Передача энергии
Передача энергии – это перемещение энергии от места ее генерации к месту, где она применяется для выполнения полезной работы .
Мощность формально определяется как единицы энергии в единицу времени . В единицах СИ :
момента развития технологий системы передачи С и хранения представляли огромный интерес для технологов и пользователей технологий .
Электроэнергия [ править ]
В связи с повсеместным созданием электрических сетей передача электроэнергии обычно чаще всего связана с передачей электроэнергии . Обычно предпочтение отдается переменному току , поскольку его напряжение можно легко повысить с помощью трансформатора , чтобы минимизировать резистивные потери в проводниках, используемых для передачи энергии на большие расстояния; необходим другой комплект трансформаторов, чтобы понизить напряжение до более безопасного или более пригодного для использования уровня в пункте назначения.
Передача электроэнергии обычно осуществляется по воздушным линиям , поскольку это наиболее экономичный способ. Подземная передача по высоковольтным кабелям выбирается в густонаселенных городских районах и в подводных соединениях постоянного тока высокого напряжения (HVDC).
Энергия также может передаваться путем изменения электромагнитных полей или радиоволн ; Микроволновая энергия может эффективно передаваться на короткие расстояния по волноводу или в свободном пространстве посредством беспроводной передачи энергии .
Механическая мощность [ править ]
Передача электрической энергии заменила механическую передачу энергии на всех расстояниях, кроме самых коротких.
С 16 века до промышленной революции и до конца 19 века механическая передача энергии была нормой. Самая старая технология передачи энергии на большие расстояния включала системы толкателей или рывковых линий ( stängenkunst или feldstängen ), соединяющих водяные колеса с удаленными дренажными и соляными насосами. [1] существует сохранившийся пример 1780 года В Бад-Кёзене , который передает энергию примерно на 200 метров от водяного колеса к соляному колодцу, а оттуда еще на 150 метров к испарителю рассола. [2] Эта технология сохранилась и в 21 веке на нескольких нефтяных месторождениях в США, передавая мощность от центрального насосного двигателя к многочисленным насосным станциям на нефтяном месторождении. [3]
Механическая энергия может передаваться напрямую с использованием прочной конструкции, такой как приводной вал ; передачи Зубчатые могут регулировать величину крутящего момента или силы в зависимости от скорости почти так же, как электрический трансформатор регулирует напряжение в зависимости от тока . Заводы были оснащены валами воздушных линий электропередачи, обеспечивающими вращательную мощность . Системы с короткими линейными валами были описаны Агриколой , соединяющие водяное колесо с многочисленными машинами по переработке руды. [4] В то время как в машинах, описанных Агриколой, использовались зубчатые соединения валов с механизмами, к 19 веку приводные ремни стали нормой для соединения отдельных машин с линейными валами. На одной фабрике середины XIX века было 1948 футов линейных валов с 541 шкивом. [5]
Гидравлические системы используют жидкость под давлением для передачи мощности; каналы и гидроэлектростанции используют природную энергию воды для подъема судов или выработки электроэнергии. Перекачивание воды или перемещение массы в гору с помощью ветряных насосов является одним из возможных способов накопления энергии . В Лондоне была гидравлическая сеть, питаемая пятью насосными станциями, управляемыми London Hydraulic Power Company , общей мощностью 5 МВт.
Пневматические системы используют газы под давлением для передачи мощности; Сжатый воздух обычно используется для работы пневматических инструментов на заводах и в ремонтных гаражах. Например, пневматический ключ используется для снятия и установки автомобильных шин гораздо быстрее, чем это можно сделать с помощью стандартных ручных инструментов. Пневматическая система была предложена сторонниками Эдисона постоянного тока в качестве основы энергосистемы. Сжатый воздух, вырабатываемый на Ниагарском водопаде, будет приводить в движение генераторы постоянного тока. Война токов закончилась тем, что переменный ток (AC) стал единственным средством передачи энергии на большие расстояния.
Тепловая мощность [ править ]
Тепловая энергия может транспортироваться по трубопроводам, содержащим жидкость с высокой теплоемкостью , такую как нефть или вода, которая используется в системах централизованного теплоснабжения , или путем физической транспортировки материальных предметов, таких как вагоны-бутылки, или при торговле льдом.
и Химикаты топливо
Хотя технически это не является передачей энергии, энергия обычно транспортируется путем доставки химического или ядерного топлива . Возможные искусственные виды топлива включают радиоактивные изотопы , древесный спирт , зерновой спирт , метан , синтетический газ , газообразный водород (H 2 ), криогенный газ и сжиженный природный газ (СПГ).
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Дайан Ньюэлл, Технологические инновации и устойчивость на нефтяных месторождениях Онтарио: некоторые свидетельства промышленной археологии , World Archeology 15, 2, Industrial Archeology (октябрь 1983 г.), стр. 184-195.
- ^ Майкл Пфефферкорн, Solschacht Бад-Кёзена и его полевые стержни , Шахтное археологическое общество, 2004.
- ^ Кейт Кинни, Последние два договора аренды нефти в Иллинойсе с использованием центральной электросети и стержневых линий — на базе двигателей Superior Oil Field Engine мощностью 35 л.с., Флэт-Рок, Иллинойс , 2003 г.
- ^ Георгиус Агрикола, De re Metallica , 1556. См. «книга 8 рисунок 22» . Архивировано из оригинала 30 июня 2012 г.
- ^ Журнал США о науке, искусстве, производстве, сельском хозяйстве, торговле и торговле , Vol. 2, 1856 г., стр. 164.
| Национальный | |
|---|---|
| Другой | |
