 |
|  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
luni, 4 aprilie 2016
Chestionar de Interese
|
| | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
luni, 25 ianuarie 2016
Aparate electrice de conectare si protectie
Aparatele electrice de conectare sunt aparate care au ca destinatie asigurarea inchiderii circuitelor electrice.
Aparatele de protectie sunt aparate care protejeaza circuitele in care se monteaza,atunci cand marimile electrice ale circuitelor nu se incadreaza in valorile admise . Cele mai utilizate aparate de de protectie sunt sigurantele fuzibile.
Siguranţa fuzibilă este un aparat de protecţie care întrerupe circuitul în care este conectat, când curentul electric depăşeşte un anumit timp o valoare dată, prin topirea unuia sau mai multor elemente fuzibile.
Siguranţele fuzibile se grupează în doua clase de funcţionare, care definesc domeniul de curent pe care îl pot întrerupe:
Intrerupator
Priza cu fise
Sigurante fuzibile
Aparatele de protectie sunt aparate care protejeaza circuitele in care se monteaza,atunci cand marimile electrice ale circuitelor nu se incadreaza in valorile admise . Cele mai utilizate aparate de de protectie sunt sigurantele fuzibile.
Intrerupatorul este un dispozitiv electric cu doua pozitii
(inchis si deschis), in timp ce comutatorul are trei sau mai multe
pozitii, care schimba succesiv sau simultan un circuit cu altul, prin
actionare manuala. Dispozitivele au urmatoarea alcatuire: partea
metalica, care constituie calea de curent, partea izolanta, formata din
soclu, capac si dispozitiv de manevra si sistemul de fixare in doze.
Modul in care se realizeaza actiunea dispozitivelor asupra instalatiilor
electrice determina o clasificare a dispozitivelor in: intrerupatoare
si comutatoare cumpana - prin apasarea pe extremitatile unui buton (cele
mai folosite); intrerupatoare si comutatoare basculante - prin
manipularea unei manete; intrerupatoare si comutatoare rotative - prin
rotatie. Aceste accesorii pot fi, in functie de modul de montare:
aparente, ingropate, montate pe aparatul consumator si montate direct pe
cordonul electric. Dupa modul de protectie impotriva agentilor externi
(umezeala), intrerupatoarele si comutatoarele pot fi protejate sau
neprotejate. Materialul izolant este ales dintre urmatoarele:
aminoplastul, bachelita sau portelanul.
Exista pe piata asa-numitele „intrerupatoare crepusculare”, care
comanda inchiderea sau deschiderea unui circuit in functie de valoarea
iluminatului determinata de o celula fotoelectrica. Altele sunt denumite
„inteligente”, asigurand aprinderea si stingerea luminii in mod gradat,
de la mai multe comutatoare si eliminand socul termic suportat de bec
la aprinderea clasica. Intrerupatoarele cu led incorporat fac posibila
reperarea produsului in intuneric, iar cele cu detectie de miscare
aprind lumina racordata daca o persoana intra in zona de actiune.
Prize cu fise
Fişa de curent denumită şi ştecăr sau ştecher (din germană Stecker), este o piesă fixată la capătul unui cablu electric, care face legătura dintre un consumator (televizor, radio, calorifer electric) şi priză.
Fişa de curent denumită şi ştecăr sau ştecher (din germană Stecker), este o piesă fixată la capătul unui cablu electric, care face legătura dintre un consumator (televizor, radio, calorifer electric) şi priză.
Siguranţa fuzibilă este un aparat de protecţie care întrerupe circuitul în care este conectat, când curentul electric depăşeşte un anumit timp o valoare dată, prin topirea unuia sau mai multor elemente fuzibile.
Siguranţele fuzibile se grupează în doua clase de funcţionare, care definesc domeniul de curent pe care îl pot întrerupe:
- clasa de funcţionare g (siguranţe de uz general) cuprinde siguranţele ale căror elemente de înlocuire rezistă la acţiunea curenţilor mai mici sau egali cu curentul lor nominal;
- clasa de funcţionare a (siguranţe asociate) cuprinde siguranţele ale căror elemente de înlocuire rezistă la acţiunea curenţilor mai mici sau egali cu curentul lor nominal şi pot întrerupe în condiţii precise toţi curenţii de la un anumit multiplu al curentului nominal până la capacitatea lor nominală de rupere.
Intrerupator
Priza cu fise
Sigurante fuzibile
luni, 18 ianuarie 2016
Circuite electrice simple contacte electrice
Materiale utilizate la confectionarea contactelor electrice
Aceste materiale trebuie sa fie conductoare de energie sa se oxideze cat mai putin si sa aiba temperatura cat mai ridicata.
Cele mai folosite materiale:argintul,cuprul,aurul,platina, wolframul si molibdenul.
Piesele de contact electrice fie sunt confectionate din unul din materialele de mai sus fie sunt acoperite cu o pelicula din acestea.pentru buna legatura electrica a pieselor de contact este necesar ca acestea sa fie curatate de praf.si sa nu fie oxidate.
De aceea inainte de montare suprafetele vor fi curatate!
Tipuri de
Aceste materiale trebuie sa fie conductoare de energie sa se oxideze cat mai putin si sa aiba temperatura cat mai ridicata.
Cele mai folosite materiale:argintul,cuprul,aurul,platina, wolframul si molibdenul.
Piesele de contact electrice fie sunt confectionate din unul din materialele de mai sus fie sunt acoperite cu o pelicula din acestea.pentru buna legatura electrica a pieselor de contact este necesar ca acestea sa fie curatate de praf.si sa nu fie oxidate.
De aceea inainte de montare suprafetele vor fi curatate!
Tipuri de
luni, 11 ianuarie 2016
Materiale utilizate in electrotehnica si electronica
Materiale utilizate in electrotehnica si electronica
Electrotehnica este stiinta care studiaza fenomenele electrice si manetica din punctul de vedere al aplicatiilor lor in tehnica.
