Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЕУ ЛК.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
6.22 Mб
Скачать

3. Властивості енергоресурсів та їх взаємоперетворення.

На сучасному етапі розвиток людської цивілізації неможливий без широкого використання енергії. Енергетика – це галузь народного господарства, яка охоплює енергетичні ресурси, виробництво, перетворення, передачу і використання різних форм енергії. Основними формами енергії, яка застосовується в даний час, є теплота і електрика.

Різноманіття форм існування енергії, властивість їх взаємоперетворення дозволяють використовувати для виробництва і споживання енергії різні паливно-енергетичні ресурси і енергоносії, визначають їх взаємозамінність. Розуміння єдності й еквівалентності різних форм енергії склалось в середині ХIХ століття, коли був накопичений великий досвід перетворення одних форм енергії в інші. Природним узагальненням величезного об’єму накопичених даних з перетворення одних форм енергії в інші виявився закон збереження і перетворення енергії – один з основних фундаментальних законів природи (див. другу книгу).

Потреба в перетворенні енергії пов’язана з необхідністю застосування конкретних форм енергії (головним чином теплоти і електроенергії) в сучасних технологічних процесах при достатньо великій різноманітності первинних енергоресурсів для їх отримання. При цьому навіть ці два види енергії застосовуються в різних формах: теплота – у вигляді пари, нагрітих газів і води при різних значеннях температури, а електрика – у вигляді змінного або постійного струму і при різних рівнях напруги.

Первинними джерелами теплової енергії в основному були і залишаються органічні палива (вугілля, природний газ, нафта, горючі сланці та ін.). Аналіз всіх взаємозв’язків між джерелами енергії (енергоресурсами), тепловою енергією і пристроями для отримання роботи (електроенергії) відноситься до сфери теплоенергетики. Теплоенергетика – галузь енергетики, яка займається перетворенням теплоти в інші види енергії, головним чином в механічну і електричну. Предметом вивчення теплоенергетики є термодинамічні цикли і схеми енергоустановок, степінь їх досконалості, питання горіння палива, теплообміну, теплофізичні властивості робочих тіл та теплоносіїв та ін.

Перетворення енергії реалізується в різних машинах, апаратах і пристроях. В енергетиці в основному використовуються п’ять видів установок: генеруючі, перетворюючі, акумулюючі, транспортуючі та споживаючі.

Технічну основу сучасної теплоенергетики складають теплосилові установки теплових електростанцій (ТЕС), які складаються із котлоагрегатів і парових турбін (мал.1.1).

Над удосконаленням установок, перетворюючих теплову енергію в електричну, працюють більше 100 років. Енергетична цінність енергоресурсів, ефективність їх використання, ступінь удосконалення процесів і установок, технологічних стадій енергетичного виробництва визначаються коефіцієнтом корисної дії (к.к.д.) енергоустановки. К.к.д. більшості вугільних теплових електростанцій в світі складає менше 35–40 %; максимально досягнутий – 45%; на ПГУ і ГПУ – в середньому менше 50%, максимально досягнутий – 60%.

Установки, в яких перетворення теплоти в електроенергію здійснюється без електромеханічних генераторів, називаються установками прямого перетворення енергії. До них відносяться магнітогідродинамічні генератори (МГДГ), термоелектричні генератори (ТЕГ), термоемісійні перетворювачі енергії (ТЕмП).