Детская энциклопедия. Электрификация нашей страны Детская энциклопедия как работает электростанция

Электроста́нция - электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. Рассмотрим как работает ТЭЦ.

ТЭЦ - сокращенное от теплоэлектроцентраль - это разновидность тепловой станции, которая производит не только электроэнергию, но и является источником тепла, в виде пара или горячей воды.

Итак, все начинается с воды. Поскольку вода (и пар, как её производное) на ТЭЦ является основным теплоносителем, перед тем как она попадет в котел, её необходимо предварительно подготовить.

Для того, что бы в котлах не образовывалась накипь, на первом этапе, воду необходимо умягчить, а на втором, очистить её от всевозможных примесей и включений.

Происходит все это на территории химического цеха, в котором расположены специальные емкости и сосуды. Вода перекачивается огромными насосами. Полученную здесь воду, в дальнейшем мы будем называть "Чистой Водой".

В качестве топлива используют газ, мазут или уголь. Топливо и вода поступают в Котлотурбинный цех. Состоит он из двух отделений. В первом находятся котлы, каждый высотой с двенадцатиэтажный дом. Всего на ТЭЦ их пять штук. Это сердце ТЭЦ, и здесь происходит основное действие. Газ, поступающий в котел, сгорает, выделяя огромное количество энергии. Сюда же подается "Чистая вода". После нагрева она превращается в пар, точнее в перегретый пар, имеющий температуру на выходе 560 градусов, а давление 140 атмосфер. Мы тоже назовем его "Чистый пар", потому что он образован из подготовленной воды.

Кроме пара, на выходе мы еще имеем выхлоп. На максимальной мощности, все пять котлов потребляют почти 60 кубометров природного газа в секунду! Что бы вывести продукты сгорания нужна большая "дымовая" труба. И такая тоже имеется. В втором отделении котлотурбинного цеха находятся установки, вырабатывающие электроэнергию. В машинном зале ТЭЦ их установлено четыре штуки, общей мощностью 460 МВт (мегаватт). Именно сюда подается перегретый пар из котельного отделения. Он, под огромным давлением направляется на лопатки турбины, заставляя вращаться тридцатитонный ротор, со скоростью 3000 оборотов в минуту.

Установка состоит из двух частей: собственно сама турбина, и генератор, вырабатывающий электроэнергию. После котлотурбинного цеха, электроэнергию подается для преобразования в трансформатор и далее на линии электропередачи, а частично остывший и потерявший часть давления пар отпускать на сторону невыгодно. Так как он образован из "Чистой воды", производство которой довольно сложный и затратный процесс, его целесообразней охладить и вернуть обратно в котел. И так по замкнутому кругу. Зато с его помощью, и с помощью теплообменников можно нагреть воду или произвести вторичный пар, которые спокойно продавать сторонним потребителям.

Вот таким образом, мы с вами получаем тепло и электричество в свои дома, имея привычный комфорт и уют.

Электроэнергия сегодня является неотъемлемой частью жизни общества. В то время, как большинство людей в развитых странах обеспокоены тем, как сэкономить деньги на счетах за электричество, многие развивающиеся страны работают над тем, как производить достаточное для граждан страны количество энергии. Мы собрали для наших читателей интересные факты об электрической энергии.

1. 20% на комфорт домохозяек

Количество энергии, которое используется обычными домохозяйствами в США для кондиционирования воздуха, составляет примерно 20% от потребления электроэнергии в стране.

2. Принес пользу - унес ноги

В Бразилии есть тюрьмы, в которых заключенным позволяют крутить педали велотренажеров, вырабатывая энергию для окрестных деревень. За это им предлагают сокращение срока тюремного заключения.

3. Деньги на мусор, мусор на утилизацию, тепловую энергию в электрическую

В Швеции так хорошо развита утилизация, что страна часто импортирует у Норвегии мусор для своих энерговырабатывающих мусороперерабатывающих заводов.

4. Гидроэлектростанция «Итайпу»

Почти четверть электроэнергии в Бразилии вырабатывается одной электростанцией.

5. В Швейцарии все чисто

Более половины всей энергии в Швейцарии вырабатывается гидроэлектростанциями, а остальная часть - атомными электростанциями. В итоге, энергетическая отрасль страны почти не производит выбросов СО2.

