Использование электрической энергии: Производство и использование электрической энергии

Что происходит сейчас, и где человек использует электричество

В современном мире электричество играет наиболее важную роль, без него нельзя представить ни одну сферу нашей жизни. Вы просыпаетесь по будильнику, который звенит утром. А питается он как раз электроэнергией. А засыпаете, когда гасите ночник. На страже вашего спокойствия находится сигнализация, о приходе гостей оповестит дверной звонок, а потом вы включите электрический водонагреватель, чтобы принять утренний душ. Всё начинается с электричества, им же и заканчивается каждый день, вне зависимости от выходных и праздников. Но ваши бытовые потребности были бы не покрыты, если бы эта энергия не получила широкое распространение в промышленности.

Где применяется электричество

Рассмотрим основные укрупненные сферы, где электричество используется чаще всего:

• Химическая промышленность. Реакции электролиза, постоянное осаждение и прочие взаимодействия между веществами проходят исключительно в присутствии высокого напряжения. Все любят обладать красивыми хромированными или никелированными предметами, но здесь также участвует электричество. Процедуры химической очистки, разделения и соединения делают в присутствии пары электродов. Подогрев субстанция производится мощнейшими ТЭН, позволяющими контролировать процесс с минимальной погрешностью.
• Освещение. Чрезвычайная опасность костров, лучин и прочих открытых источников огня не оценивается до тех пор, пока мы щёлкаем выключателем, и загорается светодиодная лампочка. Ровный счёт с отрегулированными параметрами позволил сохранить зрение миллионам людей. Сейчас эффективность осветительных приборов несоразмерна прошлому поколению ламп с нитями накаливания. Продукция высоких технологий теперь доступна каждому человеку. Эти лампочки не представляют вреда для окружающей среды.

• Выращивание овощей и фруктов в закрытых теплицах позволило избежать в мире глобального голода. Подобные явления уже неактуальны именно благодаря точному контролю параметров. Современные цветоводы не зависят от сезона, именно поэтому можно дарить букеты в любое время года, а также есть свежие помидоры, когда на улице бушует метель и трещат сильнейшие морозы. Необходимо купить фитолампы, чтобы достичь такого эффекта. Они имеют большое количество модификаций, но каждая из них позволяет полностью имитировать солнечные лучи. Всё быстро поспевает благодаря практически круглосуточной подсветке. Это отличное решение для любителей кактусов. Можно добиться цветения практически любого экземпляра.
• Электрические инструменты. Представьте выполнение ремонта без дрели, болгарки и сварочного аппарата. Вы не сможете сделать ничего, придётся в строительстве снова возвращаться к саманным блокам и брёвнам, потому что ничего другого вы сделать не сможете. Профессия строителя сейчас является достаточно трудоёмкой, а без соответствующего электроинструмента процесс будет замедлен как минимум в 10 раз, а некоторые операции не будут представляться возможными. Взять хотя бы сверление металла.

• Возможность использования бытовых электроприборов в любое время. Вы можете выйти из душа (вода в котором также подогревается бойлером), а потом высушить волосы феном и пойти на улицу в холодную погоду. Всё это является благами цивилизации, к которым мы привыкли, но не замечаем их в ежедневном использовании.
• Приготовление пищи при помощи электропечей является одним из важнейших достижений современного мира. Всегда можно выставить температуру строго по рецепту, что позволит получить 100% результат. Именно поэтому профессионалы никогда не используют газовые плиты. Также доступно большое количество опций, таких как вращение вертела для гриля и конвекции, позволяющей пропекать толстый слой теста или мяса.

Пользуемся и наслаждаемся цивилизацией

Все, что имеется в вашем доме, обязательно создано при участии электроэнергии. Огромные фабрики работают круглосуточно, производя продукцию высшего качества, что позволяет существенно поднять уровень жизни. Мы не видим этого, но всё сразу станет заметно, если всё отобрать в один момент. Поэтому у человечества в этой сфере нет другого пути, кроме развития.

Доклад Использование электроэнергии

Самую большую роль в жизни человека, играет электроэнергия. Казалось бы сегодня, очень сложно представить ту семью, которая бы отказалась от телевизора, света и мелких бытовых приборов. Мы так привыкли к комфорту, что слабо представляем жизнь без электричества. А ведь раньше наши предки не знали, что это такое. Они больше проводили времени на свежем воздухе, чем сидели за телевизором, пользовались свечками и раньше ложились спать. Сегодня энергетика обеспечивает многие сферы. Она служит отличной поддержкой, для поддерживания бесперебойной работы промышленности, транспорта, и сельского хозяйства. Трудно представить нормальное развитие экономики, если убрать из нее энергетику. 

Энергетика хорошо поддерживает научно-технический прогресс. Чтобы повысить работу производства многие заводы производят замену человека на технические машины. Чтобы эти машины работали хорошо, проводится их автоматизация. На это всегда тратиться много ресурсов и электрической энергии. Именно электроэнергия приводит в действие работающие приборы и различное оборудование. Вместе с другими отраслями народного хозяйства энергетика занимает важную часть во всей экономической системе каждой страны. Электроэнергетика словно вторглась не только в жизнь человека, но и во все сферы его деятельности. Благодаря этому освоили космос, наука набрала новых оборотов, делаются открытия и поддерживается нормальная жизнь на планете.

Самым главным потребителем электрической энергии считается промышленность. Но на сегодняшний день она немного теряет свои позиции. Электроэнергию отлично используют в сельском хозяйстве. Она служит помощником для обогрева разных помещений с животными и теплиц. Самое же главное, электроэнергия является источником света. В транспорте эта отрасль так же смогла заработать себе большую похвалу. Известно, что железнодорожный транспорт потребляет огромное количество энергии. Но это проявляет себя все же, с лучшей стороны. Ведь уменьшаются затраты на топливо и на стоимость перевозок. Неотъемлемой и незаменимой частью электроэнергия  является в быту. Она создает комфорт и беззаботность жизни.

Вся электрическая энергия производится на электрических станциях, с помощью генераторов. По проводам она передается в населенные пункты и различные заводы. Потребность в электроэнергии вырастает с каждым годом. Поэтому становятся актуальными вопросы: строить новые электростанции, или использовать старые, но немного их при этом модернизировать. В любом случае электроэнергия стала неотъемлемой частью жизни каждого человека, и неважно находится он дома, или на работе.

