Come funziona una Centrale Termoelettrica? Ciclo di Rankine e Secondo Principio della Termodinamica

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https://www.youtube.com/watch?v=hrp3qPjUIoU

Sintesi

TLDRIl video illustra il funzionamento di una centrale termoelettrica a carbone, descrivendo il processo di trasformazione dell'energia termica in energia elettrica attraverso il ciclo di Rankine. Viene spiegato come il carbone venga bruciato per riscaldare l'acqua, generando vapore che aziona una turbina per produrre elettricità. Si discute anche delle tecniche per migliorare l'efficienza, come il surriscaldamento del vapore e il riscaldamento dell'acqua. Inoltre, il video affronta l'impatto ambientale delle centrali a combustibili fossili e le soluzioni per ridurre le emissioni inquinanti, suggerendo un passaggio verso fonti energetiche rinnovabili.

Punti di forza

  • ⚡ Una centrale termoelettrica trasforma energia termica in elettrica.
  • 🏭 La prima centrale fu costruita a New York nel 1882.
  • 🌡️ Il ciclo di Rankine è fondamentale per la produzione di energia.
  • 🔥 Il carbone viene bruciato per generare vapore.
  • 🔄 Il surriscaldamento del vapore aumenta l'efficienza.
  • 🌍 Le centrali a combustibili fossili hanno un impatto ambientale significativo.
  • 💨 I precipitatori elettrostatici riducono le emissioni inquinanti.
  • ♻️ È importante passare a fonti energetiche rinnovabili.
  • 💧 L'acqua viene preriscaldata per migliorare l'efficienza.
  • 📹 Per saperne di più, guarda il video sui pannelli fotovoltaici.

Linea temporale

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    Il video spiega il funzionamento di una centrale termoelettrica, che trasforma l'energia termica in energia elettrica utilizzando l'acqua come fluido di lavoro. Viene menzionata la prima centrale termoelettrica costruita a New York nel 1882, che ha avviato la produzione commerciale di energia elettrica. Si descrive il processo di combustione del carbone polverizzato in una caldaia a tubi d'acqua, dove l'acqua viene preriscaldata e trasformata in vapore ad alta pressione, che alimenta una turbina per generare elettricità. Il vapore di scarto viene condensato e riutilizzato nel ciclo di produzione, noto come ciclo di Rankine. Si discute anche delle tecniche per aumentare l'efficienza del sistema, come il surriscaldamento del vapore e il riscaldamento del vapore in uscita dalla turbina. Infine, si evidenziano i problemi ambientali legati all'uso di combustibili fossili e l'importanza di passare a fonti energetiche rinnovabili.

Mappa mentale

Video Domande e Risposte

  • Cos'è una centrale termoelettrica?

    È un impianto che trasforma l'energia termica in energia elettrica utilizzando l'acqua come fluido di lavoro.

  • Quando è stata costruita la prima centrale termoelettrica?

    Nel 1882 a New York.

  • Qual è il ciclo utilizzato nelle centrali termoelettriche?

    Il ciclo di Rankine.

  • Come si aumenta l'efficienza di una centrale termoelettrica?

    Utilizzando il ciclo di Rankine a vapore surriscaldato e il riscaldamento del vapore.

  • Quali sono i problemi ambientali delle centrali a combustibili fossili?

    Rilasciano anidride carbonica, gas serra e particolato.

  • Cosa sono i precipitatori elettrostatici?

    Dispositivi che riducono le emissioni inquinanti assorbendo particelle nocive.

  • Quali sono le fonti energetiche rinnovabili menzionate?

    Calore terrestre e irraggiamento solare.

  • Cosa si può fare per migliorare l'efficienza della caldaia?

    Preriscaldare l'acqua e rimuovere i gas attraverso un degasser termico.

  • Qual è l'importanza del surriscaldamento del vapore?

    Aumenta l'efficienza del ciclo termodinamico.

  • Dove posso trovare ulteriori informazioni sui pannelli fotovoltaici?

    Nel video precedente del canale.