6. Гидроаккумулирующие электростанции

Гидроаккумулирующие электростанции позволяют сохранять "зеленую" энергию в течение длительных периодов времени. Изначально вода подается наверх сооружения, а при стекании ее вниз, она крутит лопатки турбин, вырабатывая электричество, часть которого идет на то, чтобы снова закачать воду наверх.

7. Инженеры "Титаника"

Ни один из инженеров "Титаника" не спасся. Они все пошли на дно с кораблем, потому что до последнего были заняты поддержанием выработки электричества на корабле.

8. Чайная пауза в Великобритании

Электростанция Dinorwig в Великобритании служит одной единственной цели - обеспечивать дополнительную мощность во время перерывов на рекламу в фильмах, когда все в стране включают свои электрочайники, чтобы приготовить чай.

9. Чище атомной энергии только энергия ветра и воды

В процессе производстве ядерной энергии уровень CO2 меньше, чем в процессе выработки солнечной и геотермальной энергии. Чище только энергия ветра и воды.

10. Геотермальные станции Исландии

Исландия производит всю свою энергию из возобновляемых источников. Гидроэлектростанции обеспечивают около двух третей потребности в энергии, а остальная часть вырабатывается геотермальными станциями.

Около половины ядерной энергии в Соединенных Штатах производится из старых советских ядерных боеголовок.

12. Энергия воды в Норвегии

99% энергии Норвегия получает на гидроэлектростанциях. Это больше, чем в любой другой стране на Земле.

13. Ветер,ветер ты могуч...

14. Марсоход Curiosity

Марсоход Curiosity был запитан от ядерного генератора, мощности которого едва хватало, чтобы (к примеру) крутить потолочный вентилятор.

15. Реакторы на жидком фториде тория

Реакторы на жидком фториде тория могли бы удовлетворить всю мировую годовую потребность в энергии, используя всего около 7000 тонн тория.

16. Атомная Франция

Франция производит столько электроэнергии на АЭС, что экспортирует ее.

17. Национализированная электроэнергия

В 1963 году Квебек национализировал электроэнергию. Это привело к тому, что 96% энергии Квебека сейчас вырабатывается из гидроэлектрических источников. Также в канадской провинции одни из самых дешевых тарифов на континенте.

18. Книга - знание, знание -сила, сила знания - ток в деревне

Уильям Камквамба - подросток из Малави, который прочитал в библиотечной книге, как построить ветряную мельницу. Затем он сделал ветряк и обеспечил свою деревню электроэнергией.

19. Смело и глупо

В 70-е годы Россия построила ряд атомных маяков вдоль своего побережья. В настоящее время два генератора пропали.

20. "Батарейки мира" хватило бы лишь на 10 минут работы

Шведские "рудные поезда" вырабатывают в 5 больше электроэнергии, чем они фактически используют для движения. Не использованная энергия используется для питания близлежащих городов.

25. Солнце, пустыни и человечество

Всего за 6 часов пустыни Земли поглощают больше энергии Солнца, чем все человечество использует на протяжении года.

Электричество было известно людям с самых давних времен. Правда практически измерять электричество человек научился только в начале 19 века. Потом понадобилось еще 70 лет до того момента, когда в 1872 году русский ученый А.Н.Лодыгин изобрел первую в мире электрическую лампочку накаливания. Но знания о таком явлении как электричество были у людей уже много тысяч лет назад. Ведь ещё древний человек заметил удивительное свойство натертой янтарём шерсти притягивать нитки, пыль и другие мелкие предметы. Гораздо позже данное свойство было замечено и за другими веществами, такими как сера, сургуч и стекло. И по причине того, что «янтарь» по-гречески звучал как «электрон», эти свойства начали называться электрическими.

