Mi a teljesítmény, a hőenergia, az elektromos energia és az elektromos rendszerek

Energia (üzemanyag-energia komplexum) - a gazdaság olyan területe, amely az erőforrásokat, a különféle energiafajták előállítását, átalakítását és felhasználását fedi le.

Energia a modern tudományos felfogásban az anyag mozgásának minden formájára vonatkozó általános mértékként értelmezik. Az anyag termikus, mechanikai, elektromos és egyéb mozgási formáinak megkülönböztetése.

Az energiát a következő összekapcsolt blokkokkal lehet ábrázolni:

1. Természetes energiaforrások és bányászati ​​vállalkozások;

2. Finomítók és készüzemanyag szállítása;

3. Villamos és hőenergia előállítása és továbbítása;

4. Energia-, nyersanyag- és termékfogyasztók.

A blokkok összefoglalása:

1) A természeti erőforrások a következőkre oszlanak:

• megújuló (napenergia, biomassza, vízforrások);

• nem megújuló (szén, olaj);

2) Bányászati ​​vállalkozások (bányák, bányák, gázkutak);

3) üzemanyag-feldolgozó vállalkozások (dúsítás, lepárlás, tüzelőanyag-tisztítás);

4) Üzemanyag szállítás (vasúti szállítás, tartálykocsik);

5) Villamos- és hőenergia termelés (CHP, Atomerőmű, HPP);

6) Villamos- és hőenergia átvitel (villamos hálózatok, csővezetékek);

7) Energia-, hőfogyasztók (villamos energia és ipari folyamatok, fűtés).

Az energia felhasználásának fő formái ma a hő és a villamos energia. A hő- és villamosenergia előállítását, átalakítását, szállítását és felhasználását vizsgáló energiaiparokat hőenergetikai technikának nevezzük.

A vízáramlások energiája, amelyet korábban közvetlenül mechanikai energia formájában használtak, most az vízerőművekké alakították át az elektromos energiában. A vízenergia villamos energiává alakításának folyamatait vizsgáló energiaipar ún vízenergia.

Az atomenergia felhasználása előtti út megnyitása az energia új ágát hozta létre. nukleáris vagy atomenergia… A nukleáris folyamatok energiáját hő- és elektromos energiává alakítják, és ilyen formában használják fel.

Megfontolásra kerülnek a mozgó légtömegek energiájának felhasználásával kapcsolatos kérdések Szélenergia. Szélenergia főleg mechanikus formában használják. A napenergia felhasználásával foglalkozik napenergia.

Az energia, mint tudomány minden ágának megvan a maga elméleti alapja, amely a fizikai jelenségek törvényein alapul ezen a területen.

Az energia, mint az emberi tevékenység legfontosabb területe, sok időt vesz igénybe a nagyszabású fejlődéshez.

Az energia tőkeigényes iparág. A földi erőművek teljesítménye meghaladja az egymilliárd kilowatttot.

A különböző energiaformák egységének és egyenértékűségének világos megértése csak a tizenkilencedik század közepén alakult ki, amikor már sok tapasztalatot szereztek egyes energiaformák más formáivá alakításában:

• gőzgépet hoztak létre, amely a hőt mechanikai energiává alakította;

• felfedezték az első elektromos energiaforrásokat - a galvánelemeket, amelyekben a kémiai energia közvetlen átalakulása elektromos energiává történik;

• elektrolízissel a fordított átalakítást ismételten végrehajtják - elektromos energiát kémiai energiává;

• elektromos motort hoztak létre, amelyben az elektromos energiát mechanikai energiává alakítják;

• felfedezték az elektromos energia hővé való közvetlen átalakulásának jelenségét.

1831-ben felfedeztek egy módszert a mechanikai energia elektromos energiává alakítására. Az egyes energiaformák más formáivá való átalakulásáról szóló hatalmas mennyiségű felhalmozott adat természetes következtetése a felfedezés volt az energia megmaradásának és átalakulásának törvénye — a fizika egyik alaptörvénye.

Az energiaátalakítás szükségessége abból adódik, hogy a különböző folyamatok különböző energiaformákat igényelnek.

Az energiaátalakítások nem korlátozódnak arra, hogy egyes formáit más formákká alakítsák át. A hőenergiát a hűtőfolyadék (gőz, gáz, víz) hőmérsékletének különböző értékein, az elektromos energiát váltakozó vagy egyenáram formájában és különböző feszültségszinteken használják fel.

