Impiantielettrico sono impianti industriali destinati alla generazione di elettricità. Le centrali elettriche utilizzano generatori in grado di convertire il energia meccanica da una forza motrice esterna in energia elettrica.
voi generatori presenti nelle centrali elettriche sono macchine in grado di ruotare ad alte velocità. Dentro ci sono grandi magneti è spirale (un avvolgimento di fili con un gran numero di spire). quando c'è movimentoparente tra il campo magnetico dei magneti e la bobina, a corrente elettrica. Questa corrente elettrica viene raccolta e poi distribuita alle industrie, alle zone rurali e alle abitazioni, attraverso fili conduttori ad alta tensione.
Il termine centrali elettriche copre tutti i tipi di centrali elettriche che producono elettricità, come le centrali elettriche centrali idroelettriche, termoelettrico, solare, vento, nucleare, tra gli altri.
Come funzionano le centrali elettriche?
Sebbene esistano diversi tipi di centrali elettriche, quasi tutte producono energia elettrica secondo lo stesso principio fisico:
induzione elettromagnetica, conosciuto anche come Legge di Faraday-Lenz.Tale legge stabilisce che, ogniqualvolta vi sia una variazione del flussonelcampomagnetico, deve nascere una corrente elettrica indotta per compensare questa variazione. In termini pratici, il movimento rotatorio di una bobina circondata da potenti magneti fa sì che il flusso del campo magnetico vari nel tempo, con questo, una grande corrente elettrica scorre attraverso la bobina. Tutte le centrali elettriche che trasformano il movimento in elettricità funzionano secondo questo principio.
Una delle poche centrali che producono energia attraverso un fenomeno fisico, diverso dall'induzione elettromagnetica, è la centrale solare del of fotovoltaico. In questo tipo di impianto, l'energia di onde elettromagnetiche emessa dal Sole viene direttamente convertita in corrente elettrica da un gran numero di pannelli solari.
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Centrali elettriche in Brasile
Il Brasile ha diversi tipi di impianti focalizzati sulla produzione di energia elettrica. Tra questi, la pianta idroelettrico è di gran lunga il più popolare, per l'enorme potenziale idraulico del paese. Questo tipo di impianto è alimentato dal movimento dell'acqua che cade di fiumi arginati. Poi arrivano le piante termoelettrico, la cui energia è fornita dal bruciare gas naturaleo carbone minerale; e, infine, le piante nucleare, che generano energia elettrica dal calore ceduto dal fissione di atomi pesanti, come l'uranio.
Tipi di centrali elettriche
A seconda del tipo di matrice energetica, da cui una centrale estrae la propria energia, è possibile caratterizzare quest'ultima in diverse tipologie. Scopri alcuni dei più importanti tipi di energia e la loro definizione, nonché i nomi dati agli impianti che li sfruttano, per ottenere energia elettrica:
Energia idraulica: è l'energia potenziale gravitazionale contenuta nelle masse d'acqua che hanno un'altezza, o irregolarità. Durante una cascata, questa energia viene convertita in energia cinetica, muovendo i generatori delle piante. Questo tipo di energia viene sfruttata dagli impianti centrali idroelettriche e maremoti.
Energia termica: è direttamente correlato alla temperatura di un sistema. Maggiore è la temperatura di un sistema, maggiore è la forza con cui le sue molecole raggiungono i confini che lo circondano. Pertanto, questa forma di energia consente di spostare grandi turbine di generazione utilizzando, ad esempio, vapore acqueo. Le piante termoelettrico e geotermico sfruttare questo tipo di energia attraverso il carbone che brucia e per l'uso di getti di vapore emessi dai geyser, rispettivamente.
Energia solare: viene da radiazioni elettromagnetiche rilasciato da Sole. Questa energia può essere utilizzata per produrre un grande aumento della temperatura dell'acqua per farla evaporare e azionare grandi turbine. Un altro uso dell'energia solare è convertirla direttamente in energia elettrica utilizzando pannelli solari, attraverso un fenomeno chiamato effetto fotoelettrico. Gli impianti che fanno uso di questo tipo di energia sono gli impianti solari dei tipi termosolare e fotovoltaico.
energia eolica: è il nome dato al energia cineticadei venti. Questo tipo di energia produce la rotazione dei mulini, il movimento delle navi, ecc. Gli impianti che utilizzano direttamente questo tipo di energia, attraverso grandi girandole, sono gli impianti vento.
Energia nucleare: si ottiene attraverso il fissione nucleare nel atomi pesanti e instabile, come l'uranio. Durante la fissione nucleare, parte della massa degli atomi viene convertita in un'immensa quantità di energia, questa energia è utilizzato per riscaldare l'acqua, che evapora ad alte pressioni e, una volta rilasciata, produce turbine rotanti generatori.
Gli impianti solari, come quello in foto, sono una delle applicazioni tecnologiche dell'effetto fotoelettrico.
