U3:Energies Alternatives

Page 1

U3: Energies Alternatives TECNOLOGIA INDUSTRIAL I Cinta Prats


Les energies alternatives

renovables /beneficis del seu ús

• Reducció d’emissions de CO2 • Aprofitament dels recursos autòctons •Suport a una indústria d’alta tecnologia • Protecció de l’entorn natural • Portar electricitat en llocs molt aïllats • altres Centrals Solars: Fotovoltàica/termosolar Centrals eòliques Centrals geotèrmica Centrals mareomotrius La biomassa


3.2.CENTRALS SOLARS

Nucli del Sol : Reaccions de fusió H2 + H2 ⇒ 4 He

↓ Molta energia

Es transmet en forma de radiació a l’atmosfera 1350 W/m2 ⇒a la terra 1000 W/m2

Tèrmica : transformació de la radiació radiant en tèrmica

Sistemes d’aprofitament Fotovoltaica : transformació de la radiació radiant en elèctrica


Aprofitament TÈRMIC Passiu Tipus

η del 65%

Construcció de cases BIOCLIMÀTIQUES: arquitectònic adaptat al clima i entorn

Disseny

De baixa temperatura : Captadors plans o Col·lectors ( Efecte hivernacle) . Aplicacions : Aigua calenta sanitària, calefacció . Utilització directa.

Actiu De mitjana i alta temperatura : Utilització indirecta de l’energia de l’energia tèrmica per l’obtenció d’energia elèctrica .Centrals termosolars . Alta temteratura ⇒Forns solars : El més gran del món Odelló. Font-Romeu. Centrals termosolars: Centrals amb Col·lectors distribuïts/ centrals amb torre central


Baixa temperatura: Col·lectors plans

Alta temperatura : Forn Solar Potència de 1000 KW , temeratures de 4000ºC Més gran del món Odelló a Font-Romeu a l’Alta Cerdanya .


3.2.CENTRALS SOLARS TÈRMIQUES L’energia tèrmica obtinguda de la radiació solar es concentra sobre un fluid (aigua, sodi, oli…) que conseqüentment s’escalfa i en passar per un intercanviador, produeix el vapor que acciona a la turbina solidària a l’ex d’un alternador produint així energia elèctrica.

1.Centrals amb col·lectors distribuïts 2.Centrals amb torre central Tipus en f(col·lectors)

3.Centrals amb Disc Stirling 4.Central amb concentrador lineal Fresnel


3.2.1.CENTRALS SOLARS AMB COL·LECTORS DISTRIBUÏTS El receptor de la radiació solar és bastant reduïda ( un punt o una línia) amb bons rediments per obtenir temperatures de fins a 300ºC suficients per obtenir vapor i generar electricitat. Inconvenient: Aprofitament de la radiació directe, per tant NO són apropiats per zones climàtiques que encara que tinguint una radiació aceptable són relativament nublosos

Sistema de seguiment del Sol : mecanisme accionat per uns captadors que permet variar la posició. Raig incideix sobre col·lectors escalfant fluid que es desplaça cap un dipòsit gràcies a unes canonades o tubs. Col.lector, canonada, dipòsit,caldera,turbina generador.


3.2.2.CENTRALS SOLARS DE TORRE CENTRAL

Alt rendiment .Potències de 200MW.



1. – Heliòstats: Són diversos miralls orientables, en els quals es reflecteix la llum del Sol, fent que convergeixin a la caldera. 2. – Caldera: És la part de la central solar on convergeixen els raigs solars reflectits pels heliòstats, arribant una gran temperatura. A l’arribar a aquesta gran temperatura, escalfa l’aigua que passa per ella i la transforma en vapor. 3. – Turbina: El vapor generat en la caldera mou la turbina, la qual està unida al generador . 4. – Generador o alternador: És l’encarregat de generar energia elèctrica; gràcies al moviment rotatori de la turbina, el generadortransforma aquest moviment en energia elèctrica.


