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UNIVERSIDAD NACIONAL DETRUJILLO
CIENCIAS AGROPECUARIAS
“FUENTES DE ENERGIA Y MECANISMOS DE
CONVERSIÓN DE LA ENERGIA”
CURSO: MOTORES Y TRACTORES
DOCENTE: ING. GONZALES CORREA CRISTOBAL
ALUMNO(A):
GUTIERREZ BERNABE ELISA VASTI VELAZQUES PLACENSIA GABRIEL
MONTOYA ROJAS FELIX YBAÑEZ SANTOS KEYKO
CARRERA: ING. AGRICOLA
CICLO: VII
TRUJILLO, 28 DE ABRIL DE 20!
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FUENTES DE ENERGIA Y MECANISMOS DE CONVERSIÓN DE ENERGIA
I.- INTRODUCCIÓNLas fuentes de energía del mundo pueden ser
clasificadas en las que son no renovables ylas renovables o
energías limpias, siendo estas últimas las que están cobrando
mayor relevancia en los últimos años. Las fuentes renovables
Son fuentes de energía inagotableso que pueden ser repuestas a
corto o medio plazo, espontáneamente o por intervenciónumana. !stas
fuentes de energía ya están bastante e"tendidas en todo el mundo,
suimportancia va aumentando y a día de oy representan una parte
considerable de la
producción mundial de energía a diferencia de las fuentes
no renovables que la actualidadson las que cubre la mayor parte de
la demanda energ#tica mundial, son tambi#n las másavanzadas en
cuanto a tecnología de e"tracción o producción se refiere, pero
suelen causar un gran impacto medioambiental.$unque la energía
puede cambiar de forma en los procesos de conversión energ#tica,
lacantidad de energía se mantiene constante conforme con el
principio de conservación de laenergía que establece que la energía
ni se crea ni se destruye, sólo se transforma%.
&or consiguiente, la energía total de un sistema aislado
se mantiene constante y en el universono puede e"istir creación o
desaparición de energía, sino transferencia de un sistema a otroo
transformación de energía de una forma a otra.
II.- CONCEPTO'na fuente de energía es cualquier material o
recurso natural del cual se puede obtener
energía, bien para utilizarla directamente, o bien para
transformarla.Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes
grupos( renovables y no renovables)según sean recursos %ilimitados%
o %limitados%.Las fuentes de energía tambi#n se clasifican en
contaminantes *si generan residuos quecontaminan, como el carbón o
el petróleo+ y limpias *si no generan residuoscontaminantes, como
la eólica o la solar+.
III.- TIPOS DE FUENTES DE ENERGIA
ENERGÍAS RENOVABLES
Las uentes de energía renovables son aquellas que, tras ser
utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o
artificial. $lgunas de estas fuentes renovables están sometidas a
ciclosque se mantienen de forma más o menos constante en la
naturaleza. !"isten varias fuentesde energía renovables, como
son(
▪ !nergía mareomotriz *-areas+▪ !nergía idráulica *!mbalses y
presas+▪ !nergía eólica *iento+▪ !nergía solar *Sol+▪ !nergía de la
biomasa *egetación+
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Energía marem!r"#
La !nergía mareomotriz es la producida por el movimiento de las
masas de agua,generado por las subidas y ba/adas de las mareas, así
como por las olas que se originanen la superficie del mar por la
acción del viento.
▪ Ventajas: !s una fuente de energía fácil de usar y
de gran disponibilidad.
▪ Inconvenientes: Sólo pueden estar en zonas
marítimas, pueden verse afectadas
por desastres climatológicos, dependen de la amplitud de
las mareas y lasinstalaciones son grandes y costosas.
!l coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para
su proceso aimpedido una proliferación notable de este tipo de
energía.
Energía $"%r&'(")a
La !nergía idráulica es la producida por el agua retenida en
embalses o pantanos agran altura *que posee energía potencial
gravitatoria+. Si en un momento dado se de/acaer asta un nivel
inferior, esta energía se convierte en energía cin#tica y,
posteriormente, en energía el#ctrica en la central
idroel#ctrica.
▪ Ventajas: !s una fuente de energía limpia, sin
residuos y fácil de almacenar.$demás, el agua almacenada en
embalses situados en lugares altos permiteregular el caudal del
río.
▪ Inconvenientes: La construcción de centrales
idroel#ctricas es costosa y se
necesitan grandes tendidos el#ctricos. $demás, los embalses
producen p#rdidasde suelo productivo y fauna terrestre.
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Energía e*(")a
La !nergía eólica es la energía cin#tica producida por el
viento. Se transforma enelectricidad en unos aparatos llamados
aerogeneradores *molinos de viento especiales+.
