Energetic� General� �i conversia energiei Curs 1. – Conceptul de energie

@2018 1/3

CURS 1. CONCEPTUL DE ENERGIE

Energia este o m�rime care indic� capacitatea unui sistem fizic de a efectua lucru mecanic când trece printr-o transformare din starea sa într-o alt� stare aleas� ca stare de referin��.

Când un sistem fizic trece printr-o transformare, din starea sa în starea de referin��, r�mân în natur� schimb�ri cu privire la pozi�ia sa relativ� �i la propriet��ile sistemelor fizice din exteriorul lui, adic�: schimbarea pozi�iei, vitezei, schimbarea st�rii termice, schimbarea st�rii electrice, magnetice, atât ale lui cât �i ale sistemelor din exteriorul s�u.

Dou� dintre cele mai comune forme de energie sunt energia termic� �i electric�. Pe lâng� aceste forme de energie mai exist� �i alte forme de energie: energie mecanic�, energie hidraulic�, energie chimic�, energie nuclear�, etc.

Conversia diverselor forme de energie în energie electric� se poate face în dou� moduri importante:

��conversie direct�; ��conversie indirect�.

Conversia direct� presupune transformarea diverselor forme de energie direct în energie

electric�. Pe acest tip de conversie se bazeaz� func�ionarea celulelor fotovoltaice �i pilelor de combustie.

Conversia indirect� presupune transformarea diverselor forme de energie într-o form� de energie intermediar� (termic�, mecanic�) �i apoi în energie electric�. Acest tip conversie este caracteristic centralelor electrice.

În figura 1.1. se prezint� principalele forme de energie primar� folosite precum �i posibilit��ile lor de transformare în alte forme.

În tabelul 1.1 sunt prezentate posibilit��i de conversie a energiei dintr-o form� în alta.

Energia chimic� a combustibililor

Energia nuclear�

Energia poten�ial� �i cinetic� a apei

Energia termic� a scoar�ei terestre �i a

unor purt�tori naturali ca apa, gaze, etc.

Energia solar�

Energia cinetic� a vântului

Energie termic�

Energie mecanic�

Energie electric�

Energie mecanic�

Energie termic�

Energie electric�

Energie luminoas�

Energie de sintez� chimic�

ENERGIE PRIMAR�

FORME INTERMEDIARE DE

ENERGIE

FORME FINALE DE ENERGIE

Fig. 1.1. Principalele forme de energie primar� �i posibilit��ile lor de transformare

Energetic� General� �i conversia energiei Curs 1. – Conceptul de energie

@2018 2/3

Tabelul 1.1. Posibilit��i de conversie a energiei dintr-o form� în alt� form� Tip de energie în chimic� în termic� în electric� în

electromagnetic� în mecanic� în luminoas� radiat�

chimic� plante, produse

alimentare

ardere, fermentare anaerob�

acumulator, celul� de

combustie

radia�ia luminii, candelei,

fosforescen�a

mu�chii omului �i

animalelor chemiluminescen�a

termic� gazificare pirolitic�

pomp� de c�ldur�,

schimb�tor de c�ldur�

termocuplu focul

turbina cu gaze, turbina

cu abur, metal cu memorie

termoemisie de radia�ii

electric� acumulator, electrolizor

re�ou, fier de c�lcat

transformator, convertor de

frecven��

bec fluorescent, diod�

luminescent�

motor electric, electromagnet

laseri electroluminscen��

electromagnetic� fotosintez� colector solar

celul� fotovoltaic� laser

presiunea radia�iei solare

-

mecanic�

cristalizarea (formarea unui solid

cristalin din lichid)

frân� cu fric�iune

generator electric cremene

roata de ap�, elicea eolian�,

pendul volant

accelerarea particulelor

înc�rcate electric

luminoas� radiat�

fotosinteza, fotodisocierea

absorban�ii de radia�ii, absorb�ia luminii

celule solare, foto elemente,

foto celule -

presiunea exercitat� de

absorb�ie

fluorescen�a, laserul cu corp

solid

Ansamblul instala�iilor electroenergetice interconectate, situate pe teritoriul unei ��ri, prin care se realizeaz� producerea, transportul, distribu�ia, furnizarea �i utilizarea energiei electrice constituie un Sistem Electroenergetic Na�ional SEN .

