Человек с давних времен стремился использовать силы природы, или, другими словами, её энергию. В природе существуют различные виды энергии: механическая, тепловая, химическая, электрическая, световая, атомная и др. Первоначально человек освоил в основном механическую и тепловую, но по мере развития цивилизации эти виды энергии не могли уже удовлетворять все потребности общества.
В XX веке основным видом энергии, применяемой человеком, становится электрическая энергия, обладающая рядом очевидных преимуществ. С одной стороны, она относительно просто добывается, с другой — легко преобразуется в другие виды энергии (механическую, тепловую, химическую, световую). Электрическую энергию можно передавать на большие расстояния с незначительными потерями. Например, потери высоковольтных линий передачи электроэнергии не превышают 4%. При этом её легко распределять между отдельными потребителями (жилыми домами, заводами и учреждениями) и учитывать расходование с помощью счётчиков. И наконец, на месте непосредственного использования электроэнергия не создаёт загрязнения.
Электричество даёт нам тепло, свет и механическую энергию — надо только щёлкнуть выключателем. В наши дни человек уже не может обойтись без электрической энергии ни в быту, ни на производстве, ни в космосе. Она стала основой технического прогресса современного общества.
Эксплуатацией и ремонтом электрооборудования занято значительно больше рабочих, чем в любой другой производственной отрасли. Специалисты, отвечающие за работу электрических устройств (электромонтёры), должны поддерживать в исправном состоянии бесчисленное количество работающих на благо человека электрических машин — от мелких приборов до электрооборудования предприятий и гигантских систем электроснабжения.
В этой области техники трудятся опытные специалисты, обеспечивающие необходимый контроль, обслуживание и ремонт электропроводов, генераторов, двигателей, трансформаторов, систем защиты и бытовой техники. Каждый вид работ по обслуживанию электроустановок и приборов требует наличия специальной подготовки в технических училищах или лицеях, техникумах и на курсах при предприятиях.
Наука о получении, передаче и применении электрической энергии в практических целях называется электротехникой. Школьники изучают лишь её основы, тем не менее эти знания помогут не только в дальнейшем освоении электротехнических профессий, но и в повседневных бытовых ситуациях, связанных с использованием электричества. Знание электротехники необходимо и при работе в других отраслях экономики, таких как связь, радиовещание и телевидение, автоматика и телемеханика, электрометаллургия, электрохимия и др.
Каждый человек должен обладать минимумом основных навыков по электротехнике, чтобы уметь грамотно эксплуатировать электросеть, правильно выбрать новое электрооборудование для своей квартиры или офиса, выполнить мелкий ремонт проводки, бытовых приборов, электрической системы своего автомобиля и т. д. При этом он должен твёрдо знать правила электробезопасности, чтобы своими действиями не нанести вреда себе и окружающим.
Новые слова и понятия
Электрическая энергия, технический прогресс, электротехника, электробезопасность.
Код для использования на сайте:
Скопируйте этот код и вставьте себе на сайт
Для скачивания поделитесь материалом в соцсетях
После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.
Подписи к слайдам:
Слово «электричество» имеет греческие корни и означает янтарь. Уже в древности греческий математик Фалес имел представление об электричестве, полученном путем трения кусков янтаря о шерсть. Но греки всего лишь наблюдали явления электричества, но не могли его объяснить.
Только в 1600 году появился термин «электричество», введённый английским ученым Уильямом Гилбертом.
После этого началось буквально «электрическое помешательство» Одно открытие порождало целую цепь открытий в течении нескольких десятилетий. Электричество из предмета исследования начало превращаться в предмет потребления
В 1791 году Гальвани говорит о существовании физиологического электричества, которое присутствует в мышцах животных
В 1809 году физик Деларю изобретает лампу накаливания.
За направление электрического тока принимают направление движения положительных зарядов.
Условия существования тока Виды источников тока
Проводники и диэлектрики
В 1729 году английский учёный Стивен Грей, проводя опыты по передачи электрического тока на расстояние, случайно обнаружил, что не все материалы обладают свойством одинаково передавать электричество.