Electrotehnica este stiinta care studiaza fenomenele legate de miscarea in diferite medii a particulelor incarcate electric; totodata,electronica studiaza si constructia dispozitivelor si aparatelor care functioneaza pe baza acestor fenomene.
Materiale conductoare
Materialele conductoare sunt materiale care conduc curentul electric.
1. Cuprul ( Cu)
In industria electrotehnica se utilizeaza exclusiv cuprul electrolitic (rafinat pe cale electrolitica) avand o puritate de 99,60-99,90 %
Caracteristicile specific cuprului electrolitic:
-densitatea, = 8,9 kg/
-temperatura de topire, = 1 083 ̊C
-conductivitatea electrica, = 58 (la 20 ̊C)
-rezistivitatea electrica, = 0,01724 (la 20 ̊C)
-conductivitatea termica, = 0,938
Ca material conductor, cuprul prezinta mare conductivitate electrica si termica, ocupand locul al doilea printre celelalte metale (dupa argint).
Cuprul este atacat de sulf, clor, hidrogen, care ii provoaca fragilitate, si se dizolva in acid sulfuric si acid azotic.
Cuprul este foarte ductile si maleabil, se lipeste si se sudeaza cu usurinta si are rezistenta satisfacatoare la coroziune.
Datorita acestor proprietati, cuprul are aplicatii multiple in electrotehnica si electronica : pt conductoare de bobinaj cu diametrul incepand de la sutimi de milimetru, benzi si table de diferite dimensiuni, bare, tevi, piese de contact, lamele de colector la masini electrice, linii de transport a energiei electrice, circuite imprimate etc.
Aliajele cuprului:
Alama- este un aliaj al cuprului cu zincul, avand continutul de cupru intre 50-60%
Cand continutul de cupru in alama este mai mare de 80%, aliajul se numeste tombac.Tombacul are culoare mai roscata decat alama si o conductivitate electrica mai buna.
Pe langa alamele obisnuite 8din cupru si zinc se folosesc si alame special, care contin pe langa zinc si alte elemente, ca: inangan, fier, aluminiu, plumb, siliciu, nichel, fosfor, etc.
Caracteristicile electrice, mecanice si termice ale alamelor sunt in functie de continutul alamelor componente:
-aluminiul din alamele special mareste duritatea rezistenta la tractiune si rezistenta la coroziune.
-siliciul mareste rezistenta la coroziune, iar in alamele turnate favorizeaza mentinerea suprafetelor curate.
-staniul mareste rezistenta alamelor la coroziune in special in apa de mare.
-fierul imbunatateste caracteristicile mecanice , introducandu-se in alame pana la 1,5%. Peste 1,5% Fe coroziunea aliajului creste simitor.
-manganul imbunatateste, de asemenea, caracteristicile mecanice, mareste rezistenta la temperature ridicate, precum si rezistenta la coroziune.
-nichelul, introdus in detrimetrul continutului de cupru, imbunatateste caracteristicile mecanice, rezistenta la coroziune si la temperature ridicate.
-plumnul favorizeaza prelucrarea materialului prin aschiere, dar inrautateste sudabilitatea aliajului.
-fosforul mareste fluiditatea aliajului (deci si capacitatea de turnare), darscade mult conductivitatea electrica.
Bronzul este un aliaj al cuprului cu staniul (bronz obisnuit)si al cuprului cu aluminiu, cadmiu, beriliu, crom, plumb, telur, titan, argint, zirconiu, etc. (bronzuri speciale).
Bronzurile se caracterizeaza prin duritate mare, rezistenta mare la coroziune si proprietati elasticefoarte bune.
Aluminiu (Al)
Aluminiu este cel mai raspandit metal din scoarta pamantului si se gaseste sub forma de minereuri. Minereurile cele mai importante de aluminiu sunt: bauxite si criolita
Aluminiul este cel mai usor dintre metalele utilizate in tehnica.
In atmosfera umeda, datorita potentialuli sau de electrod foarte negative (-1,3 V), aluminiul este distrus in contact cu metalele tehnice obisnuite.
Caracteristicile aluminiului sunt:
densitatea, = 2,70 ;
temperature de topire, = 658 ̊C ;
conductivitatea electrica, = 37 (la 20 ̊C)
rezistivitatea electrica, = 0,027 (la 20 ̊C)
conductivitatea termica, = 0,53
Principalele utilizari ale aluminiului in industria electrotehnica si electronica sunt :
-fabricarea armaturilor pentru condensatoare cu hartie, condensatoare electrolitice si anod in condensatoarele din circuitele integrate peliculare.
-fabricarea mantalelor de protective a cablurilor electrice, in locul plumbului.
-relizarea infasurailor transformatoarelor si masinilor electrice.
-fabricarea infasurarilor rotoarelor in scurtcircuit ale motoarelor asincone.
-relizarea conductoarelor si cablurilor in transport si distributie a energiei alectrice.
Pentru liniile electrice aeriene, rezistenta mecanica a conductoarelor de aluminiu este insuficienta pentrua a ustine greutatea proprie a conductorului de suprasarcinile provocate de gheata, zapada, vant. Din aceasta cauza conductoarele pentru liniile electrice aeriene se realizeaza din aluminiu cu inima de otel.
Conductoarele de otel-aluminiu au greutatea relative mare, flexibilitate redusa, coeficienti diferiti de dilatare termica a elementelor component.
Argintul (Ag)
Argintul se gaseste in natura sub forma de minereu numit argentite (Ag2S) sau in galenele argentifere (PbAg2S)
Caracteristicile argintului sunt:
densitatea, = 10,5 ;
temperature de topire, = 961 ̊C ;
conductivitatea electrica, = 62,5 (la 20 ̊C)
rezistivitatea electrica, = 0,016 (la 20 ̊C)
conductivitatea termica, = 1,096
Argintul are cea mai mare conductivitate electrica si termica.
