Mis on võimsus, soojusenergia, elektrienergia ja elektrisüsteemid

Energeetika (kütuseenergia kompleks) - majandusvaldkond, mis hõlmab ressursse, erinevate energialiikide tootmist, muundamist ja kasutamist.

Energia kaasaegses teaduslikus arusaamas mõistetakse seda kui üldist mõõdikut aine kõikide liikumisvormide jaoks. Ainete termiliste, mehaaniliste, elektriliste ja muude liikumisviiside eristamine.

Energiat saab esitada järgmiste omavahel ühendatud plokkidega:

1. Looduslikud energiavarud ja kaevandusettevõtted;

2. Rafineerimistehased ja valmiskütuse transport;

3. Elektri- ja soojusenergia tootmine ja edastamine;

4. Energia, tooraine ja toodete tarbijad.

Plokkide kokkuvõte:

1) Loodusvarad jagunevad:

• taastuvad (päikeseenergia, biomass, veevarud);

• taastumatud (kivisüsi, nafta);

2) Kaevandusettevõtted (kaevandused, kaevandused, gaasipuurauud);

3) kütuse töötlemise ettevõtted (rikastamine, destilleerimine, kütuse puhastamine);

4) Kütuse vedu (raudteetransport, tankerid);

5) Elektri- ja soojusenergia tootmine (koostootmis-, TEJ, HEJ);

6) Elektri- ja soojusenergia ülekanne (elektrivõrgud, torustikud);

7) Energia, soojuse tarbijad (elekter ja tööstusprotsessid, küte).

Peamised energiatarbimise vormid on tänapäeval soojus ja elekter. Soojus- ja elektrienergia tootmist, muundamist, transportimist ja kasutamist uurivaid energiatööstusi nimetatakse vastavalt soojusenergeetikaks.

Veevoolude energia, mida varem kasutati otse mehaanilise energia kujul, on nüüd olemas ümber hüdroelektrijaamadeks elektrienergias. Energiatööstust, mis uurib veeenergia elektrienergiaks muundamise protsesse, nimetatakse hüdroenergia.

Tee avanemine tuumaenergia kasutamisele lõi uue energiaharu – tuuma- või tuumaenergia… Tuumaprotsesside energia muundatakse soojus- ja elektrienergiaks ning kasutatakse selles vormis.

Kaalutakse küsimusi liikuvate õhumasside energia kasutamise kohta tuuleenergia. Tuuleenergia kasutatakse peamiselt mehaanilisel kujul. See käsitleb päikeseenergia kasutamist päikeseenergia.

Igal energiaharul kui teadusel on oma teoreetiline alus, mis põhineb selle valdkonna füüsikaliste nähtuste seadustel.

Energia kui inimtegevuse kõige olulisem valdkond võtab ulatuslikuks arenguks kaua aega.

Energeetika on kapitalimahukas tööstusharu. Maa elektrijaamade võimsus ületab miljardi kilovatti.

Selge arusaam erinevate energiavormide ühtsusest ja võrdväärsusest kujunes alles XIX sajandi keskel, kui juba oli saadud palju kogemusi mõne energiavormi muundamiseks teisteks:

• loodi aurumasin, mis muutis soojuse mehaaniliseks energiaks;

• avastati esimesed elektrienergia allikad — galvaanilised elemendid, milles toimub keemilise energia otsene muundamine elektrienergiaks;

• elektrolüüsi abil viiakse korduvalt läbi pöördmuundamine - elektrienergia keemiliseks energiaks;

• loodi elektrimootor, milles elektrienergia muundatakse mehaaniliseks energiaks;

• avastati elektrienergia otsese soojuseks muundamise nähtus.

1831. aastal avastati meetod mehaanilise energia muundamiseks elektrienergiaks. Loomulik järeldus tohutul hulgal kogutud andmetest teatud energiavormide teisenemise kohta teisteks oli avastus energia jäävuse ja muundamise seadus — üks füüsika põhiseadusi.

Energia muundamise vajadus tuleneb sellest, et erinevad protsessid nõuavad erinevaid energiavorme.

Energia muundumine ei piirdu mõne selle vormi muundamisega teisteks. Soojusenergiat kasutatakse jahutusvedeliku (aur, gaas, vesi) temperatuuri erinevatel väärtustel, elektrienergiat vahelduv- või alalisvooluna ja erinevatel pingetasemetel.

Energia muundamine toimub erinevates masinates, seadmetes ja seadmetes, mis üldiselt moodustavad energia tehnilise aluse.

