Energia termikoa

Termoelektrikoaren definizioa

Termoelektriko bat hondar termikoa erabiliz elektrizitate sortzen duen instalazio gisa zehazten da, gehienetan anibera egurra suhurtzeak ematen duena, ur-gorroia sortzeko.

Termoelektrikoaren teoria

Termoelektrikoaren teoria oso sinplea da. Instalazio hauek alternatorei lotutako turbinak erabiltzen dituzte elektrizitatea sortzeko. Ur-gorroia presio handiko boilerretan sortzen da.

India askotan, anibera bituminosa, kolontxo beltza eta tura boilerren egur gisa erabiltzen dira. Anibera bituminosak 8-33% duten osagai labilgarriak eta 5-16% duten kolarroak ditu. Termikotasuna handitzeko, aniberak polvo formatan erabiltzen dira boilerrean.

Anibera termoelektriko batean, ur-gorroia presio handian sortzen da boilerrean egurra (anibera polvoratu) suhurtzen denean. Ur-gorro honek superkalorragoan kalteko gehiago hartzen du.

Ur-gorro kaltekoa honek turbinara sartuta turbinaren erlojuak biraketara egiten ditu. Turbina mekanikoki alternatore bati lotuta dago, beraz, rotorrek turbinaren erlojuak biraki dituzte.

Ur-gorroa turbina sartzean, presioak azkar jaitsi egin du, horrek ur-gorroaren bolumena handitzen duelarik. Energia eman ondoren, ur-gorroa turbina erlojuetatik kondensadoreara igaratzen da. Kondensadorean, ur hotza pompe baten laguntzaz zirkulatzen da, ur-gorro presio baxuko humidua kondensatzeko.

Kondensatutako ura hurrengo aldiz presio baxuko ur-kaltegira bidaltzen da, non ur-gorro presio baxuak ur-hondarrari tenperatura ematen dio; orduan berriro presio handian kalteko. Ikuspegi hobeto lortzeko, ikusi dezagun zer adimenekin funtzionatzen duen termoelektriko bat:

• Lehenik, anibera polvoratua boilerreko fornalean suhurtzen da.

• Presio handiko ur-gorroa sortzen da boilerrean.

• Ur-gorro honek superkalorragoan pasatzen da, non kalteko gehiago hartzen du.

• Ur-gorro kaltekoa honen biraketa handiarekin turbinara sartzen da.

• Turbinan, ur-gorroaren presio handiko energia potentziala mekanikora bihurtzen da, erlojuak biraketa egiten dutelarik.

Energia Planta Line Diagrama

Turbina erlojuak biraketa egite ondoren, ur-gorroak presio handia galdu du, turbina erlojuetatik kanpo pasatzen da eta kondensadorean sartzen da. Kondensadorean, ur hotza pompe baten laguntzaz zirkulatzen da, ur-gorro presio baxuko humidua kondensatzeko.

Kondensatutako ura hurrengo aldiz presio baxuko ur-kaltegira bidaltzen da, non ur-gorro presio baxuak ur-hondarrari tenperatura ematen dio; orduan berriro presio handian kalteko. Turbina termoelektrikoan alternatoraren motor nagusia da.

Termoelektrikoaren Ikuspegi Orokorra

Termoelektriko arruntak jarraitzen duen zikloa behean agertzen da.

Lan-fluidoa ura eta ur-gorroa dira. Hau ur-hondar eta ur-gorro zikloa deitzen da. Termoelektriko baten funktzioa Rankine ziklori hurbildu egiten du.

Boilerrean, ura egurra suhurtzean kalteko hartzen du, eta boilerren funtzioa ur-gorro sekula eta kaltekoa ematea da beharrezkoa den tenperaturarekin. Sortutako ur-gorroa erabiltzen da turbinak mugitzeko.

Turbina hau sinkronizatutako alternatorei (ohikoa tri-faseko alternatore bat) lotuta dago, elektrizitatea sortzeko.

Turbina erlojuetatik kanpo pasatzen den ur-gorroa kondensadorean kondensatzen da, presio baxuan sugeitu egiten duela. Horrek ur-gorroaren hedapena presio baxura deritzo.

Kondensazioaren baliabide nagusiak ur-gorro kilogramo bakoitzeko atera den energia kopuru handiagoa da, eta horrek efizientzia handitzen du. Gainera, kondensatutako ura boilerrean berriz erabili daiteke, ur berria gehitu behar izatea murriztuz.

Kondensatutako ura eta ur berri bat boilerrean sartzen dira pompe baten (boiler feed pump) bidez.

Kondensadorean, ur-gorroa ur hotzekin kalteko hartzen du. Ur hotza torepainean zirkulatzen da. Hau ur hotzeko zirkuito bat da.

Inguruko airea boilerrean sartzen da hustura garbitu ondoren. Gainera, flue gasak boilerretik kanpo iristen dira eta atmosferara igarotzen dira. Hau aire eta flue gas zirkuituak dira.

Airearen fluxua eta boilerreko estatikoko presioa bi pempa (Forced Draught (FD) eta Induced Draught (ID)) bidez mantentzen dira. Termoelektriko tipiko baten diagrama guztiz erakusten da behean, zirkuitu desberdinak barne.

Boilerrean, aldatzaile ezberdinak daude, hala nola Economizer, Evaporator (irudian ez dago agertzen, ohikoa downcomer riser circuitua), Super Heater (Reheater eta aire preheater ere badira).

Economizer-en, ur-hondarra flue gasen kaltekoarekin kalteko handiagoa hartzen du. Boiler Drum-a ur-hondar eta ur-gorro bi faseko miktsioaren zirkulazio naturala mantentzen du tuboetan. Super Heater ere badago, flue gasen kaltekoarekin ur-gorroaren tenperatura gehitzen du behar bezala.

Termoelektrikoaren Efizientzia

Termoelektriko baten efizientzia osoa elektrizitate-salida termikoko ekivalentearen eta aniberaren suhurtzearen kalteko arteko arrazoia da. Termoelektriko baten efizientzia osoa 20%tik 26%ra doala, eta planta kapasitatearekin dago elkartuta.

Termoelektrikoaren Ahalmenak

Termoelektriko baten ahalmenak hauek dira:

• Hasierako kostu txikiak bestelako planten aldean.

• Hondar hidroelektriko batean baino lurraski gutxiago beharrezkoa da.

• Anibera garrantzitsuena da eta bere kostua benzinak/dieselaren aldean oso txikia denez, generazio kostuak oso ekonomikoak dira.

• Mantentzea erraza da.

• Termoelektrikoak edozein lekuan instalatu daitezke, transportazioa eta ur-masa eskuragarri badira.

Termoelektrikoaren Arrazoiazkoak

Termoelektriko baten arrazoiazkoak hauek dira:

• Termoelektriko baten kostu exekutiboa egurra, mantentzea eta beste faktore batzuei esker oso altua da.

• Zuri asko aire kontsaminatzen du, eta termoelektrikoak munduaren heizinga eragiten du.

• Termoelektrikoetatik ateratzen den ur hotzak ur-etako bizitza ospetsuen gaineko eragina negatiboa du eta ekologia trastoka dezake.

• Termoelektriko baten efizientzia osoa 30% baino txikiagoa da.