Energia Termica G E N E R A T O D A L M O T O D E G L I A T O M I E D E L L E M O L E C O L E A L L ' I N T E R N O DI U N C O R P O.

Transcript

1 Energia Termica L ' E N E R G I A T E R M I C A È I L C A L O R E C H E V I E N E G E N E R A T O D A L M O T O D E G L I A T O M I E D E L L E M O L E C O L E A L L ' I N T E R N O DI U N C O R P O. Q U A N D O U N C O R P O V I E N E S C A L D A T O A U M E N T A I L M O T O, L E V I B R A Z I O N I E L E C O L L I S I O N I D E G L I A T O M I. L ' E C C I T A Z I O N E D E G L I A T O M I È F O N T E DI E N E R G I A T E R M I C A. L ' E N E R G I A T E R M I C A È P O S S E D U T A D A Q U A L S I A S I C O R P O C H E A B B I A U N A T E M P E R A T U R A S U P E R I O R E A L L O Z E R O A S S O L U T O. L ' E N E R G I A T E R M I C A P U Ò E S S E R E U T I L I Z Z A T A D I R E T T A M E N T E ( E S. F U O C O ) O P P U R E T R A S F O R M A T A I N A L T R E F O N T I DI E N E R G I A ( E S. E N E R G I A E L E T T R I C A ) N E L L E C E N T R A L I T E R M O E L E T T R I C H E. L ' E N E R G I A T E R M I C A È A T T U A L M E N T E A L L A B A S E DI T U T T E L E F O N T I DI E N E R G I A.

2 Tipi di Scambi termici Conduzione Per conduzione si verifica il passaggio di energia termica tra sistemi solidi o al loro interno. Convenzione Per convezione si verifica il passaggio di energia termica tra sistemi fluidi. Irraggiamento Per irraggiamento di verifica il passaggio di energia termica attraverso emissione di onde elettromagnetiche luminose ed infrarosse. L energia termica del sole arriva sulla terra per effetto di irraggiamento.

3 Conversione in energia meccanica Riscaldando un gas a volume costante, aumenta l'energia cinetica media delle particelle che lo compongono, che così incrementano la pressione sulle pareti del recipiente che le contiene. Il gas ha acquisito energia potenziale, a livello macroscopico, ed è così in grado, eventualmente, di espandersi e poter compiere un lavoro meccanico come avviene comunemente nelle macchine termiche. L'energia potenziale acquisita dal gas è dovuta all'energia termica somministratagli. L'acquisizione di energia termica da parte del gas viene confermata dal fatto che il gas aumenta la sua temperatura. Nel caso il gas possa espandersi, compie un lavoro e così consuma parte dell'energia che ha acquisito, raffreddandosi.

4 Conversione in Energia elettrica L'energia termica può trasformarsi in altre forme di energia, ad esempio si trasforma in energia elettrica nelle centrali termoelettriche, nelle centrali geotermiche e nelle centrali solari

5 Centrali termoelettriche Un elemento viene bruciato in modo da sviluppare calore; questo calore viene trasmesso a una caldaia, nella quale circola acqua ad alta pressione, tale acqua viene così trasformata in vapore raggiungendo temperature elevate. Il vapore viene convogliato verso delle macchine rotanti denominate turbine a vapore nelle quali il vapore si espande convertendo il proprio contenuto entalpico in energia meccanica. Collegati all'albero in rotazione di tali turbine vi sono gli alternatori i quali convertono l'energia meccanica di rotazione in energia elettrica. Vantaggi: Generalmente le centrali termoelettriche erogano grandi potenze, dell'ordine delle centinaia o migliaia di MW i loro impianti termici danno il massimo rendimento in regime di produzione costante; di solito, quindi, vengono tenute in funzione per lunghi periodi di tempo, costituendo la base della capacità produttiva. In generale, si costruiscono centrali termoelettriche in grado di bruciare con la massima efficienza un particolare combustibile, e si riadattano gli impianti in caso diventi necessario bruciare un combustibile Svantaggi : I residu i d ella co m bustione d e i combustibili generano una quantità elevata di prodotti inquinanti come i fumi, il particolato fine, gli ossidi di zolfo e azoto e gli idrocarburi aromatici, che possono essere dispersi nell'ambiente.