Вещества, пропускающие электрический ток
есть свободные носители электрических зарядов
Вещества , не пропускающие электрический ток
Нет свободных зарядов
Принцип работы тестера
Когда усики прикасаются к проводнику , от проводника ток течет по проводу к батарейке, затем от батарейки по проводу к проводнику, Так образуется замкнутая электрическая цепь. Если усики дотрагиваются до изолятора, то замкнутой цепи не получается, ток не течёт и лампочка не загорается.
Основная часть энергии (80%) вырабатывается электрогенераторами-машинами, которые преобразуют механическую энергию в электрическую
Ротор электрогенератора приводится в движение потоком падающей воды-на гидростанциях, паром-на тепловых электростанциях
Атомная станция (АЭС) — ядерная установка, использующая для производства энергии ядерный реактор. В качестве топлива используется обогащенная руда урана или плутония
Продукты сгорания, сточные воды с примесями тяжелых металлов загрязняют окружающую среду.
Работает на невосполнимых ресурсах
Вызывает затопление больших территорий под водохранилища
Приводит к изменению климата, наносит вред фауне и флоре
Тяжелые последствия аварий
Единственный выход – альтернативные источники энергии
В принципе, преобразовать энергию ветра в электрический ток нетрудно — для этого достаточно было заменить мельничный жернов электрогенератором.
Ветры дуют везде, они могут дуть и летом, и зимой, и днем, и ночью — в этом их существенное преимущество перед солнечным излучением. Поэтому вполне понятны многочисленные попытки "запрячь ветер в упряжку" и заставить его вырабатывать электрический ток.
Непостоянство воздушных масс
Необходима большая территория
Дорогое строительство станций
В процессе эксплуатации не потребляют ископаемого топлива
Неисчерпаемый источник энергии
Не выделяются радиоактивные отходы
Ветрогенератор мощностью 1мВт сокращает выбросы в атмосферу 1800 тонн углекислого газа,4тонн оксидов азота,
Цель исследования:: 1. Изучить возможности преобразования энергии ветра 2.Изучить перспективы ветроэнергетики в энергетической системе Ростовской области. 3.Постараться получить альтернативную энергию опытным путем, изготовив макет садового участка, оснащенного роторным ветродвигателем
Первая в нашей стране ветровая электростанция мощностью 8 кВт была сооружена в 1929-1930 гг. под Курском по проекту инженеров А.Г.Уфимцева и В.П.Ветчинкина. Через год в Крыму была построена более крупная ВЭС мощностью 100 кВт, которая была по тем временам самой крупной ВЭС в мире. Она успешно проработала до 1942 г., но во время войны была разрушена.
Некоторые страны особенно интенсивно развивают ветроэнергетику, в частности, на 2015 год в Дании с помощью ветрогенераторов производится 42 % всего электричества; 2014 год в Португалии — 27 %; в Никарагуа — 21 %; в Испании — 20 %;Ирландии — 19 %; в Германии — 8 %
Ротор – важнейшая часть ветряка. При прохождении ветра через турбину, лопасти за счет кинетической энергии ветра начинают вращаться. Это приводит во вращение внутренний вал, который соединен с редуктором, увеличивающим скорость вращения и подключенным к генератору, который осуществляет выработку
Технический потенциал ветровой энергии России оценивается свыше миллиардов кВт·ч/год. то есть около 30 процентов производства электроэнергии всеми электростанциями России.
