Centrals elèctriques: Tipus i funcionament

Centrals elèctriques

La necessitat de dispersar energia elèctrica ràpidament fa necessària la transformació d'energia primària en energia elèctrica. Les centrals elèctriques disposen d'un conjunt de màquines motrius i aparells per generar energia elèctrica.

El generador elèctric o alternador transforma l'energia mecànica en energia elèctrica. L'energia es transfereix des de les centrals elèctriques fins als centres de consum mitjançant la xarxa elèctrica.

Tipus de centrals elèctriques

Les centrals elèctriques es poden classificar en: centrals de base, de punta, de reserva i de bombeig.

Centrals hidroelèctriques

Converteixen l'energia de l'aigua dels rius en energia elèctrica i utilitzen turbines acoblades als alternadors.

Transformacions

E. potencial (embassament) / E. cinètica (canonades) / E. cinètica de rotació (turbina) / E. elèctrica (alternador) / utilització.

Tipus de centrals hidroelèctriques

• Centrals d'aigua fluent: Aprofiten l'energia cinètica de l'aigua directament per mitjà de preses.
• Centrals d'aigua embassada: Aprofiten l'energia potencial de l'aigua retinguda per una presa que eleva el nivell de l'aigua i regula el cabal del riu aigües avall (centrals de derivació i acumulació).

Components d'una central hidroelèctrica

1. Presa: És una construcció amb la finalitat de retenir l'aigua per tal d'elevar-ne el nivell i formar un embassament o llac artificial.

• Presa de gravetat: Perfil transversal triangular; la força de l'aigua emmagatzemada es contraresta amb el mateix pes de la presa.
• Presa de volta: Perfil més esvelt; les parets laterals del riu és on es transmeten les forces que provoquen la contenció de l'aigua.

Conductes d'aigua: Permeten regular el cabal de l'aigua; s'utilitzen sobreeixidors, esmorteïdors i desguassos. Sala de màquines: Conté les dues màquines motrius principals de les centrals: turboalternadors i turbines (Pelton, Francis, Kaplan). Transformadors i parc de distribució: Els transformadors disminueixen la tensió, i el parc de distribució distribueix l'energia elèctrica a les cases.

Funcionament d'una central hidroelèctrica

La presa (2) reté l'aigua (1), que forma un embassament i augmenta el nivell d'aigua. A peu de la presa hi ha els turboalternadors (5). L'aigua arriba a les turbines (6) a través dels reixats (3) i les canonades (4). L'aigua passa de ser E. potencial a E. cinètica. L'energia va al rodet de la turbina, i l'aigua surt de nou al riu. El rotor de l'alternador (7) i el generador (8) generen un camp magnètic a les bobines del rotor, que produeix un corrent altern de tensió mitjana i intensitat elevada. Amb els transformadors (10) s'eleva la tensió i s'alimenten les línies de xarxa de transport (9).

Centrals termoelèctriques convencionals

Generen energia elèctrica a partir de l'energia tèrmica produïda per la combustió de carbó, fuel o gas natural.

Transformacions

E. química (combustible) / E. tèrmica (caldera) / E. cinètica (vapor) / E. cinètica de rotació (turbina) / E. elèctrica (alternador) / utilització.