6 Costi di gestione per il Riscaldamento

7 Le centrali geotermiche Per lo sfruttamento del calore geotermico sono state create le centrali geotermiche. Il flusso di vapore proveniente dal sottosuolo, liberamente oppure canalizzato tramite perforazione geologica in profondità, produce una forza tale da far muovere una turbina; l'energia meccanica della turbina viene infine trasformata in elettricità tramite un alternatore. Vantaggi: la geotermia consente di trarre dalle forze naturali una grande quantità di energia rinnovabile e pulita. Queste centrali inoltre non comportano un danno all'ambiente, poiché considerate non inquinanti. Un ulteriore vantaggio è il possibile riciclaggio degli scarti, favorendo il risparmio. Svantaggi: Dalle centrali geotermiche fuoriesce insieme al vapore anche il tipico odore sgradevole causato dall idrogeno solfato e l impatto esterno delle centrali può rovinare il paesaggio

8 Potenza geotermia in Italia

9 Centrale solare termica Per centrali solari s'intendono le centrali solari termiche, che sfruttano l'energia solare.le centrali solari termiche utilizzano come principio di base quello delle centrali termiche classiche. Normalmente la centrale e' formata da una superficie nella quale sono posti centinaia di specchi che concentrano i raggi solari in unico punto centrale (detto fuoco) nel quale si trova la caldaia. Questa colpita da tutti i raggi deviati dagli specchi si scalda fino a raggiungere temperature sufficientemente elevate per completare il ciclo del vapore fino alla turbina. Oppure da campi di concentratori parabolici lineari che riscaldano il fluido all'interno di condotti che percorrono la linea del fuoco Vantaggi: Notevoli sono i lati positivi di questa fonte di energia, non ci sono emissioni inquinanti o di gas serra, non e' necessario il trasporto di combustibili, non si producono scorie e la centrale non e' pericolosa per gli abitanti nei dintorni. Altro vantaggio e' che, esclusi i costi di costruzione e manutenzione, si produce energia senza bisogno di materie prime, in quanto la luce solare e' gratuita. Svantaggi: Questo tipo di centrali richiedono una superficie di esposizione solare di dimensioni elevate, che aumenta in funzione della potenza che si vuole produrre. Ovviamente, producono solo se sottoposte a buon irraggiamento solare, puo', quindi, essere sufficiente una nuvola per interrompere il processo di produzione.

10 Grafico mercato annuale Solare Termico

11 Teleriscaldamento Il teleriscaldamento è una forma di riscaldamento che consiste essenzialmente nella distribuzione, attraverso una rete di tubazioni isolate e interrate, di acqua calda, acqua surriscaldata o vapore proveniente da una grossa centrale di produzione, alle abitazioni con successivo ritorno dei suddetti alla stessa centrale. In Piemonte sono presenti alcune città che utilizzano tale tecnologia: Verzuolo, Alba, Acqui Terme, Nizza Monferrato, Sestrière, Savigliano, Fossano, Settimo Torinese, Pragelato e Bardonecchia, Ma Torino ha prestato, da sempre, una grande attenzione alla qualità dell'aria ed il teleriscaldamento infatti rappresenta il proseguimento della politica avviata con la metanizzazione degli stabili. A Torino e Moncalieri la rete di teleriscaldamento è di oltre 470 km. A fine 2012, Torino ha oltre il 40 per cento delle abitazioni allacciate alla rete di teleriscaldamento, che ne fa la città più teleriscaldata d'europa.

12 Presentazione: Eseguita da: Laura Marone Crediti: