Как сделать электричество: Как получить электричество из воздуха своими руками: описание и схема устройства

Добываем электричество из воздуха в промышленных масштабах

Прошли новогодние праздники, отгорели гирляндами елки и пришли счета за электричество. Обогрев на основе электроконвекторов не перестает меня радовать общей стоимостью системы отопления загородного дома, но мысль о бесплатных киловатт-часах становится навязчивой. Поделюсь еще одной находкой из области очевидного и невероятного.

В этот раз электричество будем добывать непосредственно из воздуха. Про электростатические разряды все знают – если погладить пушистую кошку, а потом этой же рукой взяться за металлическую дверную ручку, то ударит током. Более интересный вариант – сняв шерстяной свитер, помыть руки водой из водопроводного крана. Она, оказывается, тоже бьется статическими разрядами! Но мы сегодня не об этом. Давайте упрощенно представим, как выглядит наша планета: твердая сфера – мы здесь, атмосфера – здесь летают птицы, ионосфера – здесь летают заряженные частицы. 

Верхние слои атмосферы называют ионосферой не просто так – в ней очень много положительно заряженных частиц – ионов. Считается, что сама планета, в свою очередь, заряжена отрицательно. Отсюда и «заземление» — подключение отрицательного полюса в полярной электрической схеме к «земле».

Теперь, если представить нашу планету в виде сферического конденсатора (в вакууме), то получится, что он состоит из двух обкладок – положительно заряженной ионосферы и отрицательно заряженной поверхности земли. Атмосфера играет роль изолятора. Через атмосферу постоянно протекают ионные и конвективные токи утечки этого «конденсатора». Но, несмотря на это, разность потенциалов между «обкладками» не уменьшается. Мы по прежнему наблюдаем молнии, полярные сияния, да и ионов меньше не становится.

Это значит, что существует некий генератор, который постоянно подзаряжает эту систему. Таким генератором является магнитное поле Земли, которое вращается вместе с нашей планетой, и солнечный ветер, ионизирующий верхние слои атмосферы. Если каким-либо способом подключить к этому генератору полезную нагрузку, мы получим практически вечный и бесплатный источник электроэнергии.  

Разность потенциалов атмосферы и земной поверхности может достигать от сотен до сотен тысяч вольт на разных высотах и в разное время года. Принципиальная схема «электростанции» в таком случае предельно проста: строим высокий столб-проводник (или поднимаем кабель аэростатом), хорошенько его заземляем и разрезаем у основания на нужной нам высоте. Верхняя часть столба будет иметь положительный заряд, нижняя- отрицательный. При помощи трансформаторов снижаем напряжение до нужных нам величин, попутно увеличив силу тока…и вроде как бы все. Включаем полезную нагрузку и радуемся.

Но в этой простоте и кроется вся хитрость. Проблема 1: высота проводника. Считается, что напряженность электрического поля планеты наиболее сильна у поверхности, т.е. на высоте 100-150 м. Выше строить сложно, хотя всегда есть аэростаты…Проблема 2, она же главная: чтобы по нашему проводнику пошел ток, т.е. движение электронов от отрицательного полюса к положительному, этот самый положительный полюс там должен быть. А если мы просто построим заземленный металлический столб, то электрическое поле в лице атмосферы его обойдет, «приняв» за новую точку поверхности земли. Таким образом, электроны, которые должны были бы двигаться снизу, от заземленной поверхности по проводнику вверх, к положительно заряженным ионам в атмосфере, этого делать не будут потому, что не смогут покинуть верхнюю часть проводника. Они останутся «запертыми» в нем, чем и обеспечится нейтральный заряд всей системы. 

Грубо говоря, с металла (проводника) через воздух и в воздух ток просто так не проходит. Если совсем заумно, то есть такие штуки, как векторы напряженности электрического поля. Векторы напряженности поля проводника направлены вверх, а векторы напряженности эл. поля атмосферы направлены вниз. Они встречаются в верхней точке проводника и складываясь, компенсируют друг друга. Общий заряд системы нейтрален, однако на кончике проводника сконцентрирована наибольшая напряженность электрического поля.  

Электроны не могут покинуть верхнюю точку проводника сами по себе, у них недостаточно энергии для того, чтобы покинуть проводник. Эта энергия называется работой выхода электрона из проводника и для большинства металлов она составляет менее 5 электронвольт, но даже ее пока взять неоткуда. А если помочь электронам покинуть проводник? Тогда все заработает – электроны будут подниматься вверх, захватываться электрическим полем и по проводнику пойдет ток. Нужно только постоянно помогать им в этом процессе. Весь фокус в устройстве, которое бы освобождало электроны из проводника в атмосферу и делало это постоянно.

Нам, получается, нужен трансформатор — проводник электронов в атмосферу. И такое чудо есть – катушки Тесла. Если избыточные электроны направлять в атмосферу при помощи коронных разрядов, или плазменной дуги или еще чего-то такого же плазменного, электроны будут покидать поверхность проводника и переходить в атмосферу по воздуху, еще как.

<

p align=»center»>

Совсем упрощенно – коронным разрядом на верхушке нашего столба мы соединим обкладки «кондесатора», плазменная дуга – тот самый проводник, которым можно соединить отрицательно заряженный металл заземленного проводника с положительно заряженной атмосферой…живой пример – молния, ударившая в громоотвод.

Электростанции-столбы с генераторами тесла на верхушках, уходящие на сотни метров в высоту – выглядит футуристично, технократично и канонично! Мне эта картинка так нравится, что я не буду портить ее расчетами и формулами. Любопытные все найдут сами. И на всякий случай – первооткрывателем стать не получится, технологию недавно запатентовали.

Погреть на контрафакте. Как провести электричество на даче

Анастасия Долгошева

Страна и мир

31 Мая 2021

Пожароопасный лесной сезон в Петербурге официально начался 23 апреля, но дачный сезон с его ремонтами тоже способен подбросить «дровишек». В городе купить качественный кабель для электропроводки не проблема, но, проводя электричество на даче, можно нарваться на контрафакт или фальсификат: крупных строймагазинов поблизости может не быть – покупаем где придется. И протягиваем порой своими не очень умелыми руками.

ФОТО pixabay

Контрафакт и фальсификат

– Масштаб бедствия, без конкретных цифр, я оцениваю как огромный, – говорит о контрафакте и фальсификате Сергей Кузенев, директор производственного предприятия Российский электромонтажный завод (РЭМЗ).

Предприятие находится в Рыбинске Ярославской области. Промышленный Рыбинск известен своим заводом авиаприборостроения, но это еще и «город кабельщиков»: шесть заводов, от некогда крупнейшего в Советском Союзе Рыбинского кабельного завода (сейчас «Рыбинсккабель») до купленного итальянским гигантом Prysmian Group.

Фальсификат – это если сделано будто бы по стандарту, а на самом деле с отклонениями. Контрафакт – это когда, условно, в подвале шьют одежду «абибас», то есть делают свое под чужой известной маркой.

Кабели подделывают вполне активно.

– В лаборатории легко выяснят, чья продукция, но обычный потребитель вряд ли разберется, – рассуждает Вадим Морозов, гендиректор компании TDM Electric, одного из крупнейших в России производителей электротехники и светотехники.

TDM Electric входит в электротехнический комитет ассоциации «Национальное объединение производителей стройматериалов»: ведет проверки в торговых сетях. «К сожалению, уровень фальсификата высок», – говорит Вадим Морозов.

Случаи, когда какое-нибудь предприятие отслеживает контрафакт и доводит дело до суда, – редки. В Московской области с апреля по август 2020 года (как установило следствие) некая фирма делала кабели под маркой РЭМЗ и продавала по всей стране – это было расценено как «особенно наглый случай» и были приняты меры, возбуждено уголовное дело. Но обычно производителям гоняться за поддельщиками недосуг: дело долгое и муторное.

По словам Вадима Морозова, нам, обывателям, ориентироваться при покупке кабеля или техники можно на два параметра.

Первое и главное: покупать в специализированных магазинах. Обычно на сайте производителя есть список торговых партнеров – как правило, это крупные сети. Если поблизости таких нет, а есть сельпо, спрашивать сертификат на продукцию. Спрашивать в том числе, если электромонтер пришел со своим кабелем.

Второе: «Если видите кабель вдвое дешевле, то это либо подделка, либо ворованное», – констатирует Вадим Морозов.

Например, российские кабели должны соответствовать техническому регламенту ЕАЭС 037 «Об ограничении применения опасных веществ в изделиях электротехники и радиоэлектроники». В частности, пластикаты в покрытии должны быть свободны от свинца и соответствовать определенным параметрам чистоты.

Вот у вас наверняка дома кабели белого цвета. Но кому в голову придет узнавать, как дается эта белизна? В РЭМЗ объясняют: все химсырье для пластикатов – полностью отечественное, за исключением именно вот этого момента, который обеспечивает белизну. Мел нужен чистейший, в российских карьерах такого не добывают – порода другая. В школьные мелки для белизны подмешивают гипс – тут такое невозможно, потому что мел в пластикате должен быть беспримесным. Поэтому везут из греческого карьера: тамошний материал химически нейтрален, не горюч и почти не поглощает влагу, что важно для кабеля.

