Какви са видовете енергия? Енергия и нейните видове.

Думата "енергия" на гръцки означава "действие". Енергичен наричаме човек, който активно се движи, като същевременно извършва различни действия.

Енергията във физиката

И ако в живота можем да оценим енергията на човек главно по последствията от неговата дейност, то във физиката енергията може да се измерва и изучава по много различни начини. Вашият весел приятел или съсед най-вероятно ще откаже да повтори едно и също действие тридесет или петдесет пъти, когато внезапно ви хрумне да изследвате феномена на неговата енергия.

Но във физиката можете да повторите почти всеки експеримент колкото пъти пожелаете, като направите изследването, от което се нуждаете. Така е и с изучаването на енергията. Изследователите са изследвали и етикетирали много видове енергия във физиката. Това са електрическа, магнитна, атомна енергия и т.н. Но сега ще говорим за механична енергия. По-конкретно за кинетичната и потенциалната енергия.

Кинетична и потенциална енергия

В механиката се изучава движението и взаимодействието на телата едно с друго. Следователно е обичайно да се прави разлика между два вида механична енергия: енергия, дължаща се на движението на телата, или кинетична енергия, и енергия, дължаща се на взаимодействието на телата, или потенциална енергия.

Във физиката има общо правило, свързващо енергията и работата. За да се намери енергията на тялото, е необходимо да се намери работата, която е необходима, за да се преведе тялото в дадено състояние от нула, тоест такова, в което неговата енергия е нула.

Потенциална енергия

Във физиката потенциална енергия се нарича енергия, която се определя от взаимното положение на взаимодействащи тела или части от едно и също тяло. Тоест, ако тялото е повдигнато над земята, значи то има способността да пада, да извършва някаква работа.

И възможната стойност на тази работа ще бъде равна на потенциалната енергия на тялото на височина h. За потенциална енергия формулата се дефинира, както следва:

A=Fs=Ft*h=mgh или Ep=mgh,

където Ep е потенциалната енергия на тялото,
m телесно тегло,
h е височината на тялото над земята,
g ускорение на свободното падане.

Освен това всяка удобна за нас позиция, в зависимост от условията на експериментите и измерванията, може да се приеме за нулева позиция на тялото, а не само повърхността на Земята. Това може да бъде повърхността на пода, масата и т.н.

Кинетична енергия

В случай, че тялото се движи под въздействието на сила, то не само може, но и извършва някаква работа. Във физиката кинетичната енергия е енергията, притежавана от тялото поради неговото движение. Тялото, движейки се, изразходва енергията си и извършва работа. За кинетична енергия формулата се изчислява, както следва:

A = Fs = mas = m * v / t * vt / 2 = (mv ^ 2) / 2, или Ek = (mv ^ 2) / 2,

където Ek е кинетичната енергия на тялото,
m телесно тегло,
v е скоростта на тялото.

От формулата се вижда, че колкото по-голяма е масата и скоростта на тялото, толкова по-голяма е неговата кинетична енергия.

Всяко тяло има или кинетична, или потенциална енергия, или и двете едновременно, като например летящ самолет.