▪ Ven!a+a, !s una fuente de energía inagotable y, una vez
eca la instalación,
gratuita. $demás, no contamina( al no e"istir combustión, no
produce lluviaácida, no contribuye al aumento del efecto
invernadero, no destruye la capa deozono y no genera residuos.
▪ In)nen"en!e, !s una fuente de energía intermitente, ya
que depende de la
regularidad de los vientos. $demás, los aerogeneradores son
grandes y caros.
Energía ,(ar
La !nergía solar es la que llega a la 0ierra en forma de
radiación electromagn#tica
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*Luz, calor y rayos ultravioleta principalmente+ procedente del
Sol, donde a sido
generada por un proceso de fusión nuclear. !l aprovecamiento de
la energía solar
se puede realizar de dos formas( por conversión t#rmica
*consiste en transformar la
energía solar en energía t#rmica almacenada en un fluido+ de
alta temperatura
*sistema foto t#rmico+ y por conversión fotovoltaica *consiste
en la transformación
directa de la energía luminosa en energía el#ctrica+ *sistema
fotovoltaico+.
▪ Ventajas: !s una energía no contaminante y
proporciona energía barata en países no industrializados.
▪ Inconvenientes: !s una fuente energ#tica
intermitente, ya que depende delclima y del número de oras de Sol
al año. $demás, su rendimientoenerg#tico es bastante ba/o.
Energía %e (a /"ma,a
La !nergía de la biomasa es la que se obtiene de los compuestos
orgánicos mediante procesos naturales. 1on el t#rmino biomasa
se alude a la energía solar, convertida enmateria orgánica por la
vegetación, que se puede recuperar por combustión directa
otransformando esa materia en otros combustibles, como alcool,
metanol o aceite.0ambi#n se puede obtener biogás, de composición
parecida al gas natural, a partir dedesecos orgánicos.
▪ Ventajas: !s una fuente de energía limpia y con
pocos residuos que, además
son biodegradables. 0ambi#n, se produce de forma continua como
consecuenciade la actividad umana.
▪ Inconvenientes: Se necesitan grandes cantidades de
plantas y, por tanto, de
terreno. Se intenta %fabricar% el vegetal adecuado mediante
ingeniería gen#tica.
Su rendimiento es menor que el de los combustibles fósiles y
produce gases,como el dió"ido de carbono, que aumentan el efecto
invernadero.
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Energía n')(ear
La !nergía nuclear es la energía almacenada en el núcleo de los
átomos, que sedesprende en la desintegración de dicos núcleos. 'na
central nuclear es una centralel#ctrica en la que se emplea
uranio3456, que se fisiona en núcleos de átomos más
pequeños y libera una gran cantidad de energía, la cual se
emplea para calentar aguaque, convertida en vapor, acciona unas
turbinas unidas a un generador que produce laelectricidad.
▪ Ventajas: &equeñas cantidades de combustible
producen muca energía.
▪ Inconvenientes: Se generan residuos radiactivos de
difícil eliminación.
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MECANISMOS DE CONVERSIÓN DE ENERGIA
&ara la optimización de recursos y la adaptación a nuestros
usos, necesitamos transformar unasformas de energía en otras. 0odas
ellas se pueden transformar en otra cumpliendo lossiguientes
principios termodinámicos( 7La energía no se crea ni se destruye)
sólo setransforma8. 9e este modo, la cantidad de energía inicial es
igual a la final. 7La energía sedegrada continuamente acia una
forma de energía de menor calidad *energía t#rmica+8.
9ico de otro modo, ninguna transformación se realiza con un
:;;< de rendimiento, ya quesiempre se producen unas p#rdidas de
energía t#rmica no recuperable *se va a la atmósfera+.
!lrendimiento de un sistema energ#tico es la relación entre la
energía obtenida y la quesuministramos al sistema. 0odas las formas
de energía pueden convertirse en otras formasmediante los procesos
adecuados. !n el proceso de transformación puede disiparse o
ganarseuna forma de energía, pero la suma total permanece
constante.
1uando decimos que se consume energía, lo que queremos decir, es
que un tipo de energía se estátransformando en otro. 1ada una
de las formas de energía estudiadas anteriormente se
puedetransformar en otras, tal y como se muestra en la siguiente
figura.
$l lado de cada fleca aparece el nombre de la maquina más usual
encargada de acer latransformación.
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La conversión de cualquier forma de energía en otra se puede
realizar utilizando dispositivosadecuados. &or e/emplo, la
energía mecánica es muy versátil y se puede transformar totalmente
encalor por medio de la fricción, en energía el#ctrica a trav#s de
generadores, o bien en cualquier otra forma de energía. !l
calor, o energía t#rmica, se convierte en energía el#ctrica en las
grandes
plantas de potencia que están diseminadas por todo el
mundo.
