Aflați despre generarea de energie

Aveți întrebări legate de generarea de energie? Experții din cadrul Cummins vă oferă o colecție de răspunsuri simple și de informații mai detaliate legate de generarea de energie.

Ce este generarea de energie?

Generarea de energie este un termen utilizat pentru a descrie producția de energie electrică utilizând diferite tipuri de tehnologii - unele, cum ar fi cazanele de abur, au mai mult de o sută de ani, iar altele, cum ar fi turbinele eoliene, sunt mai noi. De fapt, cazanele de abur și morile de vânt sunt mult mai vechi. Inițial, ele au fost inventate pentru a muta utilaje și pentru a zdrobi cereale și încă mai fac aceasta, dar acum sunt folosite în cea mai mare parte pentru a face energie electrică.

Majoritatea echipamentelor de generare a energiei produc electricitate prin rotirea unui mecanism într-un alternator. Modul în care este făcut mecanismul să se rotească depinde de tehnologia utilizată.

 

Cum este generată electricitatea?

Există multă energie care este făcut în centrale electrice și generatoare electrice. Am spus că o mișcare de rotație este transmisă la un alternator, iar alternatorul transformă mișcarea în electricitate. Cum se întâmplă exact acest lucru?

Un alternator seamănă foarte mult cu un motor electric. Motoarele electrice utilizează electricitatea pentru a învârti un rotor. În alternatoare este invers - în loc de a utiliza energie electrică pentru a crea mișcare, alternatoare folosesc mișcare pentru a crea energie electrică. De fapt, multe motoare pot funcționa ca alternatoare improvizate.

Alternatoarele sunt formate din două părți: un stator și un rotor. Rotorul se învârte în interiorul alternatorului și este proiectat pentru a crea un câmp magnetic. Statorul este în esență o cutie formată din mai multe înfășurări de cupru înfășurate în jurul unui miez de fier gol. Când rotorul se învârte în interiorul statorului, câmpul său magnetic se rotește de asemenea, iar rotația creează un curent electric în interiorul înfășurărilor statorului. Curentul electric este colectat și trimis la rețeaua electrică.

+

Următoarea generație de energie.

Putere fiabilă pentru casa, munca și viața ta. Găsiți cazul dvs. de utilizare oriunde este nevoie de putere fiabilă, de la spitale și centre de date la operațiunile de foraj și cele de minerit.

Aflați mai multe
+

Asigurați-vă liniștea.

Cu un generator Cummins de casă sau generator portabil, familia ta nu va fi lăsată în întuneric. Generatorul dvs. de casă sau portabil furnizează energie în mod silențios și automat în timpul unei pene de curent.

Aflați mai multe

Cum funcționează un generator electric?

Generatoarele electrice sunt centrale electrice mici, autonome, construite în jurul unui motor cu piston și a unui alternator. Motorul și alternatorul sunt, de obicei, combinate într-o singură carcasă, care poate fi la fel de mare ca un camion, sau la fel de mică precum o valiză, în funcție de cât de multă energie electrică este necesară. Sunt disponibile generatoare cu motoare potrivite pentru diferiți combustibili-diesel, benzină, biocombustibili, gaze naturale, și multe altele.

Generatoarele de electrice mai mari sunt utilizate într-o mare varietate de aplicații și industrii. Acestea pot servi ca energie primară sau ca energie de rezervă. Bazele militare desfășurate în zone în care nu există o rețea electrică fiabilă, de exemplu, se bazează adesea pe generatoare de bază pentru toate nevoile lor de energie electrică. La clădirile în care nu este acceptabil să se piardă energie în niciun moment, sunt instalate generatoare de rezervă pentru a furniza energie în cazul unei pene de curent. Centrele de date și spitalele sunt exemple de clădiri care necesită generatoare de rezervă.

 

 

Tipuri de centrale electrice

Există multe tipuri de centrale electrice care implică diferite tehnologii: motoare cu piston (denumite uneori motoare cu ardere internă), turbine cu aburi, turbine cu gaz, turbine hidroelectrice, turbine eoliene, geotermale, nucleare, și multe altele.

Ce sunt centralele hidroelectrice și parcurile eoliene?

Centralele hidroelectrice și parcurile eoliene sunt verișori în tehnologie, deoarece generează energie electrică fără combustibil-numai cu curenți de vânt și de apă.

De asemenea, ambele utilizează lame de turbine rotative externe pentru a aplica cuplul pe arborele de rotație al unui alternator. Barajul Hoover, de exemplu, conține o centrală hidroelectrică bine-cunoscută care creează cantități mari de energie electrică prin exploatarea energiei potențiale eliberate de apă, pe măsură ce curge prin baraj.

Pentru turbinele eoliene, fiecare turn are un set de lame de turbină și un alternator care extrage energia vântului și o transformă în electricitate.

 

Ce sunt centralele solare?

