central térmica
INTRODUÇÃO
Neste trabalho abordarei sobre “Central Térmica” em que posteriormente
as usinas termoelétricas são uma alternativa para a produção de energia
elétrica para uso em geral, sendo utilizada principalmente no setor industrial.
Uma usina termoelétrica basicamente transforma a energia de um combustível
através da queima em energia elétrica. Como todo sistema de produção de
eletricidade ela também possui suas vantagens e desvantagens, uma vantagem como
a fácil obtenção do combustível e um revés de contribuir no
Sua instalação exige algumas condições, como a de ser
instalada próxima a rios e lagos por conta da necessidade de uma grande
quantidade de água. Existem usinas termoelétricas que utilizam diferentes
combustíveis como gás natural, carvão, derivados do petróleo, dejetos
agroindustriais e urânio. Sua operação apresenta altos custos, pois é
necessária a compra dos combustíveis. Sendo assim será visto a instalação
simples de uma usina termelétrica e algumas vantagens e desvantagens decorrentes
de sua instalação.
CENTRAL TÉRMICA
As centrais térmicas são instalações industriais
destinadas à produção de energia eléctrica. Baseiam-se na transformação da
energia química em energia térmica (por combustão) e, a energia mecânica
(rotação das turbinas), em energia eléctrica (nos geradores).
Estas centrais, têm chaminés que atingem alturas de mais
de 100 metros, o que implica a necessidade de instalar elevadores para
facilitar o acesso do pessoal, às zonas mais altas.
Nossa experiência neste sector, recomenda-nos como
profissionais de elevação a grandes alturas, tanto de pessoas como, de
materiais.
SALTEC tem algumas das suas máquinas de elevação TORGAR,
em várias centrais térmicas no mundo, tal como na central térmica do Pego –
Abrantes e, destacando vários elevadores de pessoas e materiais na construção
da central térmica de Medupi, na República da África d Sul.
Esta central, na África do Sul, é a quarta no Mundo, em
dimensões e, prevê-se que cheguem a trabalhar aí, mais de 4.000 pessoas.
Figura
1 – Conversão Termoelétrica.
Nas usinas térmicas convencionais ocorre a queima de
combustível na caldeira, e a água é transformada em vapor devido ao calor
gerado pela combustão. Este vapor, que está em alta pressão, é transportado por
ductos, chegando à turbina. A função do vapor é movimentar as pás da turbina,
cujo rotor gira juntamente com o eixo de um gerador que produz a energia
elétrica.
A potência mecânica obtida pela passagem do vapor através
da turbina - fazendo com que esta gire – é transferida ao gerador - que também
gira, acoplado mecanicamente à turbina - ocorrendo a conversão de energia
mecânica em energia elétrica.
O vapor que sai da turbina à baixa pressão entra no
condensador, onde há transferência do calor para a água de refrigeração, fazendo
com que o vapor condense. Devido à grande quantidade de água necessária para a
refrigeração, as centrais termoelétricas são frequentemente instaladas próximas
a rios, lagos ou mares.
A água que sai do condensador é bombeada à caldeira,
completando o ciclo. O esquema é mostrado na Figura 2.
Uma central termoelétrica de grande porte apresenta
muitos outros acessórios.
Figura 2 – Diagrama de uma central termoelétrica
O funcionamento de uma central termoelétrica é semelhante
para os diversos tipos de combustíveis, sendo diferenciada apenas quando o
combustível é o urânio que ao invés de ser uma caldeira geradora de vapor, é um
reator nuclear, onde ocorre a fissão nuclear (mostrado na Figura 3). Os
resíduos radioativos substituem os gases provenientes da combustão.
Figura 3 - Esquema de uma central termoelétrica nuclear.
Segundo a ANEEL, “as tecnologias existentes para centrais
termoelétricas, exceto as de cogeração, não apresentam eficiência energética
superior a setenta e cinco por cento”.
A principal vantagem de uma termoelétrica é que pode ser
construída próxima aos centros consumidos, economizando assim o custo das
linhas de transmissão.
