PRODUCEREA ENERGIEI ELECTRICE

1. PRODUCEREA ENERGIEI ELECTRICE Prezentare realizată de prof. Corneliu Popescu şi elevii clasei a VIII-a S.A.M. Ceraşu

3. CURENTUL ELECTRIC Alessandro Volta Luigi Galvani

4. Curentul electric Curentul electric reprezintă mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină electrică. În funcţie de natura substanţei prin care trec, aceştia pot fi: • ioni si electroni, în gaze (ca in cazul fulgerelor si al trăsnetelor); • ioni, în lichide; • electroniliberi, în metale; • electroni şi goluri, în semiconductori.

5. Curentul continuu şicurentul alternativ • Curentul continuu îşi păstrează neschimbat sensul si este produs de baterii, acumulatoare şi dinamuri. • Curentul alternativ îşi schimbă în permanenţă sensul şi este produs de alternatoare.

6. Elementul galvanic O baterie este alcătuită din unul sau mai multe elemente galvanice. Elementul galvanic are in componenţă: • doi electrozi din cupru si zinc; • soluţie de acid sulfuric (H2SO4) sau a unui alt electrolit.

7. ALTERNATORUL ŞI DINAMUL Michael Faraday

8. Alternatoarele • Sunt generatoare de curent alternativ • Se folosesc la centralele electrice, precum şi în sisteme de mică putere: alternatorul de la bicicleta si de la autovehicule.

9. Alcătuireaunui alternator Părţile componente ale unui alternator sunt: • Statorul (partea fixă), format dintr-unul sau mai mulţi magneţi permanenţi sau electromagneţi; • Rotorul (partea mobilă), alcătuită din una sau mai multe înfăşurări de spire; • Colectorul, prevăzut cu perii colectoare, care preia curentul generat şiîl transmite cître consumator.

10. Funcţionarea alternatorului • Funcţionarea alternatorului se bazează pe fenomenul de inducţie electromagnetică. • În momentul când rotorul este învârtit din exterior, poziţia lui faţă de câmpul magnetic produs de stator se modifica in permanenţă, ceea ce duce la modificarea continuă a fluxului magnetic prin rotor. • Ca urmare, în rotor se induce o tensiune electromotoare, care este colectată cu ajutorul colectorului.

11. Construcţiadinamului Dinamul este un generator de curent continuu. Ca alcătuire, dinamul este asemănător cu alternatorul. Diferă doar forma colectorului.

12. Producţia de energie electrică la nivel mondial (2000) • 50,8% cărbune • 15,9% gaz • 2,9% păcură • 19,7% nucleară • 18,7% hidrocentrale şi alte surse regenerabile

13. Termocentrale si hidrocentrale

14. Centrale termoelectrice • În termocentrale se transformă energia termică rezultată prin arderea combustibililor • În România,energia termică este produsă în proporţie de cca. 77% de termocentrale, care folosesc lignit, păcură şi gaz

15. Componentele unei centrale termoelectrice sunt: Cazan (unde este ars combustibilul şi încălzită apa); Turbină (învârtită de abur) Generator (care produce efectiv curent electric); Condensator (care condensează aburul rezultat) Alcătuirea unei centrale termoelectrice

16. Centrale termoelectrice Avantaje • Materie primă ieftină • Construcţie relativ simplă

17. Centrale termoelectrice Dezavantaje: • Materie primă epuizabilă • Poluarea mediului

18. Turceni (una dintre cele mai mari termocentrale din Europa) Işalniţa - Dolj Mintia – Hunedoara Brazi - Ploieşti Centrale termoelectrice în România

19. Folosesc energia inepuizabilă a căderilor de apă şi permit amenajarea hidrotehnică şi de navigaţie a cursurilor de apă. Centrale hidroelectrice

20. Centrale hidroelectrice Centrala hidroelectrică include: • un baraj; • un tunel de fugă; • o turbină; • un generator; • un transformator

21. Centrale hidroelectrice Avantaje: • este o energie inepuizabilă şi nepoluantă • instalarea în serie de-a lungul râului a unei reţele de centrale hidroelectrice