Енергията е универсалната основа на природните явления, основата на културата и цялата човешка дейност. В същото време под енергия(Гръцки - действие, дейност) се разбира като количествена оценка на различни форми на движение на материята, които могат да се превръщат една в друга.
Според концепциите на физическата наука енергията е способността на тяло или система от тела да извършват работа. Съществуват различни класификации на видове и форми на енергия. Човек в ежедневието си най-често се сблъсква със следните видове енергия: механична, електрическа, електромагнитна, топлинна, химическа, атомна (вътрешноядрена). Последните три вида се отнасят до вътрешната форма на енергия, т.е. поради потенциалната енергия на взаимодействието на частиците, които изграждат тялото, или кинетичната енергия на тяхното произволно движение.
Ако енергията е резултат от промяна в състоянието на движение на материални точки или тела, тогава тя се нарича кинетичен ; тя включва механичната енергия на движението на телата, топлинната енергия, дължаща се на движението на молекулите.
Ако енергията е резултат от промяна в относителното положение на частите на дадена система или нейното положение спрямо други тела, тогава тя се нарича потенциал ; тя включва енергията на масите, привлечени от закона за всемирната гравитация, енергията на позицията на хомогенни частици, например енергията на еластично деформирано тяло и химическата енергия.
Енергията в естествените науки, в зависимост от природата, се разделя на следните видове.
Механична енергия – проявява се във взаимодействие, движение на отделни тела или частици.
Тя включва енергията на движение или въртене на тялото, енергията на деформация при огъване, разтягане, усукване, компресия на еластични тела (пружини). Тази енергия намира най-широко приложение в различни машини – транспортни и технологични.
Термална енергия е енергията на неподреденото (хаотично) движение и взаимодействие на молекулите на веществата.
Топлинната енергия, получена най-често чрез изгаряне на различни видове гориво, се използва широко за отопление, извършване на множество технологични процеси (нагряване, топене, сушене, изпарение, дестилация и др.).
Електрическа енергия – енергията на електроните, движещи се през електрическа верига (електрически ток).
Електрическата енергия се използва за получаване на механична енергия с помощта на електрически двигатели и осъществяване на механични процеси за обработка на материали: раздробяване, смилане, смесване; за провеждане на електрохимични реакции; получаване на топлинна енергия в електронагревателни уреди и пещи; за директна обработка на материали (електроерозионна обработка).
химична енергия – това е енергията, "съхранена" в атомите на веществата, която се освобождава или абсорбира по време на химичните реакции между веществата.
Химическата енергия или се освобождава под формата на топлинна енергия по време на екзотермични реакции (например изгаряне на гориво), или се преобразува в електрическа енергия в галванични клетки и батерии. Тези енергийни източници се характеризират с висока ефективност (до 98%), но ниска мощност.
магнитна енергия - енергията на постоянните магнити, които имат голям запас от енергия, но я "отдават" много неохотно. Електрическият ток обаче създава разширени, силни магнитни полета около себе си, поради което най-често се говори за електромагнитна енергия.
Електрическата и магнитната енергия са тясно свързани помежду си, всяка от тях може да се разглежда като "обратната" страна на другата.
електромагнитна енергия е енергията на електромагнитните вълни, т.е. движещи се електрически и магнитни полета. Тя включва видима светлина, инфрачервена, ултравиолетова, рентгенови лъчи и радиовълни.
Така електромагнитната енергия е енергията на радиацията. Радиацията носи енергия под формата на енергия от електромагнитни вълни. Когато радиацията се абсорбира, нейната енергия се преобразува в други форми, най-често топлина.
Ядрената енергия - енергия, локализирана в ядрата на атомите на така наречените радиоактивни вещества. Той се отделя при деленето на тежки ядра (ядрена реакция) или синтеза на леки ядра (термоядрена реакция).
Съществува и старо наименование за този вид енергия – атомна енергия, но това наименование не отразява точно същността на явленията, които водят до отделянето на колосални количества енергия, най-често под формата на топлинна и механична.
Гравитационна енергия - енергия, дължаща се на взаимодействието (гравитацията) на масивни тела, особено забележима е в космическото пространство. В земни условия това е например енергията, „натрупана“ от издигнато на определена височина над земната повърхност тяло – енергията на гравитацията.
По този начин, В зависимост от нивото на проявление може да се разграничи енергията на макросвета - гравитационна, енергията на взаимодействие на телата - механична, енергията на молекулярните взаимодействия - топлинна, енергията на атомните взаимодействия - химическа, енергията на радиация - електромагнитна , енергията, съдържаща се в ядрата на атомите - ядрена.
Съвременната наука не изключва съществуването на други видове енергия, които все още не са фиксирани, но не нарушават единната естествена научна картина на света и концепцията за енергия.
Международната система от единици (SI) използва 1 джаул (J) като единица за измерване на енергия. 1 J еквивалент
1 нютон метър (Nm). Ако изчисленията са свързани с топлина, биологична и много други видове енергия, тогава като единица за енергия се използва извънсистемна единица - калория (cal) или килокалория (kcal), 1cal = 4,18 J. За измерване на електрическа енергия , използва се единица като ват час (Wh, kWh, MWh), 1 Wh=3,6 MJ. За измерване на механична енергия се използва стойността на 1 kg m = 9,8 J.
Енергия директно извлечена от природата(енергия на гориво, вода, вятър, топлинна енергия на Земята, ядрена), и която може да се преобразува в електрическа, топлинна, механична, химическа се нарича първичен. В съответствие с класификацията на енергийните ресурси на базата на изчерпаемост може да се класифицира и първичната енергия. На фиг. 2.1 показва схемата за първична енергийна класификация.