Az energia átalakítása különféle gépekben, készülékekben és berendezésekben történik, általában véve az energia műszaki alapját.

Tehát a kazántelepeken a tüzelőanyagok kémiai energiája hővé alakul, a gőzturbinában ez a vízgőz által szállított hő mechanikai energiává alakul egy elektromos generátorban elektromos energiává alakul át.

A vízerőművekben vízturbinákban és elektromos generátorokban a vízáramlások energiája elektromos energiává, a villanymotorokban az elektromos energia mechanikai energiává stb.

Az energia különböző formáinak fogadására, átalakítására, szállítására és felhasználására tervezett különféle gépek, készülékek, eszközök létrehozásának és használatának módszerei az energia elméleti alapjainak megfelelő részein alapulnak, és olyan műszaki tudományok szekcióit alkotják, mint a hőtechnika, az elektrotechnika. gépészet, vízépítés és széltechnika.

Energia - az energiaszektor egy része, amely a nagy mennyiségű villamos energia beszerzésének, távolsági továbbításának és a fogyasztókhoz való elosztásának problémáival foglalkozik, fejlődése az elektromos energiarendszereknek köszönhető.

Az elektromos rendszer egymással összekapcsolt erőművek, elektromos és hőrendszerek, valamint elektromos és hőenergia fogyasztók összessége, amelyeket a villamos energia előállítási, átviteli és fogyasztási folyamatának egysége egyesít.

Elektromos rendszer: TPP – kapcsolt hő- és erőmű, Atomerőmű – atomerőmű, KES – kondenzációs erőmű, Vízierőmű - vízerőmű, 1-6 — hőerőművek villamos energia fogyasztói

Termikus kondenzációs erőmű vázlata

Elektromos rendszer (elektromos rendszer, ES) – az energiarendszer elektromos része.

Elektromos rendszer rajza
A diagram egysoros képen látható, azaz egy vonal három fázist jelent.

Technológiai folyamat az energiarendszerben

A technológiai folyamat az elsődleges energiaforrás (fosszilis tüzelőanyag, vízenergia, nukleáris üzemanyag) végtermékké (villamos energiává, hőenergiává) való átalakítási folyamata. A technológiai folyamat paraméterei, mutatói meghatározzák a termelés hatékonyságát.

A technológiai folyamat sematikusan az ábrán látható, amelyből látható, hogy az energiaátalakításnak több szakasza van.

A technológiai folyamat vázlata az áramrendszerben: K — kazán, T — turbina, G — generátor, T — transzformátor, távvezeték — távvezetékek

A K kazánban a tüzelőanyag égési energiája hővé alakul. A kazán egy gőzfejlesztő. A turbinában a hőenergia mechanikai energiává alakul. A generátorban a mechanikai energia elektromos energiává alakul. Az elektromos energia feszültsége az állomástól a fogyasztóhoz vezető vezeték mentén átalakul, ami biztosítja az átvitel hatékonyságát.

Mindezen összefüggéseken múlik a technológiai folyamat hatékonysága, ezért a kazánok, hőerőművi turbinák, vízerőművek turbinái, atomreaktorok, villamos berendezések (generátorok, transzformátorok, vezetékek) üzemeltetésével kapcsolatos rezsimfeladatok komplexuma. stb.). Ki kell választani az üzemi berendezés összetételét, töltési és használati módját, és minden korlátozást be kell tartani.

Villanyszerelés - olyan létesítmény, amelyben villamos energiát termelnek, termelnek vagy fogyasztanak, elosztanak. Lehet: nyitott vagy zárt (beltéri).

Erőmű - komplex technológiai komplexum, amelyen a természetes forrás energiáját elektromos áram vagy hő energiává alakítják.

Megjegyzendő, hogy az erőművek (különösen a termikus, széntüzelésű) az energiaszektorból származó környezetszennyezés fő forrásai.

Elektromos alállomás – elektromos berendezés, amely az egyik feszültségről a másikra történő villamos energiát azonos frekvenciával alakítja át.

Áramátvitel (távvezetékek) - a szerkezet megemelt távvezeték-alállomásokból és leszálló alállomásokból (vezetékek, kábelek, támaszok rendszere) áll, amelyek célja az áram átvitele a forrástól a fogyasztóig.

Hálózati villamos energia — távvezetékek és alállomások halmaza, azaz. áramot csatlakoztató eszközök energiafogyasztók.