As desvantagens são que, além do alto custo dos
combustíveis, há grande emissão de gases na atmosfera, que contribuem para o
efeito estufa e chuva ácida, e o super aquecimento das águas, causando
prejuízos à fauna marinha.
Nas termoelétricas nucleares, há uma grande preocupação
com a radioatividade, pois causam grandes prejuízos ao meio ambiente e saúde
humana. Além disso, seus resíduos são de difícil descarte.
COMO FUNCIONA UMA
CENTRAL TERMOELÉTRICA
Basicamente, nas termelétricas, a caldeira é aquecida com
água e produz vapor, o qual, em alta pressão, move as pás da turbina do
gerador. A energia nuclear, por meio de reações nucleares, também é uma fonte
de calor para aquecer a água. Por sua vez, após ter movimentado as turbinas, o
vapor é conduzido a um condensador que será resfriado para ser reutilizada em
um novo ciclo.
Na realidade, a eletricidade é produzida a partir da
energia cinética obtida pela passagem do vapor pela turbina, transformando a
potência mecânica em potência elétrica. A energia gerada é puxada através de
cabos, que por sua vez e levada aos transformadores, onde tem sua tensão levada
a níveis adequados para utilização pelos consumidores. Daí, a energia é
distribuída para consumo.
TIPOS DE TURBINAS EM
TERMOELÉTRICAS
·
Turbina a gás: A
dilatação dos gases resultantes da queima do combustível ativa a turbina a gás,
a qual está diretamente acoplada ao gerador onde é transformada em potência
elétrica.
·
Turbina a vapor:
funciona tal qual uma Usina Termelétrica convencional, todavia, a mudança da
água em estado liquido para vapor é feita a partir do reaproveitamento do calor
dos gases da turbina a gás, os quais recuperam o calor na caldeira.
VANTAGENS E
DESVANTAGENS DAS CENTRAL TERMOELÉTRICAS
Um dos piores impactos ambientais possíveis ocorre quando
os gases residuais do processo são soltos na atmosfera, onde a grande
quantidade de poluentes causam o aquecimento global por meio do que chamamos
“efeito estufa”, além das chuvas ácidas. As termoelétricas possuem um alto
custo de manutenção, posto que necessitam constantemente de combustível para
ser queimado.
Por outro lado, elas podem ser edificadas praticamente em
qualquer lugar, inclusive próximo de centros urbanos, diminuindo o desperdício
nas linhas de distribuição. Além disso, podem ser construídas rapidamente para
atender demandas emergenciais a médio e curto prazo. Por esse motivo, são
opções para países carentes de outras fontes energéticas para gerar
eletricidade. Ademais, subprodutos, como a palha de arroz e bagaços, lixões e
aterros sanitários, podem ser utilizados enquanto fonte de calor.
CURIOSIDADES
·
Em 1883 foi
inaugurada a primeira Usina Termoelétrica do Brasil, em Campos dos Goytacazes,
com a potência de 52 kW.
·
O Brasil dissemina,
por ano, 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera.
·
Pouco mais de 60% da
energia do mundo é produzida em Usinas Termoelétricas.
ENERGIA TERMOELÉTRICA
A energia termoelétrica ou termelétrica é
a energia produzida pela queima de combustíveis fósseis (óleo combustível,
carvão mineral, óleo diesel, gás natural, gasolina e outros derivados de
petróleo) realizada nas usinas termoelétricas.
No Brasil há 50 usinas desse tipo que correspondem a
menos de 10% de toda a energia produzida no país, entretanto, atende as
demandas emergenciais do país de maneira estratégica, por exemplo, nos momentos
de seca marcado pela diminuição da energia produzida nas usinas hidrelétricas.
Vale lembrar que, ao contrário das usinas hidrelétricas,
construídas distantes dos centros urbanos, por sua vez, as usinas
termoelétricas podem ser edificadas em qualquer lugar, inclusive, próxima dos
centros urbanos, o que de certa maneira, possibilita uma melhoria na
distribuição para esses centros.