Использование электроэнергии

Популярные темы сообщений

• Дерево Каштан

  Каштан относится к многолетним растениям, к семейству Буковые. Это декоративное цветущее дерево. Каштаны имеют красивую раскидистую крону, их используют для украшения скверов, парков и приусадебных участков.

• Созвездие Весы

  Звездное небо это самый удивительный и непредсказуемый мир небесных светил. Даже простым невооруженным взглядом можно рассмотреть там много чего интересного. Днем небо показывает нам одни красоты, но вот вечером, звездный небосклон

• Лебедь созвездие

  Созвездие Лебедь находится в северной части звездного неба. Из-за того что звезды в данном созвездии формируют крест, его еще называют северный крест. Если обратится к старым источникам, то можно найти рисунки,

Как получают электричество — MicroArticles

Производство и использование электрической энергии

В наше время уровень производства и потребления энергии — один из важнейших показателей развития производственных сил общества. Ведущую роль при этом играет электроэнергия — самая универсальная и удобная для использования форма энергии. Если потребление энергии в мире увеличивается в 2 раза примерно за 25 лет, то увеличение потребления электроэнергии в 2 раза происходит в среднем за 10 лет. Это означает, что все больше и больше процессов, связанных с расходованием энергоресурсов, переводится на электроэнергию.

Производство электроэнергии. Производится электроэнергия на больших и малых электрических станциях в основном с помощью электромеханических индукционных генераторов. Существует два основных типа электростанций: тепловые и гидроэлектрические. Различаются эти электростанции двигателями, вращающими роторы генераторов.

На тепловых электростанциях источником энергии является топливо: уголь, газ, нефть, мазут, горючие сланцы. Роторы электрических генераторов приводятся во вращение паровыми и газовыми турбинами или двигателями внутреннего сгорания. Наиболее экономичны крупные тепловые паротурбинные электростанции (сокращенно: ТЭС). Большинство ТЭС нашей страны использует в качестве топлива угольную пыль. Для выработки 1 кВт • ч электроэнергии затрачивается несколько сот граммов угля. 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.

Из курса физики 10 класса известно, что КПД тепловых двигателей увеличивается с повышением температуры нагревателя и соответственно 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.

Тепловые электростанции — так называемые теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) — позволяют значительную часть энергии отработанного пара использовать на промышленных предприятиях и для бытовых нужд (для отопления и горячего водоснабжения). В результате КПД ТЭЦ достигает 60—70%. В настоящее время в России ТЭЦ дают около 40% всей электроэнергии и снабжают электроэнергией и теплом сотни городов.

На гидроэлектростанциях (ГЭС) 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 (напор) и от массы воды, проходящей через турбину в каждую секунду (расход воды).

Значительную роль в энергетике играют атомные электростанции (АЭС). В настоящее время АЭС в России дают около 10% электроэнергии.

Основные типы электростанций

Тепловые электростанции строятся быстро, дёшево, но много вредных выбросов в окружающую среду и природные запасы энергоресурсов ограничены.

Гидроэлектростанции строятся дольше, дороже; себестоимость электроэнергии минимальна, но происходит затопление плодородных земель и строительство возможно только в определённых местах.

Атомные электростанции строятся долго, дорого, но электроэнергия дешевле чем на ТЭС, вредное воздействие на окружающую среду не значительное ( при правильной эксплуатации), но требует захоронения радиоактивных отходов.

Использование электроэнергии

Главным потребителем электроэнергии является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. Крупным потребителем является также транспорт. Все большее количество железнодорожных линий переводится на электрическую тягу. Почти все деревни и села получают электроэнергию от электростанций для производственных и бытовых нужд. О применении электроэнергии для освещения жилищ и в бытовых электроприборах знает каждый.

Большая часть используемой электроэнергии сейчас превращается в механическую энергию. Почти все механизмы в промышленности приводятся в движение электрическими двигателями. Они удобны, компактны, допускают возможность автоматизации производства.

Около трети электроэнергии, потребляемой промышленностью, используется для технологических целей (электросварка, электрический нагрев и плавление металлов, электролиз и т. п.).

Современная цивилизация немыслима без широкого использования электроэнергии. Нарушение снабжения электроэнергией большого города и даже маленьких сёл при аварии парализует их жизнь.

Передача электроэнергии

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам топливо- 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.

Передача электроэнергии связана с заметными потерями, так как электрический ток нагревает провода линий электропередачи. В соответствии с законом Джоуля — Ленца энергия, расходуемая на нагрев проводов линии, определяется формулой Q= I2Rt где R — сопротивление линии.

При очень большой длине линии передача энергии может стать экономически невыгодной. Значительно снизить сопротивление линии R практически весьма трудно. Приходится уменьшать силу тока.

Поэтому на крупных электростанциях устанавливают повышающие трансформаторы. Трансформатор увеличивает напряжение в линии во столько же раз, во сколько раз уменьшает силу тока.

Чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение. Так, в высоковольтной линии передачи Волжская ГЭС — Москва и некоторых других используют напряжение 500 кВ. Между тем генераторы переменного тока настраивают на напряжения, не превышающие 16—20 кВ. Более высокое напряжение потребовало бы принятия сложных специальных мер для изоляции обмоток и других частей генераторов.

Для непосредственного использования электроэнергии в двигателях электропривода станков, в осветительной сети и для других целей напряжение на концах линии нужно понизить. Это достигается с помощью понижающих трансформаторов. Общая схема передачи энергии и ее распределения показана на рисунке.

Обычно понижение напряжения и соответственно увеличение силы тока осуществляются в несколько этапов. На каждом этапе напряжение становится все меньше, а территория, охватываемая электрической сетью, — все шире.

При очень высоком напряжении между проводами может начаться разряд, приводящий к потерям энергии. Допустимая амплитуда переменного напряжения должна быть такой, чтобы при заданной площади поперечного сечения провода потери энергии вследствие разряда были незначительными.

Электрические станции ряда районов страны объединены высоковольтными линиями электропередачи, образуя общую электрическую сеть, к которой подключены потребители. Такое объединение, называемое энергосистемой, дает возможность сгладить пиковые нагрузки потребления энергии в утренние и вечерние часы. Энергосистема обеспечивает бесперебойность подачи энергии потребителям вне зависимости от места их расположения. Сейчас почти вся территория нашей страны обеспечивается электроэнергией объединенными энергетическими системами. Действует Единая энергетическая система европейской части страны.

