echipamente elecrtocasnice - c3

8/6/2019 echipamente elecrtocasnice - C3

1/6

1

Curs 3

Energia electric

Este greu s ne imaginm cum ar fi s desfuram activitile cotidiene fr electricitate.Acas, fiecare dintre noi utilizam energia electric pentru iluminat, aparatur electric ielectronic (electrocasnic). In multe cazuri, electricitatea este utilizat pentru prepararea apei

calde, a aerului i a aerului condiionat.Dar odat cu creterea numrului de aparate electrice, crete i factura la electricitate. Pe

de alt parte, centralele electrice utiliznd combustibili fosili nu genereaz doar energie electric,ci i substane care polueaz mediul. Utilizarea intensiv a combustibililor fosili va conduce petermen lung, la epuizarea acestora, amenintnd astfel sigurana energetic. Iat cteva soluiipentru evitarea acestor situaii:

1. Procurarea de energie din surse curateUtilizarea resurselor energetice regenerabile energia verde n locuine reduce poluarea

i promoveaz sigurana energetic. n viitorul apropiat, cel puin 50% din consumatori vor puteacumpra energie regenerabil direct de la furnizorul de electricitate. O serie de furnizori ofer, depe acum, servicii opionale de furnizare a energiei verzi. n prezent, acei consumatori careopteaz pentru servicii energetice provenite din resurse regenerabile, pltesc un tarif ceva mairidicat n schimbul respectului pentru un mediu curat.

In unele state americane, consumatorii i companiile pot cumpra aa numitele certificateverzi, care reprezint modalitatea de susinere i dezvoltare a produciei de energie provenit dinsurse regenerabile n cadrul unei piee competitive.

Aceasta reprezint o alternativ pentru acei consumatori care sunt contieni de impactul favorbilal surselor regenerabile asupra mediului, dar care nc nu au posibilitatea de a utiliza directenergia unor astfel de surse.

Principalele tehnologii pentru producerea la scar industrial a energiei regenerabile se refer la:

- utilizarea bioamasei;- energia solar termici electric ( fotovoltaic);- energia geotermic;- hidroenergia;- energia eolian.

1.1. Utilizarea biomasei

Biomasa se nscrie pe locul al doilea dupa hidroenergie n lista surselor regenerabile. nmajoritatea cazurilor, biomasa este utilizat drept combustibil pentru producerea aburului necesaralimentrii unor turbine care rotesc generatoare electrice. Biomasa care const din reziduurilemnoase provenite din industria de prelucrare a lemnului i din agricultur este, de regul,adugat la combustibilii fosili (crbuni) pentru a reduce emisiile rezultate din arderea acestora.


2/6

2

Prin gazeificare, biomasa este convertit direct n gaz combustibil care se utilizeaz n producereaelectricitii. Gazele permit utilizarea biomasei la turbine cu gaz cu ciclu combinat, careechipeaz cele mai recente electrocentrale pe gaz natural.

Fig. 1. Convertirea biomasei n gaz (prin gazeificare), prin a crui ardere se poate generaelectricitate

Prin utilizarea gazeificrii, aceste centrale pe gaz natural obin randamente de funcionaremult mai mari. Pentru alimentarea cu energie electric a unor comuniti ( localiti) izolate,sistemele de gazeificare modulare de mici dimensiuni sunt cele mai adecvate.

O alt sur de gaz combustibil ( mai ales metan) o reprezint gropile de reziduuri caregenereaz gazul, prin procesul de descompunere natural, acesta fiind captat i ars pentru

producere aburului necesar producerii energiei electrice.

1.2. Utilizarea energiei solare concentrate

Energia solar sub form concentrat (termic) reprezint o soluie care implic costurireduse i capacitatea de a asigura energia n timpul vrfurilor de sarcin i este un contributor

major n cadrul surselor de energie distribuite.Producia, la scar industrial, se bazeaz pe oglinzi parabolice i turnuri energetice.

Oglinzile parabolice n form de jgheab ( cu seciunea n form de U) reprezint reflectoare careconcentreazp radiaiile solare asupra unui tub plasat n focarul acestora. Uleiul din tuburi estenclzit i cedeaz energia termic unui circuit de ap care produce energie electric ntr-ungenerator convenional cu turbin cu abur.

Turnurile energetice care utilizeaz energia solar reflectat de un cmp de oglinzi asupra


3/6

3

unui recipient umplut cu fluid (ulei) ca schimbtor de cldur. Unele sisteme utilizeaz sruritopite ca fluid schimbtor de cldur, acestea avnd foarte bune caliti de acumulare a cldurii,permind producerea de energie electric pn la 3 ore dup apusul soarelui.

Fig. 2. Exist peste 350 MW generati prin sisteme parabolice solare conectate la o reea deelectricitate n sudul Californiei.

1.3. Energia geotermic

Prin cercetrile efectuate, aceast resurs devine tot mai eficienti competitiv fa decombustibilii fosili.