El este foarte maleabil si foarte ductil (dintr-un gram de argint se poate obtine un fir lung
de aproximativ 2km; din argint se pot obtine foi cu grosimea de 1/2000 mm)
Aliajul argint cu 3% cupru, cunoscut sun denumirea de argint dur, are duritate foarte
mare si conductivitate electrica si termica apropiate de cele ale argintului pur. Acest aliaj, precum si aliajele argint-cadmiu, argint-aur, argint-platina si argint-paladiu sunt utilizate ca materiale pentru contacte electrice.
Argintul este un component in aliaje de metale pretioase folosite pentru realizarea reostatelor de precizie si etalon.
Aurul (Au)
Caracteristicile aurului sunt:
densitatea, = 19,32 ;
temperature de topire, = 1063 ̊C ;
conductivitatea electrica, = 45,4 (la 20 ̊C)
rezistivitatea electrica, = 0,022 (la 20 ̊C)
conductivitatea termica, = 0,7
Aurul este cel mai ductile si maleabil dintre metale. Din aur se pot obtine foite cu grosimea se 1/10000 mm. El nu oxideaza la nici o temperature.
Aurul pur fiind foarte moale se aliaza cu alte metale (platina, argint, nichel, cobalt, cupru). Titlul aurului intr-un aliaj de aur este exprimat in carate: 24 carate= 100% pur
Platina (Pt)
Caracteristicile platinei sunt :
densitatea, = 21,45 ;
temperature de topire, = 1770 ̊C ;
conductivitatea electrica, = 10,2 (la 20 ̊C)
rezistivitatea electrica, = 0,098 (la 20 ̊C)
conductivitatea termica, = 0,167
Platina este cel mai stabil metal din punct de vedere chimic
Se utilizeaza la realizarea contactelor electrice, fiind in acest caz aliata cu diferite elemente ca : iridium, ruteniu, wolfram, nichel.
Din platina se executa electrozii pentru termocupluri, rezistente pentru cuptoare electrice si are o larga utilizare in industria chimica, datorita stabilitatii sale chimice.
Nichelul (Ni)
Caracteristicile nichelului sunt:
densitatea, = 8,9 ;
temperature de topire, = 1,455 ̊C ;
rezistivitatea electrica, = 0,068 (la 20 ̊C)
In stare pura nichelul se utilizeaza la fabricarea anozilor bailor galvanice si nichelarea metalelor pentru protectia impotriva coroziunii.
Nichelul este component intr-o mare varietate de aliaje de inalta rezistivitate, precum si in aliaje magnetice.
Materiale conductoare nemetalice(electroliti)
Electrolitii sunt materiale in stare lichida care conduc curentul electric si care,in cursul acestui proces,sufera modificari chimice.
Electrolitii sunt responsabili de particulele electrice care ajuta organismul sa functioneze normal. Cei mai cunoscuti includ electrolitii de sodiu, potasiu, calciu si magneziu.
Materiale semiconductoare
Materiale semiconductoare sunt acele materiale care permit trecerea curentului electric in conditii speciale si numai daca primesc energie din exterior.
Materiale izolatoareMaterialele izolatoare sunt caracterizate de proprietate de a nu conduce curentul electric
Electrotehnica este stiinta care studiaza fenomenele electrice si manetica din punctul de vedere al aplicatiilor lor in tehnica.
Electrotehnica este stiinta care studiaza fenomenele legate de miscarea in diferite medii a particulelor incarcate electric; totodata,electronica studiaza si constructia dispozitivelor si aparatelor care functioneaza pe baza acestor fenomene.
Materiale conductoare
Materialele conductoare sunt materiale care conduc curentul electric.
1. Cuprul ( Cu)
In industria electrotehnica se utilizeaza exclusiv cuprul electrolitic (rafinat pe cale electrolitica) avand o puritate de 99,60-99,90 %
Caracteristicile specific cuprului electrolitic:
-densitatea, = 8,9 kg/
-temperatura de topire, = 1 083 ̊C
-conductivitatea electrica, = 58 (la 20 ̊C)
-rezistivitatea electrica, = 0,01724 (la 20 ̊C)
-conductivitatea termica, = 0,938
Ca material conductor, cuprul prezinta mare conductivitate electrica si termica, ocupand locul al doilea printre celelalte metale (dupa argint).
Cuprul este atacat de sulf, clor, hidrogen, care ii provoaca fragilitate, si se dizolva in acid sulfuric si acid azotic.
Cuprul este foarte ductile si maleabil, se lipeste si se sudeaza cu usurinta si are rezistenta satisfacatoare la coroziune.
Datorita acestor proprietati, cuprul are aplicatii multiple in electrotehnica si electronica : pt conductoare de bobinaj cu diametrul incepand de la sutimi de milimetru, benzi si table de diferite dimensiuni, bare, tevi, piese de contact, lamele de colector la masini electrice, linii de transport a energiei electrice, circuite imprimate etc.
Aliajele cuprului:
Alama- este un aliaj al cuprului cu zincul, avand continutul de cupru intre 50-60%
Cand continutul de cupru in alama este mai mare de 80%, aliajul se numeste tombac.Tombacul are culoare mai roscata decat alama si o conductivitate electrica mai buna.
Pe langa alamele obisnuite 8din cupru si zinc se folosesc si alame special, care contin pe langa zinc si alte elemente, ca: inangan, fier, aluminiu, plumb, siliciu, nichel, fosfor, etc.
Caracteristicile electrice, mecanice si termice ale alamelor sunt in functie de continutul alamelor componente:
-aluminiul din alamele special mareste duritatea rezistenta la tractiune si rezistenta la coroziune.