Среднегодовая скорость ветра в Ростовской области
Средняя Зима Весна Лето Осень
Ростов-на-Дону 3,9 4,6 3,9 3,4 3,8
Белая Калитва 4,0 4,8 3,9 3,3 3,8
Боковская 2,2 2,7 2,4 1,8 2,1
Гигант (Сальский район) 3,2 3,7 3,2 2,8
Зерноград 2,2 2,8 2,5 1,8 1,9
Зимовники 2,4 3,0 2,4 1,8 2,4
Казанская 2,0 2,3 2,0 1,6 2,0
Каменск-Шахтинский 3,0 3,5 3,3 2,6
Константиновск 2,7 2,9 2,7 2,6 2,7
Матвеев-Курган 1,9 2,3 2,1 1,5 1,7
Миллерово 3,3 4,2 3,0 2,8 3,4
Морозовск 3,5 4,2 3,6 2,9 3,3
Ремонтное 3,2 3,7 3,3 2,8 3,1
Семикаракорск 2,9 3,3 3,2 2,4 2,6
Таганрог 4,0 3,2 4,1 3,7 2,7
Цимлянск 2,8 3,3 2,7 2,3 2,7
Чертково 2,4 3,1 2,4 2,0 2,1
Шахты 2,6 3,4 2,6 2,1 2,3 2,7
Изучив среднегодовую скорость ветра в Ростовской области, можно сделать вывод: :
- Средние годовые скорости изменяются от 2.5 до 4.5 м/с. Минимальные скорости ветра отмечаются в закрытых долинах рек, в основном в северной части Ростовской области, наибольшие – на водоразделах и побережьях моря.
- При скорости менее 7 м/с — обычная ветрогенераторная установка становится нерентабельной. Лишь современные ортогональные электростанции не нуждаются в сильном ветре, их работа возможна даже при небольшой скорости воздушного потока
- Поэтому для наших районов с неустойчивой погодой целесообразно комбинировать альтернативные источники энергии
Источники:
1.«Физика от А до Я», краткий справочник по физике, сост. В.А. Чуянов 2.https://ru.wikipedia.orghttps://ru.wikipedia.org
3. М.Ф. Кираковский « Источники энергии»;
4.А.Л. Проценко «Энергетика сегодня и завтра».
Картинки из Интернета (http://images.yandex.ru/)http://images.yandex.ru/
Спасибо за внимание! Проектно-исследовательская работа « Солнечный дом будущего» Выполнил Актуальность темы С каждым днем количество мировых запасов угля, нефти, газа, то есть всего того, что служит нам сегодня источником энергии, уменьшается. И в скором будущем человечество придет к тому, что ископаемого топлива просто не останется. Поэтому ученые всех стран активно ищут спасение от стремительно надвигающейся на нас катастрофы. И первое средство спасения, которое приходит на ум – это, конечно, энергия солнца. Это и дало начало одному из направлений альтернативной энергетики – солнечной энергетике.
Земля ежедневно получает от Солнца энергии по количеству в тысячу раз больше, чем ее генерируют все электростанции мира. Альтернативные источники энергии практически неиссякаемы, но используются человечеством на 0,0001%.
Изучив разные источники меня заинтересовало возможность использования в быту солнечной энергии.
Цели и задачи проекта.
Цель проекта: изучение перспективы использую
вания солнечной энергии в жилых домах.
- Изучить возможности преобразования солнечной энергии.
- Изготовить макет усадьбы будущего с гелиоустановкой и солнечной батареей
Исследование идеи Изучив разные источники ,я узнал, что энергию, получаемую от солнца необходимо преобразовать в какой-то другой вид. Необходимость этого возникает ввиду того, что человечество пока не имеет таких приборов, которые бы могли потреблять солнечную энергию в чистом ее виде. Поэтому были разработаны такие источники энергии как солнечный коллектор и солнечные батареи. Если первый используется для получения тепловой энергии, то вторые производят непосредственно электричество.
Солнечная батарея, это контейнер, состоящий из солнечных элементов. Первые прототипы солнечных батарей были созданы на основе кремния
итальянским фотохимиком армянского происхождения Джакомо Луиджи Чамичаном
Солнечные элементы, делают всю работу по преобразованию солнечной энергии в электричество.
Энергия может использоваться как напрямую различными нагрузками постоянного тока, так и запасаться в аккумуляторных батареях для последующего использования при необходимости. Если необходимо получить 220В переменного тока, то необходимо использовать преобразователи постоянного тока в переменный ток — инверторы.