Ориз. 2.1. Първична енергийна класификация

При класифицирането на първичната енергия излъчват традиционен и нетрадиционен видове енергия. Традиционните видове енергия включват тези видове енергия, които са широко използвани от човека в продължение на много години. Нетрадиционните видове енергия включват тези видове, които са започнали да се използват сравнително наскоро.
Традиционните видове първична енергия включват: органично гориво (въглища, нефт и др.), речна хидроенергия и ядрено гориво (уран, торий и др.).
Енергията, получена от човек, след преобразуване на първична енергия в специални инсталации - станции, наречен вторичен (електрическа енергия, пара, топла вода и др.).
Предимства на електрическата енергия.Електрическата енергия е най-удобният вид енергия и с право може да се счита за основа на съвременната цивилизация. Преобладаващата част от техническите средства за механизация и автоматизация на производствените процеси (оборудване, компютърни устройства), замяната на човешкия труд с машинен труд в ежедневието имат електрическа основа.
Малко повече от половината от цялата консумирана енергия се използва като топлина за технически нужди, отопление, готвене, а останалата част - под формата на механична, предимно в транспортни инсталации, и електрическа енергия. Освен това делът на електроенергията нараства всяка година.
(фиг. 2.2).
Електрическа енергия - по-гъвкава форма на енергия. Намира широко приложение в бита и във всички сектори на националната икономика. Има повече от четиристотин вида електрически домакински уреди: хладилници, перални, климатици, вентилатори, телевизори, магнетофони, осветителни устройства и др. Невъзможно е да си представим индустрията без електрическа енергия. В селското стопанство използването на електроенергия непрекъснато се разширява: хранене и поене на животни, грижи за тях, отопление и вентилация, инкубатори, нагреватели, сушилни и др.
Електрификация - основата на техническия прогрес на всеки отрасъл на националната икономика. Тя ви позволява да замените енергийните ресурси, които са неудобни за използване, с универсален вид енергия - електрическа енергия, която може да се предава на всяко разстояние, да се преобразува в други видове енергия, например механична или топлинна, и да се разделя между потребителите. Електричество - много удобна и икономична форма на енергия.

Ориз. 2.2. Динамика на потреблението на електрическа енергия

Електрическата енергия има такива свойства, които я правят незаменима при механизацията и автоматизацията на производството и в ежедневието:
1. Електрическата енергия е универсална, може да се използва за различни цели. По-специално, много лесно е да го превърнете в топлина. Това се прави например в електрически източници на светлина (крушки с нажежаема жичка), в технологични пещи, използвани в металургията, в различни нагревателни и нагревателни устройства. Преобразуването на електрическата енергия в механична се използва в задвижванията на електродвигателите.
2. При консумация на електрическа енергия, тя може да бъде безкрайно смачкана. По този начин мощността на електрическите машини, в зависимост от тяхното предназначение, е различна: от части от вата в микромоторите, използвани в много отрасли на техниката и в домакинските продукти, до огромни стойности, надвишаващи милион киловата в генераторите на електроцентрали.
3. В процеса на производство и пренос на електрическа енергия е възможно да се концентрира нейната мощност, да се увеличи напрежението и да се пренесе по проводници както на къси, така и на дълги разстояния, всяко количество електрическа енергия от електроцентралата, където се генерира, до всички нейни потребители .

Закон за запазване на енергията

При всяко обсъждане на въпроси, свързани с използването на енергия, е необходимо да се прави разлика между енергията на подреденото движение, известна в технологиите като свободна енергия (механична, химическа, електрическа, електромагнитна, ядрена) и енергията на хаотичното движение, т.е. топлина.
Всяка форма на безплатна енергия може да бъде почти напълно използвана. В същото време хаотичната енергия на топлината, когато се преобразува в механична енергия, отново се губи под формата на топлина. Ние не сме в състояние напълно да подредим произволното движение на молекулите, превръщайки енергията им в свободна. Освен това в момента практически няма начин за пряко преобразуване на химическата и ядрената енергия в електрическа и механична, като най-използваните. Необходимо е вътрешната енергия на веществата да се преобразува в топлина, а след това в механична или електрическа енергия с големи неизбежни топлинни загуби.
По този начин, след извършване на полезна работа, всички видове енергия се превръщат в топлина с по-ниска температура, която е практически неподходяща за по-нататъшна употреба.
Развитието на естествената наука през целия живот на човечеството неопровержимо доказа, че каквито и нови видове енергия да се откриват, скоро се разкрива едно велико правило. Сумата от всички видове енергия остана постоянна, което в крайна сметка доведе до твърдението: енергията никога не се създава от нищото и не се унищожава безследно, тя само преминава от една форма в друга.
В съвременната наука и практика тази схема е толкова полезна, че е в състояние да предвиди появата на нови видове енергия.
Ако бъде открита промяна в енергията, която не е включена в списъка на известните в момента видове енергия, ако се окаже, че енергията изчезва или се появява от нищото, тогава нов вид енергия първо ще бъде „изобретен“, а след това намерен, който ще отчете това отклонение от постоянството на енергията , т.е. закон за запазване на енергията.
Законът за запазване на енергията е намерил потвърждение в различни области - от Нютоновата механика до ядрената физика. Освен това законът за запазване на енергията не е само плод на въображение или обобщение на експерименти. Ето защо можем напълно да се съгласим с твърдението на един от най-големите теоретични физици Поанкаре: „Тъй като не сме в състояние да дадем обща дефиниция на енергията, принципът на нейното запазване означава, че има нещо,оставайки постоянен. Следователно, до каквито и нови идеи за бъдещия свят да ни водят експериментите, ние знаем предварително: в тях ще остане нещо постоянно, което може да се нарече ЕНЕРГИЯ.
Като се има предвид горното, терминологично правилно би било да се каже не „спестяване на енергия“, тъй като е невъзможно да се „спести“ енергия, а „ефективно използване на енергия“.
и т.н.................

