Методическая разработка открытого урока по дисциплине «Электротехника и электроника»

У ПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ЗАДОНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

Утверждаю

Зам. директора

по учебной работе

_______________Е.А.Позднякова

«_____» _____________2021г.

Методическая разработка

открытого урока

по дисциплине «Электротехника и электроника»

Тема: « Передача и распределение электрической энергии»

Рассмотрено

на заседании ЦМК специальных дисциплин

протокол № от « » марта 2021 г.

Председатель ЦМК

_______________/ Г.С. Акатова

Разработал преподаватель электротехники:

_______________/Л.Н. Воронцова

г. Задонск 2021г

На сегодняшний день энергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможность создавать различные материалы, является одним из главных факторов при разработке новых технологий. Попросту говоря, без освоения различных видов энергии человек не способен полноценно существовать. Трудно представить существование современной цивилизации без электроэнергии. Если  в нашей квартире отключается свет хотя бы на несколько минут, то мы уже испытываем многочисленные неудобства. А что произойдет при отключении электроэнергии на несколько часов! Электрический ток – основной источник электроэнергии. Вот почему так важно представлять физические основы получения, передачи и использования переменного электрического тока. 

Оглавление

1. Пояснительная записка.

2. Технологическая карта.

3. Содержание основной части.

4. Библиографический список.

5. Приложение.

Пояснительная записка

Цели конференции:

• показать практическое применение закона электромагнитной индукции;

• способы передачи электроэнергии; изучить физические основы производства и использования электрической энергии,

• создать у учащихся целостное представление об энергосбережении как единой межотраслевой производственно-экономической системе процессов рационального расходования энергетических ресурсов всех видов и форм;

• показать необходимость системного подхода к решению проблем энергосбережения и экологии;

• раскрыть суть государственной политики в области энергосбережения и экологии, показать ее связь с состоянием и развитием мирового сообщества;

• убедить учащихся в возможности и необходимости их личного участия в решении проблем энергосбережения и экологии;

• содействовать формированию культуры использования энергии и творческого мышления в отношении изыскания резервов энергосбережения в повседневной жизни;

• применительно к национальным и региональным условиям показать практические и экономические аспекты организации рационального использования энергоресурсов;

• Ознакомить с технологией резонансной однопроводной системы передачи электрической энергии, основанной на идеях Н. Теслы, доработанной с учетом современного развития науки и техники.

Обоснование выбранной темы:

Представить сегодня нашу жизнь без электрической энергии невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Немыслим без электроэнергии и наш быт. Электроэнергия была и остается главной составляющей жизни человека. Какой будет энергетика ХХІ века? Чтобы дать ответы на этот вопрос необходимо знать основные способы получения электроэнергии, изучить проблемы и перспективы современного производства электроэнергии .Данное занятие позволяет сформировать у студентов умение перерабатывать информацию и применять знания теории на практике, развивать  навыки самостоятельной работы с  различными источниками информации. На этом занятии раскрываются возможности формирования информационной и коммуникативной компетентностей.

Технологическая карта занятия теоретического обучения

Разработал ФИО: Воронцова Людмила Николаевна Должность: преподаватель общепрофессиональных дисциплин

наименование организации : Г(О)Б ПОУ «Задонский политехнический техникум»

«Нам необыкновенно повезло, что мы живем в век, когда еще можно сделать открытия».

Р.Фейнман

План занятия

Дата:

Группа: Тэ-2

Тема: « Передача и распределение электрической энергии»

Вид: урок - конференция

Тип: изучение нового материала с элементами ранее изученного.

Цели:

-изучить физические основы производства, передачи и использования электрической энергии

- углубить познания о развитии электроэнергетики и связанных с этим экологических проблем, воспитание чувства ответственности за сохранение окружающей среды

-Используя различные источники информации изучить, как основные источники электрической энергии, так и альтернативные источники энергии.

Задачи:

- формирование ключевых компетенций при изучении производства, передачи и использования электрической энергии

-используя различные источники информации изучить, как основные источники электрической энергии, так и альтернативные источники энергии.

Методы обучения:

1.Методы развития самостоятельной активности обучающихся: исследование, поиск, творческая работа

2.Наглядно-демонстрационные методы с использованием презентаций и видео.

