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Energia Electrica

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Apuntes sobre la energía y sus formas y las distintas maneras de transformarla a través de las centrales eléctricas

Text of Energia Electrica

  • 1. ENERGA ELCTRICA

2. ENERGIA ELECTRICA

  • INDICE
  • CONCEPTO DE ENERGIA
  • ENERGIA ELECTRICA
    • GENERACION. CENTRALES ELECTRICAS
    • TRANSPORTE
    • DISTRIBUCIN
  • FORMAS DE ALMACENAR LA ENERGIA
  • ELECTRICA

3. 4. 5. 6. 7. 8. ENERGIA PRIMARIA ENERGA MECANICA CINTICA ENERGA ELECTRICA 9. ENERGIA PRIMARIA ENERGA MECANICA CINTICA TURBINA Las mquinas encargadasdetransformar la energa primaria en energa mecnica cintica sellaman TURBINAS, yson movidas por agua, vapor, gas, etc. 10. ENERGA MECANICA CINTICA ENERGA ELECTRICA ALTERNADOR Los ALTERNADORES son los encargados de transformar la energa mecnica cinticaen energa elctrica 11. Al conjunto de Turbina yAlternador se le denomina TURBOALTERNADOR 12. TURBINAS Mquina rotativa que transforma en energa mecnica la energa potencial y cintica del agua, vapor o gas. PARTES DISTRIBUIDOR RODETE TIPOS DE TURBINAS PELTON FRANCIS KAPLAN 13. PELTON FRANCIS KAPLAN 14. ALTERNADORES Mquina rotativa que transforma la energa mecnica la energa mecnica cintica producida en la turbina en energa elctrica (produciendo corriente alterna). PARTES ESTATOR ROTOR 15. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO 16. Si entre los polos norte y sur de un potente imn hacemos girar una espira o una bobina cuyos extremos estn conectados a dos anillos, aislados del eje, mediante unas escobillas apararece la tensin electrica en estos anillos. Y si cerramos estos anillos mediante un circuito exterior, por ste circula la corriente electrica. 17. CENTRALES ELECTRICAS TIPOS Y CARACTERISTICAS 18. CENTRAL HIDROELECTRICA 19. CENTRAL HIDROELECTRICA DE BOMBEO 20. 21. CENTRAL TERMICA 22. 23. 24. CENTRAL NUCLEAR 25. 26. CENTRAL SOLAR TERMICA 27. CENTRAL FOTOVOLTAICA 28. CENTRAL EOLICA 29. CENTRAL BIOMASA 30. CENTRAL INCINERADORA 31. 32. Por su facilidad de produccin y transporte, la energa elctrica generada es siempre alterna. El transporte de esta energa se hace a travs de cables elctricos, pasando porcentros de distribucin y transformacincapaces de llevar esta energa al usuario final, con niveles estndares de utilizacin (220 voltios). TRANSPORTE Y DISTRIBUCIONDE LA ENERGIA ELECTRICA 33. 34. Las Centrales Elctricas utilizan alternadores para generar tensiones elctricas de entre 12.000 V y 15.000 V.Para transportarla se eleva la tensin hasta alcanzar tensiones de 380.000 V o 220.000 V, lo cual puede realizarse mediante transformadores. Pero por qu tensiones alternas en lugar de tensiones continuas? por qu se elevan las tensiones para transportarla la corriente? 35. Las tensiones generadas en las Dinamos (generadores de c.c.) son muchsimo ms bajas que las tensiones alternas generadas en los Alternadores (generadores de c.a). Adems las caractersticas de las tensiones alternas se pueden modificar con facilidad mediante los Transformadores. El transporte de la energa elctrica requiere conductores, los cuales ofrecen cierta resistencia al paso de la corriente, que se transforma en calor (efecto Joule), lo cual supone prdidas de potencia o energa. Para evitar perdidas de potencia es por lo que se transporta a Alta Tensin (y baja intensidad).Ver el ejemplo resuelto. 36. EJEMPLO 1