А в заковыристом названии кабеля, допустим, ПуГВнг(А)-LS маленькие неприметные буквы «нг» означают, что он «не распространяет горения». А латинские LS (low smoke) говорят о том, что такой кабель в случае тления выделяет мало дыма.

Не экономьте на розетках

Понятие «пожароопасный сезон» – есть, понятия «пожаробезопасный сезон» – нет. Например, только в первую январскую неделю этого года в Петербурге произошло 162 пожара: семь погибших, восемь пострадавших. Оно, конечно: новогодние праздники, неправильное обращение с огнем. Но и неисправность электропроводки фигурировала в топе причин, как и нарушение правил пожбезопасности при эксплуатации бытовых электронагревательных приборов.

По данным МЧС, в 2020 году в России произошло 439 100 пожаров, погибли 8262 человека. Делим на 365 дней. Получается, в среднем «сегодня» случится 1203 пожара, погибнут 22 человека. Статистика чуть получше, чем за 2019 год, но лишь на единицы процентов.

В апреле на представительном «круглом столе» во Владивостоке обобщили: удручающая пожарная статистика – следствие того, что «значительное количество населения живет в изношенном жилом фонде». Со старой, соответственно, электропроводкой. Петербург, как известно, «коммунальная столица». Дачные домики у многих – тоже изношенное «бабушкино наследство».

– Но проблема может быть и с сертифицированной продукцией, – комментирует Вадим Морозов. – Например, из-за безответственности монтажников, инсталляторов или тех же потребителей, которые могут доверить работу людям неквалифицированным.

Как сказал на том «круглом столе» профессор Ярослав Семенихин, много лет возглавлявший проектный институт Дальневосточного НИИ Морфлота (институт хоть и морского флота, проектирует и здания гражданского назначения), «99% нарушений противопожарной безопасности связаны уже с процессом эксплуатации здания».

По статистике, в Петербурге неправильная эксплуатация электрооборудования, причина 27% случаев пожаров, лишь немного уступает другой причине – неосторожному обращению с огнем.

Например, частый вариант – «экономия» на розетках. И плохой. Если одну розетку использовать и для электрочайника, и для миксера, и для тостера (и постоянно выдергивать вилку одного прибора и втыкать другой) – быстрее изнашиваются контакты в удлинителе.

Или как обычно непрофессионалы выбирают удлинитель? Смотрят на длину кабеля и количество розеток. Если нужно подключить лампу или телевизор (они «маломощные») – этой информации хватит. Если электрочайник, который жжет электричество будь здоров, а еще миксер – нужно обязательно смотреть на допустимую нагрузку удлинителя. Она указана на этикетке. Если превысить, возможен перегрев провода и контактов, а там и пожар.

«Город кабельщиков»

В Рыбинске кабельные предприятия сейчас конкурируют друг с другом не столько за покупателя (продукция разного назначения), сколько за кадры: на одном заводе сократили несколько сотен человек – другой завод их с радостью подхватил. И все равно кадров не хватает: «на кабельщиков» в «городе кабельщиков» массово не учат – еще в советские времена туда съезжались из разных городов Союза.

Кабельные предприятия с воодушевлением восприняли, когда премьер Михаил Мишустин утвердил документ с длинным названием «Концепция мониторинга и оценки ситуации в сфере противодействия незаконному обороту промышленной продукции».

«Предполагается, что система поможет следить за оборотом промышленной продукции в различных отраслях, своевременно выявлять проблемы и составлять качественные прогнозы», – говорится на сайте правительства.

Но лучшими борцами с контрафактом можем быть мы сами. Как сказал один специалист, электропроводка – сердце дома. Нельзя пренебрегать ее «здоровьем».

Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 96 (6934) от 31.05.2021 под заголовком «Как не погореть».

Материалы рубрики

Как получить электричество из раскалённого металла?

Можно ли запасать энергию, разогрев вещество до очень высокой температуры – порядка 2000°C? Каковы были бы преимущества такой технологии? И какие проблемы стоят на пути её разработки? Ответы на эти жгучие вопросы пытаются найти учёные из этой металлургической лаборатории в Норвегии.

Необходима тщательная подготовка при работе с жидким сплавом, нагретым до 1700°C. Учёные, занятые в этом европейском исследовательском проекте, стремятся выяснить, можно ли получать электричество из тепловой энергии, когда металл раскалён до столь высоких температур. В данном опыте используется железо с добавками кремния и бора.

Учёный-материаловед Мерет Тангстад из Норвежского научно-технического университета поясняет:

– Мы начали с тех материалов, у которых наибольшая разница в энергии в жидком и твёрдом состоянии. Это, пожалуй, главный эффект, который мы изучаем. Он важен, потому что позволит нам запасать очень большую энергию в очень маленьких объёмах.

При таких температурах процесс теплопередачи смещается от проводимости или конвекции к излучению. Но процедура должна быть предельно эффективной, надёжной, стабильной и безопасной, чтобы исключить несчастные случаи, технические сбои и потери энергии. Поэтому необходимо вести мониторинг в реальном времени.

– При высоких температурах всё реагирует со всем, – говорит Наталия Собчак из Польского исследовательского литейного института. – И каждая из этих реакций может вызвать огромные изменения свойств контейнера, он даже может треснуть. В идеале мы ищем условия, которые гарантировали бы контролируемые химические реакции в процессе плавления.

Здесь, в Мадриде, ведутся дополнительные исследования по разработке первых готовых к использованию систем. Учёные рассчитывают, что их работа вскоре позволит создать недорогую тепловую электростанцию, где энергия, полученная из устойчивых источников, будет храниться в системах скрытого накопления тепловой энергии, которые смогут снабжать электроэнергией потребителей.

– Мы можем запасать от одного до двух киловатт-часов на литр, – поясняет Алехандро Датас из института Солнечной энергии. – Это примерно в 10 раз больше, чем позволяет обычная электрохимическая батарея. Вся энергия, которая производится в процессе плавления – это нерастраченная энергия. Она сохраняется в тепловой форме.

Для достижения такого результата, исследователи хотят добиться наибольшей степени преобразования накопленного тепла в электричество. А для этого требуется обратить особое внимание на электроны.

– Когда некий материал достигает определённой высокой температуры, он выделяет электроны, – говорит Даниэль Мариа Трукчи, электроинженер из CNR-ISM. – Наша задача – обеспечить эффективное высвобождение этих электронов при не слишком высокой температуре. Тогда мы сможем добиться максимального преобразования тепловой энергии в электричество. Электроны становятся транспортёрами электричества.

Уже готов первый прототип, который должен продемонстрировать осуществимость всей концепции. В нём используется мало материалов, что упрощает сборку и сокращает затраты на дальнейшее обслуживание. Если испытания пройдут успешно, учёные намерены представить свою разработку на рынке.

– Преимущество небольших систем, которые мы разрабатываем, состоит в том, что за счёт объёма продаж мы сможем увеличить производство и значительно повысить нашу производительность, – поясняет Алехандро Датас. – В краткосрочной перспективе, лет примерно через пять, мы рассчитываем выйти с этой новой технологией на рынок.

Эксперт рассказал, как сделать плату за электричество в справедливее

МОСКВА, 8 апр — ПРАЙМ. Сделать плату за электроэнергию в РФ более справедливой можно, в частности, с помощью либерализации цен на нее, то есть ослабления госрегулирования в этой области, заявил РИА Новости заместитель руководителя направления «Климат и зеленая энергетика» Центра стратегических разработок Центра стратегических разработок Олег Колобов.

Он напомнил, что перекрестное субсидирование, при котором за более низкие тарифы на электроэнергию для населения и других потребителей, кто приравнен к нему, доплачивают остальные, — одна из основных проблем российской электроэнергетики, и ее решение требует целого комплекса мер.

Бизнесмены рассказали, как им удобнее взаимодействовать с государством

«Во-первых, необходима постепенная либерализация цен для населения и других льготников. Либерализация должна быть поэтапной, с понятным пояснением для потребителей. При этом нежелателен старт в период снижения доходов населения. Льготы для населения необходимо оставлять, но делать их адресными. Помочь осуществить мягкий переход к нерегулируемым ценам может, например, введение прогрессивной шкалы тарифов на электроэнергию в зависимости от объема потребления, которая успешно применяется в Республике Крым и городе Севастополе», — сказал Колобов.

При этом он считает, что необходимо также пересмотреть состав льготных категорий. Например, население, проживающее в квартирах с электроплитами (современные новостройки и многоэтажные многоквартирные дома), часто характеризуется высокими доходами.

«Не брал в долг». Как попадают в черные списки банков

«Во-вторых, требуется масштабная ревизия надбавок к цене мощности с целью сокращения финансовой нагрузки на потребителей оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ), которая транслируется и на розничных потребителей, а также продолжение работы по оптимизации издержек генерирующих, сетевых и сбытовых компаний», — добавил Колобов.

