Curso Técnico em Mecânica ELETRICIDADE

Transcrição

1 Curso Técnico em Mecânica ELETRICIDADE Aula 10 Energia Elétrica Prof. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino giovanatangerino@ifsp.edu.br giovanatt@gmail.com

2 TIPOS DE ENERGIA Energia Elétrica (movimento de elétrons) Energia Mecânica (cinética + potencial) Energia cinética (movimento do objeto) Energia potencial gravitacional e elástica (posição que ocupa em relação a referencial) Energia térmica (agitação das moléculas) Energia química (liberada na quebra da ligação entre os átomos) Energia luminosa (propagação de radiação eletromagnética) Energia sonora (propagação de ondas no ar/material) Energia nuclear (fusão ou fissão nuclear) Energia eólica (movimento dos ventos) MOVER, DEFORMAR

3 Transformações de Energias Energia Térmica Energia química Sensor termoelétrico Resistor Eletrólise Pilha elétrica Energia Elétrica Sensor fotoelétrico Lâmpada elétrica Motor elétrico dínamo Energia luminosa Energia mecânica

4 ENERGIA ELÉTRICA: GERAÇÃO, TRANSMISSÃO, DISTRIBUIÇÃO

5 GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A energia elétrica pode ser gerada através de fontes renováveis de energia Energia hidrelétrica (72% Brasil) Energia solar Energia eólica Energia de biomassa Energia das marés (maremotriz) Ou através de fontes não-renováveis Combustíveis fósseis (25% Brasil) Energia nuclear (atômica) Energia eletroquímica (CC) No Brasil, a geração hidráulica é a mais utilizada devido ao grande número de rios e uma pequena parte é gerada a partir de combustíveis fósseis.

6 USINAS HIDRELÉTRICAS

7 USINAS HIDRELÉTRICAS

8 USINAS HIDRELÉTRICAS

9 MAIORES USINAS HIDRELÉTRICAS DO MUNDO Nome Rio Estado Capacida de (MW) turbinas Capacidade un. (MW) Altura queda d água( m) Reservatório (km 2 ) Construção 1 Três Gargantas Yang Tsé China Itaipu Paraná Brasil/Parag uai , * Belo Monte* Xingú Brasil Guri Caroni Venezuela Tucuruí I e II Tocantins Brasil a a Grand Coulee Columbia EUA / Longtan Dam China Sayano-Shushenskaya Rússia Krasnoyarsk Rússia Churchill Falls Canadá La Grande 2 Canadá

10 USINAS HIDRELÉTRICAS Nome Rio Estado unidades geradoras Capacidade un. (MW) Capacidade (MW) Altura (m) Reservatório (km 2 ) Construção 1 Itaipu Paraná Foz do Iguaçu / Paraguai , % 2 Belo Monte Xingú Pará =24 611, Tucuruí Tocantins Pará = , a a % 4 Jirau Madeira Rondônia 50 (bulbo) 71, , % 5 Santo Antônio Madeira Rondônia 50 (bulbo) 71, Ilha Solteira Paraná São Paulo e Mato Grosso do Sul 3.444

11 USINA TERMOELÉTRICA Primeiramente aquecese uma caldeira com água, essa água será transformada em vapor, cuja a força irá movimentar as pás de uma turbina que por sua vez movimentará um gerador. Uma maneira de se aquecer o caldeirão é através da queima de combustíveis fósseis (óleo, carvão, gás natural). Após a queima eles são soltos na atmosfera causando grandes impactos ambientais.

12 USINA NUCLEAR

13 ENERGIA EÓLICA

14 ENERGIA SOLAR/HELIOTÉRMICA A irradiação do sol é convertida primeiramente em energia térmica e depois em elétrica Coletores solares captam a radiação solar e a convertem em calor, transferindo este calor pa Os coletores possuem uma superfície refletora, que direciona a radiação direta a um foco, onde está localizado um receptor. Uma vez tendo absorvido o calor, o fluido escoa pelo receptor.ra um fluido (ar, água ou óleo). Requer grandes espaços

15 ENERGIA SOLAR/FOTOVOLTAICA Células fotovoltaicas: material semicondutor que absorve fótons (partículas de energia presentes na luz solar).

