1. Понятие об электричестве и производстве электрической энергии.
Электричество — совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов.
Производство электроэнергии.
Производится электроэнергия на электрических станциях в основном с помощью электромеханических индукционных генераторов.
Вот основные типы электростанций:
- ТЭС - тепловые паротурбинные электростанции.
Принцип работы ТЭС
В паровом котле свыше 90% выделяемой топливом энергии передается пару. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору. Вал турбины жестко соединен с валом генератора. Паровые турбогенераторы весьма быстроходны: число оборотов ротора составляет несколько тысяч в минуту. КПД тепловых двигателей увеличивается с повышением начальной температуры рабочего тела (пара, газа). Поэтому поступающий в турбину пар доводят до высоких параметров: температуру — почти до 550 °С и давление — до 25 МПа. Коэффициент полезного действия ТЭС достигает 40%. Большая часть энергии теряется вместе с горячим отработанным паром.
ТЭЦ- тепло-электро централи это разновидность ТЭС, которая не только производит электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах электроснабжения( в виде пара и горячей воды в том числе для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов). Поэтому КПД у ТЭЦ составляет 60-70%.
2. На ГЭС - гидроэлектростанциях для вращения роторов генераторов используется потенциальная энергия воды.
Принцип работы ГЭС
Роторы электрических генераторов приводятся во вращение гидравлическими турбинами. Мощность такой станции зависит от создаваемого плотиной напора и массы воды, проходящей через турбину в каждую секунду.
3. АЭС - Атомные электростанции
Принцип работы АЭС
На всех без исключения АЭС существует 3 этапа преобразования электрической энергии:
- ядерная с переходом в тепловую;
- тепловая, переходящая в механическую;
- механическая, преобразовывающаяся в электрическую.
Уран отдает нейтроны, вследствие чего происходит выделение тепла в огромных количествах. Горячая вода из реактора прокачивается насосами через парогенератор, где отдает часть тепла, и снова возвращается в реактор. Поскольку эта вода находится под большим давлением, она остается в жидком состоянии(в современных реакторах типа ВВЭР около 160 атмосфер при температуре ~330 °C). В парогенераторе это тепло передается воде второго контура, которая находится под гораздо меньшим давлением (половина давления первого контура и менее), поэтому закипает. Образовавшийся пар поступает на паровую турбину, вращающую электрогенератор, а затем в конденсатор, где пар охлаждают, он конденсируется и снова поступает в парогенератор. Конденсатор охлаждают водой из внешнего открытого источника воды (например, пруда-охладителя).
Предлагаю также ознакомиться с альтернативными источниками энергии