Vypracovala: B. Horváthová

 
 
 
Hlavným zdrojom elektrickej energie sú elektrárne. Podľa toho, aký primárny zdroj energie sa využíva, rozdeľujeme elektrárne hlavne na tepelné, jadrové a vodné.

 
Na diagrame vidíme podiel zdrojov v roku 2005:

Zdroj: http://www.seas.sk/_cms_/_files/447/podiel_vyroba2005.gif
 

V tepelných elektrárňach sa energia získava spaľovaním uhlia alebo iných palív. Uhlie sa spaľuje v kotloch so sústavou rúrok. Rúrkami prúdi voda a mení sa na paru s vysokou teplotou a tlakom. Vnútorná energia pary sa premieňa na mechanickú energiu rotora turbíny. Turbína je mechanicky spojená s rotorom alternátora, v ktorom sa mechanická energia mení na elektrickú. Frekvencia a fáza napätia alternátora musí súhlasiť s frekvenciou a fázou trojfázového napätia v prenosovej sústave.

Jadrová elektráreň je v podstate tepelná elektráreň. V nej sa energia potrebná na výrobu pary získava premenou jadrovej energie.
 
Zdroj: http://www.seas.sk/_cms_/_files/485/VVER_schema1.jpg


Vo vodných elektrárňach sa energia vodného toku v rieke mení na elektrickú energiu. Na pohon alternátora sa používa vodná turbína.
 
Zdroj: http://www.opg.com/power/images/hydrohow.jpg
 

Z elektrárne treba energiu dopraviť na miesto spotreby. Deje sa to rozsiahlou sieťou rozvodu elektrickej energie nielen v rámci jedného štátu.


Podľa vzdialenosti rozdeľujeme blízky prenos a diaľkový prenos. Pri prechode elektrického prúdu sa vodiče zahrievajú a vznikajú straty. Príčinou strát je premena elektrickej energie na vnútornú energiu vedenia prenosovej sústavy. O veľkosti strát rozhoduje prúd vo vedení.
Vplyvom strát sa prenášaný výkon zmenšuje o hodnotu
P = I2 * R

Odpor vedenia je:  R = \rho * \frac{l}{S}

 
Prenos elektrickej energie je najhospodárnejší pri veľmi vysokom napätí. Pri ňom prechádzajú vedením menšie prúdy a na jeho konštrukciu možno použiť vodiče s menším prierezom. V alternátoroch sa vyrába trojfázové napätie 6,3kV až 16,5kV. V rozvodniach elektrární sa transformuje na 110kV, 220kV alebo na 400kV. V transformačných staniciach sa vysoké napätie transformuje na 22kV. V mestských štvrtiach sú ďalšie transformátory s výstupným napätím 3 x 380V / 220V.

Zdroj: http://www.solcomhouse.com/images/powerplantmn.jpg
 


Elektrická energia opúšťa elektráreň (1), napätie sa zvyšuje v transformátorovni (2). Ďalej sa energia prenáša elektrickým vedením do miest, kde ju využívame (3). V mieste použitia sa napätie transformuje nadol (4) a elektrické drôty (5) prenášajú elektrickú energiu do domov a závodov (6).


 
Úlohy:
1) Aké druhy elektrární poznáme?
2) Stručne charakterizujte tepelnú elektráreň.
3) Ako sa najhospodárnejšie prenáša elektrická energia?


Použitá literatúra:
O. Lepil a kol. – Fyzika pre 3. Ročník gymnázia
P. Tarábek – Zmaturuj z fyziky