Растенияелектрически са промишлени съоръжения, предназначени за генериране на електричество. Електроцентралите използват генератори, които могат да преобразуват механична енергия от някаква външна движеща сила в електрическа енергия.
Вие генератори присъстващи в електроцентралите са машини, способни да се въртят с висока скорост. Вътре има големи магнити е спирала (намотка на проводници с голям брой завои). когато има движениероднина между магнитното поле на магнитите и намотката, a електрически ток. Този електрически ток се събира и след това се разпределя в промишлеността, селските райони и домовете чрез проводници с високо напрежение.
Терминът електроцентрали обхваща всички видове електроцентрали, които произвеждат електричество, като електроцентрали водноелектрически централи, термоелектрически, слънчева, вятър, ядрена, наред с други.
Как работят електроцентралите?
Въпреки че има различни видове електроцентрали, почти всички те произвеждат електричество според един и същ физически принцип: електромагнитна индукция, също известен като Законът на Фарадей-Ленц.
Този закон установява, че когато има разлика в потоквполемагнитни, трябва да възникне индуциран електрически ток, за да компенсира тази промяна. На практика въртеливото движение на намотка, заобиколена от мощни магнити, води до промяна на магнитното поле във времето, като по този начин през намотката протича голям електрически ток. Всички електроцентрали, които трансформират движението в електричество, работят по този принцип.
Една от малкото електроцентрали, които произвеждат енергия чрез физическо явление, различно от електромагнитната индукция, е слънчевата централа на фотоволтаични. В този тип растения енергията на електромагнитни вълни излъчвана от Слънцето, директно се превръща в електрически ток от голям брой слънчеви дъски.
Вижсъщо: Разберете как възниква фотоелектричният ефект
Електроцентрали в Бразилия
Бразилия има няколко вида централи, фокусирани върху производството на електроенергия. Сред тях растението водноелектрически е най-много популярен, поради огромния хидравличен потенциал на страната. Този тип растения се захранват от падащо движение на водата на проклетите реки. След това идват растенията термоелектрически, чиято енергия се осигурява от изгаряне на природен газили минерални въглища; и накрая, растенията ядрена, които генерират електрическа енергия от топлината, отделяна от делене от тежки атоми, като уран.
Видове електроцентрали
Според вида енергийна матрица, от която централата извлича енергията си, е възможно да се характеризират последните в различни видове. Вижте някои от най-важните видове енергия и тяхното определение, както и имената, дадени на растенията, които ги експлоатират, за да получат електричество:
Хидравлична енергия: е гравитационната потенциална енергия, съдържаща се във водни маси, които имат височина или неравности. По време на водопад тази енергия се превръща в кинетична енергия, движейки генераторите на растенията. Този вид енергия се експлоатира от растенията водноелектрически централи и приливни вълни.
Термална енергия: е пряко свързана с температурата на системата. Колкото по-висока е температурата на една система, толкова по-голяма е силата, с която нейните молекули достигат границите, които я заобикалят. По този начин тази форма на енергия дава възможност за придвижване на големи генериращи турбини, например с помощта на водна пара. Растенията термоелектрически и геотермална използвайте този тип енергия чрез изгаряне на въглища и за използването на парни струи, излъчвани от гейзери, съответно.
Слънчева енергия: идва от електромагнитно излъчване издаден от Слънце. Тази енергия може да се използва за голямо повишаване на температурата на водата, за да я изпари и да задвижва големи турбини. Друго използване на слънчевата енергия е да я преобразувате директно в електрическа енергия чрез слънчеви панели, чрез феномен, наречен фотоелектричен ефект. Растенията, които използват този вид енергия, са слънчевите растения от тези видове термосоларна и фотоволтаични.
вятърна енергия: е името, дадено на кинетична енергияна ветровете. Този вид енергия произвежда въртене на мелници, движение на кораби и т.н. Растенията, които директно използват този вид енергия, чрез големи въртящи се колела, са растенията вятър.
Ядрена енергия: се получава чрез ядрено делене в тежки атоми и нестабилна, като уран. По време на ядрено делене част от масата на атомите се превръща в огромно количество енергия, тази енергия е използва се за нагряване на вода, която се изпарява под високо налягане и, когато се освободи, произвежда въртящи се турбини генератори.
Слънчевите растения, като тази на снимката, са едно от технологичните приложения на фотоелектричния ефект.
Прочетете също: Как работят слънчевите централи
Как работи водноелектрическата централа
Водноелектрическите централи работят през репресия никой голям обем в Вода. Обикновено дълбочината на язовирните реки може да достигне стотици метри. Такава мярка кара водата да придобие голяма гравитационна потенциална енергия. При отваряне на шлюзовете на тези растения водата придобива кинетична енергия бързо и преминаването му през генериращите турбини произвежда електричество.