Ранее в четверг газета «Известия» сообщила со ссылкой на протокол совещания Госсовета РФ по направлению «энергетика», что власти обсуждают введение дополнительных льгот для малоимущих по оплате электроэнергии. Речь о субсидировании тарифов на электроэнергию для социально незащищенных слоев населения. Такая мера может быть реализована в случае перехода к экономически обоснованным тарифам, который предусматривает повышение тарифов для граждан с высоким доходом.

Электричество из лимона, апельсина, картофеля

Электричество из лимона, апельсина, картофеля

Как возможно добыть электричество из лимона, апельсина, картофеля.

Желая просто удовлетворить свое любопытство или оказавшись по какой-нибудь причине вдали от цивилизации, где нет ни аккумуляторов, ни батареек, добыть электричество для питания светодиодного фонарика можно при помощи доступных плодов растений: картошки, яблока, апельсина, лимона, лука и т. д. Достаточно иметь под рукой какие-нибудь соединительные провода, и совсем идеально было бы раздобыть вдобавок цинк и медь.

Проверить данную идею можно буквально на коленке: воткните в картофелину с одной стороны медную монетку или кусок медного провода, а с другой стороны — гвоздь или канцелярскую скрепку. При помощи вольтметра у вас тут же получится измерить напряжение в районе 1 вольта между данными электродами.

А суть здесь вот в чем. Клубень картофеля, яблоко, лимон, апельсин и т. д. — от природы содержат в себе не только сложные полезные вещества и витамины, необходимые нашему организму для питания.

Сок данных плодов является еще и природным электролитом, это значит, что в таком соке содержатся кислота и растворенные в ней соли. Следовательно яблоко (даже неспелое и маленькое), картофелину, лимон или апельсин, можно реально применить в качестве составной части химического источника тока, корпус ячейки которого уже готов благодаря самой природе.

Итак, что же происходит, когда мы втыкаем в такой плод с одной его стороны оцинкованный гвоздь, а с другой — медную проволоку, и замыкаем цепь? Гвоздь станет отрицательным электродом — анодом, с него электроны будут утекать в нагрузку, так как в кислой среде начнется реакция окисления цинка с высвобождением электронов. При этом каждый атом цинка отдает по два электрона.

Медь служит здесь катодом — положительным электродом. Медь является сильным окислителем, она притягивает к себе такое же количество электронов, сколько отдает цинк. То есть на катоде протекает химическая реакция восстановления. Так в цепи инициируется протекание электрического тока.

На поверхности меди реакция восстановления протекает так: положительно заряженные ионы водорода, содержащиеся в кислоте, получают недостающие электроны от цинка и превращаются в водород. Водород выходит наружу в виде пузырьков.

Около катода (меди) формируется высокая концентрация отрицательно заряженных ионов кислоты, а около анода (цинка) — положительно заряженных ионов цинка. Ионный обмен между электродами внутри такой батарейки приводит к непрерывной балансировке зарядов в электролите, когда цепь замкнута.

Что касается изначальной разности потенциалов между электродами, (когда цепь разомкнута) то она будет зависеть здесь от двух факторов: от кислотности среды и от разности электрохимических потенциалов металлов, из которых сделаны электроды. Таблица электрохимических потенциалов металлов поможет понять это более наглядно.

Таблица электрохимических потенциалов металлов

В качестве положительного электрода целесообразно брать металл, стандартный электрохимический потенциал которого положителен относительно водорода (например Cu – медь имеет электрохимический потенциал +0,34 В). Чтобы сделать отрицательный электрод, необходимо взять металл, стандартный электрохимический потенциал которого отрицателен по отношению к водороду ( например Zn – цинк имеет электрохимический потенциал -0,76 В). Разность получается довольно значительной, а именно 1,1 В.

Соединив последовательно несколько таких элементов, можно получить большее напряжение. Чтобы увеличить ток — соединяйте элементы параллельно, при этом используйте электроды по возможности большего размера, чтобы площадь взаимодействия металла с электролитом получилась бы больше, и окислительно-восстановительная реакция могла протекать активнее.

Известен случай, когда один британский студент на протяжении недели пользовался музыкальным плеером, заряжая его при помощи цинка, меди и лука, пропитанного фруктовым напитком.

Батарейка из картошки:

Зарядка для телефона из лимона:

Ранее ЭлектроВести писали, что экс-глава Укрэнерго Всеволод Ковальчук в интервью рассказал о причинах своей отставки, незаконных указаниях министра энергетики Алексея Оржеля и кризисе неплатежей на рынке электроэнергии.

По материалам: electrik.info.

Подключение электричества к участку, провести свет на участок

Главная
» Электрика — Подключение электроэнергии к участку

Подключение электричества к участку — необходимый этап при строительстве дома. Провести свет на участок нужно для обеспечения дальнейших строительных и монтажных работ. Электрическая энергия требуется для работы инструментов и приборов. Кроме того, энергоснабжение участка — основа для остальных инженерных сетей дома.

Особенности подключения участка к энергосети

Условия, как провести электричество на участок, зависят от удаленности от линии передач. Поэтому компания предлагает различные варианты того, как подключить электричество к дому.

Перед началом работ по подведению электроэнергии необходимо создать проект и согласовать его в городских электросетях. Это обязательная процедура, необходимая для обеспечения безопасности. Поэтому подключение электроэнергии к частному дому, предполагает решение ряда бюрократических задач.

Проект должен соответствовать технологическим требованиям, содержать подробное описание способа подключения и методики. Наша компания готова не только выполнить проект, но и провести процедуры его согласования. Благодаря наличию лицензии, а также опыту и высокой квалификации сотрудников, выполнение проекта подключение электричества к участку, прохождение согласования пройдет быстро.

Главное, что заказчик не будет участвовать в разрешении указанных вопросов и получит готовый результат.

Стоимость подключения электричества к участку

Стоимость, которую необходимо будет заплатить за работу мастера, согласование и стоимость материалов, будет определена во время первой встречи. Мощность подключения может составлять от 5 до 15 кВт. Возможно подключение 3-фазного электричества

Мы вместе с вами соберем необходимую информацию про электропроводку и обсудим план-схему монтажа:

1. Количество и месторасположение, где будут располагаться розетки, выключатели света.
2. Осветительные приборы — их способ установки.
3. Количество и размещение всех потребителей электрической энергии (электробытовые приборы), их мощность.
4. Утвердим способ укладки кабели (открытый или скрытый способ).
5. Местоположение электрического учетного щитка.

Отдельно следует указать, что компания предоставляет гарантию на все виды работ. Наиболее выгодным для заказчиков предложением, является монтаж электричества под ключ. При таком варианте, клиенты могут рассчитывать на серьезные скидки.

Каким образом выполняется подключение электроэнергии к частному дому?

Чтобы подключить электричество на участок, следует принять во внимание его особенности. В первую очередь важна удаленность земли от линии передач. Поэтому, чтобы подключить электричество на участке может потребоваться установка опоры или даже нескольких опор.

Это необходимо, если расстояние до границы участка от ближайшей опоры превышает 30 метров. Соответственно, стоимость подключения электричества в частном доме включает цены за опоры и их монтаж. Установка опор осуществляется с учетом расположения дома. Ведь от опоры необходимо будет провести сип кабель до дома и завершить подключение.

Соответственно, выполнение данной работы можно разделить на несколько этапов:

1. Чтобы подвести электричество к участку, необходимо провести замеры и спланировать расположение опор.
2. Их установка осуществляется с помощью бурового оборудования. Установка завершается бетонированием столба. Затем он подсоединяется к линии передач.
3. От столба необходимо подвести к дому сип кабель.
4. Помимо этого, нужно установить электрический счетчик учета.

Таким образом, свет в частном доме и на участке становится результатом многоэтапной работы.

Важно учитывать, количество фаз. Подводить электричество к загородному дому можно с одной или тремя фазами. Рекомендуется провести свет с тремя фазами. Сеть выдержит большое напряжение. А наличие трех фаз даст возможность подключать к сети различное электрооборудование.

Кроме того, следует сказать, что стоимость электроэнергии остается неизменной вне зависимости от количества фаз. Электроэнергия стоит довольно дорого. Поэтому в ходе монтажных работ, следует изначально отдавать предпочтение энергосберегающим технологиям. Заложить такие решения можно еще на этапе проектирования.

Проводка на лоджии — как своими руками провести электричество на лоджию

Как правило, при проектировании на лоджии и балконе проводка электричества не всегда предусмотрена. Поэтому, если вы хотите самостоятельно провести электричество на вашу лоджию, вы можете смело делать это. В наше время своими руками можно сделать практически все, потому что люди друг с другом всегда делятся своим опытом, и современная техника позволяет проводить довольно сложные и серьезные работы без помощи профессионалов. Но отметим тот факт, что без советов грамотного специалиста вам все же не обойтись. Поэтому, приступая к установке электропроводки на вашу лоджию своими руками, лучше почитать некоторую информацию на эту тему, и непременно следовать тем советам, которые вам могут дать книги или просторы интернета.

