31
1 L’energia és la capacitat d’un cos per a fer un treball I a I a la natura es pot manifestar de maneres diferents Energia Mecànica: cinètica + potencial I a Energia Química Energia Tèrmica

L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

1

L’energia és la capacitat d’un cos per a fer un treball• I a

I a la natura es potmanifestar de maneres diferents

Energia Mecànica: cinètica + potencial

• I a

EnergiaQuímica

EnergiaTèrmica

Page 2: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

2

EnergiaElectrica

• I a

Energia

magnètica

EnergiaLluminosa

El progrés tecnològic ens ha permés

TRANSFORMAR la ENERGIA que te el nostre planeta i utilitzar-la per aconseguir

TREBALL

Page 3: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

3

Per a poder utilitzar i transformar la energia quan ens façafalta, serà de vital importancia poder emmagatzemar-la o disposar d’ella fàcilment.

Les FONTS d’ENERGIA a partir de les quals obtenim la major part de la energia que consumim son:

HIDRÀULICA

EÒLICA

SOLAR

PETROLI

CARBÓ

GAS NATURAL

NUCLEAR

GEOTÈRMICA

MAREMOTRIU

BIOMASA

Les FONTS d’ENERGIA es poden CLASSIFICAR de diverses maneres:

HIDRÀULICA

EÒLICASOLAR

PETROLICARBÓ

GAS NATURAL NUCLEAR

GEOTÈRMICAMAREMOTRIU

BIOMASA

1. Capacitat de regeneració de la natura

Renovables

No Renovables

Page 4: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

4

HIDRÀULICA

EÒLICASOLAR

PETROLICARBÓ

GAS NATURAL NUCLEAR

GEOTÈRMICA

MAREMOTRIU

BIOMASA

2. Situació de desenvolupament de la tecnologiautilitzada per a la transformació de la energia

No Convencional

Convencional

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Tèrmica

Vapor deagua Turbina

El funcionament d'una central convencional és moltsemblant a la d'una olla de pressió. En el seu interior es produïx vapor d'aigua que escapa per un orifici a gran velocitat i pressió. Este vapor mou una turbina que és la que fa funcionar el generador d'electricitat.

Que

mad

or d

elco

mbu

stib

le

Serpentínrecalentador

Chimenea

Turb

ina

Gen

erad

or

Refrigeración

Tran

sfor

mad

or

Distribución

Page 5: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

5

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Elements d’una Central Tèrmica

CALDERA

TURBINA

CONDENSADOR

Vore animació

ALTERNADOREVAPORADOR

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Tipus de Combustibles

Aquestes centrals es situen a prop de les mines per evitar costos de transport si es tracta de carbó nacional o prop delscentres de consum si es importat

Carbó

Fuel

Gas Natural

Aquestes centrals es situen prop de la costa i, preferentment, dels refineries.

Arriba a la central en gasoductes a alta pressió.

Les centrals que estan dissenyades per utilitzar diferentscombustibles, per exemple carbó i gas natural, s'anomenen termoelèctriques mixtes.

Hi ha molts tipus de calderes i les calderes disposaran de cremadors adequats al tipus de combustible que utilitzen.

Page 6: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

6

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Turbines

El vapor a alta temperatura i pressió s'introdueix a la turbina en el cos d'alta pressió formada per centenars d'àlepspetits. A mesura que el vapor s’expandeix i perd pressió, va cap a la zona de baixa pressió, amb d'àleps més grans.

Transformen l'energiacinètica del vapor d'aigua en energiacinèticarotatòria en el rodet.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

XemeneiesTé la funció d’evacuar a l'atmosfera els gasos procedents de la combustió.

Disposen de filtres més o menys sofisticats per eliminar al màxim els elements contaminats abans d'alliberar els gasos a l'atmosfera.

Page 7: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

7

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Torres Refrigeració

Serveixen per refredar l'aiguadel condensador i poden ser

Tancats: En ells ésimprescindible refredarl'aigua per tornar-la a utilitzar.

Oberts: Utilitzen aigua de riu, és necessari, per no afectar la fauna, que es retorni al riu amb la temperatura més semblantpossible a la de l'aigua del riu.