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    una centrale termoelettrica è un
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    trasforma l'energia termica in energia
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    elettrica usando l'acqua come fluido di
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    lavoro grazie alla loro produzione di
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    elettricità possiamo accendere le luci e
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    far funzionare tutti gli
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    garantendoci molte comodità è nel
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    1882 durante la seconda rivoluzione
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    industriale che a New York venne
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    costruita la prima centrale
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    termoelettrica per rifornire la prima
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    rete di illuminazione pubblica al mondo
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    da lì si Dede avvio alla produzione
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    commerciale di energia elettrica che
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    continua ancora oggi con gli stessi
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    principi provvedendo alla maggior parte
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    della domanda mondiale di elettricità in
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    questo video vedremo come una centrale
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    termoelettrica a Carbone raggiunge
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    Questo
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    obiettivo jaes impegnata da oltre 10
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    industriali è diventata il partner di
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    riferimento per alcune delle più
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    importanti aziende appartenenti al campo
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    della produzione di energia
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    elettrica Prima di tutto bisogna
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    aumentare la temperatura dell'acqua e
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    per questo esistono vari tipi di
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    combustibile come gas naturale fissione
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    nucleare carbon fossile o anche fonti
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    energetiche rinnovabili come il calore
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    terrestre e l'irraggiamento solare nel
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    nostro esempio possiamo vedere che il
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    carbone polverizzato viene bruciato
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    all'interno di un tipo di caldaia
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    chiamata caldaia a tubi
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    d'acqua qui l'acqua cattura energia dai
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    fumi di combustione passando
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    inizialmente in un economizzatore uno
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    scambiatore di calore che la preriscalda
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    e viene poi inviata alla base del
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    bruciatore dove salendo nelle serpentine
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    riceve molta energia e si trasforma in
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    vapore il vapore ad alta pressione e
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    temperatura vi viene inviato dal corpo
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    cilindrico allo stato successivo la
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    turbina a
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    vapore essa è composta da tre unità alta
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    media e bassa
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    pressione poiché il vapore perde
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    pressione e temperature man mano che
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    cede energia alle pale che così possono
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    ruotare a gran
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    velocità questa energia meccanica viene
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    inviata ad un albero collegato a un
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    generatore di energia elettrica e grazie
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    ai trasformatori la im Met nella rete
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    elettrica il vapore di scarto della
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    turbina viene inviato ad un condensatore
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    che con un flusso d'acqua fredda che può
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    essere presa da un lago un fiume o come
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    in questo caso l'atmosfera stessa
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    utilizzando le tipiche torri di
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    raffreddamento abbassa la temperatura
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    del Vapore fino a farlo tornare allo
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    stato liquido ora una pompa idraulica
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    aumenta la pressione dell'acqua per
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    poter essere inviata di nuovo nuov la
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    caldaia questo processo viene chiamato
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    ciclo di Ranking e può ripetersi per
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    fornire una costante produzione di
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    energia
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    elettrica Ma come si può rendere questo
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    sistema più
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    efficiente per aumentare l'efficienza si
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    ricorre al ciclo di ranking a vapore
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    surriscaldato la tecnica consiste nel
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    surriscaldare ulteriormente il vapore
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    nella caldaia fino ai Massi limiti
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    fisici dell'impianto
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    Infatti secondo il secondo principio
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    della termodinamica Maggiore la
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    temperatura della Fonte di calore più
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    efficiente sarà il ciclo Come possiamo
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    vedere anche nel teorema di
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    Carnot un secondo miglioramento consiste
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    nel intervenire sull'alimentazione della
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    turbina a vapore Questo processo prende
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    il nome di ruris scaldamento
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    come abbiamo detto la temperatura del
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    Vapore diminuisce mentre scorre lungo la
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    turbina per questo il vapore in uscita
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    dalla sezione di alta pressione è
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    riportato in caldaia dove viene
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    nuovamente riportato in condizioni
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    surriscaldate il vapore poi rientra
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    nella sezione di media pressione in cui
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    continua l'espansione è anche possibile
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    più di un ris surriscaldamento
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    un problema che si presenta
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    nell'impianto sono le infiltrazioni di
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    aria atmosferica che si sviluppano per
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    gli effetti di risucchio che hanno
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    turbine a vapore e pompa
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    idraulica Questi gas rovinano nel tempo
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    La caldaia e per rimuoverli parte del
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    Vapore che esce dalla turbina e tutta
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    l'acqua proveniente dalla pompa
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    idraulica vengono inviati in un degasser
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    termico per il processo di rimozione dei
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    gas l'acqua deve riscaldarsi per questo
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    quando poi viene inviata la caldaia è
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    già
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    preriscaldata migliorando ulteriormente
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    l'efficienza della centrale
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    termoelettrica il problema più grande
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    delle centrali a combustibili fossili è
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    l'impatto negativo che hanno
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    sull'ambiente rilasciando anidride
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    carbonica gas a Effetto serra acidi e
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    particolato in grande quantità Per
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    ovviare questo problema i materiali di
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    combustione vengono precedentemente
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    trattati e i gas di scarico passano in
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    un precipitatore elettrostatico prima di
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    essere rilasciati nell'atmosfera
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    l'esp utilizza piastre con elettricità
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    statica ad Alta tensione per assorbire
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    le particelle inquinanti e limitare i
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    danni
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    ambientali a lungo termine dovremmo
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    puntare verso fonti energetiche
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