А причина возникновения электричества заключается в том, что при трении заряд делится на положительные и отрицательные заряды. Соответственно, заряды с одним знаком отталкиваются друг от друга, а с разными - притягиваются. Двигаясь по металлической проволоке, которая является проводником, эти заряды и создают электричество.
Без электричества в наше время просто невозможно представить нормальную цивилизованную жизнь. Оно светит, греет, даёт нам возможность общаться на огромных расстояниях друг от друга и т. п. Электрический ток приводит в действие самые различные агрегаты и приборы - от маленького будильника до огромного прокатного стана. Поэтому если представить, что однажды электричество может исчезнуть одновременно на всей планете, жизнь человека резко изменит свое направление. Мы уже не можем обходиться без электрического тока, ведь он питает и заставляет работать практически все механизмы и приборы, придуманные человеком. И если посмотреть вокруг себя, то можно увидеть, что в любой квартире, хотя бы в одну из розеток будет воткнута штепсельная вилка, от которой идет провод в магнитофон, телевизор, микроволновую печь или в другие приборы, которые мы ежедневно используем дома или на работе.
Сегодня без электричества не сможет прожить ни одна цивилизованная страна. Каким же образом добывается такое огромное количество электроэнергии, которое может обеспечить потребности миллиардов людей, живущих на Земле?
Для этих целей созданы электростанции . На них при помощи генераторов и создаётся электроэнергия, которая затем передаётся на огромные расстояния по линиям электропередач. Электростанции бывают разных видов. Одни для получения электричества используют энергию воды, они называются гидроэлектростанции. Другие получают энергию от сгорания топлива (газа, дизельного топлива или угля). Это тепловые электростанции, которые вырабатывают не только электрический ток, но и могут одновременно нагревать воду, которая затем поступает в отопительные трубы, греющие помещения домов или цехов заводов. А есть ещё атомные электростанции, ветровые, приливные, солнечные и многие другие.
В гидроэлектростанции (ГЭС) поток воды вращает турбины генератора, который вырабатывает электроэнергию. В тепловых электростанциях (ТЭС) эта обязанность возложена на водяной пар, который образуется в результате нагрева воды от сгорания топлива. Водяной пар под очень большим давлением врывается в турбины генератора, где расположено множество вертящихся частей снабженных специальными лепестками, напоминающими пропеллеры самолета. Пар, проходя через лепестки, вращает рабочие агрегаты генератора, благодаря чему и вырабатывается электрический ток.
Похожий принцип используется и в атомной электростанции (АЭС), только там топливом служат радиоактивные материалы - уран и плутоний. Благодаря особым свойствам урана и плутония они выделяют очень большое количество тепла, которое используется для нагрева воды и добывания водяного пара. Потом нагретый пар поступает в турбину и происходит выработка электрического тока. Интересно, что всего десять граммов подобного топлива заменяет целый вагон угля.

В основном электростанции не работают сами по себе. Они связаны между собой линиями электропередач. С их помощью электроэнергия направляется туда, где она больше всего нужна. Линии электропередач протянулись по всей нашей необъятной стране, поэтому тот ток, который мы используем у себя дома может вырабатываться очень далеко, за сотни километров от нашей квартиры. Но где бы ни стояла электростанция, благодаря линиям электропередачи каждый человек сможет воткнуть вилку и розетку и включить любой необходимый ему прибор или устройство.

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с таким понятием как «электричество». Что же такое электричество, всегда ли люди знали о нём?

Без электричества представить нашу современную жизнь практически невозможно. Скажите, как можно обойтись без освещения и тепла, без электродвигателя и телефона, без компьютера и телевизора? Электричество настолько глубоко проникло в нашу жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это за волшебник помогает нам в работе.

Этот волшебник – электричество. В чём же заключается суть электричества? Суть электричества сводится к тому, что поток заряженных частиц движется по проводнику (проводник – это вещество, способное проводить электрический ток) в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Двигаясь, поток частиц выполняют определённую работу.

Это явление называется «электрический ток ». Силу электрического тока можно измерить. Единица измерения силы тока — Ампер, получила своё название в честь французского ученого, который первым исследовал свойства тока. Имя ученого-физика – Андре Ампер.

Открытие электрического тока и других новшеств, связанных с ним, можно отнести к периоду: конец девятнадцатого — начало двадцатого века. Но наблюдали первые электрические явления люди ещё в пятом веке до нашей эры. Они замечали, что потёртый мехом или шерстью кусок янтаря притягивает к себе лёгкие тела, например, пылинки. Древние греки даже научились использовать это явление – для удаления пыли с дорогих одежд. Ещё они заметили, что если сухие волосы расчесать янтарным гребнем, они встают, отталкиваясь друг от друга.

Вернёмся ещё раз к определению электрического тока. Ток – направленное движение заряженных частиц. Если мы имеем дело с металлом, то заряженные частицы – это электроны. Слово «янтарь» по-гречески – это электрон.