22. Dezavantaje: Construcţie costisitoare; Impact negativ asupra faunei acvatice şi aşezărilor umane Centrale hidroelectrice

23. Centrale hidroelectrice în România Cea mai mare hidrocentrală din România este Porţile de Fier I, cu o putere instalată de 1080MW Porţile de Fier II având o putere de 250MW. Vidraru, pe Argeş Bicaz, pe Bistriţa

24. ATOMOCENTRALA Enrico Fermi

25. Centrala nuclearoelectrică Schema bloc a unei centrale nucleare: Reactor nuclear Sistem de răcire Vaporizator Turbină Generator electric

26. Reactorul nuclear • Partea principală a unei centrale nucleare este reactorul nuclear,în “inima” căruia este “ars” combustibilul, prin reacţia de fisiune nucleară. • Energia rezultată în urma reacţiilor nucleare este convertită în energie termică.

27. Fisiunea nucleară • Este reacţia în care un nucleu greu (de exemplu 235U) este bombardat cu un neutron termic, care se sparge în două nuclee mai mici şi un număr de 2 3 neutroni.

28. Avantaje • Preţul de producere a energiei electrice în centralele nucleare este mai mic decât în termocentrale; • Într-un an,o centrală nucleară produce, de obicei, mai multă energie electrică decât o hidrocentrală; • Volumul reziduurilor este mult mai mic decât în cazul termocentralelor

29. Dezavantaje Accidente nucleare Cel mai grav accident nuclear a avut loc la Cernobâl (Ucraina) în 1986. A provocat pierderi de vieţi omeneşti, boli sau mutaţii genetice Riscul poluării cauzate de deşeurile radioactive

30. Centrala atomoelectrică de la Cernavodă • Centrala de la Cernavodă, construită în colaborare cu societatea Canadian Deuterium Uranium, utilizează reactoare CANDU • Primul reactor din cele 5 a fost pus în funcţiune pe 2 decembrie 1996, iar al doilea va fi dat în folosinţă în 2007 • Fiecare reactor are o putere de 630 MW

31. Centrala atomoelectrică de la Cernavodă • Reactorul CANDU foloseşte drept combustibil uraniu natural sub formă de dioxid de uraniu, introdus în tuburi speciale

32. Centralele CANDU • Drept moderator şi lichid de răcire se utilizează apa grea • Apa grea (D2O) conţine 2 atomi de deuteriu şi un atom de oxigen. Ea se obţine în întreprinderi specializate (Drobeta-Turnu Severin), prin separarea sa din apa naturală

33. ENERGII NECONVENTIONALE

34. CENTRALE EOLIENE • Aceste centrale sunt utilizate in zone in care exista vant puternic si constant si au in componenta pale actionate de vant care asigura energie mecanica generatorului electric.

35. COMPONENTELE UNEI CENTRALE EOLIENE • Pale mişcate de vânt • Angrenaj • Alternator • Nacelă (pentru protecţie)

36. CENTRALA SOLARĂ • O primă categorie a acestor centrale o constituie cele al căror principiu de funcţionare utilizează fenomenul fotoelectric • Celula fotovoltaică este un element care transforma energia solară in energie electrică • Funcţionarea celulei fotoelectrice se bazează pe proprietatea unor materiale de a produce energie electrică sub acţiunea razelor de lumină

37. CENTRALA SOLARĂ • O a doua categorie de centrale solare utilizează energia termică a radiaţiilor solare, cu ajutorul căreia se încălzeşte apă într-un rezervor, apă care, transformata in aburi , atinge temperaturi si presiuni ridicate. Aburul dirijat câtre turbina termică produce energie mecanică iar aceasta este transformată de câtre generator în energie electrică. • Aceste centrale au in componenta panouri solare, adevărate sisteme de oglinzi cu care razele sunt concentrate si dirijate câtre rezervorul de apă

38. CENTRALA GEOTERMALĂ • Fructifică energia înmagazinată în scoarţa terestră, în zone cu activitate tectonică ridicată