Енергия(от гръцки energeie - действие, дейност) е обща количествена мярка за движението и взаимодействието на всички видове материя. Това е способността да се извършва работа, а работата се извършва, когато физическа сила (налягане или гравитация) действа върху обект. Работата е енергия в действие.

Термална енергиясе използва широко в съвременните индустрии и в ежедневието под формата на пара, гореща вода, продукти от изгаряне на гориво.

Електрическа енергияе един от най-модерните видове енергия с оглед на редица предимства.

Електрическата енергия е най-чистата форма на енергия и може да бъде получена от голямо разнообразие от първични източници (например въглища, нефт, газ, водна енергия и ядрена енергия). Електрическата енергия има редица неоспорими предимства пред другите видове производна енергия - способността да се получи практически всяко количество енергия както от елемент с размер на кибритена глава, така и от турбогенератори с мощност над 1000 MW, относителната лекота на нейното предаване на разстояние и лесното преобразуване в други видове енергия. Основният проблем е неговото съхранение.

Той е по-ефективен от гледна точка на използване от изкопаемите горива поради своите добре известни предимства: чистота, управляемост, достъпност. Електричеството може да се използва много по-ефективно и много по-целенасочено от енергията на изгаряне на гориво. Електрическите отоплителни системи се характеризират с висока техническа ефективност и въпреки по-високата цена на енергията в сравнение с енергията от други източници, те са по-икономични поради по-ниските експлоатационни разходи.

Електрическа и топлинна енергия се произвеждат в:

- топлиннаелектроцентрали на изкопаеми горива (ТЕЦ), използващи пара в турбини - (парни турбинни агрегати - PTU), продукти от горенето - (газотурбинни агрегати - GTP), техните комбинации - (комбинирани парни инсталации - CCGT);

- хидравличниелектроцентрали (ВЕЦ), използващи енергията на падащ поток от вода, течение, прилив;

- ядрениелектроцентрали (АЕЦ), използващи енергията на ядрения разпад.

ТЕЦ и АЕЦ. Типични схеми на топлоелектрически централи и атомни електроцентрали. Паротурбинни кондензационни електроцентрали и комбинирани топлоелектрически централи (CHP) с комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия.

По вид произведена енергия:

топлоелектрически централи , произвеждащи само електроенергия - кондензационни електроцентрали (КЕЦ);

· топлоелектрически централи, които произвеждат електрическа и топлинна енергия - централи за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия (ТЕЦ).

Тип топлинен двигател:

· електроцентрали с парни турбини - паротурбинни ТЕЦ и АЕЦ;

· електроцентрали с газови турбини - газотурбинни ТЕЦ;

· електроцентрали с комбиниран цикъл - ТЕЦ с комбиниран цикъл;

Топлоелектрическите централи (ТЕЦ) генерират електроенергия в резултат на преобразуване на топлинна енергия, която се отделя при изгарянето на изкопаеми горива (въглища, нефт, газ).

В машинната зала на ТЕЦ-а е монтиран котел с вода.

Когато горивото се изгаря, водата в котела се нагрява до няколкостотин градуса и се превръща в пара.

Парата под налягане върти лопатките на турбината, турбината от своя страна върти генератора.

Генераторът генерира електричество.

Електрическият ток навлиза в електрическите мрежи и през тях отива във фабрики, училища, домове, болници.

Предаването на електроенергия от електроцентрали чрез електропроводи се извършва при напрежение от 110-500 киловолта, което е значително по-високо от напрежението на генераторите.

Увеличаването на напрежението е необходимо за пренос на електроенергия на дълги разстояния.

След това е необходимо да се обърне спадът на напрежението до ниво, удобно за потребителя.

Преобразуването на напрежението се извършва в електрически подстанции, използващи трансформатори.

А топлината под формата на топла вода идва от когенерацията чрез топлопроводи.

охладителна кула- устройство за охлаждане на вода в електроцентрала с атмосферен въздух.

Парен котел- затворен агрегат за производство на пара в електроцентрала чрез нагряване на вода. Подгряването на водата се извършва чрез изгаряне на гориво.

електропроводи- електропровод. Предназначен за пренос на електричество. Има въздушни електропроводи (проводници, опънати над земята) и подземни (захранващи кабели).

Фиг.11 - Схематични диаграми на ТЕЦ (a) и CHP (b)

Понастоящем в ТЕЦ и ТЕЦ, заедно с парни турбинни инсталации (STU), парогазовите инсталации (CCGT), работещи по комбинирана схема, получават разпространение.

В първия етап на CCGT с газова турбина природният газ се използва като основен източник на енергия и работен флуид, а продуктите от горенето са вторичен работен флуид. Във втория етап отработените газове на турбината служат като източник на енергия, а работната течност е пара, генерирана в парогенератора с тяхна помощ.

Атомни електроцентрали.

Такива електроцентрали работят на същия принцип като топлоелектрическите централи, но използват енергия от радиоактивно разпадане за генериране на пара. Като гориво се използва обогатена уранова руда.

Ориз. 12. Принципна схема на атомната електроцентрала.

В сравнение с топло- и водноелектрическите централи атомните електроцентрали имат сериозни предимства: изискват малко количество гориво, не нарушават хидрологичния режим на реките и не отделят замърсяващи газове в атмосферата. Основният процес, протичащ в атомната електроцентрала, е контролираното делене на уран-235, при което се отделя голямо количество топлина. Основната част от атомната електроцентрала е ядреният реактор, чиято роля е да поддържа непрекъсната реакция на делене.

Ядрено гориво - руда, съдържаща 3% уран 235; запълва дълги стоманени тръби - горивни елементи (ТВЕЛ). Ако много горивни пръти са поставени близо една до друга, тогава реакцията на делене ще започне. За да се контролира реакцията, управляващите пръти се вкарват между горивните пръти; натискайки и натискайки ги, можете да контролирате интензивността на разпадането на уран-235. Комплексът от неподвижни горивни пръти и подвижни регулатори е ядрен реактор. Топлината, генерирана от реактора, се използва за кипене на вода и производство на пара, която задвижва турбина на атомна електроцентрала за генериране на електричество.

33. Преобразуване на слънчевата енергия в топлина и електричество. Вятърна енергия и водна енергия.

Основното използване на слънчевата енергия е топлоснабдяване.За директното преобразуване на слънчевата енергия в топлинна енергия са разработени и широко използвани в практиката слънчеви отоплителни инсталации (СТО) за различни цели (горещо водоснабдяване, отопление и климатизация в жилищни, обществени, спа сгради, затопляне на вода при плуване басейни и различни селскостопански производствени процеси).

Според метеоролозите в Република Беларус 150 дни в годината са облачни, 185 дни са с променлива облачност и 30 са ясни, а общият брой слънчеви часове в Беларус достига 1200 часа в северната част на страната и 1300 на юг. .

слънчева електроцентралае структура, състояща се от множество слънчеви колектори, ориентирани към Слънцето. Всеки колектор предава слънчевата енергия на топлоносител, който, след като се превърне в пара, се събира от всички колектори в централна електроцентрала и се подава към турбина на генератора.

Фигура 13 - Последователност на слънчеви приемници

във възходящ ред на тяхната ефективност и цена

Основният елемент на слънчевата отоплителна системае приемник, в който се извършва абсорбцията на слънчевата радиация и предаването на енергия на течността. Фигура 13 е схематично представяне на различни опции за приемници на слънчева енергия. Експлоатационният опит на тези инсталации показва, че в слънчевите системи за захранване с гореща вода 40-60% от годишната нужда от органично гориво може да бъде заменена, в зависимост от района на местоположение, когато водата се нагрява до 40 ... 60 ° C .

а) открит резервоар на повърхността на земята; б) открит резервоар, топлоизолиран от земята; в) черен резервоар; г) черен резервоар с термоизолирано дъно; д) затворени черни нагреватели,

е) метални проточни нагреватели със стъклен капак;

ж) метални проточни нагреватели с два стъклени капака; з) същата, със селективна повърхност; и) същото, с вакуум.

Въздушният нагревател е приемник, който има пореста или грапава черна абсорбираща повърхност, която загрява входящия въздух, който след това се подава към потребителя.

Слънчевият колектор включва приемникабсорбиране на слънчева радиация и концентратор, която представлява оптична система, която събира слънчевата радиация и я насочва към приемника. Концентраторът най-често представлява параболично огледало с приемник на лъчение във фокуса. Постоянно се върти, осигурявайки ориентация спрямо Слънцето.

Фотоелектричните преобразуватели са устройства, чието действие се основава на използването на фотоелектричния ефект, в резултат на което, когато веществото е осветено със светлина, електроните излизат от металите (фотоелектрическо излъчване или външен фотоелектричен ефект), зарядите се движат през интерфейса на полупроводниците с различни видове проводимост (клапанен фотоелектричен ефект) и промяна в електрическата проводимост (фотопроводимост). Методите за фотоелектрическо преобразуване на слънчевата енергия в електрическа се използват за захранване на потребители в широк диапазон от мощности: от мини-генератори за часовници и калкулатори с мощност от няколко вата до централни електроцентрали с мощност от няколко мегавата.

Вятърната енергия е област на технологията, която използва вятърна енергия за производство на енергия, а устройствата, които преобразуват вятърната енергия в полезни механични, електрически или топлинни форми на енергия, се наричат вятърни турбини(вятърна турбина), или вятърни турбини, и са автономни

Вятърната енергия се използва в механични приложения като мелници и водни помпи от векове. След рязък скок на цените на петрола през 1973 г., интересът към подобни инсталации нараства драстично. Повечето от съществуващите инсталации са изградени в края на 70-те - началото на 80-те години на съвременно техническо ниво с широко използване на най-новите постижения на аеродинамиката, механиката, микроелектрониката за тяхното управление и управление. Вятърни турбини с мощност от няколко киловата до няколко мегавата се произвеждат в Европа, САЩ и други части на света. Повечето от тези инсталации се използват за производство на електроенергия, както в единна енергийна система, така и в автономни режими.

Едно от основните условия при проектирането на вятърни турбини е да се осигури защитата им от разрушаване от много силни случайни пориви на вятъра. Във всяко населено място средно веднъж на всеки 50 години има ветрове със скорост 5-10 пъти по-висока от средната, така че вятърните турбини трябва да бъдат проектирани с голяма граница на безопасност. Максималната проектна мощност на вятърна турбина се определя за определена стандартна скорост на вятъра, обикновено приемана за 12 m/s.

Вятърната електроцентрала се състои от вятърно колело, генератор на електрически ток, конструкция за монтиране на вятърно колело на определена височина от земята, система за управление на параметрите на генерираната електроенергия в зависимост от промените в силата на вятъра и скоростта на колелото .

Вятърните турбини се класифицират според два основни признака: геометрията на вятърното колело и неговата позиция спрямо посоката на вятъра. Ако оста на въртене на вятърното колело е успоредна на въздушния поток, тогава инсталацията се нарича хоризонтално-аксиална, ако е перпендикулярна-вертикално-аксиална.

Принципът на работа на вятърната електроцентрала е следният. Вятърното колело, поемайки енергията на вятъра, се върти през двойка конусни зъбни колела и с помощта на дълъг вертикален вал предава енергията си към долния хоризонтален трансмисионен вал и след това през втората двойка конусни зъбни колела и ремъчно задвижване - към електрически генератор или друг механизъм.

Тъй като периодите на затишие са неизбежни, за да се избегнат прекъсвания в електрозахранването, вятърните турбини трябва да имат акумулатори на електрическа енергия или да бъдат паралелни, в случай на затишие, с електроцентрали от друг тип.