Таким образом, мы понимаем, что всем нам известное понятие «электричество» имеет древние корни.

Электричество – это наш друг. Оно помогает нам во всём. Утром мы включаем свет, электрический чайник. Ставим подогревать пищу в микроволновую печь. Пользуемся лифтом. Едем в трамвае, разговариваем по сотовому телефону. Трудимся на промышленных предприятиях, в банках и больницах, на полях и в мастерских, учимся в школе, где тепло и светло. И везде «работает» электричество.

Как и многое в нашей жизни, электричество, имеет не только положительную, но и отрицательную сторону. Электрический ток, как волшебника-невидимку, нельзя рассмотреть, учуять его по запаху. Определить наличие или отсутствие тока можно только, используя приборы, измерительную аппаратуру. Первый случай поражения электрическим током со смертельным исходом был описан в 1862 году. Трагедия произошла при непреднамеренном соприкосновении человека с токоведущими частями. В дальнейшем случаев поражения электрическим током произошло немало.

Электричество! Внимание, электричество!

Этот рассказ об электричестве – для детей. Но, само по себе, электричество — понятие далеко не детское. Поэтому, хотелось бы и в этом рассказе обратиться к мамам и папам, бабушкам и дедушкам.

Уважаемые взрослые! Рассказывая об электричестве детям, не забудьте подчеркнуть, что ток – невидим, а потому особенно коварен. Что не нужно делать взрослым и детям? Не дотрагивайтесь руками, не подходите близко к проводам и электрокомплексам. Недалеко от линий электропередач, подстанций не останавливайтесь на отдых, не разводите костров, не запускайте летающие игрушки. Лежащий на земле провод может таить в себе смертельную опасность. Электрические розетки, если в доме маленький ребёнок, – объект особого контроля.

Главное требование, предъявляемое к взрослым — не только самим соблюдать правила безопасности, но и постоянно информировать детей о том, насколько может быть коварен электрический ток.

Заключение

Физики «дали доступ» человечеству к электричеству. Ради будущего учёные шли на лишения, тратили состояния, чтобы вершить великие открытия и дарить результаты своих трудов людям.

Будем бережно относится к трудам физиков, к электричеству, будем помнить о той опасности, которую оно потенциально несёт в себе.

Басню про электричество можно посмотреть

Сообщение о работе электростанций

Без электричества нашу современную жизнь очень сложно представить. Если не производить электрическую энергию, то остановятся фабрики, заводы, в квартирах погаснет свет, отключатся все электроприборы. Электроэнергетика одна из важнейших отраслей промышленности. Она является ключевой отраслью экономики, так как её значение для всех отраслей экономики велико. Любое производство промышленности просто остановится без электрической энергии, а соответственно ни одного товара мы не сможем изготовить.
Электроэнергию производят на электростанциях нескольких видов, сейчас мы с ними познакомимся.

ГЭС - гидроэлектростанции

Их строят на реках. Электричество вырабатывается здесь за счёт потока воды, падающей с плотины. Гидроэлектростанции возводятся на реках, сооружая плотины и водохранилища. Главной задачей в строительстве гидроэлектростанции является создание напора воды. При наиболее распространенном варианте строительства реку перегораживают плотиной, которая поднимает уровень воды, создавая необходимый напор. Самую высокую в мире плотину (305 метров) имеет Цзиньпинская ГЭС, расположенная на реке Ялунцзян. Вода под напором поступает на лопасти турбины гидроэлектростанции, которая в свою очередь приводит в действие генераторы, вырабатывающие электричество. Мощность ГЭС зависит от напора и количества воды, проходящей через гидроагрегаты.

ТЭС - тепловые электростанции

Здесь электричество вырабатывается за счет, сжигания топлива - природного газа, мазута, угля. Сжигая топливо, получают тепловую энергию, которая на ТЭС используется для нагрева воды и получения пара. Получаемый в парогенераторе (котлоагрегате) пар приводит во вращение паровую турбину, соединённую с электрическим генератором и таким образом вырабатывается электроэнергия. Официальное название таких электростанций в России – Государственная районная электрическая станция (ГРЭС).

АЭС - атомные электростанции

Электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Работают на атомном (ядерном) топливе. Тепло, которое выделяется в атомном реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем.