Орта мектепте гидроэнергетиканы оқыту мәселесі

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

ОРТА МЕКТЕПТЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКАНЫ ОҚЫТУ МӘСЕЛЕСІ

Мұсабек И. Б. - Физ-14 тобының студенті

Ғылыми жетекші: Садвакасова Г. К. - ғ. м., оқытушы

«Сырдария» университеті, Жетісай қаласы

Резюме

В статье рассматриваются вопросы достижения и анализ проблем современных наук о ядерной астрофизики и космологии. Описание механизма возникновения мира.

Summary

In the article the questions of achievement and analysis of problems of modern sciences dealing with are examined nuclear astrophysics and cosmology. Description of mechanism of origin of the world .

Бүкіл әлем энергия тапшылығынан құтылып, қоршаған ортаны ластамайтын баламалы энергия қөздеріне қол жеткізуге кірісіп кетті. Бүгінгі таңда әлемнің ғалымдары энергияның жаңа көзін іздестіріп келуде. Әрине, көгілдір отын және көмірмен жұмыс істейтін энергия көздері арзан қуат бере алады, бірақ олардың қоры шектеулі. Сондықтан күн мен желден энергия өндіру бағытында жаңғыртылатын қуат көздерін құру болашақ үшін өте маңызды. Қазақстанда Күн энергиясын пайдалануға қолайлы жағдай бар. Әсіресе еліміздің оңтүстік аймақтарына энергияның балама көздерін пайдаланған әлде қайда ұтымды. Сарқылмайтын энергия көздері бойынша Қазақстан жан басына шыққанда алдыңғы қатарда. Қазақстан ‘‘Болашақ энергиясы’’ тақырыбын таңдап, әлемдік деңгейде ЕХРО көрмесін ұйымдастыруды ұтып алуы қуантады, сонымен қатар, ғаламдық ауқымдағы іс - шаралар өткізу елімізге үлкен міндеттер жіктейді.

Баламалы энергия көздерін зерттеп, қолданысқа қосу үшін білікті мамандар дайындау қажет. Энергетика мәселелерін шешудің негізінде физикалық білім жатқандықтан, мектептерде болашақ энергия көздерін оқып - үйрететін, инженерлік мамандықтарға бейімдейтін элективті курстарды оқу үрдісіне енгізу оқыту саласындағы өзекті мәселелердің бірі болып тұр. Еліміздегі энергетика ресурстарын дұрыс пайдалану, жаңа энергия көздерін ашып өндіріске қосу проблемаларын шешу үшін мектептен бастап физика пәнін оқыту мәселесіне үлкен көңіл аудару қажет. Соның ішінде, электр энергетикасының физикалық негіздері мен болашақта кеңінен қолданылатын баламалы энергия көздері туралы оқушылардың білімдерін кеңейту керек.

Жаңартылатын энергия немесе жаңартылмалы энергия- күн жарығы, жел, су, су толқыны, геотермиялық жылу секілді сарқылмас, қайта қалпына келетін табиғи ресурстардан түзілетін энергия.

1. Жылу электр энергиясы. Жылу - қуат қондырғылары немесе жылу электрстанциялары, бұлар органикалық отынның химялық байланысқан энергиясын пайдаланады. Отынды жаққанда түтіннің қызуын және жылуын пайдаланады.

2. Атом электрстанциялары кейбір ауыр элементтер ядросын нейтрондық сәуле түсіру арқылы жарып ыдыратқанда туатын энергияны немесе термоядролық реакциалар энергиясын пайдаланады. Қазіргі АЭС - да табиғи энергия көзі ретінде уранды пайдаланады.

3. Су электрстанциялары - көбінесе төменге қарай құлап аққан су күшін пайдалану арқылы жумыс жасайды. Яғни сарқыраманы пайдалану аркылы.

4. Жел электрстанциялары - атмосферадағы ауа массасының қозғалыс энергиясын пайдаланады.

5. Күн электрстанциясы - гелио қондырғылар тура түсіп тұрған күн сәулелерінен энергия шығарады.

6. Геотермиялық электрстанциялары - жер астындағы энергия көздерін пайдаланады.

