Plantaseléctrico son instalaciones industriales destinadas a la generación de energia electrica. Las centrales eléctricas utilizan generadores que son capaces de convertir energía mecánica de alguna fuerza impulsora externa en energía eléctrica.
Tú generadores En las centrales eléctricas están presentes máquinas capaces de girar a altas velocidades. En el interior, hay grandes imanes es una espiral (un devanado de cables con una gran cantidad de vueltas). cuando hay movimientorelativo entre el campo magnético de los imanes y la bobina, un corriente eléctrica. Esta corriente eléctrica se recolecta y luego se distribuye a industrias, áreas rurales y hogares, a través de cables conductores de alta tensión.
El término plantas de energía abarca todos los tipos de plantas de energía que producen electricidad, como las plantas de energía. plantas hidroeléctricas, termoeléctrico, solar, viento, nuclear, entre otras.
¿Cómo funcionan las centrales eléctricas?
Aunque existen diferentes tipos de centrales eléctricas, casi todas producen electricidad según el mismo principio físico:
inducción electromagnética, también conocido como Ley de Faraday-Lenz.Esta ley establece que, siempre que exista una variación en la flujoencampomagnético, debe surgir una corriente eléctrica inducida para compensar esta variación. En términos prácticos, el movimiento de rotación de una bobina rodeada de potentes imanes hace que el flujo del campo magnético varíe con el tiempo, con esto, una gran corriente eléctrica fluye a través de la bobina. Todas las centrales eléctricas que transforman el movimiento en electricidad funcionan según este principio.
Una de las pocas plantas de energía que produce energía a través de un fenómeno físico, diferente a la inducción electromagnética, es la planta de energía solar del fotovoltaica. En este tipo de plantas, la energía de ondas electromagnéticas emitida por el Sol se convierte directamente en corriente eléctrica por un gran número de tableros solares.
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Centrales eléctricas en Brasil
Brasil tiene varios tipos de plantas enfocadas a la producción de electricidad. Entre ellos, la planta hidroeléctrico es de lejos el más popular, debido al enorme potencial hidráulico del país. Este tipo de planta funciona con movimiento de agua que cae de ríos represados. Luego vienen las plantas termoeléctrico, cuya energía es proporcionada por el quemadura de gas naturalo carbón mineral; y, finalmente, las plantas nuclear, que generan energía eléctrica a partir del calor liberado por fisión de átomos pesados, como el uranio.
Tipos de centrales eléctricas
Según el tipo de matriz energética, de la que una central eléctrica extrae su energía, es posible caracterizar esta última en diferentes tipos. Consulta algunos de los tipos de energía más importantes y su definición, así como los nombres que se dan a las plantas que los explotan, para obtener electricidad:
Energía Hidráulica: es la energía potencial gravitacional contenida en masas de agua que tienen una altura o desnivel. Durante una cascada, esta energía se convierte en energía cinética, moviendo los generadores de las plantas. Este tipo de energía es aprovechada por las plantas. plantas hidroeléctricas y maremotos.
Energía térmica: está directamente relacionado con la temperatura de un sistema. Cuanto mayor es la temperatura de un sistema, mayor es la fuerza con la que sus moléculas alcanzan los límites que lo rodean. Así, esta forma de energía permite mover grandes turbinas generadoras que utilizan vapor de agua, por ejemplo. Las plantas termoeléctrico y geotermia hacer uso de este tipo de energía a través del carbón quemándose y para el uso de chorros de vapor emitidos por géiseres, respectivamente.
Energía solar: viene de radiación electromagnética emitido por sol. Esta energía se puede utilizar para producir un gran aumento de la temperatura del agua con el fin de evaporarla y accionar grandes turbinas. Otro uso de la energía solar es convertirla directamente en energía eléctrica mediante paneles solares, mediante un fenómeno llamado efecto fotoeléctrico. Las plantas que hacen uso de este tipo de energía son las plantas solares de los tipos termosolar y fotovoltaica.
Energía eólica: es el nombre que se le da al energía cinéticade los vientos. Este tipo de energía produce la rotación de molinos, el movimiento de barcos, etc. Las plantas que hacen uso directo de este tipo de energía, a través de grandes molinetes, son las plantas viento.
Energía nuclear: se obtiene a través del Fisión nuclear en átomos pesados y inestable, como el uranio. Durante la fisión nuclear, parte de la masa de átomos se convierte en una inmensa cantidad de energía, esta energía es utilizado para calentar agua, que se evapora a altas presiones y, cuando se libera, produce turbinas giratorias generadores.
Las plantas solares, como la de la foto, son una de las aplicaciones tecnológicas del efecto fotoeléctrico.