Макет выполнен из листа ДВП размером 50х50 см. На ней расположен дом с подключенной гелиоустановкой. В роли солнца будем использовать настольную лампу. Лучи света проходят через стекло и нагревают трубку в виде змеевика , превращая солнечное излучение в тепловую энергию.
Она нагревает воду, циркулирующую в коллекторе. Нагретая вода подается в емкость для воды, расположенную на чердаке дома. Здесь используется закон физики: теплая вода поднимается вверх, холодная опускается вниз. Бочка играет роль аккумулятора тепла.
Экспериментальным путем мы выяснили, что за 6 часов работы температура воды в нашем баке поднимается на 18 градусов. Для солнечной батареи мы взяли фотоэлементы от испорченных уличных ламп. Приклеили их к корпусу гелиоустановки . В данном случае энергия солнца используется для выработки электрической энергии для освещения помещений. В солнечной батарее энергия солнца преобразуется в электрическую. К сожалению, наш макет не имеет аккумулятора электричества. Над этим вопросом продолжается работа.
Вывод: Для России характерна переменная облачность . Солнышко, периодически появляющееся на небе и скрывающееся за тучками, не может обеспечить стабильную работу гелиоустановки. Поэтому для наших районов с неустойчивой погодой целесообразно комбинировать гелиосистему с традиционными отопительно-нагревательными установками и другими альтернативными источниками энергии. Таким образом, строя коттедж или дачный домик, целесообразно продумать, как можно использовать солнечную энергию. Как видно, для этой цели не требуется необычайно сложных устройств и агрегатов. Спасибо за внимание!
Солнечный город будущего
Проектно-исследовательская работа «Вкусная батарейка» Выполнил: Актуальность темы
В 21 веке не существует проблем с источниками электричества. Розетки, батареи, аккумуляторы стали неотъемлемой частью нашей жизни, и мы не задумываемся об их устройстве и принципе работы. Между тем, батарейки являются химическими устройствами
Поэтому перед человечеством стоит задача освоения экологически чистых, возобновляемых, источников энергии
Перспективы использования овощей, фруктов, биологических отходов для получения электрического тока и создание «био батареи» актуальны на сегодняшний день.
В данной работе мною была осуществлена попытка поиска источников электрического тока в овощах и фруктах .
Гипотеза:
- Являются ли фрукты источником электрического тока? Можно ли сделать батарейку из фруктов?
Исторические факты Первый источник электрического тока был изобретен случайно, в конце 17 века итальянским ученым Луиджи Гальвани (целью опытов Гальвани был не поиск новых источников энергии, а исследование реакции подопытных животных на разные внешние воздействия). Явление возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки.
Опыты Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого – Алессандро Вольта Изобретенная 200 лет назад самая первая батарейка работала именно на основе фруктового сока.
Алессандро Вольта в 1800 году сделал открытие, собрав нехитрое устройство из двух пластин металла (цинк и медь) и кожаной прокладки между ними, пропитанной лимонным соком.
Алессандро Вольта выявил, что между пластинами возникает разность потенциалаами.
Фруктовый источник энергии стал прародителем всех нынешних батареек, которые в честь Луиджи Гальвани называют теперь гальваническими элемент.
План — конспект к уроку технология в 8 классе на тему: "Электрическая энергия — основа современного технического прогресса. Способы получения энергии".
Представить сегодня нашу жизнь без электрической энергии невозможно. Электроэнергетика необходима во всех сверах человеческой деятельности: промышленность и сельское хозяйство, в быту, науке и космосе и т. д.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| конспект урока технологии | 62 КБ |
Предварительный просмотр:
Тема урока: Электрическая энергия – основа современного технического прогресса.
