L’APROFITAMENT DE L’ENERGIA
L’APROFITAMENT DE
L’ENERGIA
Esquema de continguts:
Definició i formes d’energia
Definició i classificació de les fonts d’energia
Transformacions energètiques.
Centrals elèctriques
1. Definició d’energia
Capacitat de realitzar qualsevol treball.
2. Formes d’energia1) Mecànica
1) potencial (de posició) 2) cinètica(de moviment)
2) Electromagnètica3) Interna4) Elèctrica5) Química6) Tèrmica7) Nuclear
Exercici 1
3. Fonts d’energia
Són els recursos dels quals pot obtenir-se energia per produir calor, llum, moviment...etc..
4.Classificació de les Fonts d’energia
• Es classifiquen – Segons la seva naturalesa en:
• Primàries: Es troben a la natura.• Secundàries: S’obtenen a partir de fonts primàries.
– Segons les reserves disponibles de les fonts d’energia en:
• Renovables: provenen de fonts energètiques que es renoven en un període curt i de les quals hi ha reserves il.limitades.
• No renovables: Provenen de fonts d’energia que trobem a la terra de manera limitada.
Fonts d’energia renovables o no renovables.
Índex Centrals elèctriques
1) Què és una central elèctrica?2) Per què necessitem centrals elèctriques?3) Quines són les transformacions energètiques
en una central elèctrica?4) Màquines relacionades amb les centrals
elèctriques5) Descripció de les principals centrals
elèctriques
Què és una central elèctrica?
Instal·lació l’objectiu de la qual és produir energia elèctrica.
Per què necessitem centrals elèctriques?• Per què el nostre mon funcioni, ja que tenim una societat
basada en les màquines i enginys elèctrics.
• La energia elèctrica es fàcilment transformable, transportable comparada amb altres tipus d’energia.
Quines són les transformacions energètiques en una central elèctrica?
Màquines relacionades amb les centrals elèctriques
Turbina, alternador, transformador
Turbina
• Màquina encarregada de transformar l’energia primària en energia mecànica cinètica
KaplanFrancisPelton
Alternador
Màquina encarregada de transformar en energia elèctrica l’energia cinètica produïda en la turbina.
Turboalternador
Conjunt format per la turbina i l’alternador
Transformador
• Màquina estàtica capaç de canviar el valor de la tensió. Evita pèrdues de càrrega en el transport de l’electricitat.
Descripció de les principals centrals elèctriques
1. Tèrmica2. Nuclear3. Hidràulica4. Solar (tèrmica i fotovoltaica)
5. Eòliques1. Mareomotrius2. Geotèrmiques
Central convencional tèrmica de carbóCircuits bàsics:1)Aigua refrigerant, 2)Aigua - vapor. 3)Aire
Carbò
Diagrama de transformacions a una central tèrmica
Exercicis
• Quines són les principals parts d’una central tèrmica?
Parts d’una central tèrmica clàssica:
CalderaTurbinaAlternadorCondensadorTorre de refrigeracióTransformadorLínies de transport i distribució
Central nuclear
Basades en l'aprofitament de l’energia atòmica.per realitzar un treball o per generar electricitat.
Central nuclear
Podem diferenciar 3 circuits.1) Groc: Circuit terciari o de refrigeració1) Fucsia: Circuit secundari o del generador de calor.1) Verd: Circuit primari, disipa la calor produïda per les
barres de combustible.
Diagrama de transformacions a una central nuclear
Exercicis
• Quina diferència trobes entre les centrals tèrmiques convencionals i les nuclears?
Sobretot, la diferència es troba en la manera de
produir calor. Mentre que en les primeres s’obté
per la combustió de carbó, petroli o gas, en les segones s’aconsegueix per la fissió nuclear que es
du a terme en un reactor.
Central hidroèlectrica
Basades en l'aprofitament de l’aigua de rius.per realitzar un treball o per generar electricitat.
Central hidroelèctrica
Presa: Elevem el nivell del aigua per tenir energia potencial
Canonada forçada: l’aigua baixa convertint-se en energia cinètica.
Turbina: l’aigua mou els alèps i genera energia mecànica
Alternador: aquesta energia passa al alternador on es transforma en energia elèctrica. Desprès passa pel
Transformador i finalment es distribueix.
Diagrama de transformacions a una central hidràulica.
Central solar
Basades en l'aprofitament de l’energia del sol per realitzar un treball o per generar electricitat.
Central solar
N’hi ha de dos tipus:1) Centrals solars tèrmiques: A partir del sol generen
primer energia mecànica i desprès elèctrica.1) De col·lectors distribuïts2) Centrals solars de torre central
1) Centrals solars fotovoltaiques: Produeixen directament energia elèctrica sense produir abans energia mecànica.
Central solar tèrmica.De torre central
Central solar tèrmicaDetall de col·lectors distribuïts
Central solar fotovoltaica
Central solar fotovoltaicaMòdul-panell fotovoltaic
Armari de CC Inversor de CC a CA
Inversor de CC a CA
Armari de CC
Centrals eòliques
Basades en l'aprofitament de al força del vent per realitzar un treball o per generar electricitat.
Centrals eòliques
Dos tipus:
1) Aeromotors
1) Aerogeneradors
Aeromotors
Màquines léntes , caracteritzades per un rotor format per numèroses pales. Proporcionen poca potència i s’utilitzen principalment per bombejar aigua dels pous
AerogeneradorMàquines ràpides d’eix horitzontal. S’utilitzen per produir electricitat, acoblant un generador elèctric al rotor.
Poden subministrar potències superiors a 1 MW.
Central eòlica (aerogeneradors)Torre: el suport
Rotor: és la part mòbil de la màquina, gira per acció del vent i transforma la energia eòlica en mecànica.
Pales: Capten l’energia del vent
Gòndola: Element estructural situat damunt de la torre que conté el bastidor i la carcassa. Sobre ell s’acoblen els elements mecànics principals.
• Quan el vent mou les pales es produeix un moviment de rotació a l’eix del rotor (turbina).
• Un sistema de transmissió (multiplicador) multiplica les voltes del eix i transmet el moviment a l’eix del alternador.
L’aerogenerador esta situat constantment en direcció perpendicular al vent.
Exercicis• Són veritables o falses les següents afirmacions?:
• a)L’energia eòlica s’aprofita actualment només per generar energia elèctrica.
• b) Podem comparar les pales de l’aerogenerador amb els àleps d’una turbina.
• c) El nombre de voltes de l’eix de la turbina disminueix• per fer moure l’alternador.
• d) L’aerogenerador no necessita un sistema d’orientació.
• e) Els parcs eòlics se situen en llocs on el vent té unes característiques de velocitat i continuïtat.