Nii et katlamajades muundatakse kütuste keemiline energia soojuseks, auruturbiinis muudetakse see veeauruga kantud soojus mehaaniliseks energiaks, mis siis elektrigeneraatoris muundatakse elektrienergiaks.

Hüdroelektrijaamades veeturbiinides ja elektrigeneraatorites muudetakse veevoolude energia elektrienergiaks, elektrimootorites elektrienergia mehaaniliseks jne.

Erinevate energialiikide vastuvõtmiseks, muundamiseks, transportimiseks ja kasutamiseks mõeldud mitmesuguste masinate, seadmete, seadmete loomise ja kasutamise meetodid põhinevad energia teoreetiliste aluste asjakohastel osadel ja moodustavad selliste tehnikateaduste osad nagu soojustehnika, elektrotehnika. inseneri-, hüdro- ja tuuletehnika.

Energeetika - energiasektori osa, mis tegeleb suurte elektrikoguste hankimise, selle kaugülekande ja tarbijatele jaotamise probleemidega, selle areng on tingitud elektrienergiasüsteemidest.

Elektrisüsteem on omavahel ühendatud elektrijaamade, elektri- ja soojussüsteemide ning elektri- ja soojusenergia tarbijate kogum, mida ühendab elektrienergia tootmise, edastamise ja tarbimise protsessi ühtsus.

Elektrisüsteem: TPP – soojuse ja elektri koostootmisjaam, TEJ – tuumaelektrijaam, KES – kondensatsioonielektrijaam, Hüdroelektrijaam - hüdroelektrijaam, 1-6 — soojuselektrijaamade elektritarbijad

Termokondensatsioonielektrijaama skeem

Elektrisüsteem (elektrisüsteem, ES) — elektrisüsteemi elektriline osa.

Elektrisüsteemi skeem
Diagramm on näidatud üherealise pildina, see tähendab, et üks rida tähendab kolme faasi.

Tehnoloogiline protsess elektrisüsteemis

Tehnoloogiline protsess on primaarenergia ressursi (fossiilkütus, hüdroelektrienergia, tuumakütus) muundamine lõpptooteks (elekter, soojusenergia). Tehnoloogilise protsessi parameetrid ja näitajad määravad tootmise efektiivsuse.

Tehnoloogiline protsess on skemaatiliselt näidatud joonisel, millelt on näha, et energia muundamisel on mitu etappi.

Tehnoloogilise protsessi skeem elektrisüsteemis: K — katel, T — turbiin, G — generaator, T — trafo, elektriliin — elektriliinid

Katlas K muundatakse kütuse põlemisenergia soojuseks. Katel on aurugeneraator. Turbiinis muundatakse soojusenergia mehaaniliseks energiaks. Generaatoris muundatakse mehaaniline energia elektrienergiaks. Elektrienergia pinge selle edastamise protsessis piki elektriliini jaamast tarbijani muundub, mis tagab ülekande efektiivsuse.

Kõigist nendest seostest sõltub tehnoloogilise protsessi efektiivsus Seetõttu on katelde, soojuselektrijaamade turbiinide, hüdroelektrijaamade turbiinide, tuumareaktorite, elektriseadmete (generaatorid, trafod, elektriliinid) tööga seotud režiimiülesannete kompleks. , jne.). Tuleb valida tööseadmete koostis, laadimis- ja kasutusviis ning järgida kõiki piiranguid.

Elektripaigaldis - paigaldis, milles toodetakse, toodetakse või tarbitakse, jaotatakse elektrit. See võib olla: avatud või suletud (siseruumides).

Elektrijaam — kompleksne tehnoloogiline kompleks, millel loodusliku allika energia muundatakse elektrivoolu või soojusenergiaks.

Tuleb märkida, et elektrijaamad (eriti soojus- ja kivisöeküttel töötavad elektrijaamad) on peamised energiasektori keskkonnasaaste allikad.

Elektrialajaam – elektripaigaldis, mis on ette nähtud elektri muundamiseks ühelt pingelt teisele sama sagedusega.

Jõuülekanne (elektriliinid) - konstruktsioon koosneb elektriliinide kõrgendatud alajaamadest ja laskuvatest alajaamadest (juhtmete, kaablite, tugede süsteem), mis on ette nähtud elektri edastamiseks allikast tarbijale.

Võrguelekter — elektriliinide ja alajaamade kogum, s.o. seadmed, mis ühendavad toiteallikaga energiatarbijad.