Лоджия в наше время чаще всего становится идейным продолжением вашей комнаты или кухни. Из лоджии раньше делали что-то вроде кладовки для хранения ненужных вещей или зимних заготовок. Сейчас от этого постепенно уходят, и современные решения в интерьере позволяют использовать пространство лоджии с большей пользой. Поэтому в случае, если вы решаете сделать на вашей лоджии рабочее место или уютный уголок для отдыха, освещение просто необходимо. Конечно, лоджия располагает своим естественным освещением, которое идет из окон, но ведь его не всегда бывает достаточно, особенно в зимнее время, когда день становится короче ночи, и очень рано на улице темнеет.

Итак, мы привели вам достаточно доводов для того, чтобы окончательно решиться на проводку электричества на лоджию. И у вас встает ответный вопрос: как провести свет на лоджию своими руками? Сегодня сделать это совершенно не сложно, и мы вам можем доказать это.

Прокладка света на лоджию своими руками – с чего стоит начать?

В первую очередь, конечно, вам стоит определиться с тем, что именно вы ходите видеть на вашей лоджии. Это будет отдельная рабочая зона или зона отдыха, а, может, вы хотите расположить там красивый розарий? В зависимости от того, какую роль будет играть для вас лоджия, необходимо будет строить дальнейшие шаги. Самое основное – это определение количества света, ведь для каждой цели есть свои предпочтения в освещенности. От количества осветительных приборов будет зависеть потребляемая мощность, а от данной мощности будет зависеть один из основополагающих моментов – это система подпитки электричеством. Есть три возможных варианта источников напряжения:

• основной источник питания всей квартиры – электрощиток
• распределительная коробка внутри квартиры, которая обычно стоит на стыке комнат
• ближайшая к лоджии розетка

С источниками питания определились, теперь перейдем к планированию. Необходимо перед началом работ обязательно создать проект ­или даже схему, благодаря которой вы будете четко располагать информацией относительно того, сколько приборов у вас будет светить на лоджии, а также откуда и каким образом будет проходить электропроводка на лоджию. И далее по схеме будет значительно проще провести электрику на лоджию своими руками.

Способы прокладки линии проводки

Перед созданием схемы также нужно определиться, каким образом будет проходить проводка. Существует два варианта прокладки проводов:

• скрытая проводка для освещения лоджии
• открытая проводка для освещения лоджии

В жилых помещениях более приветствуется закрытая схема проводки, но более простым способом считается открытое проведение электричества. Разберемся подробнее в этих вариантах, а вы уже для себя сами решите, какой из вариантов вам окажется ближе.

Скрытая проводка

Для скрытой электропроводки необходим следующий процесс действий:

• прокладка штроб в стенах и потолке с помощью перфоратора
• расчет общей нагрузки будущей потребляемой энергии
• подбор кабеля соответствующего сечения: в обычной практике используется два вида сечения: 1,5 мм кв. используется для цепей освещения, 2,5 мм кв. –­ для розеток
• определение будущего расположения и вида выключателя
• скрытие под шпатлевкой проводов, после укладки изолированного провода в гофрированном шланге в штробы

Открытая проводка

Открытая проводка – наиболее простой вариант, потому что в нем отсутствуют действия по штроблению стен, а кабель обычно прокладывается в специальном пластиковом коробе поверх стен комнаты и самой лоджии. Единственный минус такой проводки состоит в том, что он может не всегда подходить под дизайнерский проект интерьера лоджии. В таком случае проводка прячется либо под обшивку стен – деревянных или пластиковых, либо красится и подготавливается под будущую идею обстановки. Для проведения электричества своими руками открытым способом, нужны будут следующие инструменты:

• металлорукава, пластиковые негорючие гофротрубки или кабель-канал также из негорючего пластика
• монтажные соединительные коробки
• кабель медный, сечение которого определяется будущей потребляемой мощностью
• необходимые светильники и выключатели

Очень важным аспектом при выборе инструментов является выбор специальной степени защиты этих инструментов. То есть, чтобы избежать возможного замыкания, коробки, светильники, розетки и выключатели должны быть защищены от пыли и влаги, которая может скапливаться в лоджии.

Установка электричества своими руками ­– меры предосторожности

Очень важный аспект, на который вы должны обратить внимание ­– это меры предосторожности. Нельзя забывать тот факт, что лоджия является одним из основных пожароопасных помещений. Риск возгорания значительно увеличивается, если на лоджии имеется дерево или пластиковая обшивка стен. Для предотвращения нежелательных последствий, стоит использовать либо закрытую проводку, либо в обязательном порядке электрические провода должны быть изолированы в специальных трубках.

Выбор светильных приборов

Для правильной организации освещения на лоджии своими руками, очень важно обратить внимание на количество и качество осветительных приборов. Чтобы провести свет на лоджию, нужно учесть её габариты, а также то, какую роль помещение будет исполнять, и какой, в связи с этим, будет нужен уровень освещенности. Так же и дизайнерская идея должна соответствовать общей концепции.

Световая техника может быть классифицирована по следующим признакам:

• тип света
• тип монтажа

Тип света приборов

Светильники могут отличаться друг от друга по типу света, то есть обращаем внимание на световой поток, который излучает прибор:

• прямое направление вниз ­– часто используется для зонирования и для лоджии с низким потолком
• отраженный тип света ­– направление света идет вверх, и, отражаясь от потолка, рассеивается по всей площади лоджии
• рассеянный тип света –­ отражается от потолка, пола и стен равным потоком, чаще всего такого рода светильники оснащены диммером, с помощью которого можно регулировать интенсивность освещаемости

Тип монтажа приборов

Кроме тона освещенности и направления света, очень важна грамотность расположения источника света. Здесь играет роль зрительный аспект, ведь с помощью света можно и увеличить и уменьшить пространство лоджии. Различаются в монтаже следующие виды светильников:

• потолочные, самые распространенные светильники
• напольные, как правило, очень компактны и удобны, так как их возможно передвигать
• настенные – это бра, которое помогает помещению стать уютным
• встраиваемые точечные светильники из светодиодных лампочек –долго служат, и очень удобны в использовании, самый часто используемый атрибут в современном интерьере

Освещение лоджии также может различаться по локализации. Например:

• естное освещение
• общее
• декоративное
• комбинированное
• двухуровневое

Благодаря такому расположению осветительных приборов можно очень интересно поиграть с зонированием пространства. Можно на лоджии, если она располагает габаритами, совместить сразу два места –­ рабочую зону и зону отдыха, например.

Сегодня к лоджии все чаще и чаще предъявляются требования почти такие же, как к обычной комнате. Но вы можете воплотить в реальность вои мечты и спокойно своими руками сделать то, что давно хотели. Используя рекомендации опытных специалистов и дизайнеров, вы можете самостоятельно добавить в свою жизнь больше красок. Если ваша лоджия до сих пор не освещена, попробуйте свои силы и начните ремонт. Ведь очень приятно потом принимать к сведению тот факт, что своими руками вы можете сделать больше того, что вы сами ожидали.

Как производится электричество? | Как работает электричество?

Какие источники питания зеленые?

Энергия, вырабатываемая из возобновляемых источников, таких как гидро-, ветровая, солнечная и геотермальная, является зеленой. В отличие от ископаемого топлива эти источники энергии не истощают природные ресурсы. Они также являются более чистыми источниками энергии, которые не загрязняют окружающую среду выбросами углерода.

Хотя возобновляемые источники энергии лучше для здоровья нашей планеты, они обычно стоят больше, чем другие источники энергии, поэтому большая часть нашей электроэнергии не вырабатывается из зеленых источников.

Продукт JustGreen Power компании

Just Energy позволяет гарантировать, что до 100% потребляемой вами электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников.

Узнать больше
Ежегодное раскрытие экологической информации
Ежеквартальное раскрытие экологической информации

Хотя варианты зеленой энергии Just Energy доступны на большинстве рынков, которые мы обслуживаем, они пока доступны не на всех наших рынках. Посмотрите, на каких рынках мы в настоящее время предлагаем варианты зеленой энергии.

Хотите узнать больше об электричестве? Ознакомьтесь с нашей серией обучающих статей с часто задаваемыми вопросами об электричестве.

Раскрытие экологической информации

Заявление об охране окружающей среды штата Иллинойс
Заявление об охране окружающей среды штата Делавэр

Источники: «Электричество — вторичный источник энергии». Университет Лихай,

1. «Электроэнергия — вторичный источник энергии». Университет Лихай, http://www.ei.lehigh.edu/learners/energy/readings/electricity.pdf

2. «Наука об электричестве». Факторы, влияющие на цены на бензин — объяснение энергии, ваше руководство по пониманию энергетики — Управление энергетической информации, www.eia.gov/energyexplained/electricity/the-science-of-electricity.php

3. «Уголь и электричество». Всемирная угольная ассоциация, 17 апреля 2018 г., www.worldcoal.org/coal/uses-coal/coal-electricity

4. «Как электроэнергия доставляется потребителям». Факторы, влияющие на цены на бензин — объяснение энергии, ваш путеводитель по энергетике — Управление энергетической информации, www.eia.gov/energyexplained/electricity/delivery-to-consumers.php

5. Перлман, Ховард и Геологическая служба США. «Гидроэнергетика: как это работает». Адгезионные и когезионные свойства воды, Школа водных наук Геологической службы США, water.usgs.gov/edu/hyhowworks.html.