Средства обучения: мультимедийный проектор, экран, электронная презентация

Преподаватель электротехники: Сегодня наша конференция посвящена теме, которая занимает ум человечества ни один век - получение, передача и использование электрической энергии. Начать конференцию я хочу словами А.Мицкевича:

Как наша прожила б планета,
Как люди жили бы на ней
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей?

Мы рассмотрим следующие вопросы:

1. Характеристики первичных источников электрической энергии (ветряные, солнечные, термальные, приливные, гидростанции, тепловые, атомные).

2. Современные электрогенераторы: технические решения физических идей, параметры, тенденция совершенствования.

3. Современные системы передачи электроэнергии: неравномерность нагрузки и приемы ее сглаживания; построение схемы распределения электрической мощности.

4. Экологическая проблема современной энергетики

5.  Изыскание резервов энергосбережения в повседневной жизни;

6. раскрыть суть государственной политики в области энергосбережения и экологии, применяя новые технологии передачи электрической энергии.

Мы изучили эти вопросы на уроках электротехники, вы добывали дополнительную информацию, выполняя проектные работы. И так слово передается вам.

Проектная работа по теме:

«Производство и использование электрической энергии»

Выступление 1 студента

Это было в июльские дни 1850 года, когда у витрины магазина на одной из центральных улиц Лондона Риджентстрит собралась толпа зевак. Обступив витрину, они с удивлением рассматривали модель локомотива, ведущего игрушечный поезд по двум железным полоскам рельсов. Движимый неведомой силой поезд еще и еще раз пробегал свой путь. Его двигала сила, еще кому мало известная в ту пору – электричество. (слайд 2)

«Век пара», «век электричества», «век атома» … - границы целых эпох – определяют по главному виду используемой ими энергии.

Уровнем производства и потребления энергии определяется уровень развития производительных сил общества, способность производить материальные благи.

Среди пригодных к использованию и экономически выгодных форм энергии особое место занимает электрическая энергия. Целый ряд ее преимуществ явился причиной того.(3 слайд) Что электроэнергия используется в современном обществе наиболее широко. Во-первых: электрическая энергия сравнительно легко может быть получена за счет других видов энергии (механической. внутренней, химической); во-вторых, сравнительно просто осуществить и обратный процесс; в-третьих, эту энергию можно передавать с весьма незначительными потерями на большие расстояния от места производства к месту потребления; в-четвертых, электрическая энергия легко дробится, что очень важно для ее распределения по отдельным токоприемниками.

В настоящее время нет ни одной отрасли народного хозяйства, ни одного предприятия, которые не потребляли бы электроэнергию. Электрический ток, электродвигатель проникают всюду. Решительно преобразуя производство, облегчая труд, значительно поднимая его производительность.(4 слайд)

Энергетика настоящего и будущего – вот о чем состоится сегодня разговор.

Для того чтобы человек мог жить в благоустроенных квартирах, чтобы работали заводы, транспорт, различные средства связи и т.д., необходима энергия. На сегодняшний день основным источником энергии является минеральное топливо: нефть, газ, уголь, торф, дерево. Энергию, полученную от сгорания топлива, на электростанциях преобразуется в электрическую энергию. К традиционным источникам электроэнергии относятся тепловые (ТЭС), гидравлические (ГЭС), атомные (АЭС) станции. Рассмотрим подробно устройство каждого из этих типов станции.

Самая распространенная станция это ТЭС. Об устройстве и работе этой станции расскажет 2 студент (5 слайд).

В настоящее время в нашей стране ТЭЦ дают около 40% всей производимой электроэнергии.

Людям известны и другие источники энергии, которые с успехом используется для промышленного получения электроэнергии. Это – ГЭС. В чем же заключается преимущество гидростанции по сравнению с тепловыми?

Рассказывает 3 студент(6 слайд).

Однако гидравлические ресурсы ограничены и даже максимальное их использование не может покрыть все потребности в электроэнергии. Человечество нуждается в новых экономически выгодных источниках энергии. В середине ХХ века ученые разработали принципиально новый способ получения энергии – выделение энергии, запасенной внутри ядра. В результате на службе энергетики появилась атомные электростанции.

О АЭС нам расскажет 4 студент(7 слайд).