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Cómo funciona la central hidroeléctrica
Las centrales hidroeléctricas operan a través del represión de un gran volumen en Agua. Generalmente, la profundidad de los ríos represados puede alcanzar cientos de metros. Tal medida hace que el agua adquiera una gran Energía potencial gravitacional. Al abrir las compuertas de estas plantas, el agua adquiere energía cinética rápidamente, y su paso, a través de las turbinas generadoras, produce energia electrica.
1 - Reservorio
2 - Presa
3 - turbina
4 - generador
5 - transformador
6 - Distribución
La corriente eléctrica que producen los generadores de centrales hidroeléctricas se denomina corriente alterna, ya que su significado se invierte rápidamente, a menudo 60 Hz. En el momento de su generación, esta corriente eléctrica tiene una intensidad muy alta, por lo que, con el fin de evitar grandes pérdidas de la energía producida, se dirige a un conjunto de transformadores que lo baja a intensidades más bajas, reduciendo las pérdidas resultantes de la efecto joule. Por lo tanto, esta corriente eléctrica tiene su potencial eléctrico aumentado a valores de alto voltaje.
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Centrales hidroeléctricas en Brasil
Brasil es el tercer país con la mayor potencial hídrico del mundo. Las centrales hidroeléctricas corresponden a más de 60% de toda la electricidad generada en territorio brasileño. Es el tipo de planta más común en el país, debido a su abundancia de ríos con gran potencial hidráulico.
Vea una lista de las plantas hidroeléctricas más grandes de Brasil, seguidas de su producción de energía, en MW (megaWats):
Central hidroeléctrica de Itaipu - 14000 MW
Central hidroeléctrica Belo Monte - 11233 MW
Central hidroeléctrica São Luiz do Tapajós - 8381 MW
Central hidroeléctrica Tucuruí - 8370 MW
Según la Agencia Nacional de Energía Eléctrica (Una anguila), las centrales hidroeléctricas son aquellas instalaciones generadoras de energía capaces de producir poderes superiores La 1 MW. En Brasil, hay un total de 217 plantas con tales especificaciones. No obstante, se consideran centrales hidroeléctricas aquellas instalaciones cuyas Potencia é menor qué 1 MW. Hay cerca de 698 instalaciones de este tipo en territorio nacional.
Las turbinas generadoras de las centrales hidroeléctricas están formadas por enormes bobinados de cables y potentes imanes.
Cómo funciona la planta termoeléctrica
A plantas de energíatermoeléctrico producir electricidad mediante el calentamiento del agua y el consiguiente movimiento de las palas del generador en las calderas, donde productos altamente combustibles como carbón mineral, madera, gas natural, diesel y otra. Sin embargo, existen algunos tipos de centrales termoeléctricas que no queman combustible, como las centrales eléctricas. termosolar, que enfocan la luz solar en grandes depósitos de agua mediante un juego de espejos cóncavos.
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Cuando el agua se evapora y permanece confinada en un depósito, su presión aumenta enormemente después de su liberación, la El vapor de agua tiene suficiente velocidad para mover las grandes palas de un generador, produciendo energía. eléctrico.
Las plantas de energía solar térmica utilizan la luz solar para producir la evaporación de grandes masas de agua e impulsar turbinas generadoras.
Centrales termoeléctricas de Brasil
Las plantas termoeléctricas son muy comunes en Brasil debido a su bajo costo. Un poco más que 24% de toda la energía eléctrica generada en Brasil proviene de este tipo de plantas. hasta el año de 2019, Brasil tiene una serie de 3008 plantas termoeléctricas, capaces de generar alrededor de 40.000 MW de poder.
Cómo funciona la planta nuclear
LA planta de energíanuclear utiliza la energía producida por fisión de átomos en Uranio para calentar grandes masas de agua y mover turbinas generadoras, como lo hacen las plantas termoeléctricas. Sin embargo, a diferencia de las plantas termoeléctricas, las plantas nucleares no pueden simplemente ser apagado, ya que la reacción nuclear que produce la energía de estas plantas es una reacción en cadena que no se puede detener.
De hecho, lo que sucede es que, periódicamente, se insertan grandes barras con tabletas de algunos elementos químicos, capaces de absorber la gran cantidad de neutrones emitidos por fisiones nucleares dentro de su reactores. Como resultado, hay una disminución drástica en la cantidad de energía liberada cada segundo.
Las grandes chimeneas características de las centrales nucleares forman parte de su sistema de refrigeración y no emiten contaminación.
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Plantas de energía nuclear en Brasil
Solo hay dos centrales nucleares que operan en Brasil que, juntas, producen alrededor de 1,2% de toda la electricidad nacional, generando alrededor de 2007 MW de poder. Ambos están ubicados en el estado de Río de Janeiro, en Angra dos Reis. Una tercera unidad, conocida como Angra-3, que está en construcción, debería tener una potencia de aproximadamente 1350 MW.
Por mí. Rafael Helerbrock
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/usinas-eletricidade.htm