Condensador

Per augmentar el rendiment termodinàmic de la transformació, l'aigua per vaporitzar ha d'entrar a la caldera en estat líquid. En el condensador, el vapor procedent de les turbines es condensa abans de tornar a entrar a la caldera per tal de repetir el cicle.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AVANTATGES

INCONVENIENTS

Elevat rendiment

Accessibilitat de les matèries primes:Carbó, fuel, o gas natural.

Baix cost de manteniment comparat amb una nuclear.(Producció > 50%)

Impacte ambiental en la seua construcció.

Producció amb recursos no renovables.

Emissió de gasos provenents de la combustió:CO2 Efecte hivernacleNOx, SOx Pluja àcida

Page 8: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

8

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Radioactivitat

La radioactivitat és el fenomen segons el qualdeterminats materials, (pe. Urani), emeten radiacionsespontàniament.

Tipus de radiacions:

Alfa (Masa 4u),

Beta (electrons),

Gamma (radiacions

electromagnètiques

d’alta freqüència)

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Radioactivitat: Estabilidad Nuclear

Segons la proporció entre protons i neutrons d'un nucli, este ésestable o no.

Si el nucli és estable, l'elementno és radioactiu; però quan la relació entre els components del nucli no és l'adequada, este emetpartícules i radiacionselectro-magnètiquesfins a aconseguir l'estabilitat.

Es criden isòtops radioactius tots aquells isòtops que emeten radiacions. (pe: el carboni- 14)És possible aconseguir que un nucli estable es transforme en radioactiu si li arriba una partícula amb suficient energia i ho desestabilitza (radioactivitat artificial)

Page 9: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

9

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Radioactivitat: Desintegració

El període de semidesintegración, d'una substànciaradioactiva és el temps necessari perquè es desintegre la meitat dels nuclis presents en una mostra de la ditasubstància

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Utilitats de Isotops radioactius

Generació d’electricitat: Centrals Nuclears

Medicina: Tractament contra zones cancerígenes

Datació arqueològica: (Carbono 14)

Perills dels Isotops radioactius

- Càncer de tiroide, d'estómac, pulmons, mamella, recte, còlon, tiroide, medul·la òssia i del sistema limfàtic.- Trastorns cardiovasculars i del sistema limfàtic- Problemes amb la circulació de la sang i leucèmia- Impactes sobre l'aparell reproductor, impotència en elshòmens, retard del desenvolupament sexual, trastorns del cicle menstrual, anèmia durant i després del part, anomalies en el part i ruptura prematura dels aigües.

Page 10: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

10

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Energia Nuclear

L'energia nuclear és aquella que s'allibera com a resultat de qualsevol reacció nuclear.

Aquesta energia es pot obtindreper fissió o per fusió.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Nuclear: Fussió

Una reacció de fusió nuclear és un procés segons el qual s'unixennuclis lleugers o intermedis per a formar nuclis més pesats, obtenint-se energia.

La fusió d'un nucli de deuteri, 2H, amb un nucli de triti, 3H, dóna lloc a la formació d'un nucli d'heli-4, 4He, a més d'un neutró i una energia dc 17,6 MeV, que es desprén en forma de calor.

Al sòl la temperatura és suficient perquè es produeixila fusió. Això dóna origen a l'Energia que el sol irradia per tot el sistema planetari.

2H + 3H ----> 4He+ 1 neutrón + 17,6 MeV

Page 11: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

11

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Nuclear: Fissió

Al reactor nuclear el que es produeix és una reaccióen cadena en la qual un neutró colpeja un àtom, produeix la fissió i en aquest moment s’allibera energia calorífica i s’alliberen més neutrons que van colpejant posteriorment altres àtoms i alliberant més energia calorífica.

235U + 1 neutrón ----> 142Ba + 91Kr + 3neutrones + 210 MeV

(nota: 1 eV =1.6 . 10-19 Julio.)

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Nuclear de Fissió

La generació d’energia elèctrica es farà també a partir d’una turbina i un alternador, la turbina es mourà per l’acció del vapor generat al calfar l’aigua d’una caldera. La particularitat de les centrals nuclears és que el calor necessari s’obtén de la FISSIÓ d’un nucli atòmic (p.e Urani).

Turb

ina

Gen

erad

or

Refrigeración

Tran

sfor

mad

or

Distribución

Circuitosecundario

Circuitoprimario

Condensador

Combustiblenuclear

Intercambiador

Funcionament

Page 12: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

12

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Nuclear Fissió: ReactorEl reactor nuclear està constituït pel

Vas del reactor, Moderador , Barres de control i

Refrigerant

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Nuclear: Parts del Reactor

Vas del reactor: Forma el nucli del reactor i la font de neutrons (que permet iniciar la reacció en cadena) i elcombustible nuclear (l'urani natural o/i enriquit i el plutoni).

Moderador: Redueix la velocitat dels neutrons, perassegurar el seu impacte sobre els altres nuclis d'urani. (l'aiguai el grafit).

Barres de control: fabricades amb aleacions de bot, cadmii hafni, regulen el nombre de fissions que és produeixen. (la temperatura és direct. proporcional al nombre de fissions).

El refrigerant: té la funció de refrigerar el reactor evitant el sobreescalfament i transportar la calor generat en forma de vapor al grup turbina alternador,

Page 13: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

13

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Nuclear: Torres de refrigeració

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AVANTATGES

INCONVENIENTS

Elevat rendiment, durant la fissió s’alcancen ↑temperatures.

No s’alliberen a l’atmosfera gasos de combustió.

Impacte ambiental en la seua construcció.

Producció amb recursos no renovables.

Producció de residus radiactius.

↑ cost de manteniment

Emissió de gran quantitat de vapor d’aigua :.+ ↑ Humitat de la zona+ ↑ Temperatura de la zona+ ↑ Temperatura dels rius

Page 14: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

14

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

CENTRALS HIDRÀULIQUES

La energia hidràulica es basa en aprofitar la caigudade l'aigua des de certa altura. L'energia potencial, es convertix en cinètica. L'aigua passa per les turbines a gran velocitat, provocant un moviment de rotació que es transforma en energia elèctrica per mitjà delsgeneradors

Turbinas y generadores

Canal de salida

Compuerta

Compuerta

Aliviadero

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

TURBINES HIDRÀULIQUES

En el diseny de les turbines d’una central hidràulica influïxen bàsicament dos factors: CABDAL i ALTURA DEL BOT

TURBINA FRANCIS

TURBINA PELTON

HÈLICE Altura Cabdal

Altura Cabdal

Altura Cabdal

Page 15: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

15

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

TURBINA FRANCIS Altura Cabdal

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

TURBINA PELTON Altura Cabdal

Page 16: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

16

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

HÈLICE Altura Cabdal

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

TIPUS DE CENTRALSAigua corrent

No tenen aigüaembassada i la producciód’energia depén directament del cabdal del riu

Aigua embassadaL’aigua s’utilitza en funcióde la demanda

• De regulació

* De acumulació(bombeig)

Page 17: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

17

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AVANTATGES

Producció amb recursos renovables.

Regulació del cabdal dels rius (pot evitar inundacions)

Transformació a zones de regadiu

“No contamina” (no emet gasos "hivernacle" ni provoca pluja àcida).

Permet realitzar activitats de recreació (rem, banyar-se, etc)

INCONVENIENTS

Impacte ambiental en la seua construcció.

Inundació de la zona afectada, pèrdua patrimoni històric i cultural

Dependència del any hidrològic

Alteració del curs natural dels rius

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

CENTRALS EÒLIQUESL'aire calent (al voltant de l'equador) és més lleuger que l'aire fred, per la qual cosa pujarà fins a una altura aproximada de 10 km i s'estendrà cap al nord i capal sud.

Ex: Brisa marina: Durant el dia la terra es calfa mésràpidament que el mar, calfa l’aire terrestre i aquest puja deixant lloc al vent que ve de la mar

Page 18: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

18

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AerogeneradorsUn aerogenerador funciona al convertir la força del vent en una força de gir que actua sobre les pales del rotor.

La velocitat del vent és moltimportant.