Специалисты считают, что в начале ХХ1 века каждому живущему человеку на Земле понадобится для нормальной жизни примерно 3-4 кВт мощности (8 слайд). Если учесть. Что население Земли составляет примерно 6 млрд человек, то необходимо вырабатываемая станциями мощность должна составлять порядка 20 млрд кВт. Для России с ее населением в 146 человек требуется около 440 млн кВт. Демографы полагают, что 2050 году население достигнет 12-14 миллиардов. Поэтому вклад атомной энергетики с каждым годом будет увеличиваться и уже к 2020 году по прогнозу специалистов составит 40-50%.

Проблема возобновляемых источников энергии становится одним из наиболее актуальных направлений устойчивого развития региона. Дело не только в ограниченности ископаемых энергоносителей, по наиболее оптимистичным прогнозам, их хватит лишь на настоящий век, и не в стремительном росте цен на углеводородсодержащее топливо. Главной причиной тревоги политиков и специалистов-экологов является необратимые последствия сжигания топлива для окружающей среды. Поэтому перед учеными встал вопрос о использовании нетрадиционных источников энергии. И следующие выступления будут посвящены этому вопросу.

Проектная работа по теме:

«Нетрадиционные источники энергии»

Ежегодно на поверхность Земли солнечные лучи приносят более 567.1023 Дж/год , т.е. это очень много. Но используется она недостаточно по несколько причинам: малая плотность потока; зависимость притока энергии к земной поверхности от време года, суток и погодных условий. Поэтому первое выступление будет посвящено солнечным электростанциям. Солнечную энергию используют для выработки тепла и электроэнергии. Выступление студентов (9 слайд)

Энергия ветра колоссальна. Академик П.П.Лазарев подсчитал, что около 70% солнечной энергии. Достигающей нашей планеты. Преобразуется в энергию движения воздушных масс атмосферы. Ветер является одним из самых мощных на Земле возобновляемых энергоисточников. Ветроэнергетические ресурсы нашей страны по самым скромным оценкам составляет в год 8.1012 кВт.ч. Поэтому в места, где дует ветер, не заменимым являются ветряные электростанции. Выступление студентов (10 слайд)

При погружении в глубь Земли температура повышается в среднем на 10 на каждые 30 м. В местах с интенсивной вулканической деятельностью горячая подземная вода или нагретые пары и газы, находящиеся близко к поверхности, иногда под действием давления вырываются наружу Термальные подземные воды – практически неисчерпаемый источник тепловой энергии. Раньше считали, что только Исландия является страной горячих источников и гейзеров. На Камчатке есть тоже долина гейзеров, которая сейчас после схода лавины была засыпана. В таких места и строятся геотермальные электростанции. Выступление студентов (11 слайд).

Величествен и прекрасен Мировой океан своеобразный громадный аккумулятор и преобразователь энергии Солнца и Луны. Независимо от условий погоды через определенный промежуток времени океан наступает на сушу. Длится это примерно 6 часов, после чего начинается спад воды, продолжающийся столько же времени. Огромная масса воды, приподнятая силой всемирного тяготения, обладает колоссальной энергией. По подсчетам ученых общая мощность составляет 7.1016кВт. У нас в России - Обская губа. На ней и была построена приливная электростанция. (Выступление студентов)

Мне хочется привести замечательные слова великого флорентинца Данте, которые сказаны и, пять с половиной веков назад: (12 слайд)

Пусть не напрасно греет и светит Солнце, пусть не напрасно течет вода и бьются волны о берег. Надо отнять у них бесцельно расточаемые дары природы и покорить их, связав по своему желанию.

Международная конференция по возобновляемой энергии в Бонне 2004 году собрала представителей более сотни стран – представителей правительств и парламентов, неправительственных организаций, а также специалистов. Были выявлены различные направления развития и технологические решения, которые отражали экономические и географические особенности различных континентов и регионов. Доля возобновляемых источников энергии (воды, ветра, Солнца, приливов) в энергетическом балансе стран Европейского союза составляет около 6%, 16% приходится на атомную энергию, остальное – на ископаемые энергоносители. К 2010 Европейская комиссия ориентируется на достижение 12 %, возобновляемы источники энергии (15 слайд). Все станции используют механическую энергию: ветра, воды, пара, Солнце и т.д. Но мы потребляем электрическую энергию(13 и 14 слайд). Следовательно, нужны устройства, которые преобразовывали механическую энергию в электрическую. Эти машины получили название генераторы. Послушаем сообщения о генераторах (16 слайд). Выработать электроэнергию – это полдела. Ведь еще нужно быстро и экономично передать потребителям и в соответствии с нуждами разумно распределить между ними. Когда говорят о передаче электроэнергии, то имеют в виду передачу больших мощностей на большие расстояния. Такая передача должна осуществляться с очень малыми потерями, т.е. высоким кпд, иначе она будет нерентабельно (17 слайд). Приведу один пример. Почти на 1000 км передается электроэнергия с потерями 7-8 %. Послушаем студентов, которые готовили 3 вопрос.

