Guia de conceptes d'energia i centrals elèctriques

Fórmules fonamentals d'energia

• Potència: treball / temps
• Energia cinètica: 1/2 · m · v²
• Energia mecànica: Ep + Ec
• Energia total: m · Poder calorífic
• Energia consumida: Eu + Eperduda o Eu / rendiment
• Rendiment: (Eu / Econs) · 100
• Calor específica: massa · 4,18 kJ/kg
• Energia nuclear: m · c² (velocitat de la llum al quadrat)
• Potència consumida: Pu / rendiment
• Pes: m · g
• Potència útil: Eu / t
• Equivalències: 1 kcal = 4,18 kJ; 1 W·s = 1 J

Tipus de centrals elèctriques

Centrals hidroelèctriques

Es basen en l'aprofitament de l'energia de l'aigua dels rius per convertir-la en energia elèctrica mitjançant turbines acoblades a alternadors.

Procés: Energia potencial → energia cinètica → energia cinètica de rotació → energia elèctrica → utilització.

• Presa: Construcció sobre la llera del riu per retenir l'aigua, elevar el nivell i formar un embassament.
• Centrals de bombeig: Tenen la finalitat de racionalitzar la producció d'energia elèctrica segons la demanda existent.

Centrals tèrmiques

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

Procés: Energia química → energia tèrmica → energia cinètica → energia cinètica de rotació → energia elèctrica → utilització.

Components: Magatzem de combustible, caldera, turbines, condensador, torre de refrigeració, xemeneia i sales de tractament de l'aigua.

Nota: Les centrals termoelèctriques mixtes utilitzen diferents combustibles.

Central de cogeneració

Produeix energia elèctrica utilitzant combustible i aprofita la calor residual per a l'obtenció d'aigua calenta per a calefacció.

Centrals nuclears

Són centrals termoelèctriques on la font d'energia tèrmica s'obté de la fissió dels àtoms d'urani i plutoni.

Procés: Energia nuclear → energia tèrmica → energia cinètica → energia cinètica de rotació → energia elèctrica → utilització.

• Reactor nuclear: Component principal que permet produir i controlar reaccions en cadena per aprofitar l'energia tèrmica.
• Tipus de reactors: Aigua a pressió, aigua a ebullició i neutrons ràpids.

Altres conceptes

• Energia radiant: Energia que transporten les ones electromagnètiques.