Способы получения электроэнергии
- Познакомить учащихся с физическими основами производства передачи и использования электрической энергии
- Способствовать формированию у старшеклассников информационной и коммуникативной компетентностей
- Познакомить учащихся с производством и использованием электрической энергии в России. ( в Мордовии)
- Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, авторские презентации: «Производство, передача и использование электрической энергии»/
Организационный момент — 1мин
Мотивационный момент -2 мин
Объяснение нового материала и практическая работа в тетради 30 +10 мин
- Промышленная энергетика (ГЭС, ТЭС, АЭС)
- Альтернативная энергетика (ГеоТЭС, СЭС, ВЭС, ПЭС)
- Передача электрической энергии
- Эффективное использование электрической энергии
- Домашнее задание — 2 мин
1. Организационны момент
Учитель:
Представить сегодня нашу жизнь без электрической энергии невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Немыслим без электроэнергии и наш быт. Столь широкое применение электроэнергии объясняется ее преимуществами перед другими видами энергии. Так, электроэнергию можно получать за счет других разнообразных видов энергии (воды, ветра, солнца и т.д.), легко превращать в другие виды энергии, без больших потерь передавать на большие расстояния, достаточно просто и с высоким кпд преобразовывать, дробить на порции любой величины.
- Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов.
- Электроэнергия в быту является основным фактором обеспечения комфортабельной жизни людей. Уровень развития электроэнергетики отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.
Электроэнергия была и остается главной составляющей жизни человека Главные вопросы – сколько энергии нужно человечеству? Какой будет энергетика ХХІ века? Чтобы дать ответы на эти вопросы необходимо знать основные способы получения электроэнергии, изучить проблемы и перспективы современного производства электроэнергии в России, но и на территории Красноярского края.
Преобразования энергии различных видов в электрическую энергию происходит на электростанциях ( слайд №1 ). В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции могут быть разделены на следующие основные типы:
- Электростанции промышленной энергетики: ГЭС, ТЭС, АЭС
- Электростанции альтернативной энергетики: ПЭС, СЭС, ВЭС, ГеоТЭС
Рассмотрим физические основы производства электроэнергии на электростанциях.
( Учащиеся заслушиваются выступления групп и при этом заполняют таблицу)
№1: Гидроэлектростанции (ГЭС)
Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию (слайд№2).
На ГЭС электроэнергию получают, используя энергию воды, перетекающей с высшего уровня к низшему уровню и вращающей при этом турбину. Плотина – самый важный и самый дорогостоящий элемент ГЭС. Вода перетекает с верхнего бьефа в нижний бьеф по специальным трубопроводам, либо по выполненным в теле плотины каналам и приобретает большую скорость. Струя воды поступает на лопасти гидротурбины. Ротор гидротурбины приводится во вращение под действием центробежной силы струи воды. Вал турбины соединяется с валом электрического генератора, и при вращении ротора генератора механическая энергия ротора преобразуется в электрическую энергию.
Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды ( слайд №3 ). При постройке плотины образуется водохранилище. Вода, залившая огромные площади, необратимо изменяет окружающую среду. Подъем уровня реки плотиной может вызвать заболоченность, засоленность, изменения прибрежной растительности и микроклимата. Поэтому так важно создание и использование экологически безвредных гидротехнических сооружений.
№2: Теплоэлектростанции (ТЭС)
Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Основными видами топлива для ТЭС являются природные ресурсы – газ, уголь, торф, горючие сланцы, мазут ( слайд №4 ). Тепловые электростанции разделяются на две группы: конденсационные и теплофикационные или теплоцентрали (ТЭЦ). Конденсационные станции снабжают потребителей только электрической энергией. Их сооружают вблизи залежей местного топлива с тем, чтобы не возить его на большие расстояния. Теплоцентрали снабжают потребителей не только электрической энергией, но и теплом – водяным паром или горячей водой, поэтому ТЭЦ сооружают поблизости от приемников теплоты, в центрах промышленных районов и крупных городов для уменьшения протяженности теплофикационных сетей. Топливо транспортируют на ТЭЦ из мест его добычи. В машинном зале ТЭС установлен котел с водой. За счет тепла, образующегося в результате сжигания топлива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 550°С и под давлением 25 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину, назначение которой превращать тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление и температуру около 25°С, поступает в конденсатор. Здесь пар с помощью охлаждающей воды превращается в воду, которая с помощью насоса снова подается в котел. Цикл начинается снова. ТЭС работают на органическом топливе, но это, к сожалению, невосполнимые природные ресурсы ( слайд № 5 ). К тому же, работа ТЭС сопровождается экологическими проблемами: при сгорании топлива происходит тепловое и химическое загрязнение среды, что оказывает губительное воздействие на живой мир водоемов и качество питьевой воды.