-siliciul mareste rezistenta la coroziune, iar in alamele turnate favorizeaza mentinerea suprafetelor curate.
-staniul mareste rezistenta alamelor la coroziune in special in apa de mare.
-fierul imbunatateste caracteristicile mecanice , introducandu-se in alame pana la 1,5%. Peste 1,5% Fe coroziunea aliajului creste simitor.
-manganul imbunatateste, de asemenea, caracteristicile mecanice, mareste rezistenta la temperature ridicate, precum si rezistenta la coroziune.
-nichelul, introdus in detrimetrul continutului de cupru, imbunatateste caracteristicile mecanice, rezistenta la coroziune si la temperature ridicate.
-plumnul favorizeaza prelucrarea materialului prin aschiere, dar inrautateste sudabilitatea aliajului.
-fosforul mareste fluiditatea aliajului (deci si capacitatea de turnare), darscade mult conductivitatea electrica.
Bronzul este un aliaj al cuprului cu staniul (bronz obisnuit)si al cuprului cu aluminiu, cadmiu, beriliu, crom, plumb, telur, titan, argint, zirconiu, etc. (bronzuri speciale).
Bronzurile se caracterizeaza prin duritate mare, rezistenta mare la coroziune si proprietati elasticefoarte bune.
Aluminiu (Al)
Aluminiu este cel mai raspandit metal din scoarta pamantului si se gaseste sub forma de minereuri. Minereurile cele mai importante de aluminiu sunt: bauxite si criolita
Aluminiul este cel mai usor dintre metalele utilizate in tehnica.
In atmosfera umeda, datorita potentialuli sau de electrod foarte negative (-1,3 V), aluminiul este distrus in contact cu metalele tehnice obisnuite.
Caracteristicile aluminiului sunt:
densitatea, = 2,70 ;
temperature de topire, = 658 ̊C ;
conductivitatea electrica, = 37 (la 20 ̊C)
rezistivitatea electrica, = 0,027 (la 20 ̊C)
conductivitatea termica, = 0,53
Principalele utilizari ale aluminiului in industria electrotehnica si electronica sunt :
-fabricarea armaturilor pentru condensatoare cu hartie, condensatoare electrolitice si anod in condensatoarele din circuitele integrate peliculare.
-fabricarea mantalelor de protective a cablurilor electrice, in locul plumbului.
-relizarea infasurailor transformatoarelor si masinilor electrice.
-fabricarea infasurarilor rotoarelor in scurtcircuit ale motoarelor asincone.
-relizarea conductoarelor si cablurilor in transport si distributie a energiei alectrice.
Pentru liniile electrice aeriene, rezistenta mecanica a conductoarelor de aluminiu este insuficienta pentrua a ustine greutatea proprie a conductorului de suprasarcinile provocate de gheata, zapada, vant. Din aceasta cauza conductoarele pentru liniile electrice aeriene se realizeaza din aluminiu cu inima de otel.
Conductoarele de otel-aluminiu au greutatea relative mare, flexibilitate redusa, coeficienti diferiti de dilatare termica a elementelor component.
Argintul (Ag)
Argintul se gaseste in natura sub forma de minereu numit argentite (Ag2S) sau in galenele argentifere (PbAg2S)
Caracteristicile argintului sunt:
densitatea, = 10,5 ;
temperature de topire, = 961 ̊C ;
conductivitatea electrica, = 62,5 (la 20 ̊C)
rezistivitatea electrica, = 0,016 (la 20 ̊C)
conductivitatea termica, = 1,096
Argintul are cea mai mare conductivitate electrica si termica.
El este foarte maleabil si foarte ductil (dintr-un gram de argint se poate obtine un fir lung
de aproximativ 2km; din argint se pot obtine foi cu grosimea de 1/2000 mm)
Aliajul argint cu 3% cupru, cunoscut sun denumirea de argint dur, are duritate foarte
mare si conductivitate electrica si termica apropiate de cele ale argintului pur. Acest aliaj, precum si aliajele argint-cadmiu, argint-aur, argint-platina si argint-paladiu sunt utilizate ca materiale pentru contacte electrice.
Argintul este un component in aliaje de metale pretioase folosite pentru realizarea reostatelor de precizie si etalon.
Aurul (Au)
Caracteristicile aurului sunt:
densitatea, = 19,32 ;
temperature de topire, = 1063 ̊C ;
conductivitatea electrica, = 45,4 (la 20 ̊C)
rezistivitatea electrica, = 0,022 (la 20 ̊C)
conductivitatea termica, = 0,7
Aurul este cel mai ductile si maleabil dintre metale. Din aur se pot obtine foite cu grosimea se 1/10000 mm. El nu oxideaza la nici o temperature.
Aurul pur fiind foarte moale se aliaza cu alte metale (platina, argint, nichel, cobalt, cupru). Titlul aurului intr-un aliaj de aur este exprimat in carate: 24 carate= 100% pur
Platina (Pt)
Caracteristicile platinei sunt :
densitatea, = 21,45 ;
temperature de topire, = 1770 ̊C ;
conductivitatea electrica, = 10,2 (la 20 ̊C)
rezistivitatea electrica, = 0,098 (la 20 ̊C)
conductivitatea termica, = 0,167
Platina este cel mai stabil metal din punct de vedere chimic
Se utilizeaza la realizarea contactelor electrice, fiind in acest caz aliata cu diferite elemente ca : iridium, ruteniu, wolfram, nichel.
Din platina se executa electrozii pentru termocupluri, rezistente pentru cuptoare electrice si are o larga utilizare in industria chimica, datorita stabilitatii sale chimice.
Nichelul (Ni)
Caracteristicile nichelului sunt:
densitatea, = 8,9 ;
temperature de topire, = 1,455 ̊C ;
rezistivitatea electrica, = 0,068 (la 20 ̊C)
In stare pura nichelul se utilizeaza la fabricarea anozilor bailor galvanice si nichelarea metalelor pentru protectia impotriva coroziunii.
Nichelul este component intr-o mare varietate de aliaje de inalta rezistivitate, precum si in aliaje magnetice.
Materiale conductoare nemetalice(electroliti)
Electrolitii sunt materiale in stare lichida care conduc curentul electric si care,in cursul acestui proces,sufera modificari chimice.
Electrolitii sunt responsabili de particulele electrice care ajuta organismul sa functioneze normal. Cei mai cunoscuti includ electrolitii de sodiu, potasiu, calciu si magneziu.
Materiale semiconductoare
Materiale semiconductoare sunt acele materiale care permit trecerea curentului electric in conditii speciale si numai daca primesc energie din exterior.
Materiale izolatoareMaterialele izolatoare sunt caracterizate de proprietate de a nu conduce curentul electric
marți, 27 octombrie 2015
Transformarea energiei
Producerea energiei electrice
Generatorul de curent alternativ sau alternatorul este acea masina sau instalatie care realizeaza transformarea energiei mecanice in energie electrica.
Centrala electrica este un complex de instalatii in care se produce transformarea, prin intermediul energiei mecanice, a energiei primare a resurselor naturale in energie electrica.
Hidrocentrala
O hidrocentrală este o centrală electrică folosită pentru a transforma energia mecanică produsă de apă în energie electrică.i
ρ 
unde g este acceleraţia gravitaţională, ρ este densitatea şi η este randamentul
se face după formula:
Folosirea căderii de apă acest parametru este determinat de diferenţa de nivel dintre oglinda apei din lacul de acumulare (în spatele barajului) şi oglinda apei de jos după ce apa a trecut prin turbină. După acest criteriu sunt hidrocentrale:
O centrală termoelectrică, sau termocentrală este o centrală electrică care produce curent electric pe baza conversiei energiei termice obţinută prin arderea combustibillilor.[1] Curentul electric este produs de generatoare electrice antrenate de turbine cu abur, turbine cu gaze, sau, mai rar, cu motoare cu ardere internă.[2]
Drept combustibili se folosesc combustibilii solizi (cărbune, deşeuri sau biomasă), lichizi (păcură) sau gazoşi (gaz natural).
Uneori sunt considerate termocentrale şi cele care transformă energia termică provenită din alte surse, cum ar fi energia nucleară, solară sau geotermală, însă construcţia acestora diferă întrucâtva de cea a centralelor care se bazează pe ardere.
Turbina antrenează un generator de curent alternativ (alternator), care transformă lucrul mecanic în energie electrică, de obicei la tensiunea de 6000 V şi frecvenţa de 50 Hz în Europa, respectiv 60 Hz în America de Nord şi mare parte din America de Sud.
Schema clasică a unei termocentrale bazată pe cărbune
Energia eoliană este energia vântului, o formă de energie regenerabilă. La început energia vântului era transformată în energie mecanică. Ea a fost folosită de la începuturile umanităţii ca mijloc de propulsie pe apă pentru diverse ambarcaţiuni iar ceva mai târziu ca energie pentru morile de vânt. Morile de vânt au fost folosite începând cu secolul al VII-lea î.Hr. de perşi pentru măcinarea grăunţelor. Morile de vânt europene, construite începând cu secolul al XII-lea în Anglia şi Franţa, au fost folosite atăt pentru măcinarea de boabe cât şi pentru tăierea buştenilor, mărunţirea tutunului, confecţionarea hârtiei, presarea seminţelor de in pentru ulei şi măcinarea de piatră pentru vopselele de pictat. Ele au evoluat ca putere de la 25-30 KW la început până la 1500 KW (anul 1988), devenind în acelaşi timp şi loc de depozitare a materialelor prelucrate.[1] Morile de vânt americane pentru ferme erau ideale pentru pomparea de apă de la mare adâncime.[1][2] Turbinele eoliene moderne transformă energia vântului în energie electrică producând între 50-60 KW (diametre de elice începând cu 1m)-2-3MW putere (diametre de 60-100m), cele mai multe generând între 500-1500 KW. Puterea vântului este folosită şi în activităţi recreative precum windsurfingul. La sfârşitul anului 2010, capacitatea mondială a generatoarelor eoliene era de 194 400 MW. Toate turbinele de pe glob pot genera 430 Terawaţioră/an, echivalentul a 2,5% din consumul mondial de energie. Industria vântului implică o circulaţie a mărfurilor de 40 miliarde euro şi lucrează în ea 670 000 persoane în întreaga lume.[3][4]
Ţările cu cea mai mare capacitate instalată în ferme eoliene sunt China, Statele Unite, Germania şi Spania. La începutul anului 2011, ponderea energiei eoliene, în totalul consumului intern era de 24% în Danemarca, 14% în Spania şi Portugalia, circa 10% în Irlanda şi Germania, 5,3% la nivelul UE; procentul este de 3% în România la începutul anului 2012. La aceeaşi dată în România existau peste o mie de turbine eoliene, jumătate dintre ele fiind în Dobrogea.
