Generació, transport i distribució d'energia elèctrica

GENERACIÓ DE L'ENERGIA


L'energia elèctrica s'aconsegueix:


-Mitjançant transformacions químiques.
-Fent girar un generador elèctric.
-Recollint llum solar amb un panell fotovoltaic.


La principal manera de produir energia és la que s'aconsegueix donant moviment a una turbina que mou un generador elèctric. Gran diferència consisteix en el mètode utilitzat per fer girar la turbina.


TRANSPORT I DISTRIBUCIÓ D'ELECTRICITAT


per fer servir l'electricitat cal portar el corrent elèctric des de les centrals productores fins als llocs on es consumeix; és a dir; cal transportar-la i distribuir-la pels cables elèctrics.


La quantitat d'energia que es transporta en la unitat de temps depèn de les característiques de la línia elèctrica; això es; del cable.


Per comprendre millor el procès de transport i de distribució hem de repasar la potència elèctrica.


La potència elèctrica (P) és l'energia elèctrica consumida per unitat de temps.


                                                           P=V·I
On:
P: potència (expressada en watts, W). V: tensió (expressada en volts, V)
I: intensitat (expressada en amperes, A)


- Hem de tenir en compte que:


1. Com més intensitat transporten, la secció dels cables elèctrics ha de ser més gran.
2. Com més intesitat hi ha, gran part de l'energia elèctrica es perd en transformar-se en calor, perquè com que circula més intensitat hi ha més xocs entre els electrons i el material del cable conductor.


Per tant, si volem transportar energia elèctrica, hem d'augmentar el voltatge i reduir la intensitat.

EL MAPA DE LES ENERGÍES

ENERGIA HIDRÀULICA

És l’energia que té l’aigua embassada als pantans quan està a una gran altura respecte de la presa. L’aigua baixa amb molta velocitat, mou les turbines i, a través dels generadors, produeix energia elèctrica. És d’origen solar, ja que el Sol és qui evapora l’aigua.

ACTIVITATS

1. Indica, mitjançant un diagrama de blocs, les transformacions energètiques que es produeixen en:

a) Una batedora. elèctrica > mecànica

b) Una cuina de gas. química > tèrmica

c) Un microondes. elèctrica > radiant

d) Focs artificials. química > luminosa > calorífica

2. Si per escalfar el menjar fan falta 1.000Kcal, quants joules necessitem?

1kcal – 4180          1000kcal- 4180000J         es multiplica per 1000

I si fem servir electricitat, quants kWh necessitem?
4180000/3600000=1.16kWh


3. Quin tipus de generadors farà servir un cotxe? Bateria alternant.
On emmagatzema l'energia elèctrica? En la bateria i un alternador.


4. On és el transformador reductor de tensió de la teva localitat? 
A Sant Boi


5. Els electrodomestics següents disposen d'un transformador reductor de 220 volts a 12 volts a l'interior. Quina potència consu,eixen? Analitza quina intensitat caldria si la línia  d'alimentació fos de 12 volts en compte de 220. Copia i emplena la taula següent a la llibreta.

6. Quins combustibles es poden fer servir a les centrals tèrmiques? Residus de la biomassa, petroli, llenya, carbó, gas. Podríem fer servir llenya? Si


9. Quina funció té el grup turbina-generador en una central hidroelèctrica? cambiar energia mecànica a elèctrica. La turbina genera moviment i el generador transforma la energia.


10. Explica amb el teu llenguatge com funciona una central hidroelèctrica. 
S'emmagatzema l'aigua en un pantà, es canalitza i arriba a una turbina que converteix l'aigua de mecànica a elèctrica.


16. Investiga en quines zones de Catalunya hi ha parcs eòlics. 
En Tarragona i Girona.


17. Relaciona les fonts d'energia següents amb el tipus d'energia que tenen.

-Sol: energia radiant (sol), energia química, energia mecànica, energia tèrmica, energia elèctrica.

-Biomassa: energia química, energia elèctrica.

-Hidràulica: energia mecànica

-Eòlica: energia mecànica.

-Carbó, gas, petroli: energia nuclear, energia química, energia tèrmica

18. Enumera en quines altres formes d'energia pots transformar l'energia elèctrica. Posa exemples de màquines que facin cada transformació.
Elèctrica - Calorífica ---- Estufa
Elèctrica - Mecànica ---- Ventilador
Elèctrica - Lluminosa  ---- Bombeta


19. Classifica en renovables i no renobables les fonts d'energia següents:
- Gas Natural - no renobable
- Bioalcohol - renobable
- Urani - no renobable
- Oli vegetal -  renobable
- Vent - renobable
- Fusta - renobable
- Petroli - no renobable
- Carbó - renobable
- Gas Metà - no renobable
- Hidràulica - renobable


20. Una nevera pot servir de calefacció? 
Si, perquè per darrere surt calent. Expulsa aire 


22. Com podem fer girar el generador d'una central tèrmica? Pel vapor a pressió - calentant aigua - cremant residus. Obtenin energia partint del vapor.


