¿Qué es la energía, la energía térmica, la energía eléctrica y los sistemas eléctricos?

Energía (complejo de energía de combustible): un área de la economía que cubre los recursos, la producción, la transformación y el uso de varios tipos de energía.

Energía en la comprensión científica moderna, se entiende como una medida general para todas las formas de movimiento de la materia. Diferenciación del movimiento térmico, mecánico, eléctrico y otras formas de movimiento de la materia.

La energía se puede representar mediante los siguientes bloques interconectados:

1. Recursos energéticos naturales y empresas mineras;

2. Refinerías y transporte de combustible terminado;

3. Producción y transmisión de energía eléctrica y térmica;

4. Consumidores de energía, materias primas y productos.

Resumen de bloques:

1) Los recursos naturales se dividen en:

• renovables (solar, biomasa, recursos hídricos);

• no renovables (carbón, petróleo);

2) Empresas mineras (minas, minas, pozos de gas);

3) empresas de procesamiento de combustible (enriquecimiento, destilación, purificación de combustible);

4) Transporte de combustible (transporte ferroviario, camiones cisterna);

5) Producción de energía eléctrica y térmica (CHP, NPP, HPP);

6) Transporte de energía eléctrica y térmica (redes eléctricas, ductos);

7) Consumidores de energía, calor (electricidad y procesos industriales, calefacción).

Las principales formas en que se utiliza la energía hoy en día son el calor y la electricidad. Las industrias energéticas que estudian la producción, transformación, transporte y uso de energía térmica y eléctrica se denominan ingeniería de energía térmica, respectivamente.

La energía de los flujos de agua, antes utilizada directamente en forma de energía mecánica, ahora se convertidos en centrales hidroeléctricas en energía eléctrica. La industria energética que estudia los procesos de conversión de la energía del agua en electricidad se llama energía hidroeléctrica.

La apertura del camino al uso de la energía nuclear creó una nueva rama de la energía: energía nuclear o atómica… La energía de los procesos nucleares se convierte en energía térmica y eléctrica y se utiliza en estas formas.

Se consideran preguntas sobre el uso de la energía de las masas de aire en movimiento. energía eólica. Energía eólica utilizado principalmente en forma mecánica. Se trata del uso de la energía solar. energía solar.

Cada una de las ramas de la energía como ciencia tiene su fundamento teórico basado en las leyes de los fenómenos físicos de este campo.

La energía, como el área más importante de la actividad humana, requiere mucho tiempo para su desarrollo a gran escala.

La energía es una industria intensiva en capital. La potencia de las centrales eléctricas de la Tierra supera los mil millones de kilovatios.

Una comprensión clara de la unidad y la equivalencia de las diferentes formas de energía tomó forma solo a mediados del siglo XIX, cuando ya se había ganado mucha experiencia en la conversión de algunas formas de energía en otras:

• se creó una máquina de vapor que convertía el calor en energía mecánica;

• se descubrieron las primeras fuentes de energía eléctrica: celdas galvánicas, en las que tiene lugar la conversión directa de energía química en energía eléctrica;

• por medio de la electrólisis, se lleva a cabo repetidamente la conversión inversa: energía eléctrica en energía química;

• se creó un motor eléctrico en el que la energía eléctrica se convierte en energía mecánica;

• se descubrió el fenómeno de conversión directa de energía eléctrica en calor.

En 1831 se descubrió un método para convertir la energía mecánica en energía eléctrica. La conclusión natural de la enorme cantidad de datos acumulados sobre la transformación de unas formas de energía en otras fue el descubrimiento la ley de la conservación y transformación de la energía — una de las leyes básicas de la física.

La necesidad de conversión de energía se debe al hecho de que diferentes procesos requieren diferentes formas de energía.

Las transformaciones de energía no se limitan a transformar unas de sus formas en otras. La energía térmica se utiliza en diferentes valores de la temperatura del líquido refrigerante (vapor, gas, agua), la energía eléctrica, en forma de corriente alterna o continua y en diferentes niveles de voltaje.

La transformación de la energía se lleva a cabo en diversas máquinas, aparatos y dispositivos, en general, constituyendo la base técnica de la energía.

Entonces, en las plantas de calderas, la energía química de los combustibles se convierte en calor, en una turbina de vapor, este calor que transporta el vapor de agua se convierte en energía mecánica, que luego se en un generador electrico se convierte en energía eléctrica.

En las centrales hidroeléctricas, en las turbinas de agua y en los generadores eléctricos, la energía de los flujos de agua se convierte en energía eléctrica, en los motores eléctricos, la energía eléctrica se convierte en energía mecánica, etc.

Los métodos de creación y uso de diversas máquinas, aparatos, dispositivos diseñados para recibir, transformar, transportar y utilizar diversas formas de energía se basan en las secciones pertinentes de los fundamentos teóricos de la energía y constituyen secciones de ciencias técnicas como la ingeniería térmica, la electricidad ingeniería, ingeniería hidráulica e ingeniería eólica.

Energía: una parte del sector energético que se ocupa de los problemas de obtener grandes cantidades de electricidad, transmitirla a distancia y distribuirla a los consumidores, su desarrollo se debe a los sistemas de energía eléctrica.

Un sistema eléctrico es un conjunto de centrales eléctricas, sistemas eléctricos y térmicos interconectados, así como consumidores de energía eléctrica y térmica, unidos por la unidad del proceso de producción, transmisión y consumo de electricidad.

Sistema eléctrico: TPP: planta combinada de calor y electricidad, NPP: planta de energía nuclear, KES: planta de energía de condensación, Planta hidroeléctrica - planta hidroeléctrica, 1-6 — consumidores de electricidad de centrales térmicas

Esquema de una central térmica de condensación

Sistema eléctrico (electric system, ES) — la parte eléctrica del sistema de potencia.

Diagrama del sistema eléctrico
El diagrama se muestra en una imagen de una sola línea, es decir, una línea significa tres fases.

Proceso tecnológico en el sistema eléctrico.

El proceso tecnológico es el proceso de convertir el recurso energético primario (combustible fósil, energía hidroeléctrica, combustible nuclear) en un producto final (electricidad, energía térmica). Los parámetros e indicadores del proceso tecnológico determinan la eficiencia de la producción.

El proceso tecnológico se muestra esquemáticamente en la figura, a partir de la cual se puede ver que hay varias etapas de conversión de energía.

Esquema del proceso tecnológico en el sistema de potencia: K — caldera, T — turbina, G — generador, T — transformador, línea eléctrica — líneas eléctricas

En la caldera K, la energía de combustión del combustible se convierte en calor. La caldera es un generador de vapor. En una turbina, la energía térmica se convierte en energía mecánica. En el generador, la energía mecánica se convierte en energía eléctrica. El voltaje de la energía eléctrica en el proceso de su transmisión a lo largo de la línea eléctrica desde la estación hasta el consumidor se transforma, lo que asegura la eficiencia de la transmisión.

De todas estas conexiones depende la eficiencia del proceso tecnológico, por lo que existe un complejo de tareas de régimen relacionadas con la operación de calderas, turbinas de centrales térmicas, turbinas de centrales hidroeléctricas, reactores nucleares, equipos eléctricos (generadores, transformadores, líneas eléctricas , etc.). Es necesario elegir la composición del equipo operativo, el modo de carga y uso y observar todas las restricciones.

Instalación eléctrica - una instalación en la que se produce, produce o consume, distribuye energía eléctrica. Puede ser: abierta o cerrada (interior).

Planta de energía: un complejo complejo tecnológico en el que la energía de una fuente natural se convierte en energía de corriente eléctrica o calor.

Cabe señalar que las centrales eléctricas (especialmente térmicas, de carbón) son las principales fuentes de contaminación ambiental del sector energético.

Subestación eléctrica — instalación eléctrica diseñada para convertir electricidad de un voltaje a otro con la misma frecuencia.

Transmisión de energía (líneas eléctricas): la estructura consta de subestaciones elevadas de líneas eléctricas y subestaciones descendentes (sistema de cables, cables, soportes) diseñadas para transferir electricidad desde la fuente hasta el consumidor.

Electricidad de red: un conjunto de líneas eléctricas y subestaciones, es decir, dispositivos que conectan la energía a consumidores de energía.