Fig. 3. Energia geotermala din adncurile pamntului produce emisii poluante minime

Energia termic produs n scoara terestr nclzete apa din rezervoare subterane. Aceastaeste utilizat, ntre altele, la producerea aburului ntr-un turbogenerator convenional. Exist n


4/6

4

prezent 3 tipuri de centrale geotermice ce utilizeaz:- abur uscatAburul uscat provenit din izvoare subterane este utilizat direct n turbogenerator convenional

pentru producerea energiei electrice. Aceast soluie necesit surse subterane de abur uscat caresunt ns destul de rare.

- abur umed

Cele mai multe centrale geotermice existente utilizeaz apa la temperatura de peste 3600C.Apa fierbinte urc spre suprafai ca urmare a scderii presiunii, fierbe i se transform n aburicare acioneaz un tubogenerator. Apa reziduali aburul condensat sunt returnate n rezervorulsubteran.

- ciclu binarCentralele cu ciclu binar utilizeaz apa din rezervoare subterane la temperaturi mai sczute,

cuprinse ntre 225 3600C. Apa i cedeaz energia acumulat unui fluid de lucru i este apoipompat din nou n subteran pentru a fi renclzit.

1.4. Energia hidroelectric

Reprezint ce mai nsemnat i frecvent utilizat surs regenerabil la care recurg

majoritatea productorilor pentru a genera energie electric curat.

Fig. 4. Producerea de energie hidroelectric

a. Majoritatea centralelor hidroelectrice utilizeaz un baraj care asigur o acumulare de

ap dintr-un ru, dup care apa este eliberat, energia cinetic trece prin turbine i acioneaz unhidrogenerator, producnd energie electric. Apa acumulat permite compensarea rapid anecesarului de energie din timpul vrfurilor de sarcin.

b. Unele hidrocentrale permit de asemenea stocarea de energie electric. Atunci cndcererea de energie electric este redus, turbinele sunt acionate n regim de pompe pentru atransfera apa dintr-o surs aflat n aval n rezervorul principal al hidrocentralei unde este pstratpentru a fi utilizat n cazul n care exist o cerere crescut de energie.


5/6

5

c. Un alt tip constructiv de hidrocentral nu utilizeaz baraje mari ( dei poate necesit unmic rezervor de acumulare). Aceastea preiau o parte din debitul unu ru care este deviat princonducte sau canale pentru acionarea turbinelor.

Pentru minimizarea n continuare a impactului ecologic s-au realizat o serie de amenajricum ar fi scri pentru migraia petilor, ecrane de protecie, turbine reproiectate, aerarea

rezervoarelor care asigur pastrarea ecosistemului acvatic. Cercetrile curente sunt orientate spredezvoltarea unei noi generaii de turbine care s creasc rata supravieuirii la fauna piscicolis se ncadreze optim n ecosistemul local.

1.5. Energia solat ( de tip fotovoltaic)

Celulele solare sau elementele fotovoltaice grupate i interconectate electric sunt utilizatepentru o gam larg de consumatori de la minicalculatoare i ceasuri pn la locuine individualeamplasate n zone izolate.

Cercetrile efectuale sunt orientate spre noi tehnologii i ameliorarea celor existent pentru

a satisface cererea n continu cretere din partea consumatorilor.Structurile fotovoltaice realizate sub forma unor panouri coninnd un mare numr de

celule individuale pe baz de siliciu cristalin genereaz energie electric chiar i n condiii de ceracoperit.

Fig. 5. Tehnologii fotovoltaice pentru generare de electricitate din energia solar

Energia radiaiilor solare este convertit direct n energie electric. Fenomenul se bazeazpe absorbia unei pri din energia radiaiei incidente la nivelul atomului de materialsemiconductor urmat de eliberarea de electroni din straturile exterioare ale atomului. Electronii


6/66

liberi dau natere la un curent electric ntr-un circuit care include consumatorii de energieelectric. Cel mai uzual sistem pentru conversie fotovoltaic este alctuit din celule solare planerigide. Grupate cte 40, aceste celule formeaz un modul plan, iar 10 asemenea module formeazo matrice fotovoltaic avnd o suprafa de pn la civa m2. Aceste panouri pot fi montate launghi fix, orientate spre o direcie sau pot fi acionate de un sistem de urmrire a soarelui, pentru

captarea energiei maxime.1.6. Energia eolian

n prezent, muli furnizori de energie utilizeaz centrale eoliene pentru alimentareaconsumatorilor. O central energetic eolian este format dintr-un numr de turbine eoliene(ntre 50kW i 2 MW) care sunt amplasate grupat n vederea exploatrii optime a energieieoliene, figura 6. Principiul de funcionare al turbinei eoliene este simplu. Energia vntuluirotete o elice cu mai multe pale care antreneaz un generator. Elicele sunt amplasate pe pilonipentru a capta maximum de energie. La o nlime de 30m fa de sol exist condiiile adecvatede vitez ridicati turbulen redus a maselor de aer aflate n deplasare.

Fig. 6. Turbine eoliene amplasate de-a lungul rmului sau n larg

echipamente elecrtocasnice - c3

Documents