24. Quines transformacions energètiques passen quan:  
a) Es planxa amb vapor. Elèctrica - Calorífica  
b) Es renta la roba amb aigua calenta. Elèctrica - Mecànica / Mecànica - Calorífica (per aigua calenta).


40. Quin és l'origen de la pauraula joule utilitzada com a unitat de energia?
El joule (de símbol: J) és la unitat d'energia, quantitat de calor i treball en el Sistema Internacional d'Unitats. Va ser anomenada així en honor del físic anglès James Prescott Joule(1818 – 1889). Es tracta d'una unitat derivada que es defineix com el treball que fa una força d'un newton quan el punt on s'aplica es desplaça un metre en la direcció de la força. En termes d'unitats bàsiques del SI s'expressa en quilogram per metre quadrat dividit entre segon al quadrat:

Seguint les normes del Sistema Internacional d'Unitats publicades pel l'Oficina Internacional de Pesos i Mesures el nom de les unitats s'ha d'escriure en minúscula (joule) i el símbol amb la lletra majúscula J atès que deriva d'un nom propi.

HISTÒRIA
El 1889 la British Association for the Advancement of Science va suggerir el nom de joule per a la unitat d'energia, el nom va ser adoptat al segon Congrès international. El joule és la unitat de la quantitat de calor, sembla que la Conferència va trobar alguns problemes amb els defensors de la caloria. Una altra mostra d'ambigüetat és que a la mateixa 9^a reunió de la CGPM es va adoptar una resolució referent a l'escriptura dels noms i símbols de les unitats on encara apareixia l'erg, no seria fins el 1960, a la 11^a reunió de la CGPM, quan es va definir el Sistema Internacional d'Unitats, que el joule quedaria definit clarament com l'única unitat d'energia, treball i quantitat de calor. En el camp de les radiacions ionitzants les unitats de mesura per a la dosi absorbida i la dosi equivalent de radiació són les mateixes, el joule per quilogram però per evitar confusions s'utilitzen unitats amb un nom específic, el gray i el sievert respectivament. El 1971 la Unió Europea va publicar la directiva 71/354/EEC instant els estats membres a utilitzar les unitats del Sistema Internacional, amb joule com la unitat d'energia tot i que permetia la utilització de la caloria fins el 1977 i de l'erg fins el 1979. La directiva 80/181/EEC del 1979 va confirmar la utilització del SI i el joule però va permetre la utilització d'algunes altres unitats, com la caloria, sempre i quan el seu ús fos suplementari a la unitat corresponent del SI i temporalment fins a finals del 1989. 


41. A quina tensió treballen aquets aparells?

ACTIVITATS JOSE


1. Haz una lista de aparatos eléctricos de uso diario y diferencia los que funcionan con corriente alterna y con corriente continua.
-CORRIENTE ALTERNA: lavadora, televisión, secador, tenacillas, plancha, tostadora, microondas, nevera, secadora, vitrocerámica.
-CORRIENTE CONTINUA: mp3, ipod, linterna, ordenador portátil, mando de la televisión, cepillo eléctrico, cámara de fotos, videocámara, móvil, radio portátil.


2. Realiza una lista de aparatos eléctricos e identifica los tipos de energía que utilizan.

	Eléctrica	Química	Térmica	Luminosa	Acústica	Mecánica
Lavadora	X		X			X
Secadora	X		X			X
Linterna	X			X
Nevera	X					X
Microondas	X		X			X
Bombilla	X			X
Estufa	X		X
Ventilador	X					X
Televisión	X			X

3. Calcula el consumo de aparatos eléctricos siguientes.
P = V·I     PRECIO. 0.09€ Kw/h   1Kw/h = 1000W


-Televisor. 
6h -- 6·30= 180h                   180·1,1 =198Kw
P= 220V·5A                          198·0.09 = 17,82€
P= 1.100W = 1,1Kw/h


-Ordenador.
5h·30 = 150h                        110·5= 550W
P=220V·0.5A                       550·30= 16.500W
P= 110W                              16,5Kw·0,09 = 1,485€


-Plancha.
P= 220V·1A=220W            220·30 = 3.600W
220·1 = 220                         3,6·0,09 = 0,324Kw/h