Como é produzida a
Energia Termoelétrica
A palavra termo, do grego (thermos) significa
"quente" e elétrica do latim (electricus) refere-se ao
"âmbar", aquele que produz eletricidade. Portanto, a energia
termoelétrica é produzida através do calor originado da queima dos combustíveis
fósseis postos numa caldeira que aquece a água e seu vapor movimenta as
turbinas, que por sua vez, são conectadas aos geradores de energia
elétrica e, por fim,
transportada por meio de linhas transmissoras à população.
Energia Termoelétrica
e o Meio Ambiente
Com a queima de combustíveis fósseis, há liberação de
gases na atmosfera e por isso, muitas vezes, as usinas termoelétricas aumentam
o efeito estufa e
causam impactos ambientais (aquecimento global, chuva
ácida). Sua utilização torna-se
viável na medida em que supre a necessidade nos momentos de seca no país, pois
os rios diminuem seus fluxos e as hidrelétricas a produção de energia.
Curiosidade
·
Aproximadamente 70%
da energia mundial é produzida nas usinas termoelétricas.
CARACTERÍSTICAS
A praticidade do aquecedor de passagem a gás e o conforto
dos aquecedores de acumulação.
Água quente em abundância, atendendo simultaneamente
vários pontos de consumo.
O acionamento do aquecedor instantâneo é comandado
eletronicamente, de acordo com o consumo de água quente.
Por serem da alta potência, utilizam tanques de
armazenamento menores, ocupando menos espaço.
Tempo de recuperação do volume de água quente armazenada
é consideravelmente menor do que nos aquecedores de acumulação tradicionais.
Isolamento térmico em poliuretano expandido conserva a
temperatura da água aquecida por mais tempo, reduzindo o consumo de energia.
Segurança
Válvula de segurança de pressão e termostato de segurança
regulado a 85ºC.
Praticidade
Válvula de segurança de pressão e termostato de segurança
regulado a 85ºC.
Fabricadas nas versões horizontal e vertical, as centrais
térmicas podem ser adaptadas a diversos tipos de instalações.
Os reservatórios das centrais térmicas são todos montados
de fábrica, bastando conectá-los à parte hidráulica. Opcionalmente podem ter
bomba de recirculação inclusa.
Maior Durabilidade
Possui tanque interno de grande durabilidade em aço
vitrificado ou em aço Inox 304L.
Bastão de anodo de magnésio proporciona proteção extra
contra corrosão
Tensão de alimentação: 110 ou 220 Volts.
CONCLUSÃO
As termoelétricas podem ser alimentadas por vários tipos
de combustíveis tais como gás natural, carvão, derivados do petróleo, dejetos
agroindustriais e urânio. Alguns deles mais eficientes que outros, porém com a
mesma funcionalidade de gerar energia a partir de várias transformações da
mesma. Tem como entrada em uma central termoelétrica a energia química, que
contém armazenada em cada combustível, e como saída a energia elétrica.
Para a geração de energia a partir das usinas
termoelétricas há uma grande demanda de água para resfriamento das caldeiras.
Consequentemente são construídas em margens de rios e lagos. Para construção de
uma termoelétrica há necessidade de grande planejamento de engenharia por causa
da poluição térmica gerada.
REFERÊNCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
Van Wylen, Gordon J.;
Sonntag, Richard E.. Fundamentos da
termodinamica classica. Sao Paulo: EDGARD BLUCHER - EDUSP, 1970. Cap., 1.
LEÃO, R. P. S. Geração termoelétrica – Ciclos.pdf
<http://ambientes.ambientebrasil.com.br/energia/termeletrica/usina_term
eletrica.html>
<http://nuclear.com.sapo.pt/index_ficheiros/Page832.html> (ANEEL,
Resolução normativa nº 228, de 25 de julho de 2006) -
<http://w.aneel.gov.br/>