Су энергетикасы (Гидроэнергетика; грек, "һydor" - су, ылғал, energia - қызмет, әрекет) - 1) бөгет салу арқылы немесе бөгетсіз ағын судан энергия алу. Дүние жүзіндегі ең үлкен СЭС Венесуэлада (Гури бөгеті, 10 млн кВт) және Бразилияда Парана өзенінде (Итайпу ГЭС-і, 12, 6 млн кВт) салынған. Қазақстанда Бұқтырма СЭС-і, Қапшағай СЭС-і, Шардара СЭС-і, т. б. бар. Су энергетикасының энергия көздері сарқылмайтын (трубина арқылы өтетін су ағынының орны өзенге немесе көлге құятын өзен және бұлақ суымен толтырылады) болуы мүмкін. СЭС-тердің экологияға нұқсан келтіретін факторлары да бірталай. Мысалы, жазық жерлерде СЭС салу құнарлы жерлерді пайдалануға жарамсыз етіп қана қоймай, өзеннің экожүйесін толық бұзады. Су қойма түбінде мыңдаған тонна шөгінділер (өнеркәсіп және тұрмыстық ақаба суымен бірге өзенге түсетін улы заттектер) жиналады. Бұл су қойманы жойғанның өзінде аумақты пайдалануға жарамсыз етеді. Таулы жердегі өзендер СЭС-тер салуға қолайлы. Бірақ сейсмикалық қауіпті аудандарда алапат ықтималдығы жоғары болуы мүмкін. Жер сілкіністері орасан зор зиян келтіреді. Мысалы, Италиядағы Вайонда 1993 жылы бөгетті су жарып өткенде 2118 адам, ал Индияда Гуджерат бөгетін су жарып өткенде 16 мың адам қаза болды. Қазіргі уақытга үлкен СЭС-тер салудың келешегі жоқ, оларды бөгет салуды қажет етпейтін ағыны жылдам шағын немесе үлкен өзендерде салу ыңғайлы деп есептеледі. Кіші су энергетикасы дәстүрлі емес энергетикаға жатады; 2) бөгет салу арқылы не салмай, аққан судан энергия алу. Су энергиясының біршама арзандығына қарамастан, ресурстардың шектеулілігіне және энергия қондырғыларының көп аумақты алатынына байланысты болашақта ол дүние жүзіндегі энергетиканың 5%-ынан аспайтын болады. Оқушылардың эксперименттік білімдері мен дағдыларын қалыптастыра отырып, қазіргі таңда қарастырып отырған гидроэлектр энергиясын мектеп физика курсына енгіздік. Гидроэлектр энергияның тиімді әрі пайдалы тұстарын көрсетуге тырыстық.

Су электрстанциясы - электр генераторын айналдыратын

гидравликалық турбинамен су ағынының механикалық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін электр станциясы. Қазақстандағы ең алғашқы СЭС 1902 жылы Зырян кенішін энергиямен қамтамасыз ету мақсатында Тұрғысын өзенінде салынды. Оның қуаты 1 мың кВт болды. 1927 жылы Жоғары Хариузовск СЭС-і (қуаты 3, 2 мың кВт), 1934 жылы Үлбі СЭС-і (қуаты 27, 6 мың кВт) салынды. Үлкен Алматы өзенінде 10 каскадтан тұратын СЭС (жалпы қуаты 47 мың кВт) 1959 жылы салынып бітті. Соңғы жылдары кешенді мақсатта пайдаланылатын бірнеше ірі су-энергетикалық тораптар іске қосылды: Ертіс өзенінде Өскемен СЭС-і (куаты 331, 2 мың кВт) және Бұқтырма СЭС-і (қуаты 675 мың кВт), Іле өзенінде Қапшағай СЭС-і (қуаты 434 мың кВт) және т. б. Елімізде су-энергетика құрылыс объектілерінен басқа 200-ден астам шағын және орташа Су электр станциясы салынған. Қазақстандағы ірі СЭС-тердің барлығы энергия жүйесі құрамындағы жылу станцияларымен үйлестіріле пайдаланылады. Бұл жағдайда олардың жоғары дәрежедегі кешенді үнемділігі, пайдаланудағы сенімділігі артады. Сондықтан СЭС салу өзеннің ағын суын су көлігі, ирригация және сумен қамтамасыз ету және т. б. мақсаттарда кешенді пайдалануға мүмкіндік береді.

Электрэнергиясын алудың дәстүрлі әдістерінің бірі гидроэнергетика - экологиялық қолайлы болып табылады.

Гидроэнергияның пайдалы тұстары:

Халықты үздіксіз энергиямен қамтамасыз етеді.
Энергия тиімділігін арттыру күрделі шығындарды қысқартуға мүмкіндік береді.
Мұхиттар мен теңіздер үздіксіз үлкен мөлшерде электр энергиясын өндіргендіктен, оның қорлары таусылмайды.
Халық тығыз орналасқан аймақтарда электр тәуелділігінен арылады.
ГЭС - ді модернизациялауда көп уақыт алмайды және нарық заманына сәйкес шығын аз болады.