La energía el#ctrica es tambi#n muy versátil( puede ser
totalmente convertida en energía mecánica por medio de un
motor el#ctrico, en calor a trav#s de una resistencia el#ctrica, en
energíaelectroquímica cargando una batería de automóvil o en
radiación electromagn#tica en un orno demicroondas. La energía
nuclear se transforma en energía el#ctrica en los cientos de
reactoresnucleares diseminados por el mundo y a partir de ello en
cualquier otra forma de energía. Laenergía química puede ser
transformada en calor mediante la combustión de
materiales*o"idación+ o directamente en electricidad a trav#s de
dispositivos electroquímicos. &or e/emplo,dentro de una celda
de combustible el idrógeno reacciona en forma controlada 3 no
e"plosiva3con el o"ígeno formando agua y simultáneamente generando
energía el#ctrica.
La energía de la radiación solar *radiación electromagn#tica,
fotones+ se puede convertir directamente en calor o bien en
energía química vital para la biosfera a trav#s del fenómeno
defotosíntesis. !n las celdas fotovoltaicas la energía de los
fotones es convertida directamente en
electricidad. La energía almacenada en los alimentos puede ser
tomada como una forma de energíaquímica pero su conversión en una
gran variedad de formas asociadas con todas las actividades
delmundo biológico la acen especial) el mantenimiento de la vida en
todas sus variantes requiere elflu/o constante de la energía
provista por los alimentos.
CONSUMO ENERG1TICO
!n la transformación de la energía siempre se cumple el primer
principio de latermodinámica, que dice( la energía no se crea ni se
destruye, sino se transforma.
!l primer principio de la termodinámica, en t#rminos
matemáticos, se puede e"presar mediante la fórmula(
∆ E= Ef − Ei=Q−W
{
∆ E=Variaciónde la energiainternaen el sistema E
f − Ei= Energía final e inicial ,
respectivamente
Q=Calor o energía (de cuaquier tipo ) que recibael sistema
W =trabajo que realizael sistema
RENDIMIENTO
!l rendimiento de una máquina es la relación entre el traba/o o
energía suministrado por una máquina y la energía que a sido
necesario aportarle. iene dado por la e"presión(
n= Trabajo realizado( Eu)
Energia uministrada( Es)
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9esgraciadamente, en la totalidad de las conversiones
energ#ticas, el cambio no se ace alciento por ciento. =o ay ninguna
máquina que sea capaz de transformar íntegramente unaenergía en
otra sin desperdiciar una cantidad.
!/emplo(
Se dispone de un motor para bombear agua a un depósito que se
encuentra a >; m dealtura. 1alcula su rendimiento si con 5 ?g de
combustible *gasóleo+ suministramos aldepósito :;; ;;; litros. Se
supone que : l de agua @ : Ag de agua *&oder calorífico
delgasóleo *&c+ @ :; 5;; ?calB?g+
SCL'1DE=(
!c=10300"cal
"g =10300 #103
cal
"g =10300 # 103 # 4.18
$
"g=4.31 # 107
$
"g
!nergía útil o traba/o realizado(
Eu=m#g#%=100000 # 9.8 # 40=3.92 #107
$
Es= !c #m=4.31 # 107 #
3=1.29 #108 $
!l rendimiento será(
n=3.92 # 10
7
1.29 # 108=0,3038=30.38
IV.- BIBLIOGRAFIA▪
ttp(BBFFF.cab.cnea.gov.arBiedsBimagesBe"trasBo/itasGconocimientoBenergiaBHI3
I;GconversionGdeGlaGenergiaG/oseGabriata.pdf ▪
ttp(BBFFF.alfinal.comBmonografiasBenergia.pp▪ ttp(BBrenovables.comB
ttp(BBFFF.iae.org.arBarcivosBeduc::;6.pdf▪
ttp(BBve.?alipedia.com
ttp(BBFFF.aulatecnologia.comBJ$1KDLL!$0CB:GbgB$&'=0!SB$L0!=$0D
$SBbiomasaBenergi abiomasa.tm
http://www.cab.cnea.gov.ar/ieds/images/extras/hojitas_conocimiento/energia/89-90_conversion_de_la_energia_jose_abriata.pdfhttp://www.cab.cnea.gov.ar/ieds/images/extras/hojitas_conocimiento/energia/89-90_conversion_de_la_energia_jose_abriata.pdfhttp://www.cab.cnea.gov.ar/ieds/images/extras/hojitas_conocimiento/energia/89-90_conversion_de_la_energia_jose_abriata.pdfhttp://www.cab.cnea.gov.ar/ieds/images/extras/hojitas_conocimiento/energia/89-90_conversion_de_la_energia_jose_abriata.pdf