Проектная работа по теме:

«Передача электроэнергии»

Эффективность передачи электроэнергии достигается применением высоких напряжений. Напряжение на линии передачи приходится делать тем выше, чем большее расстояние, на которое должна передаваться электроэнергия (18-19 слайд).

Линии передач переменного тока строят на напряжение 220, 330, 500 и 750 кВт. Научно-технические исследования показали, что для обеспечения устойчивости в работе и большой пропускаемой способности целесообразно делать две параллельные линии передач.

На линиях передач применяются сталеалюминевые провода: они состоят из внутреннего стального сердечника, и внешних алюминиевых проволок, по которым проходит электрический ток.

Могущество энергетического хозяйства страны зависит от его единства. Некоторые электростанции не могут работать равномерно: гидростанции – из-за спада воды, ветростанции – из-за изменения скорости ветра, приливные – из-за периодичности приливов и отливов, гелио станции не действуют ночью. Потребность в электроэнергии значительно колеблется в течение суток и зависит от времени года, а электростанции не могут вырабатывать энергию про запас. Именно поэтому, для того чтобы надежно и экономически выгодно обеспечивать всех потребителей электроэнергии, нужно объединять станции в единую систему; только в этих условиях они будут взаимно помогать друг другу. Производители электроэнергии, то есть электростанции разбросаны по всей стране и многие из них объединены высоковольтными линиями электропередач (ЛЭП), образуя общую электросеть, к которой присоединены потребители. Такое объединение называют энергосистемой. Оно позволяет сгладить «пиковые» нагрузки потребления электроэнергии и обеспечить бесперебойность подачи электроэнергии потребителю. 

При прохождении тока по проводам, они нагреваются. По закону Джоуля-Ленца учитывая что , получим  .
Отчего зависит количество теплоты, выделяемое в проводах?
Чем сила тока, удельное сопротивление и длина проводов, тем количество теплоты и наоборот. Чем площадь поперечного сечения провода, тем количество теплоты. Но увеличивать S не выгодно, так как это приведет к увеличению массы проводов.
Уменьшить количество теплоты можно за счет уменьшения силы тока. Для этого применяют устройство, называемое трансформатором.
Как вы думаете, каково его назначение?

Трансформатор – прибор, позволяющий преобразовать переменный электрический ток, таким образом, что произведение I₁ U₁= I₂ U₂.  Если повышать U, то I будет уменьшаться и наоборот.

Вот эта возможность преобразовывать силу тока за счет изменения напряжения практически без потерь и используется для передачи электроэнергии от производителя до потребителя. Трансформаторы могут быть повышающими и понижающими. При передаче электроэнергии на значительное расстояние напряжение повышают до нескольких сотен киловольт, поэтому на выходе из электростанции должен стоять повышающий  трансформатор. Но так как потребитель в основном использует более низкое напряжение, то на входе в населенный пункт ставят понижающий трансформатор.

Однако при очень большом напряжении в линиях переменного тока резко возрастают потери электроэнергии из-за возникновения коронного разряда. Чтобы этого не происходило, необходимо учитывать:
Чтобы амплитуда переменного напряжения  была допустима для данной площади поперечного сечения проводов.

Проектная работа по теме:

«Энергосберегающие технологии как практический подход к экономии ресурсов в семье ».

Энергоресурсосбережение является одной из самых серьезных задач ХХІ века. От результатов решения этой проблемы зависит место нашего общества в ряду развитых в экономическом отношении стран и уровень жизни граждан. Россия не только располагает всеми необходимыми природными ресурсами и интеллектуальными потенциалом для успешного решения своих энергетических проблем, но и объективно является ресурсной базой для европейских и азиатских государств.