Primele mori de vânt din Europa au fost construite în sec al 12-lea în nordul Franţei şi în sudul Angliei, ele s-au răspândit apoi în Belgia, Germania şi Danemarca. În Olanda ele au fost folosite pentru a drena (asana) zonele mlăştinoase pentru a le face locuibile de către Jan Leegwater şi inginerii danezi care i-au urmat.[1]
Morile de vânt europene erau folosite atât la măcinarea grăunţelor cât şi la tăierea buştenilor, mărunţirea tutunului, confecţionarea hârtiei, presarea seminţelor de in pentru ulei şi măcinarea de piatră pentru vopselele de pictat.[1]
Europenii au dezvoltat mori de vânt cu rotoare care se învârteau în jurul unor axe orizontale, spre deosebire de perşi care mergeau pe principiul unor axe verticale.[1]
Morile de vânt europene tipice aveau patru palete, unele aveau cinci şi ocazional mai existau şi cu şase. Treptat multe din aceste mori de vânt europene au ajuns să aibă două sau trei nivele interioare unde bunurile (grăunţele, vopseaua, tutunul) puteau fi stocate.[1]
La început morile de vânt europene erau capabile de a produce 25-30 kW de putere mecanică dar la momentul de vârf al evoluţiei lor, sfârşitul sec al 19-lea, ele au ajuns să producă aproximativ 1500 MW. Acest nivel nu a fost depăşit până în 1998.[1]
Eficienţa rotorului s-a dublat graţie îmbunătăţirilor paletelor- acum din metal- realizate de inginerul american Thomas Perry, la sfârşitul anilor 1800. Omul de afaceri american La Verne Noyes a construit cea mai de succes moară de vânt pentru ferme, Aermotorul, graţie unor palete de metal foarte speciale. Aceasta s-a dovedit aşa eficientă încât a revoluţionat morile de vânt pentru ferme şi se foloseşte şi în zilele noastre.[1]
Morile de vânt americane au rămas memorabile prin siguranţa şi eficienţa lor în capacitatea de a pompa apă de la mare adâncime. Totuşi ele produc aproximativ o zecime din puterea unei turbine eoliene echivalente ca mărime. Astfel ele nu sunt potrivite pentru generarea de electricitate.[1]
Morile de vânt pentru ferme au fost în vogă în prima parte a sec. al 20-lea. Mai mult de 1 milion de asemenea mori sunt încă în funcţiune în lume.[1]
Între 1850- 1970 au fost construite peste 6 milioane în Statele Unite.[5]
Dorinţa de electrificare a gospodăriilor de-a lungul Great Plains din
anii 30 a impulsionat dezvoltarea de turbine eoliene battery-charging.
Aşa-numitele windchargers au premers turbinelor eoliene cu 2 sau trei
palete actuale, folosite pentru furnizarea de electricitate pentru
reşedinţele îndepărtate şi pentru a asigura electricitate satelor din
ţările în curs de dezvoltare.[1]
Criza petrolului din anii 1970 a fost un stimulent pentru preocupările de valorificare a energie eoliene ca o sursă verde, alternativă de electricitate. Turbinele de vânt uzuale moderne generează între 250-300KW putere, aproape de 10 ori mai mult ca turbinele tradiţionale europene de aceeaşi mărime
Centrala nucleară este o instalaţie modernă de producere a energiei electrice pe baza reacţiilor nucleare, reactorul este o instalaţie complexă în care se realizează fisiunea nucleelor elementelor grele, printr-o reacţie în lanţ controlată, cu scopul de a permite utilizarea energiei degajate.
Zona activă a unei astfel de instalaţii este compusă din combustibilul nuclear, moderator, barele de control şi agentul de răcire. În schimbătorul de căldură, apa se vaporizează şi devine agentul producător de lucru mecanic, punând în funcţiune turbina. Generatorul electric este cel care converteşte energia cinetică a turbinei în energie electrică.
Energia mareelor este energia ce poate fi captată prin exploatarea energiei potenţiale rezultate din deplasarea pe verticală a masei de apă la diferite niveluri sau a energiei cinetice datorate curenţilor de maree. Energia mareelor rezultă din forţele gravitaţionale ale Soarelui şi Lunii, precum şi ca urmare a rotaţiei terestre.
Este o formă de energie regenerabilă.
Centrale solare
O centrală solară este o centrală electrică funcţionând pe baza energiei termice rezultată din absorbţia energiei radiaţiei solare. Centralele solare termice, în funcţie de modul de construcţie pot atinge randamente mai mari la costuri de investiţii mai reduse decât instalaţiile pe bază de panouri solare fotovoltaice, necesită în schimb cheltuieli de întreţinere mai mari şi sunt realizabile doar pentru puteri instalate depăşind un anumit prag minim. Totodatată sunt exploatabile economic doar în zone cu foarte multe zile însorite pe an.
Pentru utilizarea energiei conţinute în radiaţia solară în scopul producerii de energie electrică s-au conceput mai multe metode. Tehnologiiile rezultate se impart în două mari grupe în funcţie de utilizarea energiei radiaţiei concentrate într-un spaţiu restrâns, sau utilizare fără concentrare.
Generatorul de curent alternativ sau alternatorul este acea masina sau instalatie care realizeaza transformarea energiei mecanice in energie electrica.
Centrala electrica este un complex de instalatii in care se produce transformarea, prin intermediul energiei mecanice, a energiei primare a resurselor naturale in energie electrica.
