Bài 62. Điện gió - Điện mặt trời - Điện hạt nhân

TỔ 4 - LỚP 9A1



BÀI 62
ĐIỆN GIÓ-ĐIỆN MẶT TRỜI-
ĐIỆN HẠT NHÂN.
MÔN VẬT LÝ

Ta biết muốn có điện năng chúng ta phải chuyển hóa các năng lượng khác thành điện năng. Trong cuộc sống, chúng ta biết có nguồn năng lượng lớn; đó là gió, mặt trời, thủy triều ,…
Ở nhà máy nhiệt điện và thủy điện việc cung cấp than đá và nước khá tốn kém và phức tạp. Có cách nào sản xuất điện năng mà không cần phải sử dụng nhiều nhiên liệu và nguyên liệu nước hay không?

Phát hiện ra năng lượng gió và năng lượng ánh sáng có thể chuyển hoá thành điện năng và các dạng năng lượng này rất dồi dào trong tự nhiên
NỘI DUNG
ĐIỆN GIÓ
ĐIỆN MẶT TRỜI
ĐIỆN HẠT NHÂN
SỬ DỤNG TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG
Vậy chuyển hóa các năng lượng ấy sang điện năng như thế nào ?
I-MÁY ĐIỆN GIÓ
Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất.
Gió có thể sinh công, đẩy thuyền buồm chuyển động, nâng cánh diều lên, đạp xe ngược gió thì đi chậm, đạp xe xuôi gió thì đi nhanh,....
A,Cấu tạo của máy phát điện gió :
+Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu khiển.
+ Cánh quạt. Gió thổi qua các cánh quạt và là nguyên nhân làm cho các cánh quạt chuyển động và quay.
+Bộ hãm (phanh). Dùng để dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức nước hoặc bằng động cơ.
+Bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió khoảng 8 đến 14 dặm/giờ và tắc động cơ khoảng 65 bởi vì các máy phát này có thể phát nóng.
+Hộp số.
+ Stato: Máy phát điện gồm : các cuộn dây điện.
+Rotor: Bao gồm các cánh quạt và trục quay .
B,Nguyên lý hoạt động:
+Năng lượng của gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh 1 rotor. Mà rotor được nối với trục chính và trục chính sẽ truyền động làm quay trục quay máy phát để tạo ra điện.

+Các tuabin gió được đặt trên trụ cao để thu hầu hết năng lượng gió. Ở tốc độ 30 mét trên mặt đất thì các tuabin gió thuận lợi: Tốc độ nhanh hơn và ít bị các luồng gió bất thường.

+Các tuabin gió có thể sử dụng cung cấp điện cho nhà cửa hoặc xây dựng, chúng có thể nối tới một mạng điện để phân phối mạng điện ra rộng hơn.
Gió
Điện năng
Máy phát điện gió tuy công suất nhỏ nhưng rất gọn nhẹ, có thể bố trí ngay cạnh nhà, rất thuận tiện cho việc cung cấp điện cho một vài gia đình. Ở nước ta hiện nay, một số vùng núi cao hay hải đảo đã lắp đặt máy phát điện gió như Hà Giang, Quảng Ngãi, Bạch Long Vĩ,... Công suất từ vài trăm oát đến vài trăm kilôoat.
II, PIN MẶT TRỜI:
Pin mặt trời là nhứng tấm phẳng làm bằng chất silic
Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. 
1. Cấu tạo: 
2,Nguyên lý hoạt động:
+Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời. Khi va chạm với các nguyên tử silicon của pin năng lượng mặt trời, những hạt photon truyền năng lượng của chúng tới các electron rời rạc, kích thích làm cho electron bị bật ra khỏi nguyên tử.

+Pin năng lượng mặt trời dồn các electron rải rác này vào một dòng điện, tạo ra một sự mất cân bằng điện trong pin mặt trời, có tác dụng để các electron chảy theo cùng một hướng.

+ Chất bán dẫn loại n tích điện dương và chất bán dẫn loại p được tích điện âm.

Tạo ra nguồn điện
+ -
-
-
-
-
-
-
Sơ đồ mô tả:
Pin mặt trời rất tiện lợi cho các vùng núi cao, hải đảo (chẳng hạn như đảo Bạch Long Vĩ) không có điều kiện đưa lưới điện quốc gia đến, nhất là ở các nước vùng nhiệt đới có nhiều ngày nắng to như ở nước ta.
Đây chính là cha đẻ của pin mặt trời – nhà vật lý Pháp  Alexandre Edmond Becquerel
III, Nhà máy điện hạt nhân:
+ Nhà máy điện hạt nhân hay nhà máy điện nguyên tử là một hệ thống thiết bị điều kiển kiểm soát phản ứng hạt nhân dây chuyền ở trạng thái dừng nhằm sản sinh ra năng lượng dưới dạng nhiệt năng, sau đó năng lượng nhiệt này được các chất tải nhiệt trong lò (nước, nước nặng, khí, kim loại lỏng...) truyền tới thiết bị sinh điện năng như turbin để sản xuất điện năng.
Năng lượng nguyên tử là năng lượng sinh ra khi có sự phân hạch hạt nhân hoặc tổng hợp hạt nhân


A-Cấu tạo:










+Lò phản ứng gồm nhiên liệu như uradium; plutonium;…
+ Nồi hơi: tạo ra hơi nước
+ Tuabin
+Các máy bơm : máy bơm tuần hoàn; máy bơm tiếp tế;….
+Máy phát điện gồm : Rotor, Stato
+Biến áp
+Tháp làm lạnh
+ Lớp vỏ bọc : tường bảo vệ










B, Nguyên lý hoạt động :
Thông thường để đảm bảo an toàn, trong nhà máy điện hạt nhân sử dụng 2 đến 3 vòng truyền nhiệt để truyền nhiệt năng từ tâm lò phản ứng đến bộ phận tạo hơi .
+Vòng truyền nhiệt sơ cấp: Chất dẫn nhiệt được bơm vào vùng phản ứng, nhận năng lượng sinh ra từ phản ứng dây truyền. Chất tải nhiệt vòng sơ cấp, được giữ ở trạng thái lỏng dưới áp suất cao, mang nhiệt từ lò hạt nhân tới thiết bị sinh hơi, tại đây diễn ra trao đổi nhiệt với vòng thứ cấp.
+ Vòng truyền nhiệt thứ cấp: Chất dẫn nhiệt được bơm vào vùng trao đổi nhiệt với vòng truyền nhiệt thứ nhất, nhận nhiệt năng đem đến bộ phận tạo hơi nước làm quay turbin .


+Các nhà máy hạt nhân có thể cho công suất rất lớn và tốn ít nhiêu liệu .
+Nhưng nhà máy cần có thiết bị bảo vệ rất cẩn thận, an toàn để ngăn các tia phóng xạ có thể gây nguy hiểm cho con người và các sinh vật khác .
IV. SỬ DỤNG TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG
+Năng lượng điện có đặc điểm là khi đã sản xuất ra thì phải sử dụng hết, không thể được dự trữ . Các máy phát điện lớn đã mở máy là phải chạy đều, không thể chạy nhanh hoặc chạy chậm.
=> Cần phải tiết kiệm hạn chế sử dụng điện vào giờ cao điểm và khuyến khích sử dụng điện vào đêm khuya
+Một số máy móc năng lượng điện ban đầu →năng lượng khác→năng lượng cần dùng.