№3: Атомные электростанции (АТС)
Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию ( слайд №6 ). Атомные электростанции действуют по такому же принципу, что и тепловые электростанции, но используют для парообразования энергию, получающуюся при делении тяжелых атомных ядер (урана, плутония). В активной зоне реактора протекают ядерные реакции, сопровождающиеся выделением огромной энергии ( слайд № 7 ). Вода, соприкасающаяся в активной зоне реактора с тепловыделяющими элементами, забирает у них тепло и передает это тепло в теплообменнике также воде, но уже не представляющей опасности радиоактивного излучения. Поскольку вода в теплообменнике превращается в пар, его называют парогенератором. Горячий пар поступает в турбину, преобразующую тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: не требуют привязки к источнику сырья и собственно могут быть размещены в любом месте, при нормальном режиме функционирования считаются экологически безопасными ( слайд № 8 ). Но при авариях на АЭС возникает потенциальная опасность радиационного загрязнения среды. Кроме того существенной проблемой остается утилизация радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок АЭС.
Учитель:
Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района ( слайд № 9 ). Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений.
№ 4: Приливные электростанции (ПЭС)
Использование энергии приливов началось еще в ХІ веке, когда на берегах Белого и Северного морей появились мельницы и лесопилки. Два раза в сутки уровень океана то поднимается под действием гравитационных сил Луны и Солнца, притягивающих к себе массы воды. Вдали от берега колебания уровня воды не превышают 1 м, но у самого берега они могут достигать 13-18 метров ( слайд № 10) . Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн – перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины, которые вращают генератор. Считается экономически целесообразным строительство приливных электростанций в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 метров. В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 часов с перерывами в 1-2 часа четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока ( слайд № 11 ). Недостаток приливных электростанций в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки ( слайд № 12 ). И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения.
№ 5: Ветряные электростанции (ВЭС)
Энергия ветра – это косвенная форма солнечной энергии, являющаяся следствием разности температур и давлений в атмосфере Земли. Около 2% поступающей на Землю солнечной энергии превращается в энергию ветра. Ветер – возобновляемый источник энергии. Его энергию можно использовать почти во всех районах Земли. Получение электроэнергии от ветросиловых установок является чрезвычайно привлекательной, но вместе с тем технически сложной задачей. Трудность заключается в очень большой рассеянности энергии ветра и в его непостоянстве ( слайд № 13 ). Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти установки, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор вырабатывает электрическую энергию, и, таким образом, энергия ветра превращается в электрический ток ( слайд №13 ). Производство ВЭС очень дешево, но их мощность мала, и их работа зависит от погоды ( слайд № 14 ). К тому же они очень шумны, поэтому крупные установки даже приходится на ночь отключать. Помимо этого, ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения, и даже для радиоволн. Применение ВЭС вызывает локальное ослабление силы воздушных потоков, мешающее проветриванию промышленных районов и даже влияющее на климат. Наконец, для использования ВЭС, необходимы огромные площади много больше, чем для других типов электрогенераторов. И все же изолированные ВЭС с тепловыми двигателями как резерв и ВЭС, которые работают параллельно с тепло – и гидростанциями, должны занять видное место в энергоснабжении тех районов, где скорость ветра превышает 5 м/с.