Сегодня в среднем на каждого жителя Земли расходуется примерно около 2,5 киловатт мощности. Конечно, распределяется эта величина неравномерно. В развитых странах, таких, как, например, Россия, США, европейские страны, эта величина почти втрое выше, а в развивающихся втрое ниже. Специалисты считают, что в начале ХХІ века каждому живущему на Земле понадобится для нормальной жизни примерно 3-4 киловатт мощности. Если учесть, что к этому времени население Земли будет составлять примерно 7,5 миллиарда человек (сегодня нас – 5 миллиардов), то примерная величина потребной энергетической мощности в 2020 году составит почти 30 миллиардов киловатт. Сейчас в мире общее потребление энергии составляет примерно 10,5 миллиарда киловатт. Следовательно, уже в первой четверти следующего века – человечеству придется установить вдвое больше энергетических источников, чем оно имеет сегодня. Рост потребностей в электроэнергии приводит к необходимости расширения масштабов ее производства.

Однако пока сильные мира сего и, в частности, нашей страны пытаются найти такой способ, чтобы и денег затратить немного, и энергии получить немало, мы, простые потребители, должны найти свой способ, как помочь не только энергетике, но и самим себе. Каждая хозяйка должна умело распорядиться семейным бюджетом, да и сэкономить не мешало бы. На научно-практической конференции мы поставим большой проблемный вопрос: «Энергосберегающие технологии как практический подход к экономии ресурсов в семье ».

Мы хотим убедить всех в возможности и необходимости вашего личного участия в решении проблем энергосбережения и экологии, определить способы экономии энергии в быту и рассчитать экономию на примере бытовых задач.

В ходе конференции рассмотрим способы экономии электроэнергии:

1. При приготовлении пищи.

• Время приготовления.

• Закрытая крышка.

• Размер конфорки.

• Размер и форма кастрюли.

• Дно кастрюли.

2. При пользовании электробытовыми приборами.

А). Холодильник включен в сеть всегда.

• Выбор места на кухне.

• Еду ставить только холодную.

• Размораживать часто.

• Выбор самого энергосберегающего холодильника. (группа А)

Б)Стиральная машина.

- Машину надо загружать полностью.

- Задавать необходимую и достаточную температуру воды.

• Режим стирки также надо выбирать оптимальный .

• Электросушкой пользоваться редко.

В).Телевизор.

-Не использовать для фона.

• Выключать из сети при выходе из дома.

Г)Отопление.

-Температура воздуха.

-Температура стен, дверей, окон, внутренних поверхностей.

-Воздушные потоки – сквозняки.

-Потребность в свежем воздухе.

-Влажность воздуха.

-Одежда.

3.При освещении дома.

Самой наглядной экономией электричества является выключение света в помещениях, где нет людей.

Мощность ламп уменьшить.

Использовать энергосберегающие лампы, позволяющие без дополнительного расхода энергии создать более высокие уровни освещённости. Кроме того, люминесцентные лампы имеют значительно больший срок службы и менее чувствительны к колебаниям напряжения. Расход электроэнергии на освещение, благодаря переходу на эти лампы, снизился вдвое.

Проектная работа по теме:

«Обеспечение энергосбережения  и снижение экономических затрат при передачи электрической энергии на большие расстояния за счет применения резонансной однопроводной системы передачи электрической энергии».

Одной из наиболее актуальных проблем современной энергетики является  обеспечение энергосбережения  и снижение экономических затрат при решении задачи передачи электрической энергии на большие расстояния.

На практике для передачи электрической энергии на большие расстояния, как правило, используют трехфазные системы, для реализации которых требуется применение не менее 4 проводов, которым присущи следующие существенные недостатки:

• большие потери электрической энергии в проводах, т.н. джоулевые потери; Q=I²Rt –Закон Джоуля-Ленца

• необходимость использования промежуточных трансформаторных подстанций, компенсирующих потери энергии в проводах;

• возникновение аварий вследствие короткого замыкания проводов, в том числе из-за опасных погодных явлений (сильный ветер, наледь на проводах и др.);

• большой расход цветных металлов;

• большие экономические затраты на прокладку трехфазных электрических сетей (несколько миллионов рублей на 1 км). 