Hidrocentrala
O hidrocentrală este o centrală electrică folosită pentru a transforma energia mecanică produsă de apă în energie electrică.i
Funcţionare
Printr-un baraj de acumulare a apei pe cursul unui râu, unde poate exista eventual şi o cascadă, se realizează acumularea unei energii potenţiale, transformată în energie cinetică prin rotirea turbinelor hidrocentralei. Această mişcare de rotaţie va fi transmisă mai departe printr-un angrenaj de roţi dinţate generatorului de curent electric, care va transforma energia mecanică în energie electrică.Putere
Puterea notată cu litera P este determinată de debitul = Q, de diferenţa de nivel = h şi de randamentul hidraulic şi cel al echipamentului = η- Un calcul aproximativ a puterii, folosind aproximarea:
ρ unde g este acceleraţia gravitaţională, ρ este densitatea şi η este randamentul
se face după formula:
![P\left[kW\right] = 7 Q\left[m^3 /s \right] \cdot H\left[ m\right]](https://upload.wikimedia.org/math/4/3/f/43f2ad682d58d5983302e6fd9d851f2a.png)
Tipuri de hidrocentrale
Lac de acumulare pe Valea Mal, Austria
- cu o cădere mică de apă - < 15 m, debit mare, cu turbine Kaplan
- cu o cădere mijlocie - 15–50 m, cu debit mijlociu, cu turbine Francis sau Kaplan
- cu o cădere mare 50–2.000 m, cu un debit mic de apă, turbinele utilizate fiind turbinele Pelton sau Francis
- aşezate pe firul râului (centrale fluviale), producând curent în funcţie de debitul râului respectiv
- cu lac de acumulare
- CHEAP - centrale hidroelectrice cu acumulare prin pompare
- cu caverne pentru acumularea apei
Avantaje
- Avantajul economic, randament ridicat, preţ de cost redus, având o viaţă lungă
- Avantajul ecologic, nu poluează mediul înconjurător, uneori pot genera conflicte când sunt amplasate în parcuri naţionale sau când nivelul apei barajului acoperă localităţi.
Termocentrală
O centrală termoelectrică, sau termocentrală este o centrală electrică care produce curent electric pe baza conversiei energiei termice obţinută prin arderea combustibillilor.[1] Curentul electric este produs de generatoare electrice antrenate de turbine cu abur, turbine cu gaze, sau, mai rar, cu motoare cu ardere internă.[2]
Drept combustibili se folosesc combustibilii solizi (cărbune, deşeuri sau biomasă), lichizi (păcură) sau gazoşi (gaz natural).
Uneori sunt considerate termocentrale şi cele care transformă energia termică provenită din alte surse, cum ar fi energia nucleară, solară sau geotermală, însă construcţia acestora diferă întrucâtva de cea a centralelor care se bazează pe ardere.
Clasificare
După destinaţie, termocentralele se clasifică în:- Centrale termoelectrice (CTE), care produc în special curent electric, căldura fiind un produs secundar. Aceste centrale se caracterizează prin faptul că sunt echipate în special cu turbine cu abur cu condensaţie sau cu turbine cu gaze. Mai nou, aceste centrale se construiesc având la bază un ciclu combinat abur-gaz.
- Centrale electrice de termoficare (CET), care produc în cogenerare atât curent electric, cât şi căldură, care iarna predomină. Aceste centrale se caracterizează prin faptul că sunt echipate în special cu turbine cu abur cu contrapresiune.
Funcţionare
De obicei termocentralele funcţionează pe baza unui ciclu Clausius-Rankine. Sursa termică, cazanul, încălzeşte şi vaporizează apa. Aburul produs se destinde într-o turbină cu abur producând lucru mecanic. Apoi, aburul este condensat într-un condensator. Apa condensată este pompată din nou în cazan şi ciclul se reia.Turbina antrenează un generator de curent alternativ (alternator), care transformă lucrul mecanic în energie electrică, de obicei la tensiunea de 6000 V şi frecvenţa de 50 Hz în Europa, respectiv 60 Hz în America de Nord şi mare parte din America de Sud.
| 1. Turn de răcire | 10. Ventile de reglare ale turbinei | 19. Supraîncălzitor | |
| 2. Pompa circuitului de răcire al condensatorului | 11. Turbină cu abur de înaltă presiune | 20. Ventilator de aer | |
| 3. Linie electrică de înaltă tensiune | 12. Degazor | 21. Supraîncălzitor intermediar | |
| 4. Transformator ridicător de tensiune | 13. Preîncălzitor de joasă presiune (PJP) | 22. Priza de aer necesar arderii | |
| 5. Generator electric de curent alternativ | 14. Bandă de alimentare cu cărbune | 23. Economizor | |
| 6. Turbină cu abur de joasă presiune | 15. Buncăr de cărbune, eventual cu turn de uscare | 24. Preîncălzitor de aer | |
| 7. Pompă de joasă presiune | 16. Moară de cărbune | 25. Electrofiltru pentru cenuşă | |
| 8. Condensator | 17. Tamburul cazanului | 26. Exhaustor (ventilator de gaze arse) | |
| 9. Turbină cu abur de medie presiune | 18. Evacuarea cenuşii | 27. Coş de fum |
Energie eoliană
Energia eoliană este energia vântului, o formă de energie regenerabilă. La început energia vântului era transformată în energie mecanică. Ea a fost folosită de la începuturile umanităţii ca mijloc de propulsie pe apă pentru diverse ambarcaţiuni iar ceva mai târziu ca energie pentru morile de vânt. Morile de vânt au fost folosite începând cu secolul al VII-lea î.Hr. de perşi pentru măcinarea grăunţelor. Morile de vânt europene, construite începând cu secolul al XII-lea în Anglia şi Franţa, au fost folosite atăt pentru măcinarea de boabe cât şi pentru tăierea buştenilor, mărunţirea tutunului, confecţionarea hârtiei, presarea seminţelor de in pentru ulei şi măcinarea de piatră pentru vopselele de pictat. Ele au evoluat ca putere de la 25-30 KW la început până la 1500 KW (anul 1988), devenind în acelaşi timp şi loc de depozitare a materialelor prelucrate.[1] Morile de vânt americane pentru ferme erau ideale pentru pomparea de apă de la mare adâncime.[1][2] Turbinele eoliene moderne transformă energia vântului în energie electrică producând între 50-60 KW (diametre de elice începând cu 1m)-2-3MW putere (diametre de 60-100m), cele mai multe generând între 500-1500 KW. Puterea vântului este folosită şi în activităţi recreative precum windsurfingul. La sfârşitul anului 2010, capacitatea mondială a generatoarelor eoliene era de 194 400 MW. Toate turbinele de pe glob pot genera 430 Terawaţioră/an, echivalentul a 2,5% din consumul mondial de energie. Industria vântului implică o circulaţie a mărfurilor de 40 miliarde euro şi lucrează în ea 670 000 persoane în întreaga lume.[3][4]
Ţările cu cea mai mare capacitate instalată în ferme eoliene sunt China, Statele Unite, Germania şi Spania. La începutul anului 2011, ponderea energiei eoliene, în totalul consumului intern era de 24% în Danemarca, 14% în Spania şi Portugalia, circa 10% în Irlanda şi Germania, 5,3% la nivelul UE; procentul este de 3% în România la începutul anului 2012. La aceeaşi dată în România existau peste o mie de turbine eoliene, jumătate dintre ele fiind în Dobrogea.
