1. Fonte di energia di ingresso:
- combustibili fossili (carbone, gas naturale, petrolio): L'energia chimica immagazzinata in questi carburanti viene convertita in energia termica attraverso la combustione.
- carburanti nucleari (uranio): La fissione nucleare rilascia un'enorme quantità di energia termica.
- Fonti rinnovabili (solare, vento, idro, geotermico): Queste fonti convertono direttamente l'energia dalla natura in elettricità.
2. Conversione dell'energia termica:
- caldaia: Nei combustibili fossili e nelle centrali nucleari, il calore dalla combustione o dalla fissione viene utilizzato per riscaldare l'acqua in una caldaia, producendo vapore.
- Altri processi: Le fonti di energia rinnovabile possono utilizzare metodi diversi per convertire la loro energia in calore, come i pannelli solari termici o gli scambiatori di calore geotermici.
3. Conversione di energia meccanica:
- Turbina a vapore: Il vapore ad alta pressione si espande e ruota una turbina, convertendo l'energia termica in energia meccanica.
- Altri processi: Le turbine eoliche convertono l'energia eolica in energia meccanica e le dighe idroelettriche usano il flusso d'acqua per girare le turbine.
4. Generazione di energia elettrica:
- Generatore: La turbina rotante gira un generatore, che utilizza l'induzione elettromagnetica per convertire l'energia meccanica in energia elettrica.
5. Trasmissione e distribuzione:
- Transformers: L'elettricità generata viene intensificata in tensione per una trasmissione efficiente a lunga distanza.
- Linee elettriche: L'elettricità viene trasportata attraverso linee elettriche ad alta tensione in sottostazioni.
- Network di distribuzione: La tensione viene dimessa alle sottostazioni e distribuita a case e aziende attraverso reti locali.
Trasferimento complessivo di energia:
L'intero processo può essere visualizzato come reazione a catena:
Fonte di energia di ingresso → energia termica → energia meccanica → energia elettrica → trasmissione e distribuzione
Efficienza e perdite:
È importante notare che non tutti gli ingressi energetici vengono convertiti in utili elettricità. Ci sono perdite in ogni fase a causa di fattori come l'attrito, la dissipazione del calore e la resistenza. L'efficienza complessiva di una centrale elettrica varia a seconda del tipo di tecnologia e design, ma in genere varia dal 30% al 50%.
TakeAways chiave:
* Le centrali elettriche trasformano varie fonti energetiche in elettricità utilizzabile.
* Il processo prevede conversioni di energia multipla, dal calore alla energia meccanica a elettrica.
* L'efficienza è cruciale e le perdite si verificano in ogni fase.