Pot = 1/2 p v3 pi r2

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

PARTS D’UN AEROGENERADOR

Pales del rotor

Multimplicador

de velocitat (x50)

Generador

500-3000kW

Controlador electrònic de posició

Anemómetre i veleta

Page 19: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

19

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

TorresEls aerogeneradors poden tindre les torres d'acer, formigó, zelosia o un mastil.

La altura dels màstils pot oscilar entre 30 i 80 metres i una volta colocades les pales la altura total del aeorogenerador podrà ser de més de 100 metres.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Procés de fabricació d’una torre d’acer

Page 20: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

20

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Les pales del rotor d'un aerogenerador s'assemblen molt a les ales d'un avió i estan fabricades amb polièster o epoxyreforçat amb fibra de vidre.

Els aerogeneradors estan dissenyatsper a rendir al màxim a velocitats al voltant de 15 m/s. És millor no dissenyar aerogeneradors que maximitzen el seu rendiment a ventsmés forts, ja que els vents tan forts no són comuns.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Proba a fatiga de les pales

Page 21: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

21

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Multiplicador de velocitat

L’eix de la turbina girarà molt més lent que l’eix del generadorja que si connectarem directament els dos eixos, les pales haurien de girar entre 1000 i 3000 r.p.m, aixópales de més de 45 metres i la velocitat del extrem de la pala seria dos voltes la velocitat del sò.

Generador i rectificació

El generador transforma la rotació del seu eix en electricitat.

Com la velocitat de rotació del eix no es constant després es necessitarà rectificar la ona per a que tinga la freqüència de la red elèctrica.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AVANTATGES

INCONVENIENTS

Producció amb recursos renovables.

“No contamina”(no emet gasos "hivernacle" ni provoca pluja àcida).

Baix Rendiment

Depèn de la continuïtat i força del vent.

Fort impacte paisatgístic sobre la zona en la que s’instal·la el parc.

Page 22: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

22

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

La Radiació Solar

La Radiació Solar arriba a la terra en forma de:

Genera gran quantitatd'energia tèrmica que s’emmagatzema a l'atmosfera, al sòl i a l'aigua, i la que provoca els vents i el cicle de l'aigua.

Radiació Visible

40%De ella depèn la vida a la terra; la fotosíntesi i per tant la producció d'oxigen i biomassa

Radiació Infraroja

57%

Radiació Ultravioleta 3%

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Energia SolarSistemes d'aprofitament de l'energia solar:

Via tèrmica:Transformació de la radiació solar en energiatèrmica. (Rendiment 65%)

Conversió fotovoltaica:

Transformació de la radiació directament en energia elèctrica. (Rendiment 15%)

Page 23: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

23

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Energia Solar FotovoltaicaTransforma directament la radiació solar en energiaelèctrica mitjançant cèl·lules fotovoltaiques.

Les cèl·lules fotovoltaiques estan construïdes per una làmina de material semiconductor, (silici), que té la propietat de produir electricitatquan hi incideixen els fotons de les radiacions.

La tensió màxima que s'obté és d'uns 0,58V, comercialment es fabriquen mòdulsconnectats en sèrie i paralel per obtindre la tensió i intensitat que necessites.

Silicio PSilicio puroSilicio N

Base

Radiaciones solares

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Energia Solar Fotovoltaica

Bàsicament estan construïdes per:

Plaques fotovoltaiques

Inversor (DC/AC)

Transformador

A vegades disposen d'un sistema d'acumulació i regulació de la carrega si les instal·lacions estàn aïllades de la xarxacomercial.

Page 24: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

24

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Energia Solar Fotovoltaica: Utilitzacions

Instal·lacions connectades a la xarxa:

Centrals fotovoltaiques

Sistemes integrats en edificis.

Instal·lacions aïllades de la xarxa:

Electrificacions rurals

Senyalització

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AVANTATGES

INCONVENIENTS

Energia Solar Fotovoltaica

Font Renovable

Costos de fabricació siguin molt elevats.

