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3 ENERGIA ELÉTRICA Prof. Marco Antonio Licenciatura Plena em Física- UFRJ

4 OBJETIVOS CONHECER A ESTRUTURA BÁSICA DE UM SISTEMA DE PRODUÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA E APLICAR OS CONCEITOS DA FÍSICA ASSOCIADOS AO TEMA;

5 ROTEIRO GERAÇÃO DE ELETRICIDADE DEFINIÇÕES CICLO DE ENERGIA HIDRELÉTRICAS TERMELÉTRICAS FONTES DE GERAÇÃO DE ENERGIA TRANSFORMADORES

6 ENERGIA DEFINIÇÕES É tudo aquilo que pode realizar trabalho, apresentando-se na natureza de diversas formas transformáveis de uma para outra. ENERGIA ELÉTRICA Tipo de energia caracterizado pelo deslocamento de cargas elétricas em um meio (condutor). MATERIAIS: *CONDUTORES *SEMI-CONDUTORES *ISOLANTES

7 DEFINIÇÕES

8 TRANSMISSÃO ELEVAÇÃO REBAIXAMENTO GERAÇÃO DISTRIBUIÇÃO CONSUMO CICLO DE ENERGIA ELÉTRICA

9 GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA GERADOR MECÂNICO - Transforma energia mecânica em eletricidade; - A corrente elétrica surge pela variação de campo elétrico sobre um condutor;

10 GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA GERADOR QUÍMICO - Dispositivo constituído por placas de metais diferentes, convenientemente selecionados, mergulhadas parcialmente em soluções ácidas, básicas ou salinas e que transformam energia química em elétrica contínua; - Este tipo de gerador é chamado de gerador eletroquímico; e - Os principais tipos de geradores eletroquímicos são os acumuladores (baterias) e as pilhas.

11 GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA GERADOR FOTOVOLTÁICO - Células fotoelétricas ou fotovoltaicas são dispositivos capazes de transformar a energia luminosa proveniente do Sol ou de outra fonte de luz, em energia elétrica;

12 REPRESA HIDRELÉTRICA Utiliza a energia potencial hídrica acumulada, transformando a energia cinética do fluxo d água em energia elétrica. ENERGIA POTENCIAL ENERGIA ELÉTRICA ENERGIA CINÉTICA

13 REPRESA HIDRELÉTRICA

14 REPRESAS HIDRELÉTRICAS ibitinga limoeiro Nova Avanhandava

15 TURBINA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

16 TERMELÉTRICA DEFINIÇÃO GERAÇÃO DE CALOR - CALDEIRAS - REATORES

17 TERMELÉTRICA Instalação que produz energia elétrica a partir da energia cinética proveniente da expansão de um fluido aquecido (vapor). Podem ser: convencionais ou nucleares. GERAÇÃO DE CALOR CALDEIRAS (convencionais) REATOR (nuclear)

18 TERMOELÉTRICA CONVENCIONAL

19 TERMELÉTRICA NUCLEAR

20 REATOR

21 REATOR

22 OUTRAS FONTES DE ENERGIA EÓLICA MAREMOTRIZ DAS ONDAS GEOTÉRMICA SOLAR POR FOTOCÉLULA AEROSOLAR TERMOSOLAR

23 EÓLICA FORÇA DOS VENTOS MOVIMENTA AS HÉLICES QUE ACIONAM OS GERADORES; WIND FARMS ; REGIÕES FAVORÁVEIS (BRASIL); APROVEITAMENTO OMINIDIRECIONAL; DIFICULDADES DEVIDO À VARIAÇÃO DE INTENSIDADE DO VENTO (BATERIAS).

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25 EÓLICA

26 EÓLICA

27 EÓLICA

28 MAREMOTRIZ A VARIAÇÃO DE ALTURA DA ÁGUA (> 15M) É REPRESADA PARA O ACIONAMENTO DAS TURBINAS; FUNCIONAMENTO BI-DIRECIONAL E POSSIBILIDADE DE BOMBEAMENTO (PELA TURBINA) NAS HORAS DE PEQUENA DEMANDA; REGIÕES FAVORÁVEIS (FRANÇA, EUA, RÚSSIA, ARGENTINA).

29 MAREMOTRIZ

30 MAREMOTRIZ

31 GEOTÉRMICA APROVEITAMENTO DOS VAPORES E ALTAS TEMPERATURAS PRODUZIDOS PELAS FISSURAS DA CROSTA TERRESTRE; REGIÕES FAVORÁVEIS (ITÁLIA, NOVA ZELÂNDIA E CALIFÓRNIA);

32 GEOTÉRMICA

33 GEOTÉRMICA La centrale geotermica da 120 MWe, Valle Secolo, nell'area di Larderello

34 SOLAR POR FOTOCÉLULA TRANSFORMAÇÃO DIRETA DA LUZ EM ENERGIA ELÉTRICA; DEPENDE DE ÁREAS COM GRANDE INCIDÊNCIA SOLAR; OCUPAM MUITO ESPAÇO E PRODUZEM POUCO. SÓ DURANTE O DIA E COM CONDIÇÕES METEOROLÓGICAS FAVORÁVEIS

35 SOLAR POR FOTOCÉLULA

36 AEROSOLAR CONSISTE DE UM VENTURI DE BASE TRANSLÚCIDA COM UMA TURBINA À MÉDIA ALTURA; O AR SE AQUECE NA BASE E FLUI PARA O TOPO ACIONANDO A TURBINA. O CALOR DO SOLO ACUMULADO SOB A BASE PERMITE QUE O SISTEMA GERE ENERGIA MESMO APÓS O POR DO SOL;

37 AEROSOLAR Irradiação H=200 M TURBINA AR R=250 M Convecção SUBIDA DO AR QUENTE

38 TERMOSOLAR CONSISTE DE UM CONJUNTO DE ESPELHOS/CALHAS QUE CONCENTRAM OS RAIOS SOLARES NUM FORNO/DUTO, PRODUZINDO O VAPOR QUE ACIONA AS TURBINAS; OS ESPELHOS/CALHAS ACOMPANHAM O MOVIMENTO DO SOL;

39 TERMOSOLAR

40 TERMOSOLAR

41 TERMOSOLAR

42 TERMOSOLAR

43 TRANSFORMADORES São os o principais equipamentos da subestação e realizam a transformação, elevando (efeito joule) ou rebaixando (segurança) a tensão elétrica; Funcionam somente em corrente alternada; Transformadores são compostos por unidade ativa e tanque (refrigeração);

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46 Obrigado!!

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