1 - Резервоар
2 - Язовир
3 - Турбина
4 - Генератор
5 - Трансформатор
6 - Разпределение
Нарича се електрическият ток, който се произвежда от генераторите на водноелектрически централи променлив ток, тъй като значението му бързо се обръща, често 60 Hz. По време на генерирането си този електрически ток има много висока интензивност, така че, за да се избегнат големи загуби на произведената енергия, той се насочва към набор от трансформатори което го понижава до по-ниски интензитети, намалявайки загубите, произтичащи от джаулов ефект. Следователно този електрически ток увеличава своя електрически потенциал до стойности на високо напрежение.
Вижсъщо:Открийте 10-те най-големи водноелектрически централи в света
Водноелектрически централи в Бразилия
Бразилия е третата страна с най-големият воден потенциал в света. Водноелектрическите централи съответстват на повече от 60% от цялата електроенергия, генерирана на бразилска територия. Това е най-разпространеният вид растения в страната, поради изобилието от реки с голям хидравличен потенциал.
Вижте списък с най-големите водноелектрически централи в Бразилия, последван от тяхното производство на енергия, в MW (мегават):
Хидроелектрическа централа Itaipu - 14000 MW
Водноелектрическа централа Бело Монте - 11233 MW
Водноелектрическа централа São Luiz do Tapajós - 8381 MW
ВЕЦ Тукуруи - 8370 MW
Според Националната агенция за електрическа енергия (Анеел), водноелектрическите централи са тези енергийни съоръжения, способни да произвеждат висши сили The 1 MW. В Бразилия има общо 217 растения с такива спецификации. Въпреки това, водноелектрическите централи се считат за инсталации, чиито потентност é по-малки Какво 1 MW. Има около 698 инсталации от този тип на национална територия.
Генериращите турбини на водноелектрическите централи са оформени от огромни намотки от проводници и мощни магнити.
Как работи термоелектрическата централа
В електроцентралитермоелектрически произвеждат електричество чрез нагряване на вода и последващото движение на лопатките на генератора в котлите, където силно запалими продукти като минерални въглища, дърво, природен газ, дизел и други. Има обаче някои видове термоелектрически централи, които не изгарят гориво, като електроцентрали термосоларна, които фокусират слънчевата светлина върху големи водоеми с помощта на набор от вдлъбнати огледала.
Вижсъщо:Научете повече за това как работят слънчевите централи
Когато водата се изпарява и остава затворена в резервоар, нейното налягане значително се увеличава след изпускането й, водната пара има достатъчно скорост, за да движи големите лопатки на генератор, като по този начин произвежда енергия електрически.
Слънчевите топлоелектрически централи използват слънчева светлина, за да произвеждат изпаряване на големи водни обекти и задвижват генераторни турбини.
Термоелектрически централи на Бразилия
Термоелектрическите централи са много разпространени в Бразилия поради ниската си цена. Малко повече от 24% от цялата електрическа енергия, произведена в Бразилия, идва от този тип централи. до годината на 2019, Бразилия има редица 3008 термоелектрически централи, способни да генерират около 40 000 MW на властта.
Как работи атомната централа
НА електроцентралаядрена използва енергията, която се произвежда от делене на атоми в Уран за нагряване на големи водни тела и преместване на генераторни турбини, точно както правят термоелектрическите централи. Въпреки това, за разлика от термоелектрическите централи, ядрените централи не могат просто да бъдат изключен, тъй като ядрената реакция, която произвежда енергията на тези растения, е a Верижна реакция това не може да бъде спряно.
Всъщност това, което се случва, е, че периодично се поставят големи пръчки с таблетки от някои химични елементи, способни да поемат големия брой неутрони излъчвани от ядрени цепки в рамките на техните реактори. В резултат на това се наблюдава драстично намаляване на количеството енергия, отделяно всяка секунда.
Големите димни стекове, характерни за атомните електроцентрали, са част от тяхната охладителна система и не отделят замърсяване.
ВижПовече ▼:Научете повече за работата на атомните електроцентрали
Атомни централи в Бразилия
Има само две атомни електроцентрали, работещи в Бразилия, които заедно произвеждат около 1,2% от цялата национална електроенергия, генерираща около 2007 MW на властта. И двете се намират в щата Рио де Жанейро, в Ангра дос Рейс. Трети блок, известен като Angra-3, който е в процес на изграждане, трябва да има мощност приблизително 1350 MW.
От мен Рафаел Хелерброк
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/usinas-eletricidade.htm