Repere cronologice
Morile de vânt persane
Morile de vânt persane aveau palete făcute din mănunchiuri de trestie, care se învârteau în jurul unei axe verticale şi erau folosite la măcinarea grăunţelor.[1] Ele au început să fie folosite de perşi din secolul al VII-lea î.Hr.[1][2]Morile de vânt medievale europene
Reprezentare medievală a unei mori de vânt
Morile de vânt europene erau folosite atât la măcinarea grăunţelor cât şi la tăierea buştenilor, mărunţirea tutunului, confecţionarea hârtiei, presarea seminţelor de in pentru ulei şi măcinarea de piatră pentru vopselele de pictat.[1]
Europenii au dezvoltat mori de vânt cu rotoare care se învârteau în jurul unor axe orizontale, spre deosebire de perşi care mergeau pe principiul unor axe verticale.[1]
Morile de vânt europene tipice aveau patru palete, unele aveau cinci şi ocazional mai existau şi cu şase. Treptat multe din aceste mori de vânt europene au ajuns să aibă două sau trei nivele interioare unde bunurile (grăunţele, vopseaua, tutunul) puteau fi stocate.[1]
La început morile de vânt europene erau capabile de a produce 25-30 kW de putere mecanică dar la momentul de vârf al evoluţiei lor, sfârşitul sec al 19-lea, ele au ajuns să producă aproximativ 1500 MW. Acest nivel nu a fost depăşit până în 1998.[1]
Morile de vânt americane pentru ferme
Morile de vânt americane pentru ferme se foloseau pentru pomparea de apă de la mare adâncime, fiind folosite în agricultura americană în vestul Statelor Unite.[1]Eficienţa rotorului s-a dublat graţie îmbunătăţirilor paletelor- acum din metal- realizate de inginerul american Thomas Perry, la sfârşitul anilor 1800. Omul de afaceri american La Verne Noyes a construit cea mai de succes moară de vânt pentru ferme, Aermotorul, graţie unor palete de metal foarte speciale. Aceasta s-a dovedit aşa eficientă încât a revoluţionat morile de vânt pentru ferme şi se foloseşte şi în zilele noastre.[1]
Morile de vânt americane au rămas memorabile prin siguranţa şi eficienţa lor în capacitatea de a pompa apă de la mare adâncime. Totuşi ele produc aproximativ o zecime din puterea unei turbine eoliene echivalente ca mărime. Astfel ele nu sunt potrivite pentru generarea de electricitate.[1]
Morile de vânt pentru ferme au fost în vogă în prima parte a sec. al 20-lea. Mai mult de 1 milion de asemenea mori sunt încă în funcţiune în lume.[1]
Între 1850- 1970 au fost construite peste 6 milioane în Statele Unite.[5]
Turbinele eoliene moderne
Turbine eoliene, Germania
Criza petrolului din anii 1970 a fost un stimulent pentru preocupările de valorificare a energie eoliene ca o sursă verde, alternativă de electricitate. Turbinele de vânt uzuale moderne generează între 250-300KW putere, aproape de 10 ori mai mult ca turbinele tradiţionale europene de aceeaşi mărime
Centrală nucleară
Centrala nucleară este o instalaţie modernă de producere a energiei electrice pe baza reacţiilor nucleare, reactorul este o instalaţie complexă în care se realizează fisiunea nucleelor elementelor grele, printr-o reacţie în lanţ controlată, cu scopul de a permite utilizarea energiei degajate.
Zona activă a unei astfel de instalaţii este compusă din combustibilul nuclear, moderator, barele de control şi agentul de răcire. În schimbătorul de căldură, apa se vaporizează şi devine agentul producător de lucru mecanic, punând în funcţiune turbina. Generatorul electric este cel care converteşte energia cinetică a turbinei în energie electrică.
Energia mareelor
Energia mareelor este energia ce poate fi captată prin exploatarea energiei potenţiale rezultate din deplasarea pe verticală a masei de apă la diferite niveluri sau a energiei cinetice datorate curenţilor de maree. Energia mareelor rezultă din forţele gravitaţionale ale Soarelui şi Lunii, precum şi ca urmare a rotaţiei terestre.
Este o formă de energie regenerabilă.
O centrală solară este o centrală electrică funcţionând pe baza energiei termice rezultată din absorbţia energiei radiaţiei solare. Centralele solare termice, în funcţie de modul de construcţie pot atinge randamente mai mari la costuri de investiţii mai reduse decât instalaţiile pe bază de panouri solare fotovoltaice, necesită în schimb cheltuieli de întreţinere mai mari şi sunt realizabile doar pentru puteri instalate depăşind un anumit prag minim. Totodatată sunt exploatabile economic doar în zone cu foarte multe zile însorite pe an.
Pentru utilizarea energiei conţinute în radiaţia solară în scopul producerii de energie electrică s-au conceput mai multe metode. Tehnologiiile rezultate se impart în două mari grupe în funcţie de utilizarea energiei radiaţiei concentrate într-un spaţiu restrâns, sau utilizare fără concentrare.
Abonați-vă la:
Postări (Atom)