektronikën, një fazë cilësore e re e së cilës filloi pas shpikjes në 1971 të mikroprocesorit - një pajisje logjike mikroelektronike e ndërtuar në pajisje të ndryshme për të kontrolluar funksionimin e tyre.

Mikroprocesorët kanë përshpejtuar rritjen e robotikës. Shumica e robotëve aktualisht në përdorim i përkasin të ashtuquajturit gjenerata e parë, dhe përdoren për saldim, prerje, presim, veshje etj. Robotët e gjeneratës së dytë që po i zëvendësojnë janë të pajisur me pajisje për njohjen e mjedisit. Dhe robotët "intelektual" të gjeneratës së tretë do të "shohin", "ndiejnë" dhe "dëgjojnë". Shkencëtarët dhe inxhinierët emërtojnë energjinë bërthamore, eksplorimin e hapësirës, transportin, tregtinë, magazinimin, kujdesin mjekësor, përpunimin e mbetjeve dhe zhvillimin e pasurive të dyshemesë së oqeanit ndër fushat me prioritet më të lartë për përdorimin e robotëve. Shumica e robotëve operojnë me energji elektrike, por rritja e konsumit të energjisë elektrike nga robotët kompensohet nga një ulje e kostove të energjisë në shumë procese prodhimi intensive për shkak të futjes së metodave më racionale dhe proceseve të reja teknologjike të kursimit të energjisë.

Por le t'i kthehemi shkencës. Të gjitha zhvillimet e reja teorike pas llogaritjeve kompjuterike testohen në mënyrë eksperimentale. Dhe, si rregull, në këtë fazë, hulumtimi kryhet duke përdorur matje fizike, analiza kimike, etj. Këtu, mjetet e kërkimit shkencor janë të shumëllojshme - instrumente të shumta matëse, përshpejtues, mikroskop elektron, skanerë të rezonancës magnetike, etj. Pjesa më e madhe e këtyre instrumenteve të shkencës eksperimentale mundësohet nga energjia elektrike.

Shkenca nuk e ka anashkaluar sferën e menaxhimit. Me zhvillimin e përparimit shkencor dhe teknologjik dhe zgjerimin e sferave prodhuese dhe joprodhuese të veprimtarisë njerëzore, menaxhimi fillon të luajë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në rritjen e efikasitetit të tyre. Nga një lloj arti, që deri vonë bazohej në përvojën dhe intuitën, menaxhimi sot është kthyer në shkencë. Shkenca e menaxhimit, ligjet e përgjithshme të marrjes, ruajtjes, transmetimit dhe përpunimit të informacionit quhet kibernetikë. Ky term vjen nga fjalët greke "timonier", "timonier". Gjendet në veprat e filozofëve të lashtë grekë. Megjithatë, rilindja e saj në fakt ndodhi në vitin 1948, pas botimit të librit "Kibernetika" nga shkencëtari amerikan Norbert Wiener.

Para fillimit të revolucionit "kibernetik", ekzistonte vetëm shkenca kompjuterike e letrës, mjeti kryesor i perceptimit të së cilës ishte truri i njeriut dhe i cili nuk përdorte energji elektrike. Revolucioni "kibernetik" lindi një thelbësisht të ndryshëm - informatikën e makinerive, që korrespondon me flukset gjigante të rritura të informacionit, burimi i energjisë për të cilin është energjia elektrike. Janë krijuar mjete krejtësisht të reja për marrjen e informacionit, grumbullimin, përpunimin dhe transmetimin e tij, të cilat së bashku formojnë një strukturë komplekse informacioni. Ai përfshin sistemet e automatizuara të kontrollit (sistemet e kontrollit të automatizuar), bankat e të dhënave të informacionit, bazat e të dhënave të automatizuara të informacionit, qendrat kompjuterike, terminalet video, makinat kopjuese dhe fototelegrafike, sistemet kombëtare të informacionit, satelitët dhe sistemet e komunikimit me fibra optike me shpejtësi të lartë - e gjithë kjo është zgjeruar në mënyrë të pakufizuar fushës së përdorimit të energjisë elektrike.

· Përdorimi i gjerë i teknologjisë së informacionit në prodhimin material dhe jomaterial, në fushën e shkencës, arsimit, shëndetësisë etj.;

· prania e një rrjeti të gjerë të bankave të ndryshme të të dhënave, përfshirë ato publike;

· kthimin e informacionit në një nga faktorët më të rëndësishëm të zhvillimit ekonomik, kombëtar dhe personal;

· qarkullimi i lirë i informacionit në shoqëri.

Energjia elektrike në prodhim.

Energjia elektrike në shtëpi.

Energjia elektrike është një ndihmës thelbësor në jetën e përditshme. Çdo ditë ne merremi me të dhe, me siguri, nuk mund ta imagjinojmë më jetën tonë pa të. Kujtoni herën e fundit kur ju janë fikur dritat, d.m.th. nuk vinte rrymë në shtëpinë tuaj, mbani mend se si u betuat se nuk kishit kohë për të bërë asgjë dhe keni nevojë për dritë, keni nevojë për një televizor, një kazan dhe një tufë me pajisje të tjera elektrike. Në fund të fundit, nëse do të humbnim fuqinë përgjithmonë, thjesht do të ktheheshim në ato kohërat e lashta kur ushqimi gatuhej mbi zjarr dhe jetonim në wigwams të ftohtë.

Një poezi e tërë mund t'i kushtohet rëndësisë së energjisë elektrike në jetën tonë, është kaq e rëndësishme në jetën tonë dhe ne jemi mësuar me të. Edhe pse nuk e vërejmë më që po na hyn në shtëpi, kur fiket, bëhet shumë e pakëndshme.

Vlerësoni energjinë elektrike!

Bibliografi.

1. Libër shkollor nga S.V. Gromov "Fizika, klasa e 10-të". Moska: Iluminizmi.

2. Fjalor enciklopedik i një fizikani të ri. Kompleksi. V.A. Chuyanov, Moskë: Pedagogji.

3. Elion L., Wilcons W.. Fizikë. Moskë: Shkencë.

4. Koltun M. Bota e Fizikës. Moska.

5. Burimet e energjisë. Fakte, probleme, zgjidhje. Moska: Shkenca dhe Teknologjia.

6. Burimet jo tradicionale të energjisë. Moska: Njohuri.

7. Yudasin L.S. Energjia: problemet dhe shpresat. Moska: Iluminizmi.

8. Podgorny A.N. Energjia e hidrogjenit. Moskë: Shkencë.