Ce este puterea, puterea termică, energia electrică și sistemele electrice

Energie (complex energetic de combustibil) - o zonă a economiei care acoperă resursele, producția, transformarea și utilizarea diferitelor tipuri de energie.

Energie în înțelegerea științifică modernă, este înțeles ca o măsură generală pentru toate formele de mișcare a materiei. Diferențierea termică, mecanică, electrică și alte forme de mișcare a materiei.

Energia poate fi reprezentată prin următoarele blocuri interconectate:

1. Resurse energetice naturale și întreprinderi miniere;

2. Rafinării și transportul combustibilului finit;

3. Producerea și transportul energiei electrice și termice;

4. Consumatorii de energie, materii prime și produse.

Rezumatul blocurilor:

1) Resursele naturale se împart în:

• regenerabile (solare, biomasă, resurse de apă);

• neregenerabile (cărbune, petrol);

2) Întreprinderi miniere (mine, mine, sonde de gaz);

3) întreprinderi de prelucrare a combustibilului (îmbogățire, distilare, purificare a combustibilului);

4) Transportul combustibilului (transport feroviar, autocisterne);

5) Producția de energie electrică și termică (CHP, CNE, CCE);

6) Transportul energiei electrice și termice (rețele electrice, conducte);

7) Consumatorii de energie, căldură (electricitate și procese industriale, încălzire).

Principalele forme în care energia este utilizată astăzi sunt căldura și electricitatea. Industriile energetice care studiază producția, transformarea, transportul și utilizarea energiei termice și electrice se numesc, respectiv, ingineria energiei termice.

Energia fluxurilor de apă, folosită anterior direct sub formă de energie mecanică, este acum transformate în hidrocentrale în energia electrică. Se numește industria energetică care studiază procesele de transformare a energiei apei în energie electrică hidroenergie.

Deschiderea căii către utilizarea energiei nucleare a creat o nouă ramură a energiei - energie nucleară sau nucleară… Energia proceselor nucleare este transformată în energie termică și electrică și utilizată în aceste forme.

Sunt luate în considerare întrebările despre utilizarea energiei maselor de aer în mișcare energie eoliana. Energie eoliana utilizat în principal sub formă mecanică. Se ocupă de utilizarea energiei solare energie solara.

Fiecare dintre ramurile energiei ca știință își are baza sa teoretică bazată pe legile fenomenelor fizice din acest domeniu.

Energia, ca cea mai importantă zonă a activității umane, necesită mult timp pentru dezvoltarea la scară largă.

Energia este o industrie intensivă de capital. Puterea centralelor electrice ale Pământului depășește un miliard de kilowați.

O înțelegere clară a unității și echivalenței diferitelor forme de energie a luat contur abia la mijlocul secolului al XIX-lea, când se dobândise deja multă experiență în transformarea unor forme de energie în altele:

• a fost creat un motor cu abur care a transformat căldura în energie mecanică;

• au fost descoperite primele surse de energie electrică — celulele galvanice, în care are loc conversia directă a energiei chimice în energie electrică;

• prin electroliză se realizează în mod repetat conversia inversă — energie electrică în energie chimică;

• a fost creat un motor electric în care energia electrică este transformată în energie mecanică;

• s-a descoperit fenomenul de conversie directă a energiei electrice în căldură.

În 1831, a fost descoperită o metodă de transformare a energiei mecanice în energie electrică. Concluzia firească a cantității uriașe de date acumulate despre transformarea unor forme de energie în altele a fost descoperirea legea conservării și transformării energiei — una dintre legile de bază ale fizicii.

Nevoia de conversie a energiei se datorează faptului că diferite procese necesită diferite forme de energie.

Transformările energetice nu se limitează la transformarea unora dintre formele sale în altele. Energia termică este utilizată la diferite valori ale temperaturii lichidului de răcire (abur, gaz, apă), energie electrică - sub formă de curent alternativ sau continuu și la diferite niveluri de tensiune.

Transformarea energiei se realizează în diverse mașini, aparate și dispozitive, în general, constituind baza tehnică a energiei.