Использование электроэнергии в промышленности. Эффективное использование электроэнергии

Экономное использование электроэнергии сегодня основывается на применении сберегающих технологий. В современных условиях данный вопрос стал весьма актуальным. Это объясняется главным образом увеличением мощностей различных предприятий. Далее рассмотрим, что собой представляет эффективное использование электроэнергии.

Стратегии предприятий

При разработке перспективных планов любое производство ориентируется в первую очередь на себестоимость, загрузку и объем мощностей. Немаловажное значение в стратегии предприятий имеет и доля капитальных вложений в модернизацию на предстоящие годы. Для многих руководителей рациональное использование электроэнергии стоит на последнем месте. Однако актуальность этой проблемы заставляет обратить на нее пристальное внимание. Модернизация технологических мощностей и эффективное использование электроэнергии должны согласовываться со стратегическим планом любого предприятия. В противном случае может возникнуть дисбаланс в расходовании средств, что, в свою очередь, чревато невыполнением поставленных целей по объему выпуска продукции.

Использование электроэнергии в сельском хозяйстве

Сегодня, как отмечают специалисты, реализация предприятиями сберегающих мер осуществляется недостаточно активно. Повышение уровня экономичности электроснабжения в сельском хозяйстве – это достаточно большая и комплексная задача. С этим вопросом тесно связаны проблемы улучшения качества и усиления надежности снабжения. Особое внимание специалисты рекомендуют уделять снижению потерь электроэнергии, а также разработке мероприятий по ее рациональному использованию. Данные задачи и способы их решения должны в обязательном порядке включаться в стратегический план любого предприятия.

Решение проблемы

Потенциальная опасность повышенных затрат предприятия может быть преодолена посредством реализации поэтапного плана энергетической и технологической модернизации производственных мощностей с заранее известными показателями издержек и объема выпуска продукции. Внедрение программы должно осуществляться с учетом особенностей товара, продолжительности существования предприятия.

Устаревшее оборудование

Важнейшим фактором для внедрения перспективных программ сбережения выступает разработка оптимального плана, предполагающего замену давно эксплуатируемых энергетических установок. Многие из них работают на предприятиях более 15 лет. Устаревшее оборудование, в особенности котельное, отличается высокой, невостребованной сегодня мощностью. Проблема давно эксплуатируемых установок значительно замедляет развитие современной промышленности. Работа устаревшего оборудования не требует больших капитальных вложений. Но в связи с износом периодически случаются поломки. Это, в свою очередь, приводит к простою производственного процесса. В итоге повышаются затраты на техническое обслуживание, ремонт, замену комплектующих. При этом существует мнение, что отсрочка инвестиций на модернизацию таких установок позволит сэкономить предприятию деньги. Однако, как практика показывает, в итоге расходы не только не сокращаются, но и заметно увеличиваются.

Внедрение перспективных проектов

Обычно планы, предполагающие эффективное использование электроэнергии, начинают реализовываться согласно общей программы модернизации всего оборудования. Формирование необходимых условий для внедрения таких проектов происходит тогда, когда руководство предприятия в процессе планирования и расчета себестоимости выпускаемой продукции понимает действительный уровень расхода ресурсов. В частности, учитывается коэффициент использования электроэнергии. В этих случаях руководство старается найти наиболее быстрореализуемые и наименее затратные способы сбережения. Выполнение этой задачи выступает первым этапом стратегической программы предприятия. Последующая реализация проекта обычно предусматривает деятельность по нескольким направлениям, решение новых, более сложных задач. После достижения необходимых результатов первого этапа ставятся новые цели. Они предусматривают более гибкий контроль затрат и управление затратами на использование электроэнергии. После этого ставятся и реализуются программы по замене устаревшего оборудования на более современное. Зачастую это требует серьезных финансовых вложений.

Важность расчетов

Эффективное использование электроэнергии достигается в том случае, если модернизация основного оборудования на предприятии осуществляется совместно с анализом объема и оптимизацией применения ресурсов предприятия. Необходимым элементом программы в данном случае выступает расчет энергетического коэффициента в себестоимости изготавливаемой продукции. Для каждой отрасли он разный. Так, энергетическая составляющая для черной металлургии – 40%, машиностроения – 20%, производства воды – 30% и так далее. Эта доля может быть незначительной. Однако и в этом случае грамотное использование электроэнергии в промышленности позволяет вырабатывать дополнительный объем продукции. При этом недоотпуск ресурса во много раз будет превышать его стоимость.

Инструкция по рациональному использованию электроэнергии

Основной задачей предприятия, стремящегося к модернизации, выступает снижение потерь ресурса во всех звеньях системы и в самих установках. Грамотное производство, передача и использование электроэнергии для обеспечения бесперебойного технологического процесса осуществляется по нескольким направлениям. Основными из них выступают:

1. Оптимальное построение системы снабжения при реконструкции. Данный подход включает в себя использование:

— рациональных напряжений;

— общего количества трансформаций;

— места расположения ПС;

— числа и мощности трансформаторов на подстанциях;

— компенсации реактивных мощностей;

— схемы электроснабжения и так далее.

2. Снижение потерь в действующих системах. Оно включает в себя:

— регулирование напряжения;

— управление и контроль над режимами электропотребления;

— снижение холостого хода приемников;

— модернизацию имеющегося и применение более современного, экономичного и надежного электрического и технологического оборудования;

— применение оптимальных способов регулирования режимов работы вентиляционных и насосных установок;

— установку автоматического управления освещением на протяжении суток;

— увеличение качества электроэнергии;

— применение наиболее оптимального режима функционирования силовых трансформаторов.

3. Нормирование электропотребления, выработка научно-обоснованных стандартов удельного расхода энергии на единицу продукции. Для реализации данной задачи на предприятии должна действовать единая система контроля и учета.

4. Составление балансов, в соответствии с которыми осуществляются производство, передача и использование электроэнергии. Их разрабатывают сначала на отдельные установки и агрегаты, переходя постепенно к цехам, а затем в целом ко всему предприятию.

5. Организационно-технические меры. Их разработка осуществляется с учетом специфики того или иного предприятия.

Потери ресурса

Все установки, которые включены в систему снабжения, в том числе трансформаторы и линии, отличаются активными сопротивлениями. Вследствие этого производство и использование электроэнергии осуществляется с ее потерями. Подавляющая их часть происходит в трансформаторах и на линиях. Практические расчеты обычно осуществляются с учетом потерь именно в этих элементах системы. Потери в трансформаторных обмотках, проводах и кабелях пропорциональны квадрату тока нагрузки, протекающему по ним, что обуславливает их название – нагрузочные. Их также часто именуют переменными. Это связано с тем, что ток нагрузки обычно изменяется во времени.