6. «Электросчетчики». Министерство энергетики, www.energy.gov/energysaver/appliances-and-electronics/electric-meters.

9 необычных способов производства электроэнергии

Мы рыскали в Интернете и собрали десять самых необычно интересных способов производства электроэнергии.Как видно из нашего списка, производство энергии может быть запутанным процессом, поэтому вы можете оставить грязную работу профессионалам. Надеемся, что в будущем коммунальные предприятия смогут использовать некоторые из этих методов в качестве альтернативы традиционным источникам энергии.

Когда лук выжимается, его сок можно превратить в метан. Затем метан можно использовать для производства электроэнергии. Это уже делается в некоторых странах, и по крайней мере одна калифорнийская компания экономит более полумиллиона долларов на счетах за электроэнергию, внедряя этот метод (компания также занимается оптовой торговлей луком).

Кинетическая энергия также может использоваться для производства электричества. Эта концепция была реализована в различных европейских ночных клубах. Когда гости ночного клуба танцуют, их движения могут производить достаточно электричества, чтобы не выключать свет и играть музыку. Фактически, эта технология в настоящее время разрабатывается, так что генераторы кинетической энергии могут быть размещены в других общественных местах, включая дороги и детские площадки.

Аналогичным образом тепло выхлопных газов автомобиля можно использовать для выработки электроэнергии.В городах с интенсивным движением этот метод может показаться особенно многообещающим. По сути, разницу температур в разных трубах можно использовать для создания значительного количества энергии. Затем тепло можно преобразовать в электричество с помощью термоэлектрического генератора.

Тепло тела — еще один потенциальный источник электричества. В Швеции, например, компания придумала способ использования тепла тела для снижения затрат на энергию за счет использования теплообменников в системах вентиляции поездов. Во-первых, системы вентиляции преобразуют тепло тела в горячую воду.Затем горячая вода используется для согрева пассажиров и персонала. Более того, широко распространено сообщение о снижении затрат на электроэнергию на впечатляющие 25 процентов.

Не менее любопытен и другой метод, связанный с потением, — это носимые устройства, при которых люди носят куртки, улавливающие тепло тела. Затем захваченное тепло можно использовать для зарядки электронных устройств, таких как мобильные телефоны и планшеты.

Мысль о взрывающихся озерах может вызывать в воображении образы из научно-фантастических фильмов, но таких озер действительно существует.В этих озерах есть резервуары, состоящие из углекислого газа и метана, которые иногда выбрасывают горячий газ и воду. Например, правительство Руанды использовало газ из одного из этих озер для создания впечатляющего количества энергии.

Хотя идея поначалу может показаться неприятной (и вонючей), отходы животноводства можно использовать для производства электроэнергии. Этот процесс обычно называют регенерацией биогаза. В основном, навоз помещается в обогреваемый резервуар и превращается в газ.Затем газ можно использовать для питания генератора, производя при этом более чистую энергию.

Флуоресцентный белок, который заставляет медузу светиться, можно управлять для высвобождения электронов и, в конечном итоге, для производства электричества. Как ни странно, эта технология может принести непосредственную пользу медицинской сфере. Например, топливные элементы, изготовленные из белка медузы, можно использовать для питания крошечных устройств, которые затем можно использовать для обнаружения и лечения определенных заболеваний.

Еще один крутой способ генерировать электричество — это педаль.Когда велотренажер присоединен к генератору, электричество, генерируемое педалями, может питать небольшие приборы и бытовую электронику. Фактически доказано, что мощность педали генерирует достаточно электроэнергии для питания блендеров, сотовых устройств и даже стиральных машин. Энтузиасты DIY серьезно отнеслись к этому виду выработки энергии, потому что он сокращает использование ископаемого топлива, давая вам кардиотренировку.

Мусор — одна из самых острых проблем современности. Поскольку мусор продолжает накапливаться с большой скоростью, люди продолжают потреблять и выбрасывать все больше и больше материалов.Возможность использовать мусор для производства электроэнергии может быть экологически чистой и экономически выгодной. Фактически, армия США использовала генераторы, работающие на мусоре, в качестве топлива для своих операций во время войны в Ираке, и в настоящее время некоторые муниципалитеты сжигают мусор для выработки электроэнергии. Не волнуйтесь, поставщики энергии обычно стараются очищать выхлопные газы с помощью специальных фильтров, устраняя неприятные запахи и токсичные выбросы.

Независимо от того, где вы живете, вам, вероятно, не придется прибегать к странным методам, чтобы получить необходимое электричество.Кто знает? Когда-нибудь вы можете обнаружить, что местные энергетические компании, такие как Amigo Energy, используют лук и мусор, чтобы обеспечить вас доступной и устойчивой энергией. А пока, если вы живете в Техасе, ознакомьтесь с продуктами Amigo Energy для возобновляемых источников энергии. Они не такие странные, как методы, представленные в нашем списке, но все же довольно интересны.

От компании amigoenergy

Различные способы производства электроэнергии

Выработка электроэнергии обычно представляет собой двухэтапный процесс, при котором вода нагревается до кипения; энергия пара вращает турбину, которая, в свою очередь, вращает генератор, создавая электричество.Движение пара производит кинетическую энергию, энергию движущихся объектов. Вы также получаете эту энергию от падающей воды. Она прямо пропорциональна скорости движущегося тела — чем быстрее оно движется, тем больше энергии. Электричество производится, когда кинетическая энергия вращает медные катушки (или провод) внутри турбины.

Динамо-машины и генераторы

Ключевой частью большинства электростанций является генератор — устройство, преобразующее вращательное движение в электричество. Внутри генератора катушки из медной проволоки вращаются в сильном магнитном поле.По мере движения катушек магнитное поле создает электрический ток переменного тока внутри провода. Источник вращательного движения, будь то ветряная мельница, турбина или дизельный двигатель, не имеет значения; он просто должен быть достаточно сильным, чтобы включить генератор. Динамо-машина, «двоюродный брат» генератора, работает примерно так же; однако он производит постоянный ток (DC).

Электроэнергия из пара

Паровая электростанция (или генератор) вырабатывает электроэнергию за счет сжигания топлива, включая биомассу, уголь или нефть.Пар, образующийся в процессе, подается в турбину. Медный якорь (провод) в генераторе вращается при вращении турбины, создавая электрический ток. Примером паровой электростанции является электростанция Биг-Бенд, расположенная в Тампе, Флорида.

Гидроэлектроэнергия: падающая вода

Электроэнергия, вырабатываемая из воды, называется гидроэлектроэнергией. Падающая вода вращает лопасти гидроэлектрической турбины, которая, в свою очередь, перемещает медную арматуру внутри электрогенератора для производства электроэнергии.Примером гидроэлектростанции является плотина Грейт-Гувера (расположенная недалеко от Лас-Вегаса, США). Всего в нем 19 турбин, которые вырабатывают достаточно электроэнергии, чтобы обслуживать более 1,3 миллиона человек ежегодно.

Ветряные мельницы: энергия ветра

Ветряная электростанция вращает лопасти турбины, которые перемещают медную арматуру (которая находится внутри генератора) для выработки электроэнергии. В прошлом ветряные мельницы использовались для вращения колес прикрепленных мельниц. Современные ветряные мельницы превращают механическую энергию (генерируемую при движении) в электрическую.Примером ветряной электростанции является ветряная электростанция мощностью 107 мегаватт (МВт), расположенная недалеко от озера Бентон, штат Миннесота.

Солнечная энергия: энергия солнечного света

Фотоэлектрические элементы используют энергию солнечного света для производства электроэнергии. Постоянный ток (DC) генерируется стационарными солнечными панелями (которые состоят из фотоэлектрических элементов) и обычно используется для локальных приложений, включая запуск небольших ирригационных насосов или для зарядки устройств с батарейным питанием. Солнечные электростанции промышленного масштаба неуклонно набирают популярность с ростом цен на ископаемое топливо.Они работают, улавливая солнечную энергию через большие отражатели. Захваченная энергия затем направляется в приемники, которые используют различные технологии для выработки электроэнергии за счет питания газовых или паровых турбин. Электростанция Неллис — крупнейшая солнечная электростанция в Северной Америке. Он расположен на базе ВВС Неллис в округе Кларк, штат Невада, недалеко от Лас-Вегаса. Станция состоит из более чем 70 000 фотоэлектрических солнечных панелей, а ее максимальная электрическая мощность оценивается в 13 мегаватт переменного тока (13 МВт переменного тока).

Как производится электричество | Endesa

Гидроэнергетика

В исследовании НАСА говорится, что происхождение жизни может быть найдено в электричестве, вырабатываемом естественным путем на морском дне около 4000 миллионов лет назад. Вода и движение — это источник жизни и, следовательно, источник энергии.

Наши предки знали это и использовали течения в реках для перемещения больших мельниц. Более совершенные версии этих водяных мельниц используются на гидроэлектростанциях.Плотина перекрывает реку бетонной стеной, затопляя территорию вокруг завода и создавая искусственное озеро. Удерживаемая вода таит в себе огромную потенциальную энергию.