16 ENERGIA BIOMASSA para cada tonelada de cana usada nas usinas, sobram 250 quilos de bagaço e outros 200 quilos de palha. Esse material é biomassa preciosa, que pode ser integralmente usada na geração de energia térmica e elétrica para a própria usina sucroenergética, com a venda do excedente para a rede nacional. Só o bagaço e a palha que sobram das usinas de açúcar e etanol têm potencial para geral 15 mil megawatts médios o equivalente a mais de três hidrelétricas de Belo Monte.

17 ENERGIA MAREMOTRIZ

18 ENERGIA ELETROQUÍMICA

19 ENERGIA ELETROQUÍMICA ÍONS DE LÍTIO Alta densidade de energia (ocupam menos espaço) Armazenam o dobro de energia que uma bateria de hidreto metálico de níquel (ou NiMH) e três vezes mais que uma bateria de níquel cádmio (NiCd) Não possuem efeito de memória (não vicia). Cuidados: Não deixar que se descarreguem totalmente Sensíveis à temperatura. As baterias de íons de lítio são facilmente corrompidas, inflamáveis e podem até explodir em altas temperaturas. Nunca a deixe exposta diretamente à luz do sol, curto-circuitos ou a abertura da embalagem também podem fazer com que a bateria se inflame. O uso do aparelho enquanto a bateria está em carregamento também causa aquecimento da mesma. As primeiras tentativas de desenvolver baterias recarregáveis de lítio falharam devido a problemas de segurança. Por causa da instabilidade inerente do lítio metálico, especialmente durante o carregamento, a pesquisa então mudou seu foco para uma bateria não metálica de lítio usando íons de lítio. Embora sua densidade de energia seja ligeiramente inferior à do lítio metálico, após comprovada a segurança das baterias de íons de lítio (desde que tomadas determinadas precauções na sua carga e descarga), em 1991, a Sony Corporation comercializou a primeira bateria deste tipo.

20 ENERGIA ELÉTRICA: GERAÇÃO, TRANSMISSÃO, DISTRIBUIÇÃO

21 DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Após gerada, a energia elétrica é conduzida por cabos até a subestação elevadora, onde transformadores elevam o valor da tensão elétrica. Nesse nível de tensão a eletricidade pode percorrer longas distâncias pelas linhas de transmissão, sustentadas por torres, até chegar nas proximidades de onde será consumida

22 Fonte: Leão, Ruth. GTD Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica. Universidade Federal do Ceará, 2009

23 CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA O consumo de energia elétrica depende da potência do aparelho utilizado e do tempo de utilização. Os aparelhos elétricos possuem diferentes potências, consumindo mais ou menos energia. A potência é expressa em watts (W) É o medidor de energia elétrica (relógio de luz) que registra o consumo de eletricidade.

24 BIBLIOGRAFICA BÁSICA ALBUQUERQUE, R.O. Análise de circuitos em corrente contínua. 21 ed. Editora Érica Ltda, ALBUQUERQUE, R.O. Análise de circuitos em corrente alternada. 2 ed. Editora Érica Ltda, CREDER, H. Instalações elétricas. 15 ed. LTC, BIBLIOGRAFICA COMPLEMENTAR LOURENÇO, A.C.; CRUZ, E.C.; CHOUERI JR., S. Circuitos em corrente contínua. 11 ed. Editora Érica Ltda, FRANCHI, C.M. Acionamentos elétricos. 4 ed. Érica, MARKUS, O. Circuitos elétricos: corrente contínua e corrente alternada. 9 ed. Editora Érica, 2014.