Planteleelectric sunt instalații industriale destinate generării de electricitate. Centralele electrice utilizează generatoare capabile să convertească energie mecanică de la o forță motrice externă la energie electrică.
Tu generatoare prezente în centralele electrice sunt mașini capabile să se rotească la viteze mari. În interior, sunt mari magneți este spirală (o înfășurare a firelor cu un număr mare de rotații). atunci când există circulaţierelativ între câmpul magnetic al magneților și bobina, a curent electric. Acest curent electric este colectat și apoi distribuit către industrii, zone rurale și case, prin fire conductoare de înaltă tensiune.
Termenul de centrale electrice acoperă toate tipurile de centrale care produc electricitate, cum ar fi centralele electrice hidrocentrale, termoelectric, solar, vânt, nuclear, printre alții.
Cum funcționează centralele electrice?
Deși există diferite tipuri de centrale, aproape toate produc electricitate în conformitate cu același principiu fizic: inductie electromagnetica, de asemenea cunoscut ca si Legea Faraday-Lenz.
Această lege stabilește că, ori de câte ori există o variație în curgereîncampmagnetic, trebuie să apară un curent electric indus pentru a compensa această variație. În termeni practici, mișcarea de rotație a unei bobine înconjurate de magneți puternici face ca fluxul câmpului magnetic să varieze în timp, cu aceasta, un curent electric mare circulă prin bobină. Toate centralele care transformă mișcarea în electricitate funcționează după acest principiu.
Una dintre puținele centrale care produc energie printr-un fenomen fizic, altul decât inducția electromagnetică, este centrala solară a fotovoltaic. În acest tip de plantă, energia de undele electromagnetice emise de Soare sunt convertite direct în curent electric de un număr mare de placi solare.
Uitede asemenea: Înțelegeți cum se produce efectul fotoelectric
Centrale electrice din Brazilia
Brazilia are mai multe tipuri de centrale axate pe producția de energie electrică. Printre acestea, planta hidroelectric este de departe cel mai mult popular, datorită enormului potențial hidraulic al țării. Acest tip de plantă este alimentat de mișcarea căderii apei de râuri îndiguite. Apoi vin plantele termoelectric, a cărui energie este furnizată de arde de gaz naturalsau cărbune mineral; și, în cele din urmă, plantele nuclear, care generează energie electrică din căldura eliberată de fisiune de atomi grei, ca și uraniul.
Tipuri de centrale electrice
Conform tipului de matrice energetică, din care o centrală electrică își extrage energia, este posibil să o caracterizăm pe aceasta din urmă în diferite tipuri. Consultați câteva dintre cele mai importante tipuri de energie și definiția acestora, precum și numele date plantelor care le exploatează, pentru a obține electricitate:
Energie hidraulică: este energia potențială gravitațională conținută în masele de apă care au o înălțime sau o denivelare. În timpul unei cascade, această energie este transformată în energie cinetică, mutând generatoarele plantelor. Acest tip de energie este exploatat de plante hidrocentrale și valurile de maree.
Energie termală: este direct legată de temperatura unui sistem. Cu cât temperatura unui sistem este mai mare, cu atât este mai mare forța cu care moleculele sale ajung la limitele care îl înconjoară. Astfel, această formă de energie face posibilă deplasarea turbinelor generatoare mari folosind vapori de apă, de exemplu. Plantele termoelectric și geotermale folosiți acest tip de energie prin arderea carbunelui și pentru utilizarea jeturi de abur emise de gheizere, respectiv.
Energie solara: vine de la radiatie electromagnetica emis de Soare. Această energie poate fi utilizată pentru a produce o creștere mare a temperaturii apei pentru a o evapora și a conduce turbine mari. O altă utilizare a energiei solare este transformarea ei directă în energie electrică folosind panouri solare, printr-un fenomen numit efect fotoelectric. Plantele care utilizează acest tip de energie sunt plantele solare de acest tip termosolar și fotovoltaic.
energie eoliana: este numele dat energie kineticăa vânturilor. Acest tip de energie produce rotația morilor, mișcarea navelor etc. Plantele care folosesc direct acest tip de energie, prin rotițe mari, sunt plantele vânt.
Energie nucleară: se obține prin Fisiune nucleara în atomi grei și instabil, ca și uraniul. În timpul fisiunii nucleare, o parte din masa atomilor este transformată într-o cantitate imensă de energie, această energie este folosit pentru încălzirea apei, care se evaporă la presiuni ridicate și, atunci când este eliberată, produce turbine rotative generatoare.
Plantele solare, precum cea din fotografie, sunt una dintre aplicațiile tehnologice ale efectului fotoelectric.
Citește și: Cum funcționează centralele solare
Cum funcționează centrala hidroelectrică
Centralele hidroelectrice funcționează prin represiune pe unu volum mare în Apă. În general, adâncimea râurilor îndiguite poate ajunge la sute de metri. O astfel de măsură face ca apa să capete o mare energia potențială gravitațională. La deschiderea porților acestor plante, apa capătă energie kinetică rapid, iar trecerea acestuia, prin turbine generatoare, produce electricitate.