Energia solară este produsă în panouri fotovoltaice care utilizează lumina soarelui pentru a activa celulele de siliciu pe care le conțin. Când fotonii de la soare lovesc celulele de siliciu, aceștia scot electroni din atomii prezenți în siliciu. Celulele sunt proiectate astfel încât electronii să se poată deplasa numai într-o singură direcție. Astfel, atunci când colectorul de electroni al celulei este conectat la o sarcină electrică, electronii se aliniază pentru a se deplasa în afara celulei și în sarcina electrică. Cu alte cuvinte, este generat un curent electric.

Tehnologia energiei solare s-a extins la instalații solare concentrate cu turbine cu abur. În unele configurații, în jurul unui turn sunt montate oglinzi, iar reflexia este îndreptată către un receptor din partea de sus a turnului. Gândiți-vă la asta ca la folosirea unei lupe pentru a concentra razele soarelui pentru a aprinde un foc. Partea de sus a turnului are un cazan de abur din care este transportat abur fierbinte în jos pe conducte până la o turbină de abur de la nivel solului.

 

 

Ce sunt centralele geotermale?

Centralele geotermale au conducte care merg adânc în pământ, în cazul în care apa este încălzită de căldura emanată de magma din apropiere. Apa se transformă în abur și aburul este utilizat de o turbină cu abur și un set de alternator pentru a produce electricitate. Un exemplu de apă transformată în abur prin activitate geotermală îl reprezintă gheizerele fierbinți la Parcul Național Yellowstone din Wyoming.

 

Ce sunt centralele electrice pe bază de gaz?

În centralele electrice pe bază de gaz care se bazează pe o turbină cu gaz, procesul se desfășoară astfel:

  1. Aerul este aspirat într-un compresor în care este comprimat.
  2. Aerul comprimat este condus într-o cameră de combustie, unde este amestecat cu combustibil și amestecul aer-combustibil este aprins.
  3. Gazul sub presiune rezultat din combustie face ca lamele turbinei să se rotească.
  4. Ca și în cazul motoarelor cu piston, mișcarea de rotație este transmisă la un alternator care îl transformă în electricitate.

Motoarele cu reacție funcționează într-un mod foarte similar, diferența fiind că cuplul învârte paletele ventilatorului și propulsează jetul.

Surse de energie: tot ce trebuie să știți

 

Câte forme de energie există? Care sunt principalele surse de energie? Răspunsuri simple la întrebări frecvente despre energie.

Surse de energie

Creșteți-vă IQ-ul energentic

Creșteți din punct de vedere profesional cu tendințele energetice și informații care vă sunt furnizate în căsuța de e-mail. Citiți despre tehnologii și tendințe în materie de energie în centrul nostru IQ Energetic.

Ce sunt centralele electrice pe motorină?

Centralele electrice pe bază de motorină sunt relativ mai mici în ceea ce privește capacitatea de generare a energiei electrice în comparație cu alte centrale electrice. Aceste centrale electrice folosesc adesea motoare cu piston pentru generarea de energie. Aceste motoare cu piston sunt la fel ca un motor de mașină:

  • Aerul intră într-un compresor în timp ce combustibilul este injectat.
  • Un piston se ridică și coboară pe măsură ce amestecul de aer și combustibil arde.
  • Pistonul este conectat la un arbore cotit, care produce o mișcare de rotație.
  • Mișcarea de rotație este transferată la un alternator ,care transformă mișcarea într-un curent electric.

Centralele electrice pe bază de motoare cu piston pot arde o varietate de combustibili, inclusiv gaze naturale, uleiuri grele și multe altele.

 

Ce sunt centralele electrice pe bază de cărbune?

În centralele electrice pe bază de cărbune, procesul se desfășoară astfel:
 

  • O sursă de combustibil este arsă pentru a încălzi apă într-un cazan.
  • Apa încălzită din cazan se transformă în abur.
  • Aburul face ca lamele unei turbine cu abur să se rotească
  • Această mișcare de rotație este transferată la alternator, care produce electritate.

Procesul este același în centralele nucleare, dar apa este fiartă de căldura provenită din fisiunea atomilor de uraniu, în loc de arderea combustibilului.

 

annual_pg_capacity_additions_graph.JPG

 

Centralele nucleare și cum funcționează acestea?

În centralele nucleare, procesul este același ca la turbinele cu abur, dar apa este fiartă de căldura provenită din fisiunea atomilor de uraniu, în loc de arderea combustibilului.

Centralele nucleare găzduiesc unul sau mai multe reactoare în care are loc fisiunea nucleară. Atomii mari de uraniu sunt rupți pentru a forma atomi mai mici, eliberand o cantitate enorma de energie în proces. Uraniul este adus la reactor sub formă de pelete de oxid de uraniu, stivuite împreună în tuburi metalice sigilate, numite tije de combustibil. Tijele de combustibil se introduc într-un vas mare, umplut cu apă și presurizat-vasul reactorului. Odată inițiată fisiunea nucleară, tijele de combustibil încălzesc apa prezentă în vasul reactorului, creând abur. Acest abur continuă apoi să învârtă o turbină cu abur și un set de alternator electric, creând electricitate.