Вода — одна из самых сильных и могущественных сил природы. Этот поток можно преобразовать в кинетическую энергию (энергию движущегося тела). Под действием силы тяжести вода движется вниз по серии больших труб, называемых затворами. Это заставляет лопасти турбин быстро вращаться.

Турбины снабжают механическую энергию электрогенераторами завода.Трансформатор увеличивает электрическую мощность и передает ее в электросеть, которая затем подает питание на ваш телевизор или стиральную машину.

Приливная энергия

Менее известный вариант гидроэлектрической энергии в приливной энергии.

В этой системе используется вертикальное движение морской воды, вызванное гравитационной силой луны и солнца на море. Приливы и отливы создают приливную силу.

В настоящее время существует три различных типа приливных электростанций:

• Приливные барражи: построены в устьях рек, приливные плотины очень похожи на гидроэлектростанции.Они используют потенциальную энергию, генерируемую разницей в высоте между приливом и отливом . Несмотря на то, что они производят большое количество энергии, строительство и обслуживание этих объектов обходятся довольно дорого.
• Генераторы приливных потоков: Приливные потоки приводят в действие серию осевых турбин , подобных ветряным турбинам, которые вырабатывают механическую энергию. Это самый простой и экономичный метод с наименьшим воздействием на природу. Поскольку не нужно строить плотину, это не меняет экосистему в море.
• Динамическая приливная сила: этот метод является чисто теоретическим, так как он никогда не применялся успешно. Он объединит два метода , описанных выше. Для этого будут построены плотины у побережья и дальше к морю. создаст Т-образную структуру, которая, с одной стороны, сохранит силу приливов, а с другой — энергию отливов. .

Приливная энергия возникает из-за движения воды, вызванного циклом прилива / отлива.

Геотермальная энергия

Выйдя из воды на сушу, дайте нам знать, взгляните на геотермальную энергию, систему, которая использует тепло, накопленное внутри земли, в горячих камнях и / или горячих источниках.

Тепловая энергия, содержащаяся под нашими ногами, огромна. Если просто копать на глубину около 10 метров, мы обнаруживаем, что температура составляет около 17 ° C в год из-за тепловой инерции почвы.

Чтобы использовать эту энергию, геотермальные тепловые насосы используются для извлечения тепла из земли или передачи тепла в нее, в зависимости от того, является ли цель нагревом или охлаждением воздуха или нагреванием воды.

Один из самых точных методов — закачать жидкую воду глубоко в землю, чтобы поднять ее температуру; вода превращается в пар и возвращается на завод, неся много энергии, готовой к преобразованию в электричество.

Эту энергию можно использовать для разных целей в зависимости от характеристик источника:

• Ресурсы при высоких температурах (более 150 ° C) используются для генерации света.
• При температуре ниже 100 ° C используются для подачи электроэнергии в системы отопления / кондиционирования.
• При очень низких температурах (ниже 30 ° C) они используются непосредственно для нагрева воды.

Различные способы производства электроэнергии

Для чего мы используем энергию?

Различные методы производства электроэнергии

Существуют различные методы производства электроэнергии в зависимости от видов энергии.
Среди источников энергии уголь и природный газ используются для выработки электроэнергии путем сжигания (тепловая энергия), уран путем ядерного деления (ядерная энергия), чтобы использовать их тепло для кипячения воды и вращающейся паровой турбины.
Среди возобновляемых источников энергии солнечный свет напрямую преобразуется в электричество (фотоэлектрическая энергия), энергия вращения ветра преобразуется в электричество (энергия ветра), вращение водяного колеса проточной водой для производства (гидро). Магматическое тепло закипает подземную воду, чтобы вращать паровую турбину для генерации (геотермальной энергии).
Непрерывное развитие технологий для них продолжается для преобразования энергии ресурсов или возобновляемых источников энергии в электричество с меньшими потерями. Для эксплуатации электростанции также важно проводить техническое обслуживание или обучение операторов.

Тепловая мощность

Производство энергии на пылеугольном топливе в настоящее время является основным методом производства электроэнергии на угле. Уголь измельчается до мелкого порошка и сжигается в котле. Нагрев в бойлере превращает воду в пар. Давление пара вращает паровую турбину, а генератор вырабатывает электричество.

Электроэнергетика с комбинированным циклом сначала вырабатывает газ за счет сжигания топлива в сжатом воздухе.
Давление газа вращает газовую турбину, а генератор вырабатывает электричество.
Кроме того, тепло выхлопных газов газовой турбины используется для кипячения воды для выработки пара, который вращает турбину для генерации.

Комбинированный цикл комплексной газификации угля (IGCC) газифицирует топливный уголь в газификаторе. Газифицированное топливо сжигается в сжатом воздухе с образованием газа. Давление газа вращает газовую турбину для выработки электроэнергии. Кроме того, тепло выхлопных газов газовой турбины используется для превращения воды в пар для выработки электроэнергии.

Международное сравнение энергоэффективности производства тепловой энергии

Международное сравнение эффективности производства тепловой энергии (ископаемое топливо). Установки для разжигания угля в Японии достигают наивысшего КПД, вырабатывая много электроэнергии с меньшим количеством топлива. Несмотря на то, что эффективность генерации может быть увеличена за счет использования мощностей (или технологий) производства электроэнергии с новейшей и высочайшей эффективностью, важно проводить техническое обслуживание объекта или также поддерживать или повышать качество работы.

Атомная энергетика

Легкая вода означает обычную воду в отличие от тяжелой воды. В активной зоне реактора в результате ядерного деления вырабатывается тепло, которое затем вызывает кипение воды с образованием пара. Пар используется для вращения турбины для выработки электроэнергии, затем охлаждается в конденсаторе морской водой и снова превращается в жидкую воду. Затем эта вода возвращается в активную зону реактора.

Легкая вода означает обычную воду в противоположность тяжелой воде.В активной зоне реактора при ядерном делении выделяется тепло, но нагретая вода подавляется перед закипанием за счет приложения высокого давления. Эта вода с высокой температурой и давлением направляется в парогенератор, превращает воду в пар, а затем вращает турбину для выработки электроэнергии в генераторе, после чего она охлаждается в конденсаторе морской водой и снова превращается в жидкую воду. Затем эта вода возвращается в паровую турбину.

Глоссарий

Откуда у нас электричество?

Электроэнергия необходима для современной жизни, но почти миллиард человек живет без доступа к ней.Такие проблемы, как изменение климата, загрязнение и разрушение окружающей среды, требуют, чтобы мы изменили способ производства электроэнергии.

За последнее столетие основными источниками энергии, используемыми для производства электроэнергии, были ископаемое топливо, гидроэлектроэнергия и, с 1950-х годов, ядерная энергия. Несмотря на стремительный рост возобновляемых источников энергии за последние несколько десятилетий, ископаемые виды топлива остаются доминирующими во всем мире. Их использование для производства электроэнергии продолжает расти как в абсолютном, так и в относительном выражении: в 2017 году на ископаемом топливе было произведено 64.5% мировой электроэнергии по сравнению с 61,9% в 1990 году.

Доступ к надежному электроснабжению жизненно важен для благополучия человека. В настоящее время каждый седьмой человек в мире не имеет доступа к электричеству. Таким образом, спрос на электроэнергию будет продолжать расти. В то же время выбросы парниковых газов должны резко сократиться, если мы хотим смягчить последствия изменения климата, и мы должны перейти на более чистые источники энергии, чтобы уменьшить загрязнение воздуха. Это, вероятно, потребует значительного увеличения всех низкоуглеродных источников энергии, важной частью которых является ядерная энергия.

Для достижения устойчивого мира необходимо декарбонизация всех секторов экономики, включая транспорт, тепло и промышленность. Электричество предоставляет средства для использования низкоуглеродных источников энергии, и поэтому широко распространенная электрификация рассматривается как ключевой инструмент декарбонизации секторов, традиционно работающих на ископаемом топливе. По мере того, как конечное использование электроэнергии растет, а выгоды от электричества распространяются на всех людей, спрос будет значительно расти.

Уголь, газ и нефть

Электростанции, работающие на ископаемом топливе, сжигают уголь или нефть для получения тепла, которое, в свою очередь, используется для выработки пара для привода турбин, вырабатывающих электричество.На газовых установках горячие газы приводят в действие турбину для выработки электроэнергии, в то время как газотурбинная установка с комбинированным циклом (ПГУ) также использует парогенератор для увеличения количества производимой электроэнергии. В 2017 году ископаемое топливо произвело 64,5% электроэнергии во всем мире.

Эти электростанции надежно вырабатывают электроэнергию в течение длительных периодов времени и, как правило, дешевы в строительстве. Однако при сжигании топлива на основе углерода образуется большое количество углекислого газа, что приводит к изменению климата. Эти растения также производят другие загрязнители, такие как оксиды серы и азота, которые вызывают кислотные дожди.

Электростанция Коттам в Великобритании, которая использует уголь и газ для производства электроэнергии (Изображение: EDF Energy)

Сжигание ископаемого топлива для получения энергии вызывает значительное число смертей из-за загрязнения воздуха. Например, по оценкам, только в одном Китае 670 000 человек умирают преждевременно — каждый год из-за использования угля.

