CENTRALI ELETTRICHE

Presenting My

Energia elettrica

INDEX

Le centrali elettriche

Centrali solari

Energia elettrica

Centrali termoelettriche

Centrali nucleari

Centrali geotermiche

L'alternatore

Centrali idroelettriche

Centrali eoliche

Thanks

11

10

Il trasformatore

L'energia elettrica è un tipo di energia cinetica causata da cariche elettriche in movimento.

La corrente elettrica è un moto ordinato di cariche elettriche

L'elettricità è una forma d'energia straordinaria, indispensabile a tutti i Paesi. Essa viene prodotta in impianti detti centrali elettriche.

Le centrali elettriche sono impianti per la produzione di energia elettrica tramite una conversione a partire da qualsiasi forma di energia primaria,ossia bruciando combustibili fossili o sfruttando gli elementi presenti in natura, come acqua, sole e vento.

I tipi di centrali sono

• SOLARI
• NUCLEARI
• TERMOELETTRICHE
• GEOTERMICHE
• EOLICHE
• IDROELETTRICHE

CENTRAALI SOLARI

Nelle centrali solari la fonte utilizzata è il sole, soprattutto le radiazioni da esso emesse, che forniscono luce e calore. Sono utilizzate in due modi: -La luce per produrre elettricità con pannelli fotovoltaici nella centrale solare fotovoltaica. -Il calore per riscaldare l'acqua di una centrale solare termica.

Le centrali solari possono essere di due tipi:

• CENTRALE FOTOVOLTAICA

• CENTRALE SOLARE TERMICA

+info

CENTRALE FOTOVOLTAICA

è uno spazio aperto con centinaia di enormi pannelli fotovoltaici,disposti per file parallele. Ogni pannello ha un sostegno e un meccanismo per seguire il movimento del sole durante la giornata, come un girasole. La centrale funziona in media soltanto 8 ore al giorno. L'elettricità viene generata direttamente dalle celle di silicio del pannello fotovoltaico, senza l'uso di turbine e alternatori.

CENTRALE SOLARE TERMICA

Centrale solare a specchi piani: è una piattaforma coperta da centinaia di eliostati (grandi specchi piani). Tutti gli specchi riflettono i raggi concentrandoli verso una grande caldaia posta in cima ad una torre. Qui l'acqua viene trasformata in vapore. Il vapore surriscaldato entra nella turbina dove la sua forza spinge le palette del rotore, che entra inrotazione. A sua volta la turbina tiene in rotazione l'alternatore, un grande magnete cilindrico che,girando, genera corrente.

VANTAGGI

SVANTAGGI

La luce del sole è una fonte di energia pulita, rinnovabile e inesauribile. Il fotovoltaico e il solare possono contribuire a evitare nuove emissioni di CO2

la luce del Sole è una fonte molto diluita e servono vasti territori per raccoglierla in quantità significativa. Il fotovoltaico e il solare termico non possono sostituire al 100% la produzione di energia elettrica, perchè l'energia del Sole è abbastanza intensa solo per 8 ore al giorno e solo in certi periodi dell'anno

VS

ENERGIA NUCLEARE

L' energia nucleare è l'energia contenuta nella materia. Albert Eninstein la racchiuse dentro la famosa formula E=mc2 dimostrando che l'energia è direttamente proporzionale alla massa . Più precisamente l'energia è chiamata nucleare perchè deriva da cambiamenti avvenuti nel nucleo della materia. I processi nucleari possono essere di due tipi:

• Fissione nucleare

• Fusione nucleare

CENTRALE NUCLEARE

Il funzionamento di una centrale nucleare è simile a quello di una centrale termica; la differenza sostanziale sta nel combustibile. Nella centrale nucleare il calore proviene dalla fissione nucleare. Il processo si verifica nel nocciolo del reattore, dove avviene la fissione del combustibile nucleare in barre: gli atomi di uranio o plutonio, colpiti da un neutrone, si dividono. Intorno al nocciolo del reattore ci sono tubi dove scorre acqua che, riscaldata dal calore prodotto durante la fissione, viene trasformata in vapore ad alta temperatura. Il vapore è poi usato per far ruotare le turbine del generatore di corrente della centrale.