În niciun moment al procesului nu este implicat niciun combustibil fosil, astfel încât centralele nucleare nu generează emisii de carbon. Ceea ce generează însă acestea este o mulțime de tije de combustibil uzat, foarte radioactive, cu care nimeni nu știe cu adevărat ce să facă.

Există aproximativ 94 reactoare nucleare instalate la 57 de centrale nucleare din Statele Unite și aproximativ 450 reactoare din întreaga lume, începând cu 2021.

 

Centrale electrice cu ciclu combinat

Turbinele cu abur pot fi utilizate cu turbine cu gaz, pentru a crea o instalație „cu ciclu combinat”, care utilizează căldura reziduală din turbina cu gaz pentru a produce abur. Căldura de evacuare a turbinei cu gaz produce acum electricitate suplimentară. Acesta este motivul pentru care centralele electrice cu ciclu combinat au o eficiență mai bună și o producție mai mare decât centralele electrice cu ciclu simplu.

Generarea de energie electrică: ghidul final

 

Tot ce vrei să știi despre energie electrică, simplificat. Cum se produce electricitatea, electricitatea regenerabilă, curent alternativ față de curent continuu și altele.
 
 

Generarea de electricitate

Avantajele diveselor tehnologii de generare a energiei electrice

Fiecare tip de centrală electrică și tehnologie de generare a energiei electrice vine cu avantaje și dezavantaje.

Centralele nucleare produc multă energie electrică cu foarte puțin combustibil și aproape fără emisii, dar deșeurile nucleare reprezintă o problemă majoră care nu a fost încă rezolvată.

Turbinele cu gaz generează mai puține emisii și sunt mai eficiente decât majoritatea centralelor electrice pe bază de turbine cu abur, dar tind să fie costisitoare la întreținere. De asemenea, acestea funcționează cel mai bine pe gaze naturale, care nu sunt disponibile peste tot.

Motoarele cu piston au o mare flexibilitate: au o capacitate de pornire rapidă și de oprire rapidă și pot funcționa pe o varietate de combustibili, sunt foarte eficiente și au un cost relativ scăzut de construit și întreținut.

Turbinele eoliene și panourile solare nu generează emisii directe și nu necesită combustibil, dar producția lor este variabilă și uneori imprevizibilă - într-o zi fără vânt, un parc eolian nu va genera mulă electricitate.

Pe măsură ce dorința globală de a produce energie mai curată și de a reduce emisiile pentru generațiile viitoare crește, trecerea la energie curată și regenerabilă continuă să crească. Cu atât de multe parcuri eoliene și solare în rețeaua electrică, este important să existe suficiente centrale electrice flexibile, care să poată porni și opri rapid pentru a compensa caracterul variabil al energiei eoliene și solare. Turbinele cu gaz și motoarele cu piston sunt potrivite pentru acest lucru și sunt o opțiune populară în rândul companiilor de electricitate.

 

Surse de energie pentru producerea de energie

Toate sistemele de generare a energiei electrice și centralele electrice funcționează prin transformarea energiei disponibile într-o formă sau alta, în energie electrică.

Panourile solare și parcurile eoliene transformă energia prezentă în lumina soarelui și a vântului din zona lor în electricitate. De asemenea, hidrocentralele extrag energia potențială a apei din baraj sau energia cinetică prezentă în râuri pentru a genera electricitate. Energia din vânt, soare și apă este considerată a fi regenerabilă, deoarece sursa sa este alimentată în mod constant, chiar dacă disponibilitatea sa depinde de condițiile meteorologice.

Alte tehnologii de generare a energiei necesită combustibil ca sursă de energie. Aproape orice poate fi ars a fost folosit ca combustibil pentru a genera electricitate. Există centrale electrice care funcționează pe gunoi municipal, pneuri vechi, gaz de canalizare, pleavă de porumb, deșeuri industriale, etc. Acestea fiind spuse, cea mai mare parte a energiei electrice neregenerabile provine din combustibili fosili, o categorie care include cărbune, gaze naturale și distilate petroliere, cum ar fi motorina.

Bioconbustibilii reprezintă o categorie din ce în ce mai importantă de combustibili, deoarece sunt neutri din punctul de vedere al emisiilor de dioxid de carbon. Aceasta înseamnă că, atunci când ard, carbonul pe care îl eliberează nu provine dintr-o sursă fosilă. Biocarburanții sunt produși din materiale organice, cum ar fi culturile energetice, produsele agricole secundare sau chiar uleiul pentru prăjit uzat. Biocarburanții sunt produși în forme solide, lichide și gazoase, ceea ce duce la o varietate de utilizări în aplicațiile de generare a energiei. De exemplu, motorina bio este un tip de biocombustibil lichid utilizat pe scară largă.

Redirecționare către
cummins.com

Informațiile pe care le căutați se află la
cummins.com

Lansăm respectiva pagina pentru dvs. acum.

Vă mulțumim.