№ 6: Геотермальные электростанции ( Гео ТЭС)
Геотермальная энергия – это энергия внутренних областей Земли. Извержение вулканов наглядно свидетельствует об огромном жаре внутри планеты. Ученые оценивают температуру ядра Земли в тысячи градусов Цельсия. Геотермальное тепло – это тепло, содержащееся в подземной горячей воде и водяном паре, и тепло нагретых сухих пород ( слайд № 15 ).Геотермальные тепловые электростанции (ГеоТЭС) преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию. Источниками геотермальной энергии могут быть подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды или пара. По существу, это непосредственно готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добыть с помощью обычных буровых скважин. Полученный таким способом природный пар после предварительной очистки от газов, вызывающих разрушение труб, направляется в турбины, соединенные с электрогенераторами. Использование геотермальной энергии не требует больших издержек, т.к. в данном случае речь идет об уже «готовых к употреблению», созданных самой природой источниках энергии ( слайд № 16 ). К недостаткам ГеоТЭС относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы создают в окрестностях немалый шум и могут, к тому же, содержать отравляющие вещества. Кроме того, ГеоТЭС построить можно не везде, потому что для ее постройки необходимы геологические условия.
№ 7: Солнечные электростанции (СЭС)
Солнечная энергия – наиболее грандиозный, дешевый, но, и, пожалуй, наименее используемый человеком источник энергии. Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию осуществляется с помощью солнечных электростанций ( слайд № 17 ). Различают термодинамические СЭС, в которых солнечная энергия сначала преобразуется в тепловую, а затем в электрическую; и фотоэлектрические станции, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую энергию ( слайд № 18 ). Фотоэлектрические станции бесперебойно снабжают электроэнергией речные бакены, сигнальные огни, системы аварийной связи, лампы маяков и многие другие объекты, расположенные в труднодоступных местах ( слайд №19 ). По мере совершенствования солнечных батарей они будут находить применение в жилых домах для автономного энергоснабжения (отопления, горячего водоснабжения, освещения и питания бытовых электроприборов). Солнечные электростанции обладают заметным преимуществом перед станциями других типов: отсутствием вредных выбросов и экологической чистотой, бесшумностью в работе, сохранением в неприкосновенности земных недр ( слайд № 20 ).
№ 8: Передача электроэнергии на расстояние
Электроэнергия производится вблизи источников топлива или гидроресурсов, в то время как ее потребители находятся повсеместно. Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния. Рассмотрим принципиальную схему передачи электроэнергии от генератора к потребителю ( слайд № 21 ). Обычно генераторы переменного тока на электростанциях вырабатывают напряжение, не превышающее 20 кВ, так как при более высоких напряжениях резко возрастает возможность электрического пробоя изоляции в обмотке и в других частях генератора. Для сохранения передаваемой мощности напряжение в ЛЭП должно быть максимальным, поэтому на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы. Однако напряжение в линии электропередачи ограничено: при слишком высоком напряжении между проводами возникают разряды, приводящие к потерям энергии. Для использования электроэнергии на промышленных предприятиях требуется значительное снижение напряжения, осуществляемое с помощью понижающих трансформаторов. Дальнейшее снижение напряжения до величины порядка 4 кВ необходимо для электрораспределения по местным сетям, т.е. по тем проводам, которые мы видим на окраинах наших городов. Менее мощные трансформаторы снижают напряжение до 220 В (напряжение, используемое большинством индивидуальных потребителей).
№ 9: Эффективное использование электроэнергии
Электроэнергия занимает существенное место в статье расходов каждой семьи. Ее эффективное использование позволит значительно снизить издержки. Все чаще в наших квартирах «прописываются» компьютеры, посудомоечные машины, кухонные комбайны. Поэтому и плата за электроэнергию весьма значительна. Возросшее энергопотребление приводит к дополнительному потреблению невозобновляемых природных ресурсов: уголь, нефть, газ. При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается углекислый газ, что приводит к пагубным климатическим изменениям. Экономия электричества позволяет сократить потребление природных ресурсов, а значит, и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Четыре ступени энергосбережения ( слайд № 22 )
- Не забывайте выключать свет.
- Использовать энергосберегающие лампочки и бытовую технику класса А.
- Хорошо утеплять окна и двери.
- Установить регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем).
Домашнее задание : параграф 29,30
Ответить на вопросы. Создать презентации по видам энергии.