Су энергетика қорлары - өзендер мен сарқырамалардың құлама суынан алуға болатын энергия қоры. Энергияның бұл көзінің артықшылығы - оның қоры сарқылмайды, үнемі қалпына келіп отырады. Бұл энергияның арзан, әрі гигиеналық түрғыдан таза түрі болып табылады. Су энергиясының қоры жөнінен Қытай, АҚШ, Канада дүние жүзіндегі алғашқы орындарды иеленеді.

ГЭС іске қосу - экологиялық жағынан да өте тиімді. Ағын су энергиясы - жер бетіне түскен жауын-шашын, кар, мәңгі мұздар ери келе суға айналып, өзінің массалы күшімен ағып, ой, ойпаң, ойысты жер бетімен төмен карай ағып кайнардан бұлаққа, бұлақтан өзеншеге, одан өзенге айналып, теңізге немесе көлге келіп құйылады. Су жоғарыдан төмен ағып теңізге құйылар кезіндегі табиғи процесте белгілі бір жұмыс аткарады. Бұл табиғи жұмыс үйкеліс күші: ағын су ішіндегі және ағын су мен арнада болатын табиғи құбылыс өзен арнасын шайып, түптік шөгінді тасымалдарды ілестіріп, ең соңында жылу энергиясына айналады. Қандай да болмасын ағын суда белгілі бір шамада энергия болады және өзінің бастауында жер жағдайына байланысты еңістігі жоғары болса, өзен арнасын қарқынды түрде шайып, жиналған түптік шығарындыларды төмен алып кетіп, үлкен жұмыс атқарады (эрозиялық іс-әрекет) . Ағын су энергиясының әсерінен қазіргі жер бетінің геологиялық бедері пайда болды. Өзен алқабындағы барлық ағын су энергиясын гидроэнергетикалық қор деп атайды. Қалыпты ағындылы өзен теліміндегі үзындықты L, еңістікті i = tga құлау биіктігін H0 деп алсақ, белгілі бір межедегі өзеннің колденең қимасының ауданы w, су өтімі Q болған жағдайда ағын жылдамдығы: v=Q/w, м/сек., немесе Q=W*v м3/с, қуаты N = 9, 81 * 0 * Н кВ

Су дөңгелегін айналдырытын құламалы судың энергиясын ерте кезден диірмендер мен ағаш тілгіштерде пайдаланған. Ол 1882 жылдан бастап ГЭС - ға электр энергиясын өндіру үшін қолданған. Гидроэнергетикалық қондырғының жұмыс істеу принципі өте қарапайым. Құламалы судың кинетикалық энергиясы турбинаны айналдыруға қолданады, оның білігінде электргенератор орналасқан.

Гидростанция «тегін отында» жұмыс істейді: күн энергиясы суды буландырады (негізінен мұхит бетінен), ауа ағыны су буын материкке апарады, онда ол конденсацияланып, жауын және қар түрінде жауады. Жер бетіне түсетін ылғалдың бір бөлігі қайтадан буланады, бір бөлігі өзенге жиналып, қайтадан мұхитқа ағады.

“Баламалы электроэнергетика” элективті курсының оқыту бағдарламасы 9 сынып оқушыларын электр энергиясын алудың дәстүрлі және дәстүрлі емес түрлерімен таныстыруды көздейді. Аталған бағдарлама бейін алды оқыту жүйесінде оқушылардың энергетика инженері мамандығын таңдауға себін тигізеді. Бейіндік оқыту барысында болашақ оқу бағытын таңдауға көмектеседі.

Негізгі мектеп бітірушілеріне физикалық білім беруде саралап оқытуды іске асыру, шығармашылық компетенттігін қалыптастыру, физика, география, экология, экономика пәндерінен алған білімдерін интеграциялау, оқытудың түрлі әдіс - тәсілдерін үйлестіре қолдану оқыту бағдарламасының ерекшеліктері болып табылады. Орталықтан қашық елді мекендер, газ құбыры трассасына шалғайда. Сондықтан отынның қарапайым түрлерін пайдалануда тиімділігін арттыру үшін, оның құрамын өзгертіп, энергиясын арттыруға негізделген. Бүгінгі таңда техника саласы, ақпараттар ағымының қарқындауы энергия тапшылығын тудыруда. Бұл мәселені шешкен көптеген шет елдері - АҚШ, Германия, Канада т. б бірқатар елдер табиғи энергия көздерін пайдалануда. Біздің елімізде де экологиялық таза табиғи энергия көздерін пайдаланудың мүмкіндіктері бар, оны пайдалануда. Бұл жағдайда білім берудің мақсаты - оқушыны шығармашылық іс - әрекет тәжірибесін меңгерген, қабілетті тұлға ретінде дамыту болып табылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.