Отмеченные выше недостатки могут быть устранены за счет применения резонансной однопроводной системы передачи электрической энергии, основанной на идеях Н. Теслы, доработанной с учетом современного развития науки и техники.

В настоящее время технология резонансной однопроводной системы передачи электрической энергии получила свое развитие благодаря трудам российских ученых и специалистов во главе с директором Всероссийского научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) академиком РАСХН Стребковым Д.С.

Предлагаемая технология основана на использовании двух резонансных контуров с частотой 0,5-50 кГц и однопроводной линии между контурами (рис. 1) с напряжением линии 1-100 кВ при работе в  режиме резонанса напряжений.

Провод линии является направляющим каналом, вдоль которого движется электромагнитная энергия. Энергия электромагнитного поля распределена вокруг проводника линии.

Как показывают расчеты и проведенные эксперименты, при таком способе передачи электрической энергии потери в проводах практически отсутствуют (в сотни раз меньше, чем при традиционном способе передачи электрической энергии), и данная технология безопасна для окружающей природной среды и человека.

Рис. 2 наглядно иллюстрирует преимущества однопроводной резонансной системы  по сравнению с традиционной трехфазной системой передачи электроэнергии.

На рис. 2 представлены две светодиодные линии освещения. Слева 7 метровая двухпроводная. Справа 30 метровая однопроводная.

Как видно из рис. 2 при применении 7 метровой двухпроводной линии имеются существенные потери в проводах - последний светодиод светит значительно тусклее, чем первый.

В однопроводной резонансной 30 метровой линии передачи электрической энергии такого эффекта не наблюдается - первый и последний светодиоды светят практически с одинаковой яркостью  

Другим важным преимуществом однопроводной резонансной системы передачи электрической энергии является существенная экономия цветных металлов.

На рис. 3 представлены два образца линий электропередач мощностью 50 кВт. Левый образец предназначен для применения в традиционной трехфазной системе передачи электрической энергии. Правый образец для применения в однопроводной резонансной системе передачи электрической энергии. Расход цветного металла (меди) в правом образце в 20 раз меньше, чем в левом образце.

При прокладке кабельных линий электропередач преимущества однопроводной резонансной системы заключаются, прежде всего, в том, что сечение кабеля в несколько раз (3-5) меньше сечений традиционной трехфазной системы передачи электроэнергии, а это в свою очередь позволяет:

• значительно уменьшить радиусы поворота линий, что является весьма важным при прокладке кабелей в городских условиях;

• значительно (до 10 раз) снизить затраты на прокладку кабелей.

Кроме того, в случае реализации однопроводной резонансной системы электропередачи отсутствует межфазное короткое замыкание и обеспечивается высокий уровень электробезопасности.

Реализованные проекты

К настоящему моменту времени было реализовано несколько проектов с использованием однопроводной резонансной системы передачи электрической энергии.

1.        200 метровая однопроводная линия уличного освещения на молодежном форуме  «Селигер 2007».

2.        Система электропитания узлов автоматики на ракете-носителе.

Проведенные испытания в Научно-производственном центре автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина Роскосмоса убедительно показали, что однопроводная резонансная система электропитания узлов автоматики ракеты-носителя уменьшает сечение кабельной линии в несколько раз, позволяя тем самым сократить массу силовых проводов, расположенных на борту ракеты-носителя на 130 кг.

В настоящее время в стадии реализации находятся ряд проектов, использующих резонансную однопроводную систему передачи электрической энергии: система светодиодного уличного освещения и система электропитания станций катодной защиты трубопроводов и др.

Рассматриваемая технология представляет большой экономический интерес для  нашей страны, учитывая обширность территории России и необходимость передачи электроэнергии на большие расстояния.

По проведенным расчетам широкомасштабное внедрение предлагаемой технологии в России позволит сэкономить сотни миллиардов рублей, что является особенно важным в современных условиях.  

Наиболее эффективно однопроводная резонансная система передачи электрической энергии, помимо отмеченных выше областей применения, может быть использована для электроснабжения удаленных от основных магистральных ЛЭП объектов: фермерских хозяйств, строительных площадок, телекоммуникационного оборудования и др.  