Установкам, работающим на ископаемом топливе, требуется очень большое количество угля, нефти или газа. Во многих случаях это топливо необходимо транспортировать на большие расстояния, что может привести к потенциальным проблемам с поставками.Цена на топливо исторически была нестабильной и может резко возрасти в периоды нехватки или геополитической нестабильности, что может привести к нестабильным затратам на генерацию и повышению потребительских цен.

Гидроэнергетика

Большинство крупных гидроэлектростанций вырабатывают электроэнергию, накапливая воду в обширных резервуарах за плотинами. Вода из резервуаров проходит через турбины для выработки электроэнергии. Плотины гидроэлектростанций могут генерировать большое количество электроэнергии с низким содержанием углерода, но количество площадок, подходящих для новых крупномасштабных плотин, ограничено.Гидроэлектроэнергия также может производиться русловыми электростанциями, но большинство рек, которые подходят для этого, уже освоены.

Плотина «Три ущелья» в Китае — самая большая в мире плотина гидроэлектростанций и самая большая в мире электростанция (Изображение: Le Grand Portage, CC BY-SA 2.0)

В 2017 году на гидроэнергетику приходилось 16% мирового производства электроэнергии.

Затопление водохранилищ за плотинами и замедление течения речной системы ниже плотины также может иметь серьезные последствия для окружающей среды и местного населения.Например, во время строительства крупнейшей в мире плотины гидроэлектростанции — плотины «Три ущелья» в Китае — около 1,3 миллиона человек были перемещены.
По количеству погибших в результате аварий гидроэнергетика — самый смертоносный источник энергии. Несчастным случаем с наибольшим числом погибших стало обрушение в 1975 году плотины Баньцяо в китайской провинции Хэнань, в результате которого, по официальным оценкам, прямо и косвенно погибло 171 000 человек.

Атомная энергетика

Ядерные энергетические реакторы используют тепло, выделяемое при расщеплении атомов, для выработки пара для привода турбины.В процессе деления не образуются парниковые газы, и в течение всего жизненного цикла ядерной энергии образуются лишь очень небольшие количества. Атомная энергия является экологически чистой формой производства электроэнергии и не способствует загрязнению воздуха. В 2018 году ядерная энергия произвела 10,5% мировой электроэнергии.

Атомная электростанция Палюэль на севере Франции, одна из крупнейших атомных электростанций в мире (Изображение: Areva)

Атомные электростанции, как и электростанции, работающие на ископаемом топливе, очень надежны и могут работать в течение многих месяцев без перебоев, обеспечивая большое количество чистой электроэнергии, независимо от времени суток, погоды или сезона.

Ядерное топливо можно использовать в реакторе в течение нескольких лет благодаря огромному количеству энергии, содержащейся в уране. Мощность одного килограмма урана примерно равна 1 тонне угля.

В результате образуется соответственно небольшое количество отходов. В среднем реактор, снабжающий человека электроэнергией в течение года, создает около 500 граммов отходов — их можно было бы поместить в банку из-под газировки. Всего 5 граммов из этого количества используется ядерное топливо — эквивалент листа бумаги.Существует несколько стратегий управления использованным топливом, таких как прямая утилизация или переработка в реакторах для выработки более низкоуглеродной электроэнергии.

Ветровая и солнечная

Возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнечная энергия и малая гидроэнергетика, производят электроэнергию с низким уровнем выбросов парниковых газов на протяжении всего их жизненного цикла. В 2017 году ветряная и солнечная энергия производили 4,4% и 1,3% соответственно мировой электроэнергии. Они не производят электричество предсказуемо или постоянно из-за своей естественной зависимости от погоды.Производство электроэнергии от ветряных турбин зависит от скорости ветра, и если ветер слишком слабый или слишком сильный, электричество не производится вообще. Мощность солнечных панелей зависит от силы солнечного света, которая зависит от ряда различных факторов, таких как время суток и количество облачного покрова (а также количество пыли на панелях).

Другая проблема заключается в том, что может не хватить места или желания общественности разместить огромное количество турбин или панелей, необходимых для выработки достаточного количества электроэнергии.Это связано с тем, что энергия ветра или солнца является рассеянной, а это означает, что для выработки значительного количества электроэнергии требуется очень значительное количество земли.

Поскольку электроэнергию нелегко хранить, возобновляемые источники энергии должны поддерживаться другими формами производства электроэнергии. Самые большие батареи не могут работать в течение нескольких дней, не говоря уже о неделях, которые потребуются для резервного копирования возобновляемых источников энергии, чтобы обеспечить круглосуточную подачу электроэнергии. Чтобы обеспечить стабильную подачу электроэнергии, газовые заводы все чаще предоставляют услуги резервного копирования электроэнергии из возобновляемых источников.Установки, работающие на природном газе, выделяют большое количество углекислого газа во время работы, и значительные количества метана часто выделяются во время добычи и транспортировки газа, и то и другое способствует изменению климата.

Биомасса

Электростанции, работающие на биомассе, работают аналогично газовым и угольным электростанциям. Вместо сжигания газа или угля установка работает на различных формах биомассы (например, специально выращенных деревьях, древесной щепе, бытовых отходах или «биогазе»). В 2017 году биомасса произвела 2.3% мировой электроэнергии.

Электростанция Drax в Великобритании частично заменила уголь импортной биомассой в качестве топлива для производства электроэнергии (Изображение: Andrew Whale, CC BY-SA 2.0)

Для производства биомассы может потребоваться много энергии, как с точки зрения производства самой биомассы, так и с точки зрения транспорта. Из-за этого требуемая энергия может быть больше, чем энергетическая ценность конечного топлива, а выбросы парниковых газов могут быть такими же или даже большими, чем выбросы от эквивалентного ископаемого топлива.Кроме того, для абсорбции выделяемого углекислого газа может потребоваться более 100 лет, что приводит к кратковременному увеличению выбросов.

Другие воздействия на окружающую среду, связанные с землепользованием и экологической устойчивостью, могут быть значительными. Кроме того, как и в случае с углем, использование биомассы может способствовать загрязнению воздуха и, таким образом, иметь негативные последствия для здоровья населения, проживающего на заводах по производству биомассы.

Что будет движущей силой нашего электрического будущего?

Электричество приобретает все большее значение.Если мы хотим решить проблему изменения климата и уменьшить загрязнение воздуха, нам нужно будет расширить использование всех низкоуглеродных источников энергии, важной частью которых является ядерная энергия.

Чтобы удовлетворить растущий спрос на устойчивую энергетику, Всемирная ядерная ассоциация представила программу Harmony, которая ставит цель для ядерной энергетики производить не менее 25% электроэнергии до 2050 года. Это будет означать, что к тому времени ядерная генерация должна будет утроиться во всем мире. . Чтобы резко снизить уровень ископаемого топлива, ядерная и возобновляемая энергия должны работать вместе, чтобы обеспечить надежное, доступное и чистое энергоснабжение будущего.

Официальный документ Всемирной ядерной ассоциации «Тихий гигант» содержит дополнительную информацию о необходимости использования ядерной энергии в системе чистой энергии.

Вас также может заинтересовать

Медь и электричество — как производить электричество от движения

Что такое генератор?
Ветряная турбина включает генератор для выработки электроэнергии. Ветер заставляет его вращаться.В свою очередь, турбина вращает генератор; внутри генератора находится катушка с проволокой, которая вращается в магнитном поле. Если повернуть катушку, в катушке появится напряжение. Напряжение может управлять током по кабелям национальной сети, чтобы осветить наши дома.

(С любезного разрешения «Новости альтернативной энергетики».)

Компоненты ветряной турбины.

Генераторы на электростанции похожи, но намного больше. Они способны производить многие мегаватты энергии.

Генератор немного похож на двигатель заднего хода.Приводим в движение и вынимаем электрический ток.

Это пример электромагнитной индукции — в катушке возникает напряжение, когда она движется в магнитном поле.

Внутри генератора
Внутренняя часть простого генератора очень похожа на внутреннюю часть простого электродвигателя. Есть катушка, которая может свободно вращаться между двумя магнитами. Магниты связаны стальным каркасом, а катушка соединяется с проводами с помощью щеток. Однако вместо коммутатора в генераторе используются контактные кольца.Таким образом, контакты не меняются местами — каждая щетка поддерживает контакт с одним концом катушки на протяжении всего цикла.

Напряжение индуцируется, когда катушка вращается в магнитном поле. Смотрите видео ниже.

Простая анимация генерации постоянного тока. (Предоставлено Стивеном Карпентером.)

Уведомление:

• положение катушки, когда наведенное напряжение достигает максимального значения.
• изменение направления тока во время цикла.

Что заставляет генератор работать?
Генератор вырабатывает напряжение. Он подает ток, когда мы подключаем его к нагрузке (например, к лампочке). Ток загорается лампочкой. Однако это также затрудняет вращение генератора.

Мы должны усерднее работать, чтобы генератор работал после того, как потребляется ток. Чем больше тока мы получаем от генератора, тем сложнее его повернуть.

В этом есть смысл: мы ничего не получаем даром.Как только мы заставим генератор работать за нас, мы должны вложить в него больше работы. И чем больше у нас работы, тем больше работы мы должны вложить. Если бы это было не так, мы бы получали что-то бесплатно. А это противоречило бы идеям сохранения энергии.