El rendiment de la transformació és molt baix, del 10 al 15%

Page 25: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

25

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Energia Solar: Tèrmica

El panell solar tèrmic esta format per:

Plaques planes aïllades amb un vidre.En l'interior porta tubs en serpentí pel qual circula l'aiguaimpulsada per la gravetat o per una bomba. L'intercambiador tèrmic transferix la calor del sistema primari al acumulador convencional, que és el que deusubministrar el consum d'aigua, en qualsevol momentencara que no existisca radiació solar.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Energia Solar Tèrmica: Usos

Aigua calenta sanitària

Calefacció

Climatització de piscines cobertes i descobertes

Page 26: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

26

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Solar Elèctrica

Centrals termosolarsObtenen energia elèctricaa través de l'energiatèrmica obtinguda de la radiació solar.

La radiació solar es concentra sobre un fluid (aigua, oli tèrmic, sodi,etc.) aquest passaper un intercanviador i produeix el vapor que acciona la turbina i el generador, en el quals'obté l'energia elèctricacon en qualsevol central tèrmica.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Solar Elèctrica

Sistemes Heliocèntrics

Page 27: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

27

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Solar Elèctrica

Sistemes de Torre central

Aquestes instal·lacions arriben fins a 5MW de potència.

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AVANTATGES

INCONVENIENTS

Font d'energia neta i Gratuïta

Inesgotable(es calcula que la vida del Sol es prolongaria fins uns6000 milions d'anys)

La radiació arriba de manera dispersa i inconstant i s'hade transformar en el moment en energia tèrmica o elèctrica ja que no es disposa de cap sistema d'emmagatzematge.

Són necessaris sistemes de captació de gran superfície.

Inversió inicial elevada atés que els sistemes de captació encara són relativament cars

Page 28: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

28

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Biomasa

Directament Com a combustible

BiogàsBiocombustible

Per a obtindre combustiblesLíquids o gasosos

S’anomena biomassa a les restes d’animals i de plantes que poden utilitzar-se per obtindre energia

Biomassa

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Biomasa

Per a la transformació de la biomassa en energia dos camins:

Combustió de la biomassaen una caldera adequada a la producció de vapor que acciona un grupturboalternador.

Transformació en combustible, que generalment s'utilitza peralimentar motorsalternatius.

Page 29: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

29

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AVANTATGES

INCONVENIENTS

Font Renovable

Ajuda a desfer-nos dels nostres propisresidus i per tant a reciclar i reutilitzar

Cost de transport de la materia prima

La combustió suposa l'aparició de productescontaminants :

PatículesCO, CO2, SOx, NOx (menys que en elscombustibles fòssils)Residus sòlidsResidus líquids

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

Central Maremotriu

EstuarioEstuarioMar

Mar

Marea alta Marea baja

Els sistemes bàsics sobre els que s'estàaprofundint per aprofitar l'energia mareomotriusón:

· L'energia de les marees.· L'energia de les ones.

Page 30: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

30

Centrals Tèrmiques

CentralsNuclears

Centrals Hidràuliques

Centrals Eòliques

Biomasa

Maremotriu

Centrals Solars

AVANTATGES

INCONVENIENTS

Font Renovable

Efecte corrosiu de l'aigua salada sobre les parts metàl·liques de les instal·lacions.

Condicions atmosfèriques adverses.

Dificultat en el transport de l'energia produïdafins als punts de consum.

Elevats costos que representen la majoriad'instal·lacions.

TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE LA ELECTRICIDAD

Central de producción

Líneas de distribución

Transformadores

380 kV110 kV

40 kV380 V

© Ediciones AKAL, S.A.

Page 31: L’energia és la capacitat - IES Pare Arquesiesparearques.net/tecnoweb/images/stories/documents... · 2011-11-29 · Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Tèrmiques

31

IMPORTE 85,91 €

Termino de potencia 3kW x 2meses x 141,52cent€/kW mes 8,49 €

Termino de energia 758 kWh x 8,0401 cent€/kWh 60,94 €

Impto sobre electricidad 4,864%s/69,43 x 1,05113 3,55 €

Alquiler equipos de medida 2 meses x 54 cent€/mes 1,08 €

IVA 16% s/74,06 11,85 €

Potencia contratada

Energiaconsumida

Precio