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.