Wytwarzanie energii elektrycznej

Jak Węgiel przetwarzany jest na energię elektryczną?

Węgiel brunatny i kamienny to surowce bardzo energetyczne, podczas ich spalani wytwarzana jest olbrzymia ilość kalorii, energia z ich spalania bierze udział w produkcji prądu. Węgiel mieli sięna drobny proszek, przez co zwiększa się jego powierzchnię i uzyskuje szybszyefekt spalania. Pył węglowy wdmuchiwany jest do komory spalania, wytwarzane ciepło podgrzewa wodę zgromadzoną w zbiorniku, tak aby wytworzyć parę wodną. Para wodna pod wysokim ciśnieniem przedostaje się specjalnymi kanałami do turbiny zawierającej tysiące łopat oraz śmigła obrotowe. Para popycha te ruchomeelementy, powodując obracanie wału turbiny z dużą prędkością. Na jednym końcu wału turbinyzamontowanyjest generator,składa się z dokładnie nawiniętych zwojów drutu. Energia elektryczna jest wytwarzana, gdyłopatki turbiny napędzane parąbardzo szybko obracają sięw silnym polu magnetycznym. Po przejściu przez turbinę, para wodna skrapla się i zawraca z powrotem do kotła, gdzie jest ponownie ogrzewana. Energia elektryczna jest przekształcana do wyższych napięć (do 400000 V) stosowanych do ekonomicznej, wydajnej transmisji poprzez sieci linii energetycznych. Kiedy zbliża się do punktu konsumpcji, takich jak nasze domy, prąd w transformatorze przekształca się w odpowiednie napięcie.

Jak siła wiatru przetwarzana jest na energię elektryczną?

Turbiny wiatrowe wykorzystują energię kinetyczną wiatru do wytwarzania energii elektrycznej. Poszczególne turbiny wiatrowe mogą być stosowane do wytwarzania energii elektrycznej na małą skalę czyli do zasilania pojedynczego domu. Duża liczba turbin wiatrowych zgrupowanych jako farma wiatrowa lub parku, generuje energię elektryczną na znacznie większą skalę. Wiatr wieje na kątowe łopatek wirnika, powodując ich obracanie, w konwersji część energii kinetycznej wiatru zmienia się w energię mechaniczną. Na turbinach umieszczone są czujniki wykrycia, które badają jak mocno wieje wiatr i z której strony. Wówczas wirnik automatycznie ustawiają się "twarzą" do wiatru. Wał i skrzynia biegów podłączona jest do wirnika, więc gdy wirnik obraca się, generator wykorzystuje pole elektromagnetyczne do przekształcenia tej energii mechanicznej w energię elektryczną. Energiaelektrycznaz generatora przekazywana jest wzdłuż przewodów do podstacji,gdzie energia elektryczna wytworzona przez wszystkie turbiny w farmie wiatrowej i przekształcana jest na wysokie napięcie.

Jak energia słoneczna przetwarzana jest na energię elektryczną?

Panele słoneczne przekształcają energię pochodzącą z promieni słonecznych bezpośrednio na energię użyteczną, która może być używana w domach i przedsiębiorstwach. Panele termiczne wykorzystują energie słoneczną do ogrzewania wody, któramoże być stosowana do płukania i ogrzewania. Panele fotowoltaiczne wykorzystują efekt fotowoltaiczny, aby przekształcić energię słoneczną bezpośrednio na energię elektryczną, która może uzupełnić lub zastąpić zwykłe zasilanie budynku. Panel fotowoltaiczny jest wykonany z materiału półprzewodnikowego, na ogół na bazie krzemu, umieszczonego pomiędzy dwoma stykami elektrycznymi. Aby wygenerować tyle energii elektrycznej, jak to możliwe, panele fotowoltaiczne trzeba naświetlać tyle czasu, ile to tylko możliwe w bezpośrednim świetle słonecznym. Spadzisty, dach od strony południowej jest idealnym miejscem do montażu kolektorów słonecznych. Tafla szkła chroni tak przygotowaną "kanapkę półprzewodników" przed gradem, żwirem, wiatrem,jest ona również pokryta substancją antyrefleksyjną, która zapewnia, że ​​pochłaniane światło słoneczne jest absorbowane a nie rozpraszane niepotrzebnie dalej. Kiedy światło słoneczne pada na panel jest przez niego pochłaniane, wówczas też powstaje siła elektromagnetyczna, która skłania naładowane dodatnio cząstki ulokowane po jednej stronie panela i naładowane ujemnie znajdujące się z drugiej strony, aby zaczęły podróżować w tym samym kierunku, tworząc prąd elektryczny. Panele fotowoltaiczne energii elektrycznej generują prąd stały. Zanim jednak będzie on mógł być stosowany w domach i przedsiębiorstwach, musi zostać zmieniony w prąd zmienny energii elektrycznej za pomocą falownika. W tym celu prąd wędruje do falownika a następnie do skrzynki bezpieczników budynku, a stamtąd do urządzeń, które potrzebują energii.

Jak wytwarza się energię z prądów morskich?

Morskie turbiny umieszczone w obszarach wód pływowych przekształcająenergię kinetyczną w energię elektryczną. Turbiny morskie są zainstalowane na dnie w pobliżu brzegu, przez co woda morska napędza łopatki wirnika turbiny. Aby wygenerować wystarczającą ilość energii, ostrza muszą obracać się w stałym, szybkim tempie, podobnie jak w przypadku turbiny wiatrowej. Morskie turbiny zainstalowane są tam gdzie występują prądy morskie tj. na przylądkach, w cieśninach, przy wlocie do wąskich kanałów na dnie morskim. Łopaty wirnika są specjalnie ukształtowane tak, aby reagować na przypływów każdej fali. Łopatki podłączone są do generatora, który wykorzystuje pole elektromagnetyczne do konwersji energii obrotowej na energię mechaniczną na prąd elektryczny. Energia elektryczna jest doprowadzana do brzegu za pomocą kabla podmorskiego, a za pośrednictwem transformatora konwertowana jest do odpowiedniego napięcia potrzebnego do przesyłu. Sieci krajowej wykorzystuje wysokie napięcie do przesyłania energii elektrycznej aby docierała do domów i firm, które jej potrzebują.