Deci, în centralele de cazane energia chimică a combustibililor este transformată în căldură, într-o turbină cu abur această căldură care este transportată de vaporii de apă este transformată în energie mecanică care este apoi într-un generator electric este transformată în energie electrică.

În centralele hidroelectrice, în turbinele de apă și generatoarele electrice, energia curgerilor de apă este transformată în energie electrică, în motoarele electrice, energia electrică este transformată în energie mecanică etc.

Metodele de creare și utilizare a diferitelor mașini, aparate, dispozitive concepute pentru a primi, transforma, transporta și utiliza diferite forme de energie se bazează pe secțiunile relevante ale fundamentelor teoretice ale energiei și alcătuiesc secțiuni ale unor științe tehnice precum ingineria termică, electricitatea. inginerie, inginerie hidraulică și inginerie eoliană.

Energia - o parte a sectorului energetic care se ocupă de problemele obținerii unor cantități mari de energie electrică, transmiterii acesteia la distanță și distribuirii acesteia către consumatori, dezvoltarea sa se datorează sistemelor de energie electrică.

Un sistem electric este un ansamblu de centrale electrice, sisteme electrice și termice interconectate, precum și consumatori de energie electrică și termică, uniți prin unitatea procesului de producere, transport și consum de energie electrică.

Sistem electric: TPP — centrală termică și electrică combinată, CNE — centrală nucleară, KES — centrală electrică în condensare, Hidrocentrala - centrala hidroelectrica, 1-6 — consumatori de energie electrică din centrale termice

Schema unei centrale termice de condensare

Sistem electric (sistem electric, ES) — partea electrică a sistemului de alimentare.

Schema sistemului electric
Diagrama este prezentată într-o imagine cu o singură linie, adică o linie înseamnă trei faze.

Proces tehnologic în sistemul energetic

Procesul tehnologic este procesul de conversie a resursei energetice primare (combustibil fosil, energie hidroelectrică, combustibil nuclear) într-un produs final (electricitate, energie termică). Parametrii și indicatorii procesului tehnologic determină eficiența producției.

Procesul tehnologic este prezentat schematic în figură, din care se poate observa că există mai multe etape de conversie a energiei.

Schema procesului tehnologic în sistemul electric: K — boiler, T — turbină, G — generator, T — transformator, linie electrică — linii electrice

În cazanul K, energia de ardere a combustibilului este transformată în căldură. Cazanul este un generator de abur. Într-o turbină, energia termică este transformată în energie mecanică. În generator, energia mecanică este transformată în energie electrică. Tensiunea energiei electrice în procesul de transmitere a acesteia de-a lungul liniei electrice de la stație la consumator este transformată, ceea ce asigură eficiența transmisiei.

Eficiența procesului tehnologic depinde de toate aceste conexiuni.De aceea, există un complex de sarcini de regim legate de funcționarea cazanelor, turbinelor centralei termice, turbinelor hidrocentralelor, reactoarelor nucleare, echipamentelor electrice (generatoare, transformatoare, linii electrice). , etc.). Este necesar să alegeți compoziția echipamentului operațional, modul de încărcare și utilizare a acestuia și să respectați toate restricțiile.

Instalație electrică - o instalație în care electricitatea este produsă, produsă sau consumată, distribuită. Poate fi: deschis sau închis (în interior).

Centrală electrică - un complex tehnologic complex pe care energia unei surse naturale este convertită în energie de curent electric sau căldură.

De remarcat faptul că centralele electrice (în special termice, pe cărbune) sunt principalele surse de poluare a mediului din sectorul energetic.

Stație electrică — instalație electrică concepută pentru a converti energia electrică de la o tensiune la alta cu aceeași frecvență.

Transmisia de energie (linii electrice) — structura este formată din substații înalte de linii electrice și substații descendente (sistem de fire, cabluri, suporturi) destinate transferului de energie electrică de la sursă la consumator.

Electricitate de rețea - un set de linii electrice și substații, de ex. dispozitive care conectează alimentarea la consumatorii de energie.