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.
Conteúdos
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.
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.
Uma central termoelétrica de grande porte apresenta muitos outros acessórios.
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. Os resíduos radioativos substituem os gases provenientes da combustão.
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..
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 termoeléctrica 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 hidreléctricas a produção de energia.
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/