L'energia elettronucleare è il prodotto di 3 traformazioni energetiche:

1. MATERIA-ENERGIA TERMICA
2. ENERGIA TERMICA-ENERGIA MECCANICA
3. ENERGIA MECCANICA-ENERGIA ELETTRICA

La seconda e terza fase sono le stesse che avvengono nelle centrali termoelettriche.I problemi derivanti dalla prima fas sono di tre tipi

Smaltimento e vita delle centrali

Problema costituito dalle scorie radioattive

Problemi della sicurezza

+info

+info

+info

CENTRALE TERMOELETTRICA

Usa come fonte di energia il combustibile fossile, ed è composta da quattro elementi principali: deposito del combustibile, caldaia con ciminiera, edificio di sala macchine e piazzale dei trasformatori.

COME FUNZIONA

Le centrali termoelettriche, sono costituite da sistemi di conversione che utilizzano l'energia chimica dei combustibili per trasformarla in energia elettrica. Le centrali termoelettriche sono caratterizzate da una caldaia, alimentata automaticamente dal deposito che contiene il combustibile e attraversata da una serpentina nella quale circola l'acqua. L'acqua, grazie alla combustione e all'energia termica conseguente, viene riscaldata fino a 300°C e si trasforma in vapore; questo viene ulteriormente riscaldato fino a 450°C ed acquisisce una notevole pressione. Il vapore convogliato sulla turbina, cede la sua energia cinetica facendo ruotare la stessa. La turbina, collegata all'asse dell'alternatore lo trascina in rotazione. Nell'alternatore, grazie al fenomeno dell'induzione elettromagnetica, l'energia meccanica trasmessa dalla turbina, viene trasformata in energia elettrica. L'energia elettrica prodotta dall'alternatore viene trasmessa al trasformatore che ne innalza la tensione, per evitare perdite, prima di immetterla nella rete di distribuzione. Il vapore che esce dalla turbina viene riportato allo stato liquido nel condensatore e ripompato nella caldaia. Il camino provvede ad espellere nell'atmosfera i fumi della combustione.

Effetti collaterali

-emissioni gassose e di CO2 -consumo di combustibili e di acqua -produzione di rifiuti e rumore -scarico di calore nei corpi idrici

Centrale geotermica

La centrale geotermoelettrica trasforma il calore proveniente dall’interno della terra in energia elettrica.Le temperature del nostro pianeta aumenta mano a mano che si scende in profondità, infatti più il foro della centrale geotermica è profondo, maggiore è il gradiente geotermico e la conseguente energia elettrica che si produce. Il vapore, una volta raggiunta la centrale geotermica, attiva un albero motore delle turbine che trasformano l’energia meccanica prodotta dalla loro rotazione in energia elettrica attraverso l’uso di un alternatore.

COME FUNZIONA

è composta da:

• pozzi di estrazione del calore termico

• vaperdotti

• turbina a vapore

• condensatore

• pompa

• torre di raffreddamento

• pozzo di reiniezione

• generatore di corrente elettrica

• trasformatore

IMPATTO AMBIENTALE

Le centrali geotermiche utilizzando una fonte di energia rinnovabile, ovvero il calore interno alla terra, hanno un impatto praticamente nullo sull’ambiente.

Si può quindi affermare che l’energia geotermica è una fonte di energia pulita, gratuita e illimitata, ha un elevato costo di estrazione e consente una produzione di energia minore rispetto ai tradizionali combustibili fossili.

ENERGIA EOLICA

L'energia eolica è un tipo di energia ricavata dalla forza del vento, che viene convertita in forza-lavoro (spesso sotto forma di elettricità).