Енергийната програма на Република Беларус до 2010 г. предвижда използването на вятърни енергийни ресурси в близко бъдеще като основни направления за използване на вятърни енергийни ресурси за задвижване на помпени агрегати и като източници на енергия за електрически двигатели. Тези области на приложение се характеризират с минимални изисквания към качеството на електрическата енергия, което прави възможно драстично опростяване и намаляване на цената на вятърните турбини. Особено перспективно е използването им в комбинация с малки водноелектрически централи за изпомпване на вода. Очаква се до 2010 г. използването на вятърни електроцентрали за водовдигане, електрическо подгряване на вода и захранване на автономни потребители да достигне 15 MW инсталирана мощност, което ще спести 9 хил. тона еквивалентно гориво годишно.

Водноелектрическа централа.

Хидроенергията представлява клон на науката и технологиите по използване енергия движеща вода(обикновено реки) за производство на електрическа и понякога механична енергия. Това е най-развитата област на енергия от възобновяеми източници.

Водноелектрическата централа е комплекс от различни конструкции и оборудване, чието използване ви позволява да преобразувате водната енергия в електричество. Хидравличните конструкции осигуряват необходимата концентрация на водния поток, а по-нататъшните процеси се извършват с помощта на подходящо оборудване.

Водноелектрическите централи се изграждат на реки, изграждат се язовири и резервоари.

Във водноелектрическата централа кинетичната енергия на падащата вода се използва за генериране на електричество. Турбината и генераторът преобразуват енергията на водата в механична енергия и след това в електричество. Турбините и генераторите са монтирани в самия язовир или до него.

Ориз. 14. Принципна схема на водноелектрическа централа.

Елена Панова

Детска изследователска работа

Енергия в природата и в мен

ГБОУ средно училище с. Богато съвместно предприятие Детска градина"Лайка"

Ръководител: Панова Елена Викторовна, учител

ГБОУ средно училище с. Богато съвместно предприятие Детска градина"Лайка"

1. Въведение ---

2. Какво е енергия? ---

3. Изгледи енергия ---

4. Практичен работа ---

5. Къде отива енергия? ---

6. Заключение ---

Приложения ---

Библиография ---

1. Въведение.

Много възрастни говорят за аз: "Който енергично момче. Колко имаш енергия? Добре ли е или лошо? Като цяло какво е енергия? Откъде се е появила тя? И защо тя е в мен?

Това е, което трябва да открия в моя изследователска работа.

Цел изследвания: Разширете знанията за енергия.

Задачи: Разгледайте видовете енергия в природата.

Разберете какви видове енергията е в мен.

Предмет изследвания: енергия в природата.

Предмет изследвания: енергия в мен.

Хипотеза: моят познат с енергията ще ми помогне да знам енергия, какви видове човек има енергия. И ще отговоря въпрос: „Добре ли е да си енергично момче?»

Уместност: според С. И. Ожегов „... енергияе мярка за движение и способност за производство работа». работаа движението е в основата на съвременния живот.

2. Какво е енергия?

Всяко тяло, за да расте, да се движи, да гори или изобщо да прави нещо, се нуждае енергия. Какво е енергия?

Речникът на С. И. Ожегов казва за следваща енергия:

1. Едно от основните свойства на материята е мярката на нейното движение, както и способността да произвежда работа.

2. Решителност и постоянство в действията (вземете от енергия за нещо) .

Така, енергияе способността за движение и производство работа.

източник на почти всички енергияна земята е слънцето. Слънчевата топлина затопля земята, моретата и въздуха. Освен това генерира ветрове, вълни. Енергия, съдържащ се в храната, също се създава от Слънцето, тъй като растенията поглъщат слънчевата светлина. Енергия, съдържащ се в месото, се образува от растения, изядени от животни. въглища, масло, естественогаз, образуван преди много милиони години от останките на животни. И енергиядължи произхода си на хим енергиянатрупани от тези растения и животни.

3. Изгледи енергия.

разбрах това природаима много различни видове енергия:

топлинна.

Той се притежава от нагрети вещества. топлинна енергияможе да се разпространи от едно място на друго.

химически.

Намира се в храни, горива (петрол, въглища, природен газ, в химикали.

потенциал.

Това е запасът от вътрешни енергия. Например, компресирана пружина има потенциал енергия. Ако я пуснете, тогава това е скрито ще се освободи енергия.

електрически.

Движи се по електрически проводници.

светлина.

Това е специален вид енергиядвижещи се по права линия с огромна скорост. Нищо в света не може да се движи по-бързо от светлината.

звук.

Разпространява се под формата на вълни, наречени звукови вълни.

Използва се в атомни електроцентрали за производство на електроенергия.

кинетичен.

то енергия на движение. Всичко, което се движи, има кинетична енергия. енергия.

4. Практическа част.