  • Supongamos que una determinada industria necesita para funcionar una potencia de 1250 KW y que la resistencia interna de los cables desde la central a la industria es de 10 ohm. Analizar cuales son las perdidas de potencia que se producen durante el transporte en los supuestos siguientes:
  • Utilizando una tensin elctrica de250.000 V.
  • Utilizando una tensin de 25.000 V

a) La intensidad que circula por los conductores ser: La potencia de perdidas ser: La potencia util de la industria ser:Las perdidas de potencia por transporte es un 0.2% del total 37. b) La intensidad que circula por los conductores ser: La potencia de perdidas ser: La potencia util de la industria ser:Las perdidas de potencia por transporte es un 20% del total 38. Una vez fabricada, la electricidad se debe transportar desde las centrales de produccin hasta los centros de consumo. De esta labor se encarga una red de conducciones que cubre todo el pas La red elctrica La energa elctrica no se puede almacenar tan fcilmente como el carbn o los barriles de petrleo. Una vez producida en las centrales, debe comenzar su viaje a travs de lneas de alta tensin hacia los centros de consumo.La pennsula ibrica est cubierta por una densa red de transporte de energa elctrica, que incluye desde "autopistas" (las principales lneas de alta tensin) hasta ramales secundarios, como el cable que lleva energa al frigorfico de nuestra cocina. El transporte de energa elctrica a largas distancias implica una tecnologa particular. Debe hacerse con el mayor voltaje posible, para reducir al mnimo las prdidas que crea la resistencia del cable. (Resistencia = voltaje / intensidad). Los transformadores son los aparatos encargados de modificar el voltaje de la corriente. 39. No es fcil almacenar la energa elctrica, pero existen mtodos para hacerlo de manera ms o menos indirecta. CENTRALES REVERSIBLES O DE BOMBEO Las centrales reversibles soncentrales hidroelctricascapaces de aprovechar la energa elctrica sobrante que producen las centrales trmicas en lashoras valle . Para ello disponen de un embalse situado en una cota inferior al embalse superior o principal.Durante las horas punta, el agua del embalse superior fluye por las turbinas para asegurar el suministro elctrico, almacenndose en el embalse inferior. Durante las horas valle, la electricidad excedente producida por las centrales trmicas se enva a la central de bombeo. En el caso ms sencillo, el generador funciona como motor elctrico, y la turbina enva el agua del embalse inferior al superior. En otros casos se utilizan bombas. El agua queda almacenada en el embalse superior, lista para ser usada en las prximas horas punta. Existen actualmente 24 centrales de bombeo, con una potencia total de 5.000 MW (la potencia total hidroelctrica es de 20.000 MW). FORMAS DE ALMACENAR LA ENERGIA ELECTRICA 40. PILAS Y BATERIAS QUIMICAS Las pilas y bateras son capaces de almacenar electricidad en forma de energa qumica. A grandes rasgos, consisten en dos electrodos capaces de intercambiar cargas elctricas positivas y negativas a travs de una interfase, que se suele llamar electrolito. Si se conectan los dos electrodos con un cable, se produce una corriente elctrica. Los electrodos son diversos compuestos qumicos (por ejemplo, nquel y hierro). Producen energa elctrica mientras se descargan, y se cargan al ser alimentados de electricidad. Pilas y bateras no son una buena forma de almacenar electricidad comercial, pues tienen una potencia limitada y se pierde mucha energa en el proceso de conversin de energa elctrica a energa qumica. No obstante, son imprescindibles para proporcionar electricidad a pequeos aparatos porttiles, con una gama de tensiones baja, en torno a los 10 v.Las pilas y bateras desechables son un tipo de residuo potencialmente peligroso, por el tipo de sustancias que contienen. Por eso actualmente se tiende a eliminar de su composicin los compuestos txicos y a favorecer el empleo debateras recargables . 41. PILAS DE COMBUSTIBLE Se est prestando mucha atencin a las pilas de combustible, porque pueden ser una buena solucin para almacenar energa de manera limpia desde el punto de vista del medio ambiente. El proceso puede funcionar descomponiendo el agua mediante una corriente elctrica: el hidrgeno obtenido se puede almacenar y utilizarse como combustible en una pila, donde se combina con oxgeno para producir corriente elctrica y agua como subproducto.