FUNZIONAMENTO

Un impianto eolico è composto da un sistema di pale costruite con forme aerodinamiche, un rotore, un albero e un generatore elettrico. Le pale sono collegate al rotore: il rotore, a sua volta, è collegato all'albero posto nel palo, il quale invia l'energia di rotazione al generatore elettrico collocato alla base della struttura. Il vento fa girare le pale: queste ultime, a loro volta, fanno girare il generatore che trasforma, grazie ad una dinamo, l'energia meccanica in energia elettrica

IMPIANTI EOLICI:

ON SHORE

OFF SHORE

+info

+info

VANTAGGI E SVANTAGGI

L'energia eolica è un'energia pulita, che cioè non crea scarti o scorie inquinanti durante la sua produzione. Uno degli svantaggi è il forte impatto visivo delle pale necessarie a imbrigliare il vento, che cambiano radicalmente il paesaggio in cui vengono installate. E, secondo alcuni, disturbano la fauna selvatica (ruotando, le pale fanno rumore). Il vento resta comunque una delle principali fonti di energia alternative a nostra disposizione e la sperimentazione prosegue incessantemente per rendere questo tipo di tecnologia sempre più efficiente e con un minor impatto sull'ambiente.

CENTRALI IDROELETTRICHE

Le centrali idroelettriche permettono di produrre energia elettrica sfruttando la forza dell’acqua

FUNZIONAMENTO

Generalmente una centrale idroelettrica necessita della realizzazione di un’opera di sbarramento, che può essere una diga o una traversa, che intercetta il corso d’acqua formando un serbatoio o un bacino idroelettrico.

Da qui l’acqua viene convogliata in vasche di carico e indirizzata attraverso una serie di condotte verso le turbine idroelettriche, le quali vengono azionate generando energia meccanica. La fase successiva prevede la trasformazione dell’energia meccanica in energia elettrica mediante un alternatore.

Prima di raggiungere le linee di trasmissione è necessario ridurre l’intensità della corrente prodotta. A tale proposito l’energia elettrica attraversa un primo trasformatore, che ne riduce l’intensità, e un secondo trasformatore, presente sul luogo di utilizzo, che ha il compito di alzare l’intensità di corrente e abbassare la tensione, permettendo utilizzi in ambito industriale, commerciale o domestico.

Quali sono i tre tipi di centrale idroelettrica?

Centrali con impianti ad accumulo

Centrali ad acqua fluente

Centrali a bacino

+info

+info

+info

SVANTAGGI

In generale si può dire che le centrali idroelettriche rappresentano una fonte importante di energia pulita e rinnovabile, ma è importante considerare gli effetti ambientali e sociali della loro costruzione e gestione.

Uno svantaggio, infatti, è dato dal fatto che possono causare danni ambientali alterando gli ecosistemi fluviali e riducendo la disponibilità di acqua per usi agricoli o domestici. Va comunque detto che, come già visto sopra, l’acqua utilizzata per la produzione di energia meccanica in genere viene successivamente reimmessa nel corso.

Un altro problema può essere dato dalla costruzione delle dighe, processo che richiede la rimozione di comunità locali e perdita di terreni agricoli. Le centrali a diga sono quelle di più comune utilizzo, a differenza delle centrali idroelettriche a flusso libero che utilizzano il flusso naturale dell’acqua senza costruzioni artificiali. Esistono anche le centrali idroelettriche ad acqua marina che utilizzano l’energia delle maree o delle onde per generare elettricità.

L'ALTERNATORE

L'alternatore è una macchina elettrica rotante che attua la trasormazione di energia meccanica in energia elettrica sotto forma di corrente alternata.L'alternatore è l'elemento fondamentale delle centrali di produzione di energia elettrica.

Si suddividono in 3 categorie:

ALTERNATORI SINCRONI

ALTERNATORE A INDUZIONE

ALTERNATORI A FERRO ROTANTE

IL TRASFORMATORE

I trasformatori che si trovano all'uscita di una centrale elettrica che aumentano la tensione a valori molto elevati per l'introduzione nelle "linee ad alta tensione" abbassando notevolmente la corrente e consentendo una minima dissipazione lungo il trasporto.

+info

GRAZIE PER L'ATTENZIONE

SEQUENZA G, ALESSIO