Электричество играет в современной жизни одну из ключевых ролей. Мы пользуемся им каждый день и даже не задумываемся, как это электричество попадает в наш дом. Всякий раз когда мы подключаемся к электрической розетке мы становимся частью огромной системы.
Дайте мне кусок древесины и я заряжу ваш телефон. Эта задача на первый взгляд кажется невыполнимой. Сейчас я вам расскажу как из обычного куска дерева, и с помощью некоторого оборудования, люди научились вырабатывать электрический ток.
Электричество производят на электростанциях. В зависимости от вида топлива они подразделяются на:
- тепловые электростанции (ТЭС)
- теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) вырабатывают совместно электричество горячую воду на отопление зданий.
- атомные электростанции (АЭС)
- гидроэлектростанции (ГЭС)
- и другие
Это основные виды электростанций, которые используют в России.
Разберемся, что происходит внутри электростанций на примере ТЭС.
ПК – паровой котел
ПП – пароперегреватель
ПТ – паровая турбина
ЭГ – электрогенератор
Кн – конденсатор
ЦН – циркуляционный насос
Так выглядит принципиальная схема всех существующих ТЭС. Давайте разбираться в ней.
У нас есть кусок дерева (топливо). Помещаем его в паровой котел (ПК).
Этот котел напоминает печку в вашей бане. Принцип абсолютно такой же. Сжигаем топливо и нагреваем воду. Отличие только в том, что мощности в промышленном паровом котле больше, нежели в вашей бане.
И так, поместили топливо. Далее в котле происходит процесс сжигания этого топлива, в результате которого мы получаем большое количество теплоты. Эта теплота нагревает воду, которая бежит в котле по трубкам.
В промышленном паровом котле вырабатывается огромное количество теплоты. Температура в топке доходит до 1500 С.
В результате этого вода в трубках превращается в пар. Этот пар (точка 1) подается на паровую турбину (ПТ).
Паровая турбина работает по принципу мельницы. Ветер дует и вращает лопасти мельницы. Только вместо ветра в паровой турбине используется пар с огромной скоростью, давлением и температурой.
Пар срабатывается на лопастях (лопатках) турбины и вращает ее вал. Так как вал турбины соединен с валом генератора, то вал электрогенератора тоже приходит в движение и в генераторе вырабатывается электрический ток.
Этот ток через сложную сеть трансформаторов и прочего электрического оборудования попадает к нам в штепсельные розетки.
Далее отработанный пар с турбины попадает в конденсатор (Кн) (точка 2). Там он охлаждается и превращается в воду, которая под действием циркуляционного насоса попадает опять в паровой котел. Круг замкнулся.
В качестве топлива на ТЭС и ТЭЦ могут использовать:
- уголь
- древесину
- газ
- мазут
На АЭС принцип работы примерно такой же. Отличие заключается лишь в том, что в качестве топлива там используют урановые таблетки, и вместо парового котла (ПТ) там расположен ядерный реактор.
На ГЭС и качестве источника энергии используют энергию падающей воды.
Так же существуют и широко применяются в европейских странах, электростанции на возобновляемых источниках энергии, таких как солнечная, ветровая энергия, энергия приливов и отливов.
Задача у них одна, нужно заставить вращаться вал генератора любыми способами.
Теперь, когда вы неожиданно окажитесь в прошлом и средневековые люди спросят: «как вы добываете электричество?» Вы уже не будете стоять с глупым видом, и почесывать затылок.
Так же, рекомендую зайти на еще одну мою статью и после ее прочтения вы поймете, что ваш учитель физики заслуженно получает такую низкую зарплату. Ссылочка ниже.
Электричество. За 5 минут то что не смог объяснить учитель по физике