Centrals Elèctriques i Energia

Tipus de Turbines

Les turbines més importants són les turbines Pelton (en salts de gran altura i cabal regular), les turbines Francis (en salts mitjans i de cabal variable) i les turbines Kaplan (en salts de poca altura i cabal molt variable).

Preses

Una presa és una construcció, normalment de formigó, que s'aixeca sobre la llera del riu, amb la finalitat de retenir l'aigua per tal d'elevar-ne el nivell i formar un embassament.

Tipus de Preses

• Preses de gravetat: la força de l'aigua emmagatzemada és contrarestada amb el mateix pes de la presa. El perfil és triangular i necessita molt material per a la seva construcció.
• Preses d'arc senzill: la planta de la presa forma un arc que ha d'estar fortament recolzat a les parets laterals del riu. El perfil és esvelt i es necessita molt menys material.

Centrals Nuclears

Una central nuclear és una central termoelèctrica en què la font d'energia tèrmica s'obté de la fissió dels àtoms d'urani i de plutoni.

Reactor Nuclear

El reactor natural és el component més important de les centrals nuclears i en constitueix el nucli. El reactor és el sistema que permet produir i controlar reaccions nuclears, de manera que fa possible l'aprofitament de l'energia tèrmica obtinguda per a l'obtenció de vapor d'aigua que acciona la turbina solidària al generador elèctric.

Parts del Reactor:

• El vas del reactor: és un recipient d'acer que conté una font de neutrons i el combustible nuclear.
• El moderador: té la funció de reduir la velocitat dels neutrons emesos en les reaccions de fissió, per assegurar-ne l'impacte amb altres àtoms fissionables i mantenir la reacció.
• Les barres de control: estan formades per materials que absorbeixen neutrons i la seva missió és regular el nombre de fissions que es produeixen a l'interior del reactor. Estan fabricades amb aliatges de bor, cadmi i hafni.
• El refrigerant: té la funció de refrigerar el reactor. Poden ser líquids o gasos.

Tipus Principals de Centrals Nuclears:

• Centrals amb reactor d'aigua a pressió (PWR): utilitzen urani enriquit com a combustible i aigua com a refrigerant i moderador alhora. La calor produïda en el nucli es transfereix a través del circuit primari de refrigeració fins al circuit secundari per produir vapor.
• Centrals amb reactor d'aigua en ebullició (BWR): utilitzen urani enriquit i aigua. Només utilitzen un circuit de refrigeració, ja que el vapor s'obté dintre del reactor. Com que l'aigua està a menys pressió, entra en ebullició. Llavors el circuit primari és més simple.
• Centrals amb reactors de neutrons ràpids: el reactor no utilitza moderador. Les fissions es fan amb neutrons ràpids.

Línies i Estacions Elèctriques

Les línies elèctriques són el conjunt de conductors, aïlladors i accessoris destinats al transport i a la distribució d'energia elèctrica. Es poden classificar en aèries i subterrànies.

Les estacions elèctriques són instal·lacions destinades a la transformació d'energia elèctrica. Segons la seva funció, les estacions poden ser: estacions transformadores primàries, d'interconnexió, receptores, transformadores i distribuïdores.

Estructura del Sistema Elèctric:

Les centrals es connecten a les línies de transport a través de les ET I, que queden interconnectades a l'estació d'interconnexió. Les línies de transport alimenten les línies de distribució primària a través de les ET II. Les LDP subministren energia elèctrica directament als centres consumidors de gran potència.

Contaminació

Diferents Tipus de Contaminació:

• Atmosfèrica: la utilització de combustibles fòssils comporta la producció de diòxid de carboni i de vapor d'aigua, causants de l'efecte d'hivernacle.
• De l'aigua: la contaminació tèrmica es minimitza amb la utilització de les torres de refrigeració. La contaminació acústica s'ha de minimitzar evitant que el soroll produït pels ventiladors forçats i les vàlvules de purga afectin el medi ambient.

Funcionament d'una Central de Cicle Combinat

Els elements principals d'una central de cicle combinat són: la turbina de gas (amb el compressor i la cambra de combustió), la caldera de recuperació, la turbina de vapor, el generador elèctric, la turbina-generador, el condensador i els transformadors. El combustible que utilitzen pot ser gas natural, gasoil o carbó. En cremar el combustible es genera calor i gasos. Per a la generació d'electricitat es fan servir dos cicles termodinàmics (Brayton i Rankine). En combinar els dos cicles, l'eficiència energètica és molt major.

Funcionament d'una Central Hidroelèctrica

La presa reté l'aigua i provoca un embassament, augmentant així el nivell de l'aigua. Al costat de la presa hi ha la sala de màquines amb els turboalternadors. L'aigua arriba a les turbines per la canonada forçada, que està acompanyada de comportes i reixats. L'energia potencial de l'aigua embassada es converteix en energia cinètica en obrir les comportes de la canonada i es comunica amb la turbina, que llavors gira i l'aigua surt cap al riu. A l'eix de la turbina hi ha el rotor de l'alternador i un generador de corrent continu. Amb els transformadors s'eleva la tensió i, a través del parc de distribució, s'alimenten les línies de la xarxa de transport.