"Виды электрической энергии"

Тема занятия:

Виды электрической энергии.

Цель:

• Познакомить обучающихся с видами электрической энергии

Ход занятия

1. Организационный момент

Педагог: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.

Но так было не всегда.

Первоначально человек была доступна какая энергия?

механическая

тепловая

А в ХХ в. основным видом становится какая энергия? (электрическая).Почему это произошло?

Электрическая энергия имеет ряд преимуществ. Может производиться в 1 месте, достаточно просто передаётся и используется потребителями. Легко преобразуется в другие виды энергии. Какие?

1. механическая: пылесос, стиральная машина, вентилятор

2. тепловая: чайник, утюг, электроплита

3. световая: лампа, торшер, светильник

4. электромагнитная : телевизор , компьютер, магнитофон

В нашей жизни мы используем много самых разнообразных приборов, которые потребляют электрический ток. 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

Энергетику можно разделить на :

• Промышленная энергетика (ГЭС, ТЭС, АЭС)

• Альтернативная энергетика (ГеоТЭС, СЭС, ВЭС, ПЭС)

Рассмотрим физические основы производства электроэнергии на электростанциях.

Промышленная энергетика

Гидроэлектростанции (ГЭС)

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.Плотина – самый важный и самый дорогостоящий элемент ГЭС.

На ГЭС электроэнергию получают, используя энергию воды, перетекающей с высшего уровня к низшему уровню и вращающей при этом турбину.

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.
Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды. При постройке плотины образуется водохранилище. Вода, залившая огромные площади, необратимо изменяет окружающую среду,изменения прибрежной растительности и микроклимата.

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 .

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 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 поступает в конденсатор. Здесь пар с помощью охлаждающей воды превращается в воду, которая с помощью насоса снова подается в котел.

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.

Атомные электростанции (АТС)

Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию

Атомные электростанции действуют по такому же принципу, что и тепловые электростанции, но используют для парообразования энергию, получающуюся при делении тяжелых атомных ядер (урана, плутония).

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.

При авариях на АЭС возникает потенциальная опасность радиационного загрязнения среды. Кроме того, существенной проблемой остается утилизация радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок АЭС

Альтернативная энергетика

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.

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:

* Они очень шумны, поэтому крупные установки даже приходится на ночь отключать.

* 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.

* Для использования ВЭС, необходимы огромные площади много больше, чем для других типов электрогенераторов.

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

Источниками геотермальной энергии могут быть подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды или пара.

Полученный таким способом природный пар направляется в турбины, соединенные с электрогенераторами.

К недостаткам ГеоТЭС относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы создают в окрестностях немалый шум, ГеоТЭС построить можно не везде, потому что для ее постройки необходимы геологические условия.

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

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

Фотоэлектрические станции бесперебойно снабжают электроэнергией речные бакены, сигнальные огни, системы аварийной связи, лампы маяков и многие другие объекты, расположенные в труднодоступных местах

Солнечные электростанции обладают заметным преимуществом перед станциями других типов: отсутствием вредных выбросов и экологической чистотой, бесшумностью в работе, сохранением в неприкосновенности земных недр.

Контроль знаний.

1. Перечислить виды и источники получения электрической энергии.

2. Соотнести вид электрической энергии с изображением источника её получения (таблица).

3. Назвать пользу и вред всех видов получения электрической энергии.

Итог занятия

-Ребята, что вам запомнилось?

- Что нового вы узнали?

- Какие выводы мы можем сделать?

- Я желаю вам никогда не попадать в опасные ситуации. Будьте осторожны и бдительными при эксплуатации электрических приборов! Следуйте правилам безопасного поведения - это поможет вам уберечься от многих неприятностей.

Самооценка.