Отримання електроенергії

Перш ніж почати цю тему слід згадати про закон збереження енергії. У ньому йдеться про те, що будь-який вид енергії не виникає і не зникає з нема звідки і в нікуди – енергія всього лише перетворюється і переходити з одного стану в інше. На жаль, багато людей навіть не помічають того, що абсолютно все навколо, це є безперервний рух і перетікання енергії. Енергія в навколишньому середовищі і виробництво електроенергії (і подальше вироблення і отримання електрики) впритул пов’язані між собою.

Наприклад, якщо взяти будь-яке явище, або це буде витікати вода з-під звичайного водопровідного крана або ж нагрітий до червоного шматок металу. Вода являє собою всього лише молекулярно з’єднані в певну форму (в залежності від агрегатного стану) елементарні частинки атомів водню і кисню, а метал – схожа структура з атомів заліза або з домішками різних речовин. Хоча і в них для утримання цієї структури атомів, також необхідна внутрішня сила (енергія). А в підсумку отримуємо:

Всередині самих молекул і атомів є внутрішня енергія, при розігріві нашого шматка металу, ми повідомляємо йому енергію тепла (робимо перенесення з одного місця в інше). Під дією сили тиску і тяжіння, вода тече з крана. Прикладів маса. Природна енергія – це та сила, завдяки якій в нашому світі все рухається. Якщо не сказати, що вона є фундаментом існування. Завдання людства просто вміло застосувати знання для управління нею, що, в принципі, і намагаємося ми робити.

З вищесказаного випливає, що наше завдання трансформувати природою енергію в електрику з метою її подальшого застосування для різних потреб. Для вироблення і отримання електроенергії потрібні певні умови, тобто – необхідний природне джерело з достатньою потужністю і тривалістю своєї дії. Не варто забувати про простоту конструкції і ККД. Давайте перерахуємо основні енергетичні системи (електростанції), які зараз застосовуються: атомні, теплові та гідроелектростанції.

З назви – основні, зрозуміло, що цим різновидам систем привласнений вищий пріоритет за кількістю вироблюваної електроенергії. Звичайно, є і менш застосовувані способи і системи виробництва електрики, які отримали назву – нетрадиційні. До нетрадиційних видів отримання електрики можна віднести електрогенератори, що працюють на: енергії вітру, теплової та геотермальної енергії, енергія відпливів і припливів, потоках морського течії, енергії сонячного випромінювання, водневої енергії і т.д.

Електростанції, що працюють на атомному паливі, використовують енергію ділення радіоактивних речовин, в результаті якого відбувається вивільнення великої кількості тепла. Це тепло нагріває котли з водою. Нагріта вода перетворюється в пар і своїм тиском змушує обертатися вал турбіни, яка передає обертальні рухи на електричний генератор. Цей електрогенератор і виробляє електроенергію. Теплові електростанції загальним принципом дії не на багато відрізняються від атомних. В їх основі лежить все теж нагрівання котла з водою. Тільки теплові електростанції використовують для розігріву звичайне пальне паливо, що при згорянні нагріває воду, яка, знову ж таки, перетворюється на пару. Гідроелектростанції для обертання електрогенератора використовують силу потоку води, що падаючи на лопаті, приводить в обертання всю систему.

Як видно в цих трьох різновидах електростанцій в основі вироблення електрики лежить електрогенератор. Його завдання зводиться до перетворення механічної енергії в електричну, що нам і потрібно було. Такі різновиди електростанцій як: теплові, атомні, гідроелектростанції, геотермальні, вітрові використовують даний принцип.

На відміну від систем використовують обертання електрогенератора існують пристрої, які здатні на пряме перетворення одного виду енергії в інший. Наприклад, сонячні батареї. Вони шляхом поглинання фотонів світла, породжують в собі різницю потенціалів, що при підключенні до неї навантаження створює рух потоку електронів. Батарейка (гальванічний елемент) для виробництва електрики використовує енергію хімічних взаємодій певних речовин між собою. Існують ще паливні елементи і Термогенератор, але про них поговоримо в наступних статтях.

Посилання на основну публікацію