5. – Acumulador: Emmagatzema l’energia calorífica que no ha estat utilitzada, exemple dels clàssics termos d’aigua calenta, per la seva posterior ocupació en absència de radiació solar. 6. – Transformador: S’encarrega de transformar l’energia elèctrica generada a l’alternador per fer-la arribar a la xarxa elèctrica. 7. – Condensador: És on es converteix el vapor (provinent de la turbina) en aigua líquida. Això és degut al fet que a l’interiordel condensador hi ha un circuit de refredament encarregat de refredar el vapor, transformant-se en aigua líquida. 8. – Bomba: És l’encarregada d’impulsar l’aigua de nou fins a la caldera. 9. – Centre de control: És on es controla tot el procés de transformació de l’energia solar en energia elèctrica.


3.2.3.CENTRALS SOLARS AMB DISC STIRLING

•Escalfa al fluid que hi ha al mateix receptor fins a 750ºC, aquesta energia aprofitada per produir ener gia elèctrica amb l’alternador que disposa. •Cada disc genera entre 7 i 25 kW.


3.2.4.CENTRALS SOLARS AMB CONCENTRADOR LINEAL FRESNEL



3.3.CENTRALS SOLARS FOTOVOLTAICA

Radiació solar

Energia elèctrica Cèl·lula Fotovoltaica

Làmines de semiconductor Silici: a l’incidir fotons té la propietat de produir electricitat


Inconvenient 1 : Rendiments ↓↓↓↓↓↓↓ 15-20% O sigui que si arriba 1.000W/m2 això vol dir que ?????????

V cel·lula fotovoltaica: 0,58V els panells com a molt poden donar uns 18V : 36 cèl·lules connectades en sèrie . Depenent de si volem un V o una I , les col·locarem en sèrie o en paral·lel . Inconvenient 2 : cost d’inversió important pàg.90 Avantatge : Cost de manteniment baix




CENTRALS ELÒLIQUES • Aprofitament energètic de la força del vent • Energia neta i renovable • Gran potencial energètic • Component bàsic :

AEROTURBINA

Aeromotor: bombeig d’aigua

Aerogenerador


Components d’un aeroturbina • Rotor • Sistema d’orientació • Sistema de regulació • Convertidor energètic • Bancada • Suport o torre Velocitat d’engegada d’un aeromotor 2 a 4 m/s Velocitat d’engegada d’un aerogenerador 4 a 5 m/s ( velocitat de connexió) Velocitat de disseny : valor màxim de potència Velocitat de parada : 18 a 30 m/s


Aerogeneradors


Aerogeneradors/Tipus

Eix Vertical

Eix Horitzontal


Eix Vertical


Eix Horitzontal



Parcs Eòlics


Energia geotèrmica Energia intrínseca de la terra que es manifesta en forma de calor

Condicions geològiques: • Presència

de roques poroses i permeables a una profunditat entre 1000 i 2000 m que permetin la circulació de fluids( vapor,aigua i gas). • Flux de calor que escalfi a l’aqüífer. • Una capa impermeable que bloqui la dissipació de calor.


Existeix diferents punts d’energia en un jaciment : 1. Entalpia o energia alta : tura superior als 150º ⇒ centrals 2. Entalpia o energia mitjana : tura entre 90 i 150º ⇒calefacció en ciutats. 3. Entalpia baixa : tura de 90º ⇒ calefacció cases soles


Aplicaci贸 entalpia alta : Centrals geot猫rmiques


Aplicaci贸 entalpia mitjana i baixa : Calefacci贸


Energia mareomotriu E.Tèrmica Energia de les ones

Energia corrents marins

Energia de les marees

Moviment de pujada i baixada de l’aigua del mar producte de l’acció gravitatòria de la Lluna i la Terra

L’escalfament desigual de la superfície terrestre genera vent, aquest en passar per sobre l’aigua genera les ones.

Aprofitament de l’energia cinètica de l’aigua dels oceans


Energia de les marees Amplitud de les marees= altura mĂ xima(plenamar)-altura mĂ­nima(baixamar)



Energia de les ones


Energia corrents marins


Energia Tèrmica dels oceans

El gradient tèrmic entre les aigues superficials i les profundes d’un oceà Mínim 20ºC


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.