Организационные мероприятия

По мере увеличения потребления и присоединения к сети новых установок возрастают и потери. На электроэнергетических предприятиях осуществляются систематические расчеты. По их результатам при необходимости выполняют мероприятия, способствующие снижению потерь. К основным из них относят:

• Поддержание на шинах 10 кВ и 0,38 кВ на трансформаторных подстанциях или пунктах 10/0,4 кВ, РТП 110…35/10 кВ оптимального уровня напряжения.
• Выравнивание фазовых нагрузок в сетях с напряжением в 0,38 кВ.
• Выбор оптимальных участков размыкания ВЛ (воздушных линий) с напряжением 10…35 кВ с двухсторонним питанием.
• Отключение одного трансформатора в режиме малых нагрузок на двухтрансформаторных подстанциях, а также на ПС с сезонной нагрузкой.
• Сниженное использование электроэнергии для собственных нужд ПС.
• Уменьшение сроков технического обслуживания и ремонта распределительных устройств, линий и трансформаторов.

Технические мероприятия

Организационные меры, а также методы усовершенствования систем учета обычно не требуют существенных первоначальных расходов. В связи с этим их всегда целесообразно проводить. С техническими же мероприятиями дело обстоит несколько иначе. Они связаны с дополнительными инвестициями. Среди основных технических мероприятий следует выделить следующие:

• Установка статических конденсаторов, батарей, оснащенных автоматической регулировкой мощности.
• Замена перегруженных и недогруженных трансформаторов на потребительских подстанциях.
• Установка на РТП оборудования с регулировкой напряжения под нагрузкой.
• Замена на перегруженных линиях проводов, в том числе ответвлений от воздушных линий к зданиям.
• Перевод сетей на повышенное номинальное напряжение.

Компенсация реактивных мощностей

Это мероприятие считается наиболее эффективным. Принцип этой компенсации конденсаторами, включаемыми параллельно, заключен в следующем: часть мощности, которая передается по линии, реактивной, в частности, не затрачивается на механическую работу либо теплоту. Она выступает только в качестве меры энергии, которой магнитные поля приемника и источника обмениваются между собой. Но при этом ток, который соответствует реактивной мощности, проходя по линии передачи, провоцирует потери. Данная проблема, однако, может быть решена. В целях обеспечения максимально высокой экономической эффективности конденсаторные батареи в сетях с напряжением в 0,38 кВ должны иметь такую мощность, чтобы в периоды наивысшей реактивной нагрузки, показатель которой не должен быть выше 0,33, у потребителей коэффициент мощности составлял бы не меньше 0,95.

Трансформаторы с РПН

Установка их на подстанциях 110…35/10 кВ обеспечивает использование электроэнергии в промышленности не только с минимальными потерями, но и соблюдение на выходе к потребителям нормированных отклонений в напряжении. Вследствие несовпадения расчетных и фактических мощностей некоторые трансформаторы, включенные в эксплуатируемую сеть, могут недогружаться. При этом усиление нагрузки для этих установок маловероятно, если только кто-либо не решится на незаконное использование электроэнергии, подключившись к ним. Такие трансформаторы целесообразно заменять менее мощными устройствами. При этом потеря холостого хода будет снижена, а в обмотках – увеличена. Учитывая данное обстоятельство, можно рассчитать предельную загрузку включенного в сеть трансформатора, при которой замена на менее мощное устройство будет целесообразна.

Пропускная способность сети

Ее увеличение осуществляют посредством сооружения новых подстанций и линий. Также в комплекс мероприятий входит замена всех перегруженных проводов в ходе развития сети в соответствии со специальными проектами. Перевод сельских ЭС на повышенное номинальное напряжение состоит только в проведении линий с напряжением в 10 кВ вместо 6 кВ. Грамотное использование электроэнергии в первую очередь предполагает улучшение функционирования приемников. Необходимые технические расчеты должны осуществляться для всей системы снабжения. То есть они должны касаться и производства, и передачи, и использования электроэнергии.

Нормирование

Оно также имеет немаловажное значение. Данная мера предусматривает установление норм для удельного расхода ресурса. Обеспечение существенной экономии электроэнергии возможно не только за счет разработки прогрессивных, научно-обоснованных стандартов. Особое значение в данном случае имеет и установление систем материального вознаграждения за выполнение и перевыполнение норм. Правила использования электроэнергии необходимо периодически пересматривать и совершенствовать по мере изменения технологических процессов, повышения квалификации сотрудников, применения более современного оборудования на предприятиях. Данная деятельность входит в обязанности работников соответствующего подразделения. Удельные нормы по расходу электроэнергии, которые получены в ходе расчетов, необходимо в обязательном порядке проверить для данного предприятия. Это осуществляется при помощи замеров в течение определенного периода (сезона работы, года и т. д.) в условиях нормальной эксплуатации предприятия. Нормирование может реализовываться только при налаженном учете расхода энергии на предприятии.

Графики нагрузки

Без них грамотное использование электроэнергии невозможно. Определение пропускной способности трансформаторов, проводов и прочих сетей осуществляется в соответствии с наивысшей расчетной нагрузкой. Чем больше тока будет проходить по указанным элементам системы на протяжении года, суток или иного периода, тем больше они будут задействованы. Соответственно, экономичность электроснабжения будет выше. На практике действительный график отличается от идеального всегда тем, что в течение большей части времени нагрузка ниже расчетной.

Практические советы по эффективному использованию электроэнергии

При покупке

О том, как лучше сберечь электроэнергию надо думать уже при покупке любого электротехнического устройства.

*** Осуществляйте покупку товаров электротехнического назначения в зарекомендовавших себя специализированных магазинах.

*** Перед покупкой узнайте подробнее об энергосберегающих свойствах товаров у консультантов торговых сетей, на сайтах производителей или в нашем Центре. Специалисты помогут вам подобрать наиболее современное и энергоэффективное оборудование.

*** Приобретая бытовую технику, обращайте внимание на класс ее энергоэффективности. Получить данную информацию можно, найдя на приборе этикетку энергоэффективности или проконсультировавшись со специалистом торговой сети. Наиболее энергоэффективным является класс- А++, А+, А; далее по убыванию –B, C, D, E, F, G.

При обустройстве

От того, как мы обустроили свой дом, тоже зависит эффективность используемой нами энергии. При правильном обустройстве мы бережём энергию и при этом не экономим на комфорте. Мы не часто делаем ремонт, расставляем мебель или развешиваем светильники, поэтому очень важно сделать это правильно сразу.