Есть веская физическая причина, по которой становится труднее повернуть генератор, когда он выдает ток: он начинает вести себя как двигатель. В катушках течет ток. Следовательно, на катушки действует сила — как если бы это был двигатель.И эта сила будет противодействовать движению генератора и затруднять его вращение. Это физическое происхождение закона Ленца. Сила наведенного тока противостоит силе, которую вы прикладываете, чтобы заставить ток течь.

Работа на входе, электричество отключено
Когда вы крутите педали на велосипеде, становится немного сложнее, когда динамо-машина работает для включения света. Дело не только в увеличении трения. Вы должны сделать так, чтобы динамо-машина снабжала свет электричеством. И чем больше тока потребляет лампа, тем сложнее крутить педали.

Всякий раз, когда мы получаем ток от генератора или динамо-машины, должна быть какая-то механическая движущая сила:

• Велосипедист крутил педали, чтобы включить динамо-машину (используя химическую энергию из пищи).
• Ветер вращает турбину; ветер стихает.
• Движущийся пар на тепловой электростанции вращает турбины, которые вращают генераторы (мы должны сжигать больше топлива, чтобы произвести больше пара).

В каждом случае мы ничего не получаем даром.Чтобы подать электрический ток, нам нужно выполнять механическую работу.

Велосипедное динамо-машина генерирует напряжение для зажигания лампы. Чем больше ток, который он выдает, тем труднее крутить педали.

Что такое индукция?

Создание напряжения
Мы можем навести напряжение в проводе с помощью магнитного поля. Нам нужно заставить проволоку двигаться по полю. Мы называем напряжение наведенной ЭДС (электродвижущей силой). Чем быстрее проводник движется через поле, тем больше наведенная ЭДС.Это закон Фарадея.

Если мы переместим провод в другую сторону, то направление ЭДС изменится на противоположное.

ЭДС упадет до нуля, если на проводе:

• останавливается или
• находится вне магнитного поля.

Проволоку необходимо прорезать линии потока, чтобы вызвать ЭДС.

Создание напряжения в проводе, проходящем через магнитное поле.

Чем быстрее проводник движется через поле, тем больше наведенная ЭДС.

При перемещении провода в обратном направлении направление ЭДС меняется на противоположное.

ЭДС падает до нуля, если провод перестает двигаться или выходит за пределы магнитного поля.

Мы получаем наибольшее наведенное напряжение, когда эти три величины расположены под прямым углом друг к другу:

• движение кондуктора.
• магнитное поле Б.
• провод (а значит, и наведенная ЭДС).

Почему у нас получается напряжение?
Представьте, что несколько свободных электронов (или пучок электронов) попадают в магнитное поле. На электроны будет действовать сила. Электроны имеют отрицательный заряд. Это означает, что, хотя электроны движутся слева направо, они подобны току, текущему справа налево.

Мы можем использовать правило мотора левой руки Флеминга, чтобы определить направление силы. Это вниз. Таким образом, электроны выталкиваются вниз.

Кусок медной проволоки также содержит свободные электроны (A). Поэтому, когда проволока движется в поле, электроны выталкиваются вниз (B). Это оставляет чистый положительный заряд наверху провода. Следовательно, заряд разделяется в проводе, создавая напряжение (C). Верх стал более позитивным, а нижний — более негативным.

(А)

(В)

(К)

В каком направлении находится сила?
Эта ЭДС подобна ЭДС клетки.Он может управлять током по цепи. Если к проводу прикрепить нагрузку, то будет течь ток. Мы называем это индуцированным током. Однако, как только мы снимаем ток с провода, провод ощущает силу (провод, несущий ток в магнитном поле, ощущает силу).

Мы можем использовать правило моторики левой руки Флеминга, чтобы определить направление силы. В данном случае это вниз.

Другими словами, сила будет противодействовать движению проволоки.Проволока замедлится. Если мы хотим, чтобы он продолжал двигаться, нам нужно его подтолкнуть.

Если мы возьмем из провода больший ток, нам придется протолкнуть его сильнее. Чем больше ток, который мы получаем от наведенной ЭДС, тем больше работы мы должны приложить.

В этом есть смысл: мы ничего не получаем даром. Когда мы берем больший ток, мы заставляем наведенную ЭДС выполнять за нас больше работы с электричеством. Следовательно, мы должны приложить больше механических усилий. Это сохранение энергии.

Закон Ленца
Когда мы начинаем получать ток из индуцированного напряжения, на провод действует сила. Мы уже видели, что сила будет замедлять провод или затруднять его удержание. Это выражено в законе Ленца:

«Индуцированный ток течет таким образом, чтобы противодействовать движению, которое его вызвало».

Закон Ленца основан на идее сохранения энергии. Если бы индуцированный ток не протекал таким образом, мы могли бы получить что-то бесплатно.

Индукция в катушках

Наведение тока
Представьте себе магнит возле катушки с медной проволокой. Катушка подключена к чувствительному амперметру. Когда магнит неподвижен, в катушке нет тока. Однако, если мы подвинем магнит к катушке, амперметр сдвинется вправо. Теперь давайте вытащим магнит. Катушка щелкнет влево.

Это показывает, что мы индуцировали ток в катушке — но только во время движения магнита. Направление тока зависело от направления движения.

Чтобы получить длительный ток от катушки, мы должны постоянно вталкивать магнит внутрь и вытягивать его. Это заставит ток двигаться вперед и назад. Другими словами, мы создали переменный ток.

Но как мы можем определить, в какую сторону будет течь ток? Используя закон Ленца.

Закон Ленца и катушки
Когда мы индуцируем ток в катушке, она становится электромагнитом. Один конец катушки — это северный полюс, а другой конец — южный полюс.

Когда северный полюс нашего магнита движется к левому концу катушки, индуцированный ток течет против часовой стрелки (если смотреть на левый конец). Это превращает левый конец катушки в северный полюс. И этот северный полюс пытается отразить входящий северный полюс магнита.

Итак, индуцированный ток противостоит движению, которое его вызвало (из закона Ленца).

Когда мы вытаскиваем магнит, левый конец катушки становится южным полюсом (чтобы попытаться удержать магнит обратно).Следовательно, индуцированный ток должен течь по часовой стрелке.

Поддержание тока
Мы можем установить магнит на коленчатый вал и повернуть ручку, чтобы сделать простой генератор.

Как всегда, мы должны продолжать вращать магнит, чтобы преодолеть противодействующую силу, создаваемую индуцированным током. Т.е. мы должны выполнять механическую работу, чтобы получить электрическую энергию.

В некоторых генераторах используется магнит, перемещающийся рядом с катушкой. Другие используют движущуюся катушку в магнитном поле.Хотя движется катушка, это работает по тому же принципу — магнитное поле движется относительно катушки.

Еще раз о движущихся катушках
Теперь мы можем понять, почему мы получаем наведенное напряжение в движущейся катушке. Есть два взгляда на это.

• провода на стороне катушки прорезают линии магнитного потока.
• катушка продвигается к северному полюсу, затем к южному полюсу и так далее.

Флюс и плотность потока

Наведение тока
Мы видели, что мы можем индуцировать ЭДС, изменяя величину магнитного поля в цепи.Мы можем сделать это, пропуская провод через магнитное поле или перемещая магнит рядом с катушкой. Но что мы подразумеваем под величиной магнитного поля?

Магнитный поток
Представьте себе провод, движущийся в магнитном поле. Мы представляем магнитное поле с помощью силовых линий. По мере того, как провод движется по полю, он прорезает силовые линии. Количество силовых линий, перерезаемых проволокой, называется магнитным потоком. Это связано с площадью магнитного поля, через которое проходит провод, и силой магнитного поля (плотностью магнитного потока).

Мы можем увеличить поток, перемещая провод быстрее или увеличивая напряженность магнитного поля. Это похоже на приближение магнита к катушке в предыдущем примере.

Значит, поток в цепи меняется, если мы:

• переместите провод в устойчивом поле, или
• изменить поле.

И в каждом случае мы получаем наведенную ЭДС.

Плотность магнитного потока
Магнитный поток можно представить как количество силовых линий.Иногда мы называем их линиями магнитного потока. Чем ближе друг к другу линии потока, тем сильнее поле. То есть напряженность поля представлена ​​плотностью линий магнитного потока. Иногда мы называем напряженность магнитного поля B плотностью магнитного потока. И мы используем эту идею для определения потока:

напряженность магнитного поля = плотность магнитного потока = поток на единицу площади

B = Φ / A
Φ = B A

Закон Фарадея
Мы видели, что чем быстрее мы перемещаем провод, тем большую ЭДС мы индуцируем.Фактически, мы обнаруживаем, что ЭДС (ε) пропорциональна скорости изменения потока. Итак, в простой схеме:

ε ∝ dΦ / dt

Это означает, что если мы удвоим скорость проволоки, поток в цепи увеличится вдвое быстрее. Следовательно, ЭДС в два раза больше.

Мы можем увеличить общий поток, соединяющий цепь, используя катушку, а не отдельный кусок провода.