1 - Rezervor
2 - Baraj
3 - Turbină
4 - Generator
5 - Transformator
6 - Distribuție
Curentul electric care este produs de generatorii de centrale hidroelectrice se numește curent alternativ, deoarece sensul său este inversat rapid, adesea 60 Hz. În momentul generării sale, acest curent electric are o intensitate foarte mare, astfel încât, pentru a evita pierderile mari de energie produsă, este direcționat către un set de transformatoare ceea ce îl reduce la intensități mai mici, reducând pierderile rezultate din efect joule. Prin urmare, acest curent electric are potențialul său electric crescut la valori de înaltă tensiune.
Uitede asemenea:Descoperă cele mai mari 10 hidrocentrale din lume
Centrale hidroelectrice din Brazilia
Brazilia este a treia țară cu cel mai mare potențial de apă din lume. Centralele hidroelectrice corespund mai mult de 60% din toată energia electrică generată pe teritoriul brazilian. Este cel mai frecvent tip de plantă din țară, datorită abundenței sale de râuri cu un mare potențial hidraulic.
Consultați o listă cu cele mai mari centrale hidroelectrice din Brazilia, urmată de producția lor de energie, în MW (megaWats):
Centrala hidroelectrică din Itaipu - 14000 MW
Centrala hidroelectrica Belo Monte - 11233 MW
Centrala hidroelectrică São Luiz do Tapajós - 8381 MW
Centrala hidroelectrică din Tucuruí - 8370 MW
Potrivit Agenției Naționale pentru Energie Electrică (Aneel), centralele hidroelectrice sunt acele instalații generatoare de energie capabile să producă puteri superioare 1 MW. În Brazilia, există un total de 217 plante cu astfel de specificații. Cu toate acestea, centralele hidroelectrice sunt considerate a fi instalații ale căror potență é mai mica ce 1 MW. Sunt cam 698 instalații de acest tip pe teritoriul național.
Turbinele generatoare ale centralelor hidroelectrice sunt formate din înfășurări uriașe de fire și magneți puternici.
Cum funcționează centrala termoelectrică
La centrale electricetermoelectric produce electricitate prin încălzirea apei și prin mișcarea consecventă a lamelor generatorului în cazane, unde sunt produse foarte combustibile precum cărbune mineral, lemn, gaz natural, motorina si altii. Există, totuși, unele tipuri de centrale termoelectrice care nu ard combustibil, cum ar fi centralele electrice termosolar, care concentrează lumina soarelui pe rezervoare mari de apă folosind un set de oglinzi concavă.
Uitede asemenea:Aflați mai multe despre modul în care funcționează centralele solare
Atunci când apa se evaporă și rămâne limitată într-un rezervor, presiunea acesteia crește foarte mult după eliberarea sa vaporii de apă au suficientă viteză pentru a mișca lamele mari ale unui generator, producând astfel energie electric.
Centralele solare termice utilizează lumina soarelui pentru a produce evaporarea corpurilor mari de apă și pentru a conduce turbine generatoare.
Centrale termoelectrice din Brazilia
Centralele termoelectrice sunt foarte frecvente în Brazilia datorită costului redus. Puțin mai mult decât 24% din toată energia electrică generată în Brazilia provine de la acest tip de instalație. până în anul de 2019, Brazilia are un număr de 3008 centrale termoelectrice, capabile să genereze aproximativ 40.000 MW de putere.
Cum funcționează centrala nucleară
THE centrală electricănuclear folosește energia produsă de fisiunea atomilor în Uraniu pentru a încălzi corpuri mari de apă și a muta turbine generatoare, la fel cum fac centralele termoelectrice. Cu toate acestea, spre deosebire de centralele termoelectrice, centralele nucleare nu pot fi pur și simplu oprit, deoarece reacția nucleară care produce energia acestor plante este o Reacție în lanț care nu poate fi oprit.
De fapt, ceea ce se întâmplă este că, periodic, sunt introduse bare mari cu tablete din unele elemente chimice, capabile să absoarbă numărul mare de neutroni emise de fisiunile nucleare în cadrul lor reactoare. Ca urmare, există o scădere drastică a cantității de energie eliberată în fiecare secundă.
Marile fumuri caracteristice centralelor nucleare fac parte din sistemul lor de răcire și nu emit poluare.
UiteMai mult:Aflați mai multe despre funcționarea centralelor nucleare
Centrale nucleare din Brazilia
Sunt doar Două centrale nucleare care operează în Brazilia care, împreună, produc aproximativ 1,2% din toată energia electrică națională, generând 2007 MW de putere. Ambele sunt situate în statul Rio de Janeiro, în Angra dos Reis. O a treia unitate, cunoscută sub numele de Angra-3, care este în construcție, ar trebui să aibă o putere de aproximativ 1350 MW.
De mine. Rafael Helerbrock
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/usinas-eletricidade.htm
