Vad är kraft, värmekraft, elkraft och elsystem

Energi (bränsleenergikomplex) — ett område av ekonomin som täcker resurser, produktion, omvandling och användning av olika typer av energi.

Energi i modern vetenskaplig förståelse förstås det som ett allmänt mått för alla former av rörelse av materia. Differentiering av termiska, mekaniska, elektriska och andra former av rörelse av materia.

Energi kan representeras av följande sammankopplade block:

1. Naturliga energiresurser och gruvföretag;

2. Raffinaderier och transport av färdigt bränsle;

3. Produktion och överföring av elektrisk och termisk energi;

4. Konsumenter av energi, råvaror och produkter.

Sammanfattning av block:

1) Naturresurser är indelade i:

• förnybara (solenergi, biomassa, vattenresurser);

• icke förnybar (kol, olja);

2) Gruvföretag (gruvor, gruvor, gaskällor);

3) bränslebearbetningsföretag (anrikning, destillation, bränslerening);

4) Transport av bränsle (järnvägstransport, tankfartyg);

5) Produktion av elektrisk och termisk energi (CHP, NPP, HPP);

6) Överföring av elektrisk och termisk energi (elektriska nätverk, rörledningar);

7) Konsumenter av energi, värme (el och industriella processer, värme).

De huvudsakliga energiformerna idag är värme och el. Energiindustrier som studerar produktion, omvandling, transport och användning av termisk och elektrisk energi kallas för termisk kraftteknik.

Vattenflödenas energi, som tidigare användes direkt i form av mekanisk energi, är nu omvandlas till vattenkraftverk inom elektrisk energi. Energibranschen som studerar processerna för att omvandla vattenenergi till el kallas vattenkraft.

Öppnandet av vägen för användning av kärnenergi skapade en ny gren av energi— kärnkraft eller kärnenergi… Energin från kärnkraftsprocesser omvandlas till termisk och elektrisk energi och används i dessa former.

Frågor om användningen av energin från rörliga luftmassor beaktas vindkraft. Vindkraft används huvudsakligen i mekanisk form. Det handlar om användningen av solenergi solenergi.

Var och en av energigrenarna som vetenskap har sin teoretiska grund baserad på lagarna för fysiska fenomen inom detta område.

Energi, som det viktigaste området för mänsklig verksamhet, tar lång tid för storskalig utveckling.

Energi är en kapitalintensiv industri. Kraften hos jordens kraftverk överstiger en miljard kilowatt.

En tydlig förståelse för enheten och likvärdigheten mellan olika energiformer tog form först i mitten av artonhundratalet, då man redan hade mycket erfarenhet av att omvandla vissa energiformer till andra:

• en ångmaskin skapades som omvandlade värme till mekanisk energi;

• de första källorna till elektrisk energi upptäcktes - galvaniska celler, i vilka den direkta omvandlingen av kemisk energi till elektrisk energi äger rum;

• med hjälp av elektrolys utförs den omvända omvandlingen upprepade gånger — elektrisk energi till kemisk energi;

• en elektrisk motor skapades där elektrisk energi omvandlas till mekanisk energi;

• fenomenet direkt omvandling av elektrisk energi till värme upptäcktes.

År 1831 upptäcktes en metod för att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi. Den naturliga slutsatsen av den enorma mängden ackumulerade data om omvandlingen av vissa former av energi till andra var upptäckten lagen om bevarande och omvandling av energi — en av fysikens grundläggande lagar.

Behovet av energiomvandling beror på att olika processer kräver olika former av energi.

Energiomvandlingar är inte begränsade till att omvandla vissa av dess former till andra. Termisk energi används vid olika värden av kylvätskans temperatur (ånga, gas, vatten), elektrisk energi - i form av växelström eller likström och vid olika spänningsnivåer.

Omvandlingen av energi utförs i olika maskiner, apparater och enheter, i allmänhet, som utgör den tekniska basen för energi.

