Sisteme de producere a energiei electrice si termice

Sisteme de producere a energiei electrice si termice

I.        Introducere

Termenul de "energie" are o istorie lunga. De origine din limba greaca veche, este folosit mai intai de Kepler in sensul de putere care emana din corpuri. In sensul actual, este introdus pentru prima oara in literatura stiintifica de catre Thomas Young, in anul 1807. Termenul de "energie cinetica" a fost introdus de W. Thomson, iar cel de "energie potentiala" de Rankine.

In ceea ce priveste caldura, acest termen a fost folosit intr-un sens dublu: ca "energie interna" (Claussius) si ca "marime de proces" in sensul de caldura transferata de la un corp la celalalt. Aceste acceptiuni ale termenului de caldura tradeaza mentinerea modelului de fluid, dar si extinderea acestui model asupra conceptului de energie nou introdus.

De atunci au ramas in terminologia tehnica termeni cum ar fi: pierderi de energie, stocare de energie, economie de energie si alte expresii care sugereaza existenta unei "materii imateriabile" distincta de sistemele fizice.

Moduri de producere a energiei electrice (solutii clasice)

II.1 Producerea energiei electrice in centrale termoelectrice.

Producerea energiei electrice in centrale termoelectrice.

O centrala electrica reprezinta un complex de instalatii care transforma o forma primara de energie, in energie electrica. O centrala termoelectrica reprezinta o uzina unde combustibilul fosil (carbune, gaze naturale, pacura) este ars intr-un echipament special denumit cazan sau camera de ardere, in vederea obtinerii unei cantitati de energie termica (sub forma de abur sau gaze de ardere) care este apoi transformata in energie electrica.

Ca tehnologie folosita, centralele termoelectrice pot fi dupa cum urmeaza:

centrale termoelectrice cu turbine cu abur (de termoficare sau de condensatie);

centrale termoelectrice cu turbine cu gaze;

centrale termoelectrice cu motoare termice;

Producerea energiei electrice prin destinderea aburului intr-o turbina cu abur, care antreneaza un generator.

Componentele unei centrale termoelectrice sunt variate si cuprind aproape toate specialitatile tehnice din domeniile: mecanic, electric si automatizari, instalatii hidrotehnice. La centralele termoelectrice au o importanta deosebita instalatiile mecanice (valoric 70%) si instalatiile electrice.

Schema simplificata a unei centrale termoelectrice cu abur este urmatoarea:

Combustibilul (gaze naturale, pacura, deseuri lemnoase etc.) este ars in cazanul de abur cu ajutorul aerului de ardere, energia chimica a combustibilului transformandu-se astfel in caldura. Caldura este preluata sub forma de abur care iese din cazan, la presiune si temperatura ridicate (ex.: 330 bar, 600sC). Aburul avand acesti parametrii, si care urmeaza a fi destins in turbina, se numeste abur viu. In turbina aburul se destinde, imprimand in acelasi timp o miscare de rotatie rotorului turbinei. Dupa cum reiese din figura, rotorul turbinei este in legatura directa cu rotorul generatorului, imprimandu-i si acestuia miscarea de rotatie. In acest fel, caldura este transformata in lucru mecanic. La randul sau, lucrul mecanic este transformat de catre generator in energie electrica. La iesirea din turbina aburul este apoi trecut printr-un condensator care, prin procedeul de racire, preia caldura latenta a aburului, acesta redevenind lichid (condensat), respectiv apa. Apa este apoi preluata de pompa de condensat si trimisa catre cazan, unde ciclul se reia.