Научаване за разнообразието от видове енергия в природата, Реших проучете някои от тях.

Проучване 1.

Нагрях тенджера с вода на огъня. Докато водата кипеше, открих, че околният въздух също се затопли. Това е термичното енергия, тя се премести от съда с вода във въздуха.

Когато бягам, ми става горещо, много жаден. Така че имам топлина енергия.

Проучване 2.

Разглеждайки електрическата крушка, видях резба. След това запалих крушката, нажежаемата жичка моментално светна и светлината изпълни цялата стая. Тази жичка на лампата разпределя светлина енергия. Докоснах крушката, тя стана гореща - нагряваше се от конец, защото светлината енергияизлъчват много горещи тела. Жалко, че нямам светлина енергия.

Проучване 3.

Телефонът иззвъня, доближих слушалката до ухото си и чух гласа на майка ми. Здраво е енергия. Преминавайки през въздуха, звуковите вълни го карат да трепти, създавайки звуци.

Реших да се тествам. Той сложи ръка на гърлото си и издаде звук, веднага усети вибрации. са звукови вълни. Така че мога да разпространявам звук енергия.

Проучване 4.

В нашия апартамент има електрически проводници, по тях тече електрически ток и прави електрически уреди работа. Електрическият ток донякъде прилича на река, само водата тече в реката и малки, много малки частици-електрони текат през жиците. Имаме много помощни устройства, но те трябва да се използват правилно! Знам, че електричеството, с което работаелектрическите уреди са опасни за хората. Следователно, с електричество, не изследванияНе посмях да изпълня. Но има електричество, което не е опасно, тихо, незабележимо. Живее навсякъде, само по себе си и ако го "да хвана", тогава може да бъде много интересно да се играе с него. Взех топката, потърках я в косата си и я поставих на стената със страната, която търках. Тук топката висеше. Това се случи поради факта, че електричеството живее в косите ни и аз "хванат"когато топката започна да се трие в косата. Той се наелектризира, така че беше привлечен към стената.

Това означава, че електричеството живее в косата.

Проучване 5.

Научих, че растенията абсорбират слънчевата светлина и я превръщат в химикал енергия, който се запазва в стъблата и листата. Енергия, съдържащ се в месото, се образува от растения, изядени от животни.

Ядем зеленчуци, плодове, хляб, месо. Това означава, че заедно с храната ние придобиваме химикал енергиякоето ни помага да тичаме, ходим, дишаме, живеем.

Проучване 6.

Всичко, което се движи, има кинетична енергия. енергия. Взех две топки с различни маси и ги пуснах да се спускат по наклонена дъска.

По-леката топка не успя да пробие рамката, а по-тежката лесно проби през рамката. Това предполага, че движещите се тела имат кинетика енергия, и колкото по-тежко е тялото, толкова по-бързо се движи и носи по-голям запас от кинетика енергия.

Така че при всяко движение имам и кинетика енергия. Като порасна, ще нося повече енергия на движение.

5. Къде отива енергия?

От проведените изследвания, които научих, което е основният източник енергията е слънцето. Но къде отива енергия? Ще направя някои забележки.

Наблюдение 1.

Гледам котката. Когато яде, котката придобива химикал енергия. Когато котка скача, това е химикал енергияпреминава в кинетична. Всяко движение генерира топлина. енергия. Оказва се, че хим енергияпроменена на кинетична и термична.

Наблюдение 2.

Гледайки фойерверките, разбрах, че хим енергия, съдържащи се вътре в него, по време на експлозията се превърнаха в кинетични, звукови, топлинни и светлинни.

Означава, че енергияНе изчезва никъде и не възниква от нищото, постоянно преминава от една форма в друга.

6. Заключение.

Запознанството ми с различни видове енергията ми помогна да разбераоткъде идва и къде отива енергия, какви видове човек има енергия.

Неслучайно казват «… енергията е живот» . Така че не е толкова зле, че съм много енергично момче. Ще имам нужда от това в живота си.

Библиография.

1. Доусуел Пол. Неизвестното за известното. - М.: РОСМЕН, 2001

2. Ожегов С. И. Речник на руския език. - М.: Руски език. 1999, стр. 911

3. Интернет. уебсайт "Идеи за вас"

4. Интернет. Сайт "Умен и умен, първокласник, проучване - кой ще обясни?»

5. Енциклопедия „Непознат в близост“- М.: РОСМЕН, 2001

6. Енциклопедия "Аз отварям света"- М .: ASTEL, 2002