***  Для улучшения естественного освещения в помещении выполняйте отделку стен и потолка светлыми тонами. Особенно это важно в помещениях, куда солнечного света попадает мало. В такой комнате будет светлее, потому что светлые стены отражают 70 — 80% света, а тёмные только 10 — 15%. В таких помещениях окна обычно выходят на север или попаданию естественного света мешают рядом стоящие здания, деревья и т.п.

*** Современные квартиры эффективно оборудовать комбинированным освещением. Всё искусственное освещение в наших квартирах можно разделить на общее и местное. Общее освещение предназначено для равномерного освещения комнаты, обычно в наших домах эту роль выполняет люстра. Она висит по центру комнаты и является мощным светильником, задача которого осветить каждый уголок, но ей не всегда это удаётся. Получается, что в центре комнаты свет слишком ярок, а в дальних углах комнаты недостаточен. Для этого и делается местное освещение. В наших квартирах это бра, настольные лампы и торшеры. Их то и надо расставить и развесить так, чтобы те места, где люстра освещает недостаточно, были ими освещены дополнительно. Мощность люстры можно считать достаточной, если на 1 м2 площади приходится 15 — 25 Вт мощности ламп накаливания (мощность люминесцентных, в том числе и энергосберегающих ламп, будет в 5 раз меньше). Для местного освещения подходят лампы в 1,5 — 2 раза менее мощные, чем в подвесных светильниках. Совокупность общего и местного освещения и называется комбинированным. Что это нам даёт? Комната освещена равномерно. Нам уже не требуется слишком мощная люстра. Можно освещать только тот участок комнаты, который нам нужен, а там где не нужен – выключить. В квартире станет уютнее и комфортнее. В результате устройства комбинированного освещения на комнату 18 — 20 м2 экономится до 200 кВт • ч в год.

*** Удобно и выгодно оборудование Вашего дома светорегуляторами. Они позволяют плавно регулировать освещённость в помещении. Светорегулятор, как видно из названия (ещё его называют диммер), может плавно регулировать уровень освещения в комнате. Если в комнате слишком яркое освещение – его можно убавить, при этом ещё и сберегается электроэнергия. Светорегуляторы бывают ручные и автоматические.

*** Рекомендуем также использовать различные системы автоматического управления освещением. Эти системы способны самостоятельно включать и отключать освещение или даже менять его интенсивность в зависимости от заданного сценария с помощью датчиков, реагирующих на свет, звук или движение.

***** По возможности, отдавайте предпочтение люминесцентному освещению. Существуют сейчас и компактные люминесцентные лампы (их ещё называют энергосберегающими). Они экономичны так же, как и известные нам трубчатые люминесцентные лампы, но не требуют специальных светильников, т.к. практически всегда подходят для установки в обычный патрон для обычной лампы накаливания. Между тем люминесцентное освещение экономичнее освещения ламп накаливания примерно в 5 раз.

*** При переделке электропроводки в доме попросите специалистов собрать схему электропроводки так, чтобы общее освещение в комнате можно было включать не все сразу, а по отдельности, с помощью нескольких выключателей, т.е. группами. Тогда свет можно будет включать лишь в той части комнаты, где он нужен в это время и отключён в этой же комнате там, где в это же время в нём нет необходимости. Либо на вашей люстре можно будет включить не сразу все лампочки, а столько, сколько вам нужно сейчас для комфортного освещения.

*** Нет необходимости в излишнем освещении тех помещений, где вы находитесь нечасто и не выполняете никакой работы, требующего яркого света: это коридоры, туалеты, ванные комнаты, подсобные помещения. Достаточно использовать лампы накаливании мощностью 20-30 Вт на 1 м2 (мощность энергосберегающих ламп будет в 5 раз меньше).Бесплатно рассчитать приемлемый уровень комфорта в этих помещениях и технические характеристики осветительных приборов Вы можете в нашем Центре

При использовании

Об этих советах нужно помнить каждый день. Они не сложны и не требуют много времени для их выполнения, но если не забывать им следовать, то можно значительно сократить потребление электроэнергии в Вашем доме и уменьшить затраты на ее оплату.

***** Самый простой и эффективный способ экономии электроэнергии – не забывать всегда выключать за собой свет там, где он не нужен: уходя из дома, не оставлять бесполезно работающими электроприборы и освещение, не допускать длительного освещения пустых помещений.

А уезжая на долгое время (например, в отпуск) рекомендуем обесточить (вытащить вилки из розеток) все электроприборы. Эта мера не только гарантирует вам, что какой-нибудь прибор будет бесполезно расходовать электроэнергию, допустим, в режиме «standby», но и обеспечит пожарную безопасность в доме в ваше отсутствие.

** Содержите в чистоте лампы и плафоны. Грязь и пыль, скапливающаяся на них, может снизить эффективность осветительного прибора на 10–30%. Особенно часто загрязняются светильники и лампы на кухнях с газовыми плитами.

** Ваши окна должны быть чистыми. Грязные окна «крадут» естественный свет, попадающий к вам в дом. И тогда приходится включать искусственное освещение и тратить при этом электрическую энергию. Грязные или запыленные окна могут снижать естественную освещенность в помещении до 30%.

*** Старайтесь обеспечивать более низкий уровень общего освещения, когда вы используете местное освещение. То есть когда ваше рабочее место интенсивно освещается другим светильником, допустим, настольной лампой или торшером.

** Не мешайте проникновению естественного света в помещение: не закрывайте без необходимости шторы днём, не заставляйте подоконник большими растениями, следите за чистотой окон и т.п.

***** Посмотрите, где в вашем доме можно заменить простую лампу накаливания на компактную люминесцентную лампу (КЛЛ). Помните, лампу нужно подобрать так, чтобы она подходила к светильнику: имела тот же цоколь, что и лампа накаливания, вмещалась в светильник по своему размеру. Наиболее эффективна замена ламп накаливания на энергосберегающие компактные люминесцентные лампы в тех местах, где свет горит постоянно, а включается/выключается редко. Замена ламп накаливания на современные энергосберегающие лампы в среднем может снизить потребление электроэнергии в квартире в 2 раза. Затраты обычно окупаются менее чем за год.

Внимание!

Нельзя выбрасывать отработавшие люминесцентные лампы (в том числе и энергосберегающие) в мусоропровод и уличные контейнеры. Старайтесь не разбивать люминесцентные лампы. В люминесцентных лампах содержится небольшое количество паров ртути, которые вредны для человека, только если лампу разбить.