В сочетании с технологиями, использующими возобновляемые источники энергии (солнечная энергетика, ветроэнергетика, микроГЭС), однопроводная резонансная система передачи электроэнергии может быть очень полезна и экономически выгодна для регионов России, обладающих необходимым потенциалом в области возобновляемой энергетики. 

Получены оценки экономической эффективности применения резонансной однопроводной системы передачи электрической энергии.

Для оценки затрат на строительство однопроводной резонансной линии передачи электроэнергии, а также сравнения их со стоимостью строительства трехфазной линии использовались базисные показатели стоимости, приведенные к текущим ценам. Графически необходимые капитальные затраты на строительство трехфазной и резонансной линии электропередачи могут быть представлены на рис. 4, 5.

На полученную разницу в величине капитальных затрат, необходимых для строительства линии передачи электроэнергии, в зависимости от ее типа, оказывают влияние следующие факторы:

• наличие опор линии электропередачи;

• стоимость оборудования и материалов;

• стоимость земельных и монтажных работ.

Графически стоимость потерь электроэнергии в однопроводной резонансной и трехфазной линии электропередачи может быть представлены на рис. 6, 7.

Таким образом, как видно из выше изложенного, рассматриваемая в данной статье резонансная однопроводная система передачи электрической энергии является новой энергосберегающей и ресурсосберегающей технологией, позволяющей значительно снизить экономические затраты при решении задачи передачи электрической энергии на большие расстояния по сравнению с традиционной (трехфазной) системой электропередачи.  

За последние 5 лет профессиональные системы освещения в мире переквалифицировались на светодиодные технологии с 5% до 80%. В России доля светодиодных технологий в ЖКХ - 0%.

Срок эксплуатации светодиодных светильников в постоянном и максимальном по яркости режиме 50000 часов (или 6 лет) без замены, с применением интеллектуальных систем освещения до 100000 часов (или 12 лет) без замены светильников.

Беспроводная интеллектуальная система освещения - это запатентованное решение, которое представляет собой: светодиодные энергосберегающие светильники мощностью 100 Ватт и домовые вывески со встроенным радиокомплексом создающие самонастраивающуюся, программируемую и управляемую радио сеть с функциями:

• системы управления - учет, передача и использование информации о потреблении электроэнергии, конфигурации сети и отдельных устройств;

• фотометрии - регулирование мощности освещения в зависимости от уровня естественной освещенности помещений;

• датчиков движения - срабатывание на движение в помещении;

• самодиагностики – позволяет реагировать на факты кражи, менять испорченное или подлежащее замене оборудование;

• стабилизатора входящего напряжения – т.е. устройства не перегорают.

Беспроводная интеллектуальная система освещения предназначена для организации освещения мест общего пользования в жилом и коммерческом секторе и состоит из энергосберегающей светодиодной лампы, системы передачи данных и устройства управления.

Светодиодная лампа представляет собой устройство со встроенным микропроцессором, микроконтроллером, датчиком освещенности и имеет возможность подключения различных датчиков - движения, тепловых, датчиков влажности и т. п. Встроенный микропроцессор, позволяет управлять свечением светодиодов с пропорциональным снижением потребляемой энергии благодаря применению широтно-импульсной модуляции ( ШИМ). Благодаря встроенному датчику освещенности и возможности подключения различных датчиков (движения, емкостных, датчиков давления и т.п.)  лампа интеллектуально регулирует яркость свечения светодиодов, что позволяет обеспечить ровно столько света, сколько необходимо человеку в конкретном месте и в конкретное время. Это позволяет исключить лишние энергозатраты на освещение.

Преподаватель: Спасибо вам, за интересные, содержательные выступления!

Закончить конференцию я хочу опять словами А.Мицкевича:

Как наша прожила б планета,
Как люди жили бы на ней
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей?

Литература:

1. А.Проценко «Энергия будущего», «Молодая гвардия», Москва, 2013г

2. Материалы сети Интернет. 

3. Стребков Д.С., Авраменко С.В., Некрасов А.И. Способ и устройство для передачи электроэнергии. Резонансные методы передачи и применения электрической энергии.

4. Юферев Л.Ю., Стребков Д.С., Рощин О.А., Шахраманьян М.А. Система электропитания уличного освещения.

Приложение 1

Лист самоконтроля

Лист самоконтроля

6