Så i pannanläggningar omvandlas bränslenas kemiska energi till värme, i en ångturbin omvandlas denna värme som bärs av vattenånga till mekanisk energi som sedan i en elektrisk generator omvandlas till elektrisk energi.

I vattenkraftverk, i vattenturbiner och elektriska generatorer omvandlas vattenflödenas energi till elektrisk energi, i elektriska motorer omvandlas elektrisk energi till mekanisk energi, etc.

Metoderna för att skapa och använda olika maskiner, apparater, anordningar utformade för att ta emot, omvandla, transportera och använda olika former av energi är baserade på de relevanta avsnitten av de teoretiska grunderna för energi och utgör delar av sådana tekniska vetenskaper som värmeteknik, el teknik, vattenteknik och vindteknik.

Energi - en del av energisektorn som hanterar problemen med att skaffa stora mängder el, överföra den över ett avstånd och distribuera den till konsumenterna, dess utveckling beror på elkraftsystem.

Ett elektriskt system är en uppsättning sammankopplade kraftverk, elektriska och termiska system, såväl som konsumenter av elektrisk och termisk energi, förenade av enheten i processen för produktion, överföring och förbrukning av el.

Elsystem: TPP — kraftvärmeverk, NPP — kärnkraftverk, KES — kondenskraftverk, Vattenkraftverk - vattenkraftverk, 1—6 — förbrukare av el från värmekraftverk

Schematisk beskrivning av ett termiskt kondenskraftverk

Elsystem (elektriskt system, ES) — den elektriska delen av kraftsystemet.

Schema för elsystem
Diagrammet visas i en enradsbild, det vill säga en linje betyder tre faser.

Teknologisk process i kraftsystemet

Den tekniska processen är processen att omvandla den primära energiresursen (fossilt bränsle, vattenkraft, kärnbränsle) till en slutprodukt (el, termisk energi). Parametrarna och indikatorerna för den tekniska processen bestämmer effektiviteten i produktionen.

Den tekniska processen visas schematiskt i figuren, från vilken det kan ses att det finns flera stadier av energiomvandling.

Schema för den tekniska processen i kraftsystemet: K - panna, T - turbin, G - generator, T - transformator, kraftledning - kraftledningar

I pannan K omvandlas bränslets förbränningsenergi till värme. Pannan är en ånggenerator. I en turbin omvandlas termisk energi till mekanisk energi. I generatorn omvandlas mekanisk energi till elektrisk energi. Spänningen av elektrisk energi i processen för dess överföring längs kraftledningen från stationen till konsumenten omvandlas, vilket säkerställer överföringens effektivitet.

Effektiviteten av den tekniska processen beror på alla dessa anslutningar. Därför finns det ett komplex av regimuppgifter relaterade till driften av pannor, termiska kraftverksturbiner, turbiner i vattenkraftverk, kärnreaktorer, elektrisk utrustning (generatorer, transformatorer, kraftledningar , etc.). Det är nödvändigt att välja sammansättningen av den operativa utrustningen, laddnings- och användningssätt och följa alla begränsningar.

Elinstallation - en installation där el produceras, produceras eller förbrukas, distribueras. Det kan vara: öppet eller stängt (inomhus).

Kraftverk — ett komplext tekniskt komplex där energin från en naturlig källa omvandlas till energi av elektrisk ström eller värme.

Det bör noteras att kraftverk (särskilt termiska, koleldade) är de viktigaste källorna till miljöföroreningar från energisektorn.

Elektrisk transformatorstation — elektrisk installation utformad för att omvandla elektricitet från en spänning till en annan med samma frekvens.

Kraftöverföring (kraftledningar) — strukturen består av förhöjda transformatorstationer av kraftledningar och nedåtgående transformatorstationer (system av ledningar, kablar, stöd) utformade för att överföra elektricitet från källa till konsument.

Elnät — en uppsättning kraftledningar och transformatorstationer, d.v.s. enheter som ansluter ström till energikonsumenter.