Бытовая техника

Аудиовидеотехника

** Уходя из дома надолго (или ложась спать на ночь), выключайте не только свет, но и электроприборы, находящиеся в режиме «standby» (режим ожидания): телевизор, музыкальный центр, DVD-проигрыватель. Эта мера повысит также пожарную безопасность Вашего дома

* Старайтесь не ставить бытовую технику близко к приборам, выделяющим тепло (например, батарея отопления), не рекомендуется также устанавливать их в ниши, придвигать слишком близко к стене и накрывать чем-либо при работе. Эти приборы не любят тёплые места в доме, потому что они сами выделяют тепло. Излишек тепла всегда вреден для любого прибора.

** Ставьте телевизор в равномерно освещенном месте, это позволяет устанавливать регулировки яркости и контраста на более низкий уровень. Это относится также и к мониторам компьютера. Эта мера позволяет сберечь до 5% электроэнергии.

Компьютерная техника

*** Все выпускаемые на сегодняшний день компьютеры поддерживают режим энергосбережения. При правильной настройке этого режима можно достичь до 50% экономии электроэнергии. При этом сначала монитор автоматически переходит в режим ожидания, если в течении нескольких минут на нём не производилась работа. Этот режим намного экономичнее полного рабочего режима работы. А ещё через некоторое время, если работа так и не возобновлялась, в режим ожидания переходит и компьютер. Это ещё более экономный режим.

Мобильные устройства

* Не оставляйте зарядное устройство для мобильного телефона, фотоаппарата, плеера, ноутбука и т.п. включенным в розетку, когда там нет заряжаемого аппарата. Зарядное устройство при этом всё равно потребляет электрическую энергию, но использует его не на зарядку, а на нагрев. Когда зарядное устройство подключено к розетке постоянно до 95% энергии используется впустую.

Пылесос

* Для эффективной работы пылесоса имеет большое значение своевременная замена или очистка пылесборника. Не забывайте также менять или чистить фильтры очистки выбрасываемого воздуха. Забитые пылью пылесборник и фильтры затрудняют работу пылесоса, уменьшают тягу воздуха и увеличивают энергопотребление пылесоса

Электроплита

*** При выборе посуды для приготовления пищи, которая не соответствует размерам конфорки электроплиты, теряется 5-10% энергии. Для экономии электроэнергии при использовании электроплит применяйте посуду с неискривленным дном, которое равно или чуть больше диаметра конфорки.

*** При приготовлении пищи закрывайте кастрюлю крышкой. Быстрое испарение воды удлиняет время готовки на 20–30%, и, соответственно, на столько же увеличивается расход электроэнергии на приготовление.

*** После закипания пищи переключ

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 БЗМК
п. 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)

Использование электроэнергии (стр. 1 из 2)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ НАУКИ
И ВЛИЯНИЕ НАУКИ НА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЖИЗНИ

ХХ век стал веком, когда наука вторгается во все сферы жизни общества: экономику, политику, культуру, образование и т.д. Естественно, что наука непосредственно влияет на развитие энергетики и сферу применения электроэнергии. С одной стороны наука способствует расширению сферы применения электрической энергии и тем самым увеличивает ее потребление, но с другой стороны в эпоху, когда неограниченное использование невозобновляемых энергетических ресурсов несет опасность для будущих поколений, актуальными задачами науки становятся задачи разработки энергосберегающих технологий и внедрение их в жизнь.

Рассмотрим эти вопросы на конкретных примерах. Около 80% прироста ВВП (внутреннего валового продукта) развитых стран достигается за счет технических инноваций, основная часть которых связана с использованием электроэнергии. Все новое в промышленность, сельское хозяйство и быт приходит к нам благодаря новым разработкам в различных отраслях науки.

Большая часть научных разработок начинается с теоретических расчетов. Но если в ХIХ веке эти расчеты производились с помощью пера и бумаги, то в век НТР (научно-технической революции) все теоретические расчеты, отбор и анализ научных данных и даже лингвистический разбор литературных произведений делаются с помощью ЭВМ (электронно-вычислительных машин), которые работают на электрической энергии, наиболее удобной для передачи ее на расстояние и использования. Но если первоначально ЭВМ использовались для научных расчетов, то теперь из науки компьютеры пришли в жизнь.

Сейчас они используются во всех сферах деятельности человека: для записи и хранения информации, создания архивов, подготовки и редактирования текстов, выполнения чертежных и графических работ, автоматизации производства и сельского хозяйства. Электронизация и автоматизация производства — важнейшие последствия «второй промышленной» или «микроэлектронной» революции в экономике развитых стран. С микроэлектроникой непосредственно связано и развитие комплексной автоматизации, качественно новый этап которой начался после изобретения в 1971 году микропроцессора — микроэлектронного логического устройства, встраиваемого в различные устройства для управления их работой.

Микропроцессоры ускорили рост робототехники. Большинство применяемых ныне роботов относится к так называемому первому поколению и применяются при сварке, резании, прессовке, нанесении покрытий и т.д. Приходящие им на смену роботы второго поколения оборудованы устройствами для распознавания окружающей среды. А роботы-«интеллектуалы» третьего поколения будут «видеть», «чувствовать», «слышать». Ученые и инженеры среди наиболее приоритетных сфер применения роботов называют атомную энергетику, освоение космического пространства, транспорта, торговлю, складское хозяйство, медицинское обслуживание, переработку отходов, освоение богатств океанического дна. Основная часть роботов работают на электрической энергии, но увеличение потребления электроэнергии роботами компенсируется снижением энергозатрат во многих энергоемких производственных процессах за счет внедрения более рациональных методов и новых энергосберегающих технологических процессов.

Но вернемся к науке. Все новые теоретические разработки после расчетов на ЭВМ проверяются экспериментально. И, как правило, на этом этапе исследования проводятся с помощью физических измерений, химических анализов и т.д. Здесь инструменты научных исследований многообразны — многочисленные измерительные приборы, ускорители, электронные микроскопы, магниторезонансные томографы и т.д. Основная часть этих инструментов экспериментальной науки работают на электрической энергии.