Producerea energiei electrice în cantit��i mari are loc în centralele electrice (CE). Centrala electric� este un ansamblu de sisteme, de instala�ii care realizeaz� un lan� de transform�ri energetice, în scopul ob�inerii de energie electric� sau de energie electric� �i termic�. Clasificarea centralelor electrice Cele mai reprezentative criterii de clasificare a centralele electrice sunt:

A. Dup� felul energiei primare: ��cu combustibili organici: CTE – centrale termoelectrice; CET – centrale electrice de

termoficare; CDE – centrale cu motoare Diesel; CTG – centrale cu turbine cu gaze; GMHD – centrale cu generatoare magnetohidrodinamice;

��cu combustibili nucleari: CNE – centrale nuclearo-electrice; ��cu energie hidraulic�: CHE – centrale hidroelectrice; CMM – centrale mareo-motrice; ��cu energie eolian�: CEE – centrale electrice eoliene; ��cu energie termic� a scoar�ei terestre a m�rilor �i oceanelor: (CGTE – centrale

geotermoelectrice, etc.); ��cu energie solar�: CES – centrale electrice solare. B. Dup� procesul de transformare al energiei: ��centrale electrice ce folosesc energia termic� pe care o transform� în energie mecanic� �i

apoi în energie electric�: CTE, CET, CTG, CDE, CNE. ��centrale electrice care folosesc energia termic� pe care o transform� direct în energie

electric�: GMHD, generatoarele termoelectrice, etc. ��centrale electrice care folosesc energia mecanic� primar� pe care o transform� în energie

mecanic� �i apoi în energie electric�: CHE, CMM, CEE; ��centrale electrice care folosesc energia termic� primar� pe care o transform� în energie

mecanic� �i apoi în energie electric�: CGTE. C. Dup� felul energiei pe care o produc: ��centrale electrice care produc numai energie electric�: CTE, CNE, CTG, CDE, CHE,

CMM, etc; ��centrale electrice care produc �i energiei electric� �i termic�: CET, CTG cu termoficare.

Energetic� General� �i conversia energiei Curs 1. – Conceptul de energie

@2018 3/3

Tabelul 1.1. Posibilit��i de conversie a energiei dintr-o form� în alt� form� Tip de energie în chimic� în termic� în electric� în

electromagnetic� în mecanic� în luminoas� radiat�

chimic� plante, produse

alimentare

ardere, fermentare anaerob�

acumulator, celul� de

combustie

radia�ia luminii, candelei,

fosforescen�a

mu�chii omului �i

animalelor chemiluminescen�a

termic� gazificare pirolitic�

pomp� de c�ldur�,

schimb�tor de c�ldur�

termocuplu focul

turbina cu gaze, turbina

cu abur, metal cu memorie

termoemisie de radia�ii

electric� acumulator, electrolizor

re�ou, fier de c�lcat

transformator, convertor de

frecven��

bec fluorescent, diod�

luminescent�

motor electric, electromagnet

laseri electroluminscen��

electromagnetic� fotosintez� colector solar

celul� fotovoltaic� laser

presiunea radia�iei solare

-

mecanic�

cristalizarea (formarea unui solid

cristalin din lichid)

frân� cu fric�iune

generator electric cremene

roata de ap�, elicea eolian�,

pendul volant

accelerarea particulelor

înc�rcate electric

luminoas� radiat�

fotosinteza, fotodisocierea

absorban�ii de radia�ii, absorb�ia luminii

celule solare, foto elemente,

foto celule -

presiunea exercitat� de

absorb�ie

fluorescen�a, laserul cu corp

solid

Energia chimic� a combustibililor

Energia nuclear�

Energia poten�ial� �i cinetic� a apei

Energia termic� a scoar�ei terestre �i a

unor purt�tori naturali ca apa, gaze, etc.

Energia solar�

Energia cinetic� a vântului

Energie termic�

Energie mecanic�

Energie electric�

Energie mecanic�

Energie termic�

Energie electric�

Energie luminoas�

Energie de sintez� chimic�

ENERGIE PRIMAR�

FORME INTERMEDIARE DE

ENERGIE

FORME FINALE DE ENERGIE

Fig. 1.1. Principalele forme de energie primar� �i posibilit��ile lor de transformare