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Come funziona l'impianto idroelettrico
Gli impianti idroelettrici operano attraverso il repressione nessuno grande volume nel acqua. In genere, la profondità dei fiumi arginati può raggiungere le centinaia di metri. Tale misura fa acquisire all'acqua un grande energia potenziale gravitazionale. Quando si aprono le cateratte di queste piante, l'acqua acquisisce energia cinetica rapidamente, e il suo passaggio, attraverso le turbine generatrici, produce elettricità.
1 — Serbatoio
2 — Dam
3 — Turbina
4 - Generatore
5 — Trasformatore
6 — Distribuzione
La corrente elettrica che viene prodotta dai generatori degli impianti idroelettrici si chiama corrente alternata, poiché il suo significato viene rapidamente invertito, spesso 60Hz. Al momento della sua generazione, questa corrente elettrica ha un'intensità molto elevata, quindi, per evitare grandi perdite di energia prodotta, viene indirizzata verso un insieme di trasformatori che lo abbassa a intensità inferiori, riducendo le perdite derivanti dal effetto joule. Pertanto, questa corrente elettrica ha il suo potenziale elettrico aumentato a valori di alta tensione.
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Centrali idroelettriche in Brasile
Il Brasile è il terzo paese con il il più grande potenziale idrico del mondo. Gli impianti idroelettrici corrispondono a più di 60% di tutta l'energia elettrica prodotta nel territorio brasiliano. È il tipo di impianto più diffuso nel paese, per l'abbondanza di corsi d'acqua con un grande potenziale idraulico.
Consulta un elenco dei più grandi impianti idroelettrici in Brasile, seguiti dalla loro produzione di energia, in MW (megaWats):
Centrale idroelettrica Itaipu — 14000 MW
Centrale idroelettrica Belo Monte — 11233 MW
Centrale idroelettrica di São Luiz do Tapajós — 8381 MW
Centrale idroelettrica di Tucuruí — 8370 MW
Secondo l'Agenzia nazionale per l'energia elettrica (Aneel), gli impianti idroelettrici sono quegli impianti di generazione di energia in grado di produrre poteri superiori Il 1 MW. In Brasile ci sono un totale di 217 impianti con tali specifiche. Sono invece considerati impianti di generazione idroelettrica gli impianti la cui potenza é più piccolo che cosa 1 MW. Ci sono circa 698 impianti di questo tipo nel territorio nazionale.
Le turbine di generazione delle centrali idroelettriche sono formate da enormi avvolgimenti di fili e potenti magneti.
Come funziona la centrale termoelettrica
A centrali elettrichetermoelettrico produrre energia elettrica riscaldando l'acqua e il conseguente movimento delle pale del generatore nelle caldaie, dove prodotti altamente combustibili come carbone minerale, legna, gas naturale, diesel e altri. Esistono, tuttavia, alcuni tipi di centrali termoelettriche che non bruciano combustibile, come le centrali elettriche termosolare, che concentrano la luce solare su grandi bacini idrici utilizzando una serie di specchi concavi.
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Quando l'acqua evapora e rimane confinata in un serbatoio, la sua pressione aumenta notevolmente dopo il suo rilascio, il il vapore acqueo ha una velocità sufficiente per muovere le grandi pale di un generatore, producendo così energia elettrico.
Le centrali solari termiche utilizzano la luce solare per produrre l'evaporazione di grandi masse d'acqua e azionare le turbine dei generatori.
Centrali Termoelettriche del Brasile
Gli impianti termoelettrici sono molto diffusi in Brasile per il loro basso costo. Poco più di 24% di tutta l'energia elettrica prodotta in Brasile proviene da questo tipo di impianti. fino all'anno di 2019, il Brasile ha un numero di 3008 centrali termoelettriche, in grado di generare circa 40.000 MW di potere.
Come funziona la centrale nucleare
IL centrale elettricanucleare utilizza l'energia prodotta da fissione degli atomi nel Uranio per riscaldare grandi masse d'acqua e muovere turbine di generatori, proprio come fanno le centrali termoelettriche. Tuttavia, a differenza delle centrali termoelettriche, le centrali nucleari non possono essere semplicemente spento, poiché la reazione nucleare che produce l'energia di questi impianti è a Reazione a catena che non si può fermare.
Accade infatti che, periodicamente, vengono inserite grosse barrette con pastiglie di alcuni elementi chimici, in grado di assorbire il gran numero di neutroni emessi da fissioni nucleari all'interno del loro reattori. Di conseguenza, c'è una drastica diminuzione della quantità di energia rilasciata ogni secondo.
Le grandi ciminiere caratteristiche delle centrali nucleari fanno parte del loro sistema di raffreddamento e non emettono inquinamento.
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Centrali nucleari in Brasile
Ci sono solo Due centrali nucleari operanti in Brasile che, insieme, producono circa 1,2% di tutta l'energia elettrica nazionale, generando circa 2007 MW di potere. Entrambi si trovano nello stato di Rio de Janeiro, in Angra dos Reis. Una terza unità, denominata Angra-3, in costruzione, dovrebbe avere una potenza di circa 1350 MW.
Di Me. Rafael Helerbrock
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/usinas-eletricidade.htm