Но наука не только использует электроэнергию в своей теоретической и экспериментальной областях, научные идеи постоянно возникают в традиционной области физики, связанной с получением и передачей электроэнергии. Ученые, например, пытаются создать электрические генераторы без вращающихся частей. В обычных электродвигателях к ротору приходится подводить постоянный ток, чтобы возникла «магнитная сила». К электромагниту, «работающему ротором» (скорость его вращения достигает трех тысяч оборотов в минуту) электрический ток приходится подводить через проводящие угольные щетки и кольца, которые трутся друг о друга и легко изнашиваются. У физиков родилась мысль заменить ротор струей раскаленных газов, плазменной струей, в которой много свободных электронов и ионов. Если пропустить такую струю между полюсами сильного магнита, то по закону электромагнитной индукции в ней возникнет электрический ток — ведь струя движется. Электроды, с помощью которых должен выводится ток из раскаленной струи, могут быть неподвижными, в отличие от угольных щеток обычных электрических установок. Новый тип электрической машины получил название магнитогидродинамического генератора.

В середине ХХ столетия ученые создали оригинальный электрохимический генератор, получивший название топливного элемента. К электродным пластинкам топливного элемента подводится два газа — водород и кислород. На платиновых электродах газы отдают электроны во внешнюю электрическую цепь, становятся ионами и, соединяясь, превращаются в воду. Из газового топлива получается сразу и электроэнергия и вода. Удобный, бесшумный и чистый источник тока для дальних путешествий, например в космос, где особенно нужны оба продукта топливного элемента.

Другой оригинальный способ получения электроэнергии, получивший распространение в последнее время, заключается в преобразовании солнечной энергии в электрическую «напрямую» — с помощью фотоэлектрических установок (солнечных батарей). С ними связано появление «солнечных домов», «солнечных теплиц», «солнечных ферм». Такие солнечные батареи используются и в космосе для обеспечения электроэнергией космических кораблей и станций.

Очень бурно развивается наука в области средств связи и коммуникаций. Спутниковая связь используется уже не только как средство международной связи, но и в быту — спутниковые антенны не редкость и в нашем городе. Новые средства связи, например волоконная техника, позволяют значительно снизить потери электроэнергии в процессе передачи сигналов на большие расстояния.

Не обошла наука и сферу управления. По мере развития НТР, расширения производственной и непроизводственной сфер деятельности человека, все более важную роль в повышении их эффективности начинает играть управление. Из своего рода искусства, еще недавно основывавшегося на опыте и интуиции, управление в наши дни превратилось в науку. Наука об управлении, об общих законах получения, хранения, передачи и переработки информации называется кибернетикой. Этот термин происходит от греческих слов «рулевой», «кормчий». Он встречается в трудах древнегреческих философов. Однако новое рождение его произошло фактически в 1948 году, после выхода книги американского ученого Норберта Винера «Кибернетика».

До начала «кибернетической» революции существовала только бумажная Информатика, основным средством восприятия которой оставался человеческий мозг, и которая не использовала электроэнергию. «Кибернетическая» революция породила принципиально иную — машинную информатику, соответствующую гигантски возросшим потокам информации, источником энергии для которой служит электроэнергия. Созданы совершенно новые средства получения информации, ее накопления, обработки и передачи, в совокупности образующие сложную информационную структуру. Она включает АСУ (автоматизированные системы управления), информационные банки данных, автоматизированные информационные базы, вычислительные центры, видеотерминалы, копировальные и фототелеграфные аппараты, общегосударственные информационные системы, системы спутниковой и скоростной волокнисто-оптической связи — все это неограниченно расширило сферу использования электроэнергии.

Многие ученые считают, что в данном случае речь идет о новой «информационной» цивилизации, приходящей на смену традиционной организации общества индустриального типа. Такая специализация характеризуется следующими важными признаками:

· широким распространением информационной технологии в материальном и нематериальном производстве, в области науки, образования, здравоохранения и т.д.;

· наличием широкой сети различных банков данных, в том числе общественного пользования;

· превращение информации в один из важнейших факторов экономического, национального и личного развития;

· свободной циркуляцией информации в обществе.

Такой переход от индустриального общества к «информационной цивилизации» стал возможен во многом благодаря развитию энергетики и обеспечению удобным в передаче и применении видом энергии — электрической энергией.

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ

Современное общество невозможно представить без электрификации производственной деятельности. Уже в конце 80-х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии. К началу следующего века эта доля может увеличиться до 1/2. Такой рост потребления электроэнергии прежде всего связан с ростом ее потребления в промышленности. Основная часть промышленных предприятий работает на электрической энергии. Высокое потребление электроэнергии характерно для таких энергоемких отраслей, как металлургия, алюминиевая и машиностроительная промышленность.

При этом встает проблема эффективного использования этой энергии. При передаче электроэнергии на большие расстояния, от производителя до потребителя, потери на тепло вдоль линии передачи растут пропорционально квадрату тока, т.е. если ток удваивается, то тепловые потери увеличиваются в 4 раза. Поэтому, желательно, чтобы ток в линиях был мал. Для этого повышают напряжение на линии передач. Электроэнергия передается по линиям, где напряжение достигает сотен тысяч вольт. Возле городов, получающих энергию от линий передач, это напряжение с помощью понижающего трансформатора доводят до нескольких тысяч вольт. В самом же городе на подстанциях напряжение понижается до 220 вольт.

Электроэнергия — Образование в области энергетики

Рис. 1: На этом изображении представлены различные примеры использования электроэнергии: электричество для освещения хорошо освещенных зданий и удар молнии. ^[1]

Электроэнергия — наиболее удобный вид энергии для большинства людей. Электрическую энергию легко использовать и перемещать из одного места в другое, но практически невозможно хранить в больших количествах. Его можно использовать для запуска компьютеров и большинства бытовых приборов, отопления дома и даже транспортировки.Электроэнергия используется промышленностью, домашними хозяйствами и предприятиями — на нее приходится 18% конечного потребления энергии в мире. ^[2]

Сама энергия удерживается в движении и конфигурации электрического заряда. Поток электрического заряда (обычно электронов) — это электрический ток. Заряд может накапливаться на конденсаторе и накапливать электрическую энергию. Эта энергия физически переносится в электрических полях и магнитных полях, связанных с расположением и движением зарядов, но ее можно легко превратить в большинство энергетических услуг.

Электрическая проводимость — это физическое явление, которое позволяет легко переносить электричество. Провода, материалы, сделанные из проводников (обычно металлов), способны переносить эту энергию на сотни километров. Эта система транспортировки электроэнергии называется электрической сетью.

Электроэнергия — это не первичный источник энергии, а скорее энергетическая валюта (подробнее читайте в статье электричество как энергетическая валюта). Первичная энергия (например, ветер или природный газ) поступает в электрический генератор, чтобы производить электричество для удобства использования и транспортировки.Энергия, которая транспортируется и используется значительной частью современного высокоэнергетического общества, должна, по сути, происходить из какого-то первичного топлива или первичного потока.

Электроэнергия очень удобна, и в результате все больше и больше энергии, используемой в обществе высоких энергий, находится в форме электричества, см. Рисунок 1. Уровень использования электроэнергии растет быстрее, чем уровень использования электроэнергии. см. рисунок 2.

Рисунок 1. На приведенном выше графике показано, как использование электроэнергии растет в процентах от общего конечного потребления энергии в мире. ^[2] Это показывает, что гибкость электричества создает сильный стимул для производства как можно большей доли энергии в этой форме.

Рисунок 2. На приведенном выше графике показано, как потребление электроэнергии в мире растет быстрее, чем общее конечное потребление энергии. ^[2] Это показывает, что гибкость электричества создает сильный стимул для производства как можно большей доли энергии в этой форме.

Визуализация данных

Изучите данные в приведенном ниже моделировании, чтобы узнать, как электрическая энергия варьируется в зависимости от страны и секторов в этой стране.Щелкните сектор в правой части визуализации, чтобы более подробно изучить пути его конечного использования, и щелкните «просмотреть все категории», чтобы вернуться к исходному экрану.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

.

Фактов об электроэнергии

Факты об электроэнергии

.

Примеры электроэнергии

Электроэнергия

Электрическая энергия — это энергия, возникающая при перемещении электрических зарядов. Поскольку электрические заряды движутся, это форма кинетической энергии. Чем быстрее движутся электрические заряды, тем больше электроэнергии они переносят. Мы можем использовать аналогию с мячом, брошенным в окно. Мяч представляет собой электрический заряд, и если мяч не бросается очень быстро, то у него может просто не хватить энергии, чтобы разбить окно.Чем быстрее мяч движется, тем больше у него энергии и, следовательно, у него есть способность разбить окно. Электрическая энергия в основном генерируется одинаково, независимо от исходной формы энергии. Если используется ядерная энергия, выделяющаяся энергия превращает воду в пар. Затем пар используется для вращения лопатки турбины, которая запускает генератор и передает энергию электрическим зарядам. Если используется гидроэлектроэнергия, то падающая вода используется для вращения лопастей турбины, которые вращают генератор, вырабатывая электрическую энергию.Если используется энергия ветряной мельницы, она сама вращает лопасти турбины, что заставляет генератор вырабатывать электрическую энергию. Независимо от начальной формы энергии, эта энергия используется для получения энергии движения электрических зарядов, которая является электрической энергией.

Примеры электрической энергии:

1. В автомобильном аккумуляторе в результате химической реакции создается электрон, который имеет энергию для перемещения в электрическом токе. Эти движущиеся заряды обеспечивают электроэнергией цепи в автомобиле.

2. Лампа вставлена ​​в розетку. Электрический ток перемещается из розетки в лампочку в лампе, подающую электрическую энергию. Когда электрические заряды замедляются в нити накала, чтобы зажечь лампочку, создается световая энергия.

3. Батареи в сотовом телефоне снабжают электрические заряды химической энергией. Электрические заряды используют энергию, которая приводится в движение. Эта электрическая энергия теперь проходит через телефон, снабжая его электричеством.

4. Когда наши тела расщепляют пищу для производства энергии АТФ, наши тела преобразуют энергию АТФ в электрическую энергию. Электрические заряды проходят через особые клетки нашей нервной системы, заставляя наше сердце биться.

5. Плита, подключенная к розетке, забирает движущиеся электрические заряды, электрическую энергию и преобразует их в тепловую энергию, заставляя нагревательные спирали сильно нагреваться для приготовления пищи.

Примеры электроэнергии

.

Измерение электроэнергии — Управление энергетической информации США (EIA)

Электроэнергия измеряется в ваттах и ​​киловаттах

Электроэнергия измеряется в единицах мощности, называемых ваттами, в честь Джеймса Ватта, изобретателя паровой машины. Ватт — это единица измерения электрической мощности, равная одному амперу при давлении в один вольт.

Один ватт — это небольшая мощность. Некоторым устройствам для работы требуется всего несколько ватт, а другим устройствам требуется большее количество.Энергопотребление небольших устройств обычно измеряется в ваттах, а потребляемая мощность более крупных устройств — в киловаттах (кВт) или 1000 Вт.

Мощность производства электроэнергии часто измеряется в единицах, кратных киловаттам, например мегаваттам (МВт) и гигаваттам (ГВт). Один МВт равен 1000 кВт (или 1000000 Вт), а один ГВт равен 1000 МВт (или 1000000000 Вт).

Использование электроэнергии с течением времени измеряется в ватт-часах

Ватт-час (Втч) равен энергии одного ватта, постоянно подаваемой в электрическую цепь или отбираемой из нее в течение одного часа.Количество электроэнергии, производимой электростанцией или потребляемой потребителем электроэнергии, обычно измеряется в киловатт-часах (кВтч). Один кВтч — это один киловатт, который вырабатывается или потребляется в течение одного часа. Например, если вы используете лампочку мощностью 40 Вт (0,04 кВт) в течение пяти часов, вы израсходовали 200 Втч или 0,2 кВтч электроэнергии.

Коммунальные предприятия измеряют и контролируют потребление электроэнергии с помощью счетчиков

Электроэнергетические компании измеряют потребление электроэнергии своими потребителями с помощью счетчиков, которые обычно располагаются за пределами собственности потребителя, где линия электропередачи входит в собственность.Раньше все счетчики электроэнергии были механическими устройствами, которые служащему коммунального предприятия приходилось снимать вручную. Со временем стали доступны автоматизированные считывающие устройства. Эти счетчики периодически сообщают коммунальным службам об использовании электроэнергии с механических счетчиков с помощью электронного сигнала. Сейчас многие коммунальные предприятия используют электронные интеллектуальные счетчики , которые обеспечивают беспроводной доступ к данным об энергопотреблении счетчика для измерения потребления электроэнергии в режиме реального времени. Некоторые интеллектуальные счетчики могут даже измерять потребление электроэнергии отдельными устройствами и позволяют коммунальному предприятию или клиенту удаленно контролировать использование электроэнергии.

Счетчик электроэнергии механический

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Умный счетчик